[實用新型]防雷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220498134.7
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN202888824U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何振源;孫恩濤;林開偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新時達電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強;王聰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及防雷裝置，特別涉及一種用于CAN總線的防雷裝置，其中CAN指控制器局域網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，是目前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。現(xiàn)在，CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。現(xiàn)場總線是當今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一。在CAN總線的一些應(yīng)用場合，如電梯系統(tǒng)，和小區(qū)監(jiān)控等，往往走線很長，且多與動力線平行排布，這就給CAN總線帶來了較大的雷擊風(fēng)險，所以防雷擊浪涌對于CAN通訊非常必要。

國標GB/T17626.5（國家標準中關(guān)于通訊口浪涌防護的一種標準）和APPLICABLE?STANDARDS?IEC61000-4-5（國際電工委員會標準中關(guān)于通訊口浪涌防護的一種標準）中，通訊口的浪涌防護要求10/700μS/40歐內(nèi)阻波形（輸出電阻40歐姆，電壓浪涌波形為10/700μS）分為：0.5kv，1kv，2kv，4kv，以及自定義等級。例如電梯控制系統(tǒng)的CAN通訊口，其抗雷擊標準一般在4kv左右。若采用6kV等級,可以達到更好的防護效果。

目前采用的防雷裝置，大多采用氣體放電管加熱敏電阻和TVS管的三級防雷組合，TVS管即瞬變電壓抑制二極管。由于氣體放電管存在氣體慢性泄漏現(xiàn)象而熱敏電阻為高分子結(jié)構(gòu)，長時間使用后兩者的性能均會下降，只能定期更換，不適合直接焊接固定。但采用插槽固定的方式，又有可能因為增加了插槽連接而導(dǎo)致防雷性能的降低。同時由于需要采用三種器件并需要定期更換，使得防雷裝置的成本較高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中防雷裝置的部件需要定期更換，成本高且不適合直接焊接在CAN的主板上的缺陷，提供一種用于CAN總線的防雷裝置，其包括設(shè)置在CANL端、CANH端和地之間的半導(dǎo)體放電管和電阻，在降低用于CAN總線的防雷裝置成本的同時提高了所述防雷裝置長期使用的可靠性。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種用于CAN總線的防雷裝置，其中所述CAN總線包括一CANH端和一CANL端，其特征在于，所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間分別串聯(lián)有一半導(dǎo)體放電管，所述CANH端及所述CANL端和所述半導(dǎo)體放電管之間分別串聯(lián)有一電阻。

CAN總線是一種現(xiàn)場總線，包括兩個輸出端CANH端和CANL端，其中CANH端狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端狀態(tài)只能是低電平或懸浮狀態(tài)。所述CANH端和所述CANL端分別經(jīng)所述電阻和所述半導(dǎo)體放電管接地。在雷電等引起瞬變過電壓，即產(chǎn)生浪涌電壓的情況下，所述半導(dǎo)體放電管被擊穿，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升，即以箝位的方式對CAN總線起到保護作用，同時所述半導(dǎo)體放電管放電將電流泄放到地。通過箝位保護和放電至地對CAN總線起到防雷保護作用。而設(shè)置在所述CANH端和所述CANL端之間的所述半導(dǎo)體放電管，使得無論是在共模信號還是差模信號的情況下，所述防雷裝置均能夠起到防雷作用。

較佳地，所述半導(dǎo)體放電管為可控硅型雙向放電管。

較佳地，所述可控硅型雙向放電管為雙向S.E.T靜電浪涌抑制器。所述雙向S.E.T靜電浪涌抑制器為瞬雷電子開發(fā)的一款大容量的超快反應(yīng)速度及低殘壓的產(chǎn)品，其反應(yīng)速度在納秒數(shù)量級，斷態(tài)電壓為6V，很適應(yīng)5V供電的CAN總線，既能把瞬變電壓箝制在安全的電平，也不會衰減CAN通訊線上的正常信號。

較佳地，所述防雷裝置還包括三個TVS管，所述三個TVS管分別連接在所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間。

TVS管為瞬變電壓抑制二極管的簡稱。當TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時，它能在極短的時間內(nèi)，一般在10^-12秒數(shù)量級的時間內(nèi)，使其阻抗驟然降低，同時吸收一個大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個預(yù)定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。在所述半導(dǎo)體放電管兩端并聯(lián)所述TVS管，能進一步提高所述防雷裝置的防雷能力和抗靜電能力，可以達到在CAN總線輸出端口有8kV的接觸放電的情況下所述防雷裝置仍能保障CAN總線正常工作的效果。

較佳地，所述半導(dǎo)體放電管固定連接在一基板上。所述半導(dǎo)體放電管被集成在所述基板上，相當于形成了一個防雷單元，在防雷裝置安裝只需將所述防雷單元接入CAN總線即可，方便快捷。同時在高雷電等級的情況下，還可通過串接多個所述防雷單元，快捷的升級防雷等級。