[实用新型]多支路电桥两级雷电防护装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及用于铁路信号系统中，减小和防止雷电流在需防护空间内所产生电磁效应的防雷装置，尤其是在于多路信号输入的情况下，共用一个主电路的多支路电桥两级雷电防护装置。

背景技术：

防雷装置是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，它的作用是把侵入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

实用新型内容：

本实用新型的具体技术方案是：一种多支路电桥两级雷电防护装置，雷电防护分两级，一级为气体放电管FD1～FD5，二级为TVS管；在一二级之间设有减少浪涌对二级电桥和TVS管冲击的退藕电阻R2～R5。

进一步的，由于冲击通流容量大的TVS，其节电容也大，要达到防护能力强且插入损耗小，用二极管和TVS串联可大大降低节电容。

进一步的，电桥的等效电容相比单个TVS的节电容远小，等效电容等于单个二极管的节电容，与TVS的节电容无关。这种结构可以极大地提高通信带宽。

本实用新型的有益效果是：

1.提出多路信号输入情况下只需共用一个TVS管，即可实现所有信号线间的差模防护。

2.由气体放电管和TVS管构成两级保护电路，防护能力强。

3.本实用新型装置提高了防雷产品的冲击通流容量，使用二极管和TVS管串联，能减少两条信号线之间的电容，提高通信的带宽，降低信号插入损耗，并减少了元器件数量，采用标准接口，安装使用方便，价格低廉，同时便于维护，提高产品可靠性。

附图说明：

图1：本实用新型装置原理示意图；

图2：本实用新型电桥电路示意图；

图3：本实用新型电桥等效电容示意图。

具体实施方式：

本实用新型提出多支路电桥两级雷电防护装置，适用于铁路微电子设备端口的防护，使用该防雷装置可以减少设备免受雷电、工业干扰等引起的过电压和过电流的损坏。

一种多支路电桥两级雷电防护装置，其原理示意图如图1所示。

雷电防护分两级，一级为气体放电管FD1～FD5，可以承受比较大的雷电流，在这一级可以对设备进行初级防护。由于一级防护通流量大，但限制电压比较高，且响应速度比较慢，只能达到粗防护的效果，为达到对电子设备的精细防护，在二级防护中应用限制电压低、通流量大、响应速度快的TVS管。在一二级之间有退藕电阻R2～R5，可有效减少浪涌对二级电桥和TVS的冲击。

由于冲击通流容量大的TVS，其节电容也大，要达到防护能力强且插入损耗小，用二极管和TVS串联可大大降低节电容，电路如图2。电桥的等效电容相比单个TVS的节电容远远地小，其等效电容如图3，假设二极管的节电容相等且C2＝C3＝C4＝C5＜＜TVS的C1，则电桥的等效电容计算如下：

等效电容＝C2//C3+C4//C5＝C2。

即等效电容等于单个二极管的节电容，与TVS的节电容无关。这种结构可以极大地提高通信带宽。

在多支路防护情况下，利用图1电路，只需一个TVS即可实现所有信号线间的差模防护，进而对整个信号端口形成全模防护，达到最佳的防护效果，同时节省了成本，降低了插入损耗。