[發(fā)明專利]線性可變阻截流模塊和具有線性變阻截流功能的保護器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310558090.1
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN104218559B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐旭;惠欲曉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市安信技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06;H02H9/02
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44281
• 代理人: 陳俊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防雷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電涌抑制系統(tǒng)中的截流模塊和保護器。

背景技術(shù)

瞬態(tài)抑制二極管：Transient?Voltage?Suppressor，簡稱TVS；

氣體放電管：簡稱GDT；

熱敏電阻：簡稱PCT。

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，信號通訊線路（如RS232/422/485協(xié)議以及令牌環(huán)和電流環(huán)）需要加置保護器，由保護器對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)信號中的電涌進(jìn)行有效抑制，能夠最大限度降低工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中電涌所帶來的信號中斷，防止設(shè)備損壞。

現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)信號的保護器按接入方式可分為并聯(lián)式和串聯(lián)式。

對于采用并聯(lián)接入式的保護器，具有如下缺點：超大負(fù)荷后喪失保護，即當(dāng)保護器損壞時，不能阻止后續(xù)雷擊對設(shè)備的沖擊，有可能導(dǎo)致設(shè)備在更換新的保護器前被損壞。

對于采用串聯(lián)接入式的保護器，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的串聯(lián)式保護器包括：由串聯(lián)在信號線A與地線之間的兩極氣體放電管GDT1和串聯(lián)在信號線B與地線之間的兩極氣體放電管GDT2組成的放電支路、串聯(lián)在地線、兩條信號線A和B之間的瞬態(tài)抑制支路和兩條信號傳輸通道，瞬態(tài)抑制支路由串聯(lián)在信號線A和B之間的瞬態(tài)抑制二極管TVS3、串聯(lián)在信號線A與地線之間的瞬態(tài)抑制二極管TVS1和串聯(lián)在信號線B與地線之間的瞬態(tài)抑制二極管TVS2組成；第一條信號傳輸通道由串聯(lián)在信號線A的輸入端與輸出端之間的熱敏電阻PTC1組成，第一條信號傳輸通道由串聯(lián)在信號線B的輸入端與輸出端之間的熱敏電阻PTC2組成。

現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)與保護器配合使用的設(shè)備正常工作狀態(tài)時，兩個熱敏電阻PTC1和PTC2的阻值很小；而當(dāng)兩條信號線A和B中存在電涌過電流時，兩個熱敏電阻PTC1和PTC2的阻值升高，電涌能量在兩個可變電阻PTC1和PTC2的前端聚集，使兩極氣體放電管GDT1和GDT2被擊穿，達(dá)到導(dǎo)通狀態(tài)，提前放電；如果兩條信號線A和B中存在持續(xù)過電流經(jīng)過，兩個可變電阻PTC1和PTC2維持高阻狀態(tài)，直至過電流消退，從而起到過流保護作用。

串聯(lián)式保護器具有如下缺點：（1）反應(yīng)速度慢：串聯(lián)式保護器的反應(yīng)時間較慢，通常在ms級，這會導(dǎo)致被保護設(shè)備仍然會被較小的電涌沖擊，造成累積性損傷，雖然不會導(dǎo)致設(shè)備損壞，但會縮短設(shè)備的使用壽命；（2）帶寬窄、信號傳輸性差：由于在串聯(lián)式保護器的使用中，有過多的非電阻性器件，導(dǎo)致信號的傳輸性能差，不能滿足未來更高頻傳輸線路的保護。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種線性可變阻截流模塊和具有線性變阻截流功能的保護器，以實現(xiàn)對雷擊、靜電和電力設(shè)備啟動等形成的電涌反應(yīng)迅速、可快速阻截，并可提供二次保護的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種線性可變阻截流模塊，包括：

第一信號傳輸主通道：用于第一信號的傳輸；

第二信號傳輸主通道：用于第二信號的傳輸；

第一控制電路：用于控制第一信號傳輸主通道處于導(dǎo)通、變阻或截止?fàn)顟B(tài)；

第二控制電路：用于控制第二信號傳輸主通道處于導(dǎo)通、變阻或截止?fàn)顟B(tài)；

第一控制電路、第一信號傳輸主通道、第二控制電路和第二信號傳輸主通道相互并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種具有線性變阻截流功能的保護器，包括瞬態(tài)抑制支路和放電支路，還包括：第一線性可變阻截流模塊和第二線性可變阻截流模塊；

第一或第二線性可變阻截流模塊包括：

第一信號傳輸主通道：用于第一信號的傳輸；

第二信號傳輸主通道：用于第二信號的傳輸；

第一控制電路：用于控制第一信號傳輸主通道處于導(dǎo)通、變阻或截止?fàn)顟B(tài)；

第二控制電路：用于控制第二信號傳輸主通道處于導(dǎo)通、變阻或截止?fàn)顟B(tài)；

第一控制電路、第一信號傳輸主通道、第二控制電路和第二信號傳輸主通道相互并聯(lián)；

第一信號傳輸主通道和第一控制電路二者的輸入端分別連接放電支路的輸入端；第一信號傳輸主通道和第一控制電路二者的輸出端分別連接瞬態(tài)抑制支路的輸入端；

第二信號傳輸主通道和第二控制電路二者的輸入端分別連接瞬態(tài)抑制支路的輸入端；第二信號傳輸主通道和第二控制電路二者的輸出端分別連接放電支路的輸入端。

本發(fā)明的有益效果是：線性可變阻截流模塊，通過相互并聯(lián)的第一信號傳輸主通道、第二信號傳輸主通道、第一控制電路和第二控制電路實現(xiàn)線性可變阻截流功能，對電涌進(jìn)行抑制，使設(shè)備免受電涌沖擊。