[发明专利]用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路及方法

权利要求书

1.一种用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路，其特征在于：包括差模第一级防雷电路、退耦合网络、差模第二级防雷电路和共模防雷电路；所述通信设备直流电源的输入端依次通过差模第一级防雷电路、退耦合网络、差模第二级防雷电路与电源的输出端相连，通信设备直流电源的输入端通过共模防雷电路接保护地PE；

所述差模第一级防雷电路包括串联在通信设备直流电源负极输入端与正极输入端之间的第一气体放电管GDT1、第一压敏电阻MOV1和第一保险丝F1；差模第二级防雷电路包括串联在通信设备直流电源负极输出端与正极输出端之间的第二压敏电阻MOV2和第二保险丝F2；退耦合网络包括串联在差模第一级防雷电路和差模第二级防雷电路之间的电感或阻性器件T和退耦保险丝F3；共模防雷电路包括串联在电源正极输入端与接保护地PE之间的防雷气体放电管GDT2；

所述差模第一级防雷电路用于：对通信设备直流电源的突变电压进行粗限压，消耗差模能量；

所述退耦合网络用于：对通信设备直流电源的突变电压和电流形成时滞效应，实现差模第一防雷电路和差模第二级防雷电路之间的去耦合功能；

所述差模第二级防雷电路用于：对差模第一级雷击电压的残压进行精确限压，使得通信设备直流电源免受过压过流能量冲击；

所述共模防雷电路用于：将通信设备直流电源的突变电流接保护地PE。

2.如权利要求1所述的用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路，其特征在于：所述第一气体放电管GDT1、第一压敏电阻MOV1和第一保险丝F1顺次相连；第二压敏电阻MOV2和第二保险丝F2顺次相连；电感或阻性器件T包括第一引脚PIN1、第二引脚PIN2、第三引脚PIN3和第四引脚PIN4；第一引脚PIN1通过退耦保险丝F3分别与电源的负极输入端、第一气体放电管GDT1相连；第三引脚PIN3分别与电源的正极输入端、第一保险丝F1、防雷气体放电管GDT2相连；T的第二引脚PIN2分别与电源的负极输出端、第二压敏电阻MOV2相连；T的第四引脚PIN4分别与电源的正极输出端、第二保险丝F2相连；

所述防雷保护电路进行防雷时，控制差模第一级防雷电路、差模第二级防雷电路和共模防雷电路均处于开路状态；通信设备直流电源未正常供电时，直流电源的突变电压使得第一压敏电阻MOV1、第一气体放电管GDT1和防雷气体放电管GDT2处于低阻导通状态；

第一压敏电阻MOV1和第一气体放电管GDT1从电源的正极输入端和负极输入端分担电压；第一压敏电阻MOV1和第一气体放电管GDT1从电源的正极输入端和负极输入端导入钳位电流，防雷气体放电管GDT2将部分钳位电流接保护地PE；钳位电流通过第一压敏电阻MOV1、第一气体放电管GDT1和电感或阻性器件T流至差模第二级防雷电路；电感或阻性器件T对钳位电流形成电压降；

差模第二级防雷电路的第二压敏电阻MOV2处于低阻导通状态，第二压敏电阻MOV2将自身的电压限制在150V之内；钳位电流通过第二压敏电阻MOV2流至电源的负极输出端和正极输出端；

第一级防雷电路、退耦合网络、差模第二级防雷电路和共模防雷电路持续工作，直至差模第一级防雷电路、差模第二级防雷电路和共模防雷电路均恢复至开路状态。

3.如权利要求1或2所述的用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路，其特征在于：所述第一压敏电阻MOV1的1mA动作电压为33V～39V，最大雷击电流为5KA,8/20μs；第一气体放电管GDT1的直流击穿电压大于75V，最大雷击电流为5KA,8/20μs；第一保险丝F1采用慢熔断保险丝，其分断电压大于125V，慢熔7A。

4.如权利要求1或2所述的用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路，其特征在于：所述退耦合网络的退耦保险丝F3采用慢熔断保险丝，其分断电压大于125V，熔断电流满足电路最大工作电流需求；电感或阻性器件T的感量不小于5μH，最大通流满足电路最大工作电流需求。

5.如权利要求1或2所述的用于通信设备直流电源端口的防雷保护电路，其特征在于：所述差模第二级防雷电路的第二压敏电阻MOV2的1mA动作电压范围为82V～100V，最大雷击电流为5KA,8/20μs；第二保险丝F2采用慢熔断保险丝，其分断电压大于125V，慢熔5A。