專利名稱：一種防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁兼容領(lǐng)域，尤指用于信號(hào)接口平衡線路的一種防護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
電磁干擾(EMI)是通信中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，EMI可由雷電或無(wú)線廣播等可產(chǎn)生電磁波的信號(hào)源引入電纜中，也可由需要屏蔽EMI的電路產(chǎn)生。目前，通信設(shè)備傳輸?shù)男盘?hào)根據(jù)不同的要求采用不同的信號(hào)接口傳輸，如RS422、RS485、E1/T1、以太網(wǎng)口等。
通過(guò)上述信號(hào)接口傳輸?shù)男盘?hào)通常采用平衡線路傳輸和非平衡線路傳輸兩種方式。由于所述信號(hào)接口信號(hào)傳輸距離通常都在百米以上，在實(shí)際使用中連接這些接口的電纜很可能由戶外延伸到戶外。因此，雷電等干擾信號(hào)源產(chǎn)生的電磁脈沖會(huì)在這些信號(hào)接口及其傳輸線路中感應(yīng)產(chǎn)生較大的共模暫態(tài)過(guò)電壓，特別是對(duì)采用平衡線路傳輸?shù)男盘?hào)接口，所述共模電壓干擾對(duì)通信設(shè)備影響較大，容易將信號(hào)接口損壞。
因此，為了使通信設(shè)備安全可靠的運(yùn)行，必須對(duì)信號(hào)接口電路采取防護(hù)措施。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)信號(hào)接口平衡線路防護(hù)電路示意圖。
一般的，信號(hào)接口平衡線路中感應(yīng)的電磁干擾信號(hào)通常以共模干擾信號(hào)為主，此信號(hào)產(chǎn)生于平衡線與地之間，因相位和幅值為相同，所以稱為共模干擾信號(hào)。如圖1所示，在信號(hào)接口芯片與接入平衡線路之間接有變壓器，可通過(guò)分別在平衡線a、b與接地之間引入保護(hù)器件瀉放電磁干擾導(dǎo)致的共模干擾以實(shí)現(xiàn)共模抑制。
現(xiàn)有技術(shù)具有如下的缺點(diǎn)平衡線上保護(hù)器件特性存在不一致性，這些保護(hù)器件對(duì)共模干擾的響應(yīng)動(dòng)作可能不在同一時(shí)刻，當(dāng)由于雷電等原因產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，感應(yīng)產(chǎn)生的共模過(guò)電壓就會(huì)轉(zhuǎn)換成差模過(guò)電壓，影響后級(jí)電路。因此，后級(jí)信號(hào)接口芯片還需采用差模保護(hù)電路，電路較復(fù)雜。特殊情況下，若平衡a或b中有一個(gè)保護(hù)器件失效，則共模過(guò)電壓轉(zhuǎn)換成差模過(guò)電壓的能量將會(huì)很大，后級(jí)差模保護(hù)電路需采用通流容量大、響應(yīng)速度快、動(dòng)作電壓低的保護(hù)器件，增加防護(hù)成本，實(shí)際應(yīng)用效果較差。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)由于平衡線路上所接的保護(hù)器件不一致以致容易使后級(jí)電路產(chǎn)生差模干擾的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出一種防護(hù)裝置，采用所述防護(hù)裝置可有效抑制平衡線路中形成的共模干擾，且降低防護(hù)成本。
本實(shí)用新型提出的防護(hù)裝置，可應(yīng)用于信號(hào)接口平衡電路中，包括有接在一對(duì)平衡線路與信號(hào)接口芯片之間的變壓器，所述防護(hù)裝置還包括連接在所述變壓器初級(jí)線圈抽頭與地之間的保護(hù)器件。
優(yōu)化的，所述抽頭位于變壓器初級(jí)線圈中間位置。
另外，所述裝置還包括設(shè)置在變壓器次級(jí)線圈回路的保護(hù)器件，所述保護(hù)器件可為二極保護(hù)器件，也可為三極保護(hù)器件，最好所述保護(hù)器件為過(guò)壓保護(hù)器件，如壓敏電阻、氣體放電管、半導(dǎo)體放電管、放電間隙或瞬態(tài)抑制二極管等。
另外，本實(shí)用新型提出的一種防護(hù)裝置，應(yīng)用于信號(hào)接口平衡電路中，包括有接在至少兩對(duì)平衡線路與信號(hào)接口芯片之間的相應(yīng)數(shù)量的變壓器，所述防護(hù)裝置還包括連接在并接的變壓器中心抽頭與地之間的保護(hù)器件。
具體的，所述保護(hù)器件可為二極保護(hù)器件，也可為三極保護(hù)器件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)由于只在平衡線路與信號(hào)接口芯片間的變壓器初級(jí)線圈抽頭與接地之間接一個(gè)保護(hù)器件，可克服現(xiàn)有技術(shù)多個(gè)保護(hù)器件存在不一致性造成的防護(hù)較差的缺點(diǎn)；另外本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，保護(hù)器件較少，不需在次級(jí)電路再接差模防護(hù)電路，節(jié)省保護(hù)器件，降低成本，即使共模抑制不是很理想的情況下，接上所述差模防護(hù)電路，對(duì)所述次級(jí)差模防護(hù)電路的保護(hù)器件要求也較低，成本可進(jìn)一步降低。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)信號(hào)接口平衡線路的防護(hù)電路示意圖；圖2是本實(shí)用新型防護(hù)裝置在平衡線路為一對(duì)時(shí)的具體實(shí)施例電路示意圖；圖3是圖2在變壓器次級(jí)回路加入差模防護(hù)電路的電路示意圖。
圖4是本實(shí)用新型防護(hù)裝置在平衡線路為多對(duì)時(shí)的具體實(shí)施例電路示意圖；圖5是本實(shí)用新型防護(hù)裝置在平衡線路為多對(duì)時(shí)的另一具體實(shí)施例電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
圖2是本實(shí)用新型防護(hù)裝置在平衡線路為一對(duì)時(shí)具體實(shí)施例的電路示意圖。
為克服現(xiàn)有技術(shù)由于變壓器初級(jí)電路多個(gè)保護(hù)器件存在的不一致性造成的防護(hù)效果較差的缺點(diǎn)，參考圖2所示，a、b是引入的平衡線，所述平衡線路與信號(hào)接口芯片之間仍然接有變壓器，其中c是變壓器的抽頭，在所述抽頭c與地g之間接有保護(hù)器件F以便瀉放電路中的過(guò)電流，本實(shí)施例中所述保護(hù)器件是一個(gè)二極保護(hù)器件。
當(dāng)外線產(chǎn)生電磁干擾，如感應(yīng)產(chǎn)生雷電過(guò)電壓(主要是共模過(guò)電壓)，如果所述雷電過(guò)電壓是正極性，則平衡線a上的感應(yīng)過(guò)電流的瀉放流向?yàn)閍→c→F→g，最終將過(guò)電流通過(guò)地g瀉放出去。所述感應(yīng)過(guò)電流在變壓器初級(jí)線圈的電流流向是由上往下。而平衡線b上的過(guò)電流瀉放流向是b→c→F→g，所述感應(yīng)過(guò)電流在變壓器初級(jí)線圈的電流流向是由下往上。
由于平衡線a與平衡線b中的感應(yīng)過(guò)電流在變壓器初級(jí)是相反的，這樣耦合到變壓器次級(jí)的電流也是相反的，可相互抵消，若所述抽頭c位于變壓器初級(jí)線圈中間位置，即a-c繞組的匝數(shù)與b-c繞組的匝數(shù)相等或近似相等，此時(shí)在變壓器次級(jí)線圈的耦合的電流將相互抵消，電流為零，可知初級(jí)線圈的共模過(guò)電壓在次級(jí)沒(méi)有轉(zhuǎn)換成差模過(guò)電壓，可不必設(shè)置變壓器次級(jí)回路的差模保護(hù)電路，即可將差模保護(hù)電路的所需保護(hù)器件省去，可節(jié)省成本。
本實(shí)施例中不存在保護(hù)器件不一致性造成的后級(jí)差模干擾的缺點(diǎn)，且減少使用的保護(hù)器件個(gè)數(shù)，電路簡(jiǎn)單，實(shí)用性較高。
參考圖3，具體實(shí)施時(shí)，實(shí)際的變壓器制作不一定能保證a-c繞組和b-c繞組的匝數(shù)完全相等，因此，變壓器次級(jí)電路仍可能產(chǎn)生差模干擾，為了達(dá)到最好的實(shí)施效果，可進(jìn)一步在變壓器次級(jí)線圈加上差模保護(hù)電路以消除差模干擾，如圖3所示，在變壓器次級(jí)線圈回路中接入保護(hù)器件，可消除由于變壓器初級(jí)線圈共模干擾防護(hù)遺漏而在變壓器次級(jí)線圈形成的差模干擾，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型變壓器初級(jí)線圈的共模干擾防護(hù)效果較好，對(duì)次級(jí)線圈回路的差模干擾電路所需保護(hù)器件的要求不高，可降低防護(hù)成本。
圖4是本實(shí)用新型信號(hào)接口平衡線路當(dāng)平衡線路為多對(duì)時(shí)的具體實(shí)施例電路示意圖。
本實(shí)施例以有兩對(duì)平衡線路為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖4所示，所述信號(hào)接口包括兩對(duì)平衡線a、b和c、d，在平衡線路與信號(hào)接口芯片之間接有兩個(gè)變壓器，所述兩個(gè)變壓器的初級(jí)線圈抽頭并連，再通過(guò)保護(hù)器件接地，所述保護(hù)器件可以為兩級(jí)保護(hù)器件，也可以是三極保護(hù)器件(本實(shí)施例中為兩級(jí)保護(hù)器件)，與上述實(shí)施例相同，所述抽頭最好位于初級(jí)線圈的中間位置以達(dá)到最佳效果。也可進(jìn)一步在后級(jí)的變壓器次級(jí)線圈中加入差模保護(hù)電路以提高防護(hù)效果，這里不再贅述。
類似的，對(duì)于有多對(duì)平衡線路的信號(hào)接口，所述變壓器為多個(gè)，也可通過(guò)將多個(gè)變壓器的初級(jí)線圈中心抽頭并連再由二極保護(hù)器件接地實(shí)現(xiàn)。
圖5是本實(shí)用新型信號(hào)防護(hù)裝置在平衡線路為多對(duì)時(shí)另一具體實(shí)施例的電路示意圖。
本實(shí)施例仍以有兩隊(duì)平衡線進(jìn)行說(shuō)明，如圖5所示，所述信號(hào)接口包括兩對(duì)平衡線a、b和c、d，在平衡線路和信號(hào)接口芯片之間接有兩個(gè)變壓器，與前述實(shí)施例不同，所述變壓器的初級(jí)線圈的抽頭通過(guò)一個(gè)三極保護(hù)器件并聯(lián)接地，兩個(gè)變壓器的抽頭并聯(lián)接在所述三極保護(hù)器件的其中兩級(jí)上，在通過(guò)所述三極保護(hù)器件的另一級(jí)接地以瀉放共模干擾電流，與上述實(shí)施例相同，為了達(dá)到最佳的實(shí)施效果，所述抽頭最好位于變壓器初級(jí)線圈中間位置，這樣耦合到變壓器次級(jí)線圈的電流為零，可消除信號(hào)接口平衡線路中產(chǎn)生的共模干擾。
類似的，對(duì)于有多對(duì)平衡線路的信號(hào)接口，例如3對(duì)、4對(duì)等等，所述變壓器為多個(gè)，同樣可將多個(gè)變壓器的初級(jí)線圈中心抽頭并聯(lián)通過(guò)多級(jí)保護(hù)器件接地來(lái)達(dá)到防護(hù)效果，這里不再贅述。
所述保護(hù)器件最好是過(guò)壓保護(hù)器件，如氣體放電管、半導(dǎo)體放電管、放電間隙、壓敏電阻、瞬態(tài)抑制二極管等，用在變壓器的初級(jí)線圈中心抽頭上，能夠有效地保護(hù)后級(jí)電路。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，非因此即局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均理同包含于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防護(hù)裝置，應(yīng)用于信號(hào)接口平衡電路中，包括有接在一對(duì)平衡線路與信號(hào)接口芯片之間的變壓器，其特征在于，所述防護(hù)裝置還包括連接在所述變壓器初級(jí)線圈抽頭與地之間的保護(hù)器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述抽頭位于變壓器初級(jí)線圈中間位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置還包括設(shè)置在變壓器次級(jí)線圈回路的保護(hù)器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3防護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)器件為二極保護(hù)器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)器件為三極保護(hù)器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)器件為過(guò)壓保護(hù)器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述過(guò)壓保護(hù)器件為壓敏電阻、氣體放電管、半導(dǎo)體放電管、放電間隙或瞬態(tài)抑制二極管。
8.一種防護(hù)裝置，應(yīng)用于信號(hào)接口平衡電路中，包括有接在至少兩對(duì)平衡線路與信號(hào)接口芯片之間的相應(yīng)數(shù)量的變壓器，其特征在于，所述裝置還包括連接在并接的變壓器中心抽頭與地之間的保護(hù)器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)器件為二極保護(hù)器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述防護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)器件為三極保護(hù)器件。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種防護(hù)裝置，應(yīng)用于信號(hào)接口平衡電路中，包括有接在平衡線路與信號(hào)接口芯片之間的變壓器，所述防護(hù)裝置還包括連接在所述變壓器初級(jí)線圈抽頭與地之間的保護(hù)器件。由于只在變壓器初級(jí)線圈抽頭與接地之間接一個(gè)保護(hù)器件，可克服現(xiàn)有技術(shù)多個(gè)保護(hù)器件存在的不一致性造成的防護(hù)較差的缺點(diǎn)；另外本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，保護(hù)器件較少，不需在次級(jí)電路再接差模防護(hù)電路，可節(jié)省保護(hù)器件，降低成本。
文檔編號(hào)H02H9/04GK2682711SQ0324918
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2003年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
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