專利名稱：一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信用防雷保護(hù)器，尤其涉及一種能保護(hù)敏感的以太網(wǎng)供電電路及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)終端的裝置。
背景技術(shù)：
由于以太網(wǎng)供電(PoE)設(shè)備及 其電子元件是工作在特定電流和電壓條件下的，如果因短路或電壓突變出現(xiàn)超過了額定條件，則可能會(huì)對(duì)器件造成損壞和故障。那么過電流和過電壓保護(hù)裝置被用來同時(shí)幫助保護(hù)供電設(shè)備(PSE)和用電設(shè)備(PD)。雖然POE技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)有十余年，在中國(guó)通信設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，最大可靠傳輸距離可達(dá)100米，以太網(wǎng)兩端連接設(shè)備造價(jià)昂貴，因集成度高導(dǎo)致耐壓能力極其脆弱的通訊設(shè)備，一旦遭受雷擊，輕則導(dǎo)致設(shè)備損壞、信號(hào)中斷、數(shù)據(jù)丟失，重則人身傷亡。防雷成為運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)。目前已知的網(wǎng)絡(luò)防雷技術(shù)領(lǐng)域采用主要的保護(hù)方法包含兩類，主要是過電壓保護(hù)器件，即箝位器件和折返式保護(hù)器件。如金屬氧化物壓敏電阻(MOV)和二極管等箝位器件，允許達(dá)到特定箝位電平的電壓施加到負(fù)荷上。而以并聯(lián)分流方式工作的氣體放電管和晶閘管浪涌抑制器等折返式保護(hù)器件，能處理超過擊穿電壓的瞬間沖擊。幾種方式各有利弊，與具有較大能量處理能力的TVS 二極管相比，晶閘管的低導(dǎo)通電壓可允許其把體積做得更小，從而節(jié)約了寶貴的印刷電路板空間，晶閘管相對(duì)低的容抗還允許將其使用在高數(shù)據(jù)速率電路中。從現(xiàn)有技術(shù)中也可以了解到有關(guān)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案，這些系統(tǒng)方案中加裝防雷器或其他設(shè)備后，或多或少的產(chǎn)生信號(hào)衰減、功率損耗等問題，功率、通信效果、傳輸距離得不到保障，這對(duì)防雷器性能提出了極高的要求。所以有必要對(duì)此加以進(jìn)一步研究改進(jìn)。因此，本實(shí)用技術(shù)方案基于上述設(shè)計(jì)提出更加優(yōu)良的結(jié)構(gòu)來避免上述提及的技術(shù)方案的缺點(diǎn)問題，針對(duì)以往一些類似的防雷保護(hù)器的整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電路作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械性能和電學(xué)性能的較高要求。從下述的技術(shù)方案的介紹和實(shí)施例中可以一一實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，該設(shè)計(jì)用于電源防雷器、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器兩部分集成的浪涌保護(hù)器中；主要用于保護(hù)敏感的以太網(wǎng)供電電路及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)終端，使其免受雷電感應(yīng)過電壓、電源干擾、靜電放電等所造成的損壞。本實(shí)用新型的目的，將通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端要求防雷器既要滿足安全防護(hù)浪涌及防過電壓的能力，又要滿足通信系統(tǒng)高速傳輸性能要求，而采用多重殼體的設(shè)計(jì)，可以使此類產(chǎn)品能更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能要求。一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，包括一個(gè)外殼、屏蔽蓋、絕緣層，一 PCB板組件，還具有一個(gè)導(dǎo)軌安裝支架；防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)。其特征在于PCB板組件外部至少兩層以上保護(hù)結(jié)構(gòu)，絕緣層及屏蔽層嵌入在外殼體內(nèi)，導(dǎo)軌安裝支架安裝于外殼側(cè)面，支架兩側(cè)開有安裝槽，外殼及導(dǎo)軌卡接于支架兩側(cè)。進(jìn)一步地，防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)，多組瞬態(tài)抑制二極管陣列，多組三極陶瓷氣體放電管兩端電極分別連到相鄰對(duì)信號(hào)線對(duì)上，氣體放電管中間電極連接到共同地上，相鄰對(duì)瞬態(tài)抑制二極管陣列之間一一對(duì)應(yīng)連接信號(hào)線對(duì)上；當(dāng)浪涌發(fā)生時(shí)，氣體放電管實(shí)現(xiàn)了共模浪涌的對(duì)地放電，瞬態(tài)抑制二極管陣列實(shí)現(xiàn)各組信號(hào)線對(duì)間的浪涌電壓、電流抑制，信號(hào)線對(duì)之間的等電位連接，實(shí)現(xiàn)差模 浪涌的抑制；電路既能用于大通流的防雷保護(hù)，也可以有效地阻止保護(hù)地頻繁對(duì)信號(hào)參考地影響，又能在雷擊發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的等電位連接，從而保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其突出效果表現(xiàn)為I、外部殼體采用絕緣材料，同時(shí)內(nèi)部又增加絕緣層,整體具有安全絕緣的電氣性能，可以使產(chǎn)品在使用中即美觀又安全；2、核心部件選用內(nèi)部米用具有良好的EMC功能的金屬殼體,既可以抵御外部電磁干擾和內(nèi)部由于防雷器工作時(shí)產(chǎn)生的電磁脈沖對(duì)周邊信號(hào)線路的影響，又增強(qiáng)了產(chǎn)品的強(qiáng)度；3、采用電源+網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)，可以有效地阻止保護(hù)地頻繁對(duì)信號(hào)參考地影響，又能在雷擊發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的等電位連接，從而保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行；4、采用低殘壓電路，通流容量大，插損小、傳輸性能優(yōu)越、無漏流；可以使產(chǎn)品達(dá)到好的防護(hù)水平，保證終端設(shè)備免受過電壓損壞；5、由于組裝結(jié)構(gòu)經(jīng)合理改善，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)了具有可拆卸的DIN35導(dǎo)軌卡，能有效實(shí)現(xiàn)快速安裝、節(jié)約成本，安全可靠性，耐壓性能增強(qiáng)，效果顯著。以下結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

圖I是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型分解狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式一電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式二電路原理圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義為I 一上外殼、2 —上屏蔽蓋、3 —上絕緣層、4 - PCB板組件、5 —下絕緣層、6 —下屏
蔽蓋、7 —下外殼、8 —導(dǎo)軌安裝支架。
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示，是本實(shí)用新型提出的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，包括一個(gè)上外殼I、上屏蔽蓋2、上絕緣層3，一 PCB板組件4，還具有一個(gè)下絕緣層5、下屏蔽蓋6、下外殼7，還可有一個(gè)導(dǎo)軌安裝支架8;防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)。其特征在于PCB板組件4外部至少兩層以上保護(hù)結(jié)構(gòu)，絕緣層及屏蔽層嵌入在外殼體內(nèi)，導(dǎo)軌安裝支架8安裝于外殼側(cè)面，支架兩側(cè)開有安裝槽，外殼及導(dǎo)軌卡接于支架兩側(cè)。本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)固、抗擾能力強(qiáng)、安裝方便，成本下降。進(jìn)一步地，該防雷器殼體采用多重殼體設(shè)計(jì)， 上下外殼體采用絕緣材料，經(jīng)過高溫注塑處理成型為外殼體。由于此類材料具有造型多樣性,耐沖擊,具有良好韌性和塑性，不易斷裂和變形；同時(shí)又具有安全絕緣的電氣性能，滿足產(chǎn)品既美觀又安全可靠要求。進(jìn)一步地，為了使防雷器內(nèi)部具有良好的EMC特性及ESD功能，因而在上下外殼體的內(nèi)壁上增加一金屬屏蔽蓋，該金屬屏蔽蓋分為上下兩部分，與上下外殼體一一對(duì)應(yīng)配置，上外殼I四周邊沿分布扣接的筋勒和倒扣孔，下外殼8四周與之對(duì)應(yīng)的分布沿臺(tái)和倒扣。緊貼外殼的屏蔽蓋的上屏蔽蓋2中部有一凸起槽型，便于兩頭放置網(wǎng)線座及相關(guān)元器件，縱向兩頭設(shè)有兩只安裝腳，安裝腳中心處設(shè)有安裝孔。橫向兩側(cè)也各有兩只垂直于殼體水平面的安裝腳，且各安裝腳上設(shè)置倒扣。與之配套連接的下屏蔽蓋7縱向兩頭有限位腳，橫向兩側(cè)邊設(shè)置多對(duì)卡扣孔，該結(jié)構(gòu)具有良好屏蔽性能和成型強(qiáng)度，既可以抵御外部電磁干擾和內(nèi)部由于防雷器工作時(shí)產(chǎn)生的電磁脈沖對(duì)周邊信號(hào)線路的影響，同時(shí)由于金屬材料具有很好的電學(xué)性能，在其本體上不易聚集電荷，從而不會(huì)對(duì)電路板及電子元件造成破壞，保證了產(chǎn)品在運(yùn)輸中具有良好地?cái)D壓碰撞性能；另外金屬內(nèi)殼由于不像外殼那樣對(duì)視覺上的高的要求，所以在選材、加工和外觀處理上也經(jīng)濟(jì)很多。更進(jìn)一步地，在所述的屏蔽蓋與PCB板組件4之間還有一絕緣層，所述的絕緣層分為上下兩蓋，由兩塊槽型的PE聚酯薄膜組合而成，放置于屏蔽蓋的內(nèi)側(cè)，以保證屏蔽蓋與PCB板組件4良好地絕緣，本品設(shè)計(jì)增加絕緣層可提高介電性能力；此層可設(shè)計(jì)為耐熱阻燃層。再進(jìn)一步地，如圖3、圖4所示，防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)，多組瞬態(tài)抑制二極管陣列，多組三極陶瓷氣體放電管兩端電極分別連到相鄰對(duì)信號(hào)線對(duì)上，氣體放電管中間電極連接到共同地上，相鄰對(duì)瞬態(tài)抑制二極管陣列之間一一對(duì)應(yīng)連接信號(hào)線對(duì)上；當(dāng)浪涌發(fā)生時(shí)，氣體放電管實(shí)現(xiàn)了共模浪涌的對(duì)地放電，同時(shí)瞬態(tài)抑制二極管陣列實(shí)現(xiàn)各組信號(hào)線對(duì)間的浪涌電壓、電流抑制，信號(hào)線對(duì)之間的等電位連接，實(shí)現(xiàn)差模浪涌的抑制；本電路既能用于大通流的防雷保護(hù)，也可以有效地阻止保護(hù)地頻繁對(duì)信號(hào)參考地影響，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的等電位連接，從而保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。無浪涌高壓時(shí)，所有二極管及放電管呈現(xiàn)為高阻態(tài)，滿足網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸?shù)囊笠约靶盘?hào)的高速傳輸。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在防雷器共模浪涌的對(duì)地放電中還可以變換成另一方式，相鄰瞬態(tài)抑制二極管陣列之間連接；連接在任意兩個(gè)瞬態(tài)抑制二極管陣列的中間電極再與一半導(dǎo)體放電管串聯(lián)在一起，形成對(duì)地放電通路。由于外殼采用造型多樣性的絕緣塑料殼體，方便地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的導(dǎo)軌式安裝，在外殼的其中一側(cè)面設(shè)計(jì)了具有可多次拆卸的導(dǎo)軌安裝支架6，從而方便了用戶進(jìn)行陣列式緊密的軌道安裝和單獨(dú)應(yīng)用。根據(jù)上述各層的功能，在產(chǎn)品組裝時(shí)，先將上下絕緣層分別安裝于上下屏蔽蓋內(nèi)，然后，用裝好絕緣層的下屏蔽蓋7上的安裝腳穿過PCB組件4焊接面上的安裝孔與PCB板組件4組裝，之后再將安裝腳穿過裝好絕緣層的上屏蔽蓋2上的安裝孔，與上屏蔽蓋2進(jìn)行對(duì)扣組裝，安裝到位后，將安裝腳旋轉(zhuǎn)一定的角度或采用釬焊的方式將屏蔽蓋可靠地與PCB組件4固定在一起；最后，將上述組裝好的組件安裝于上下外殼內(nèi)完成組裝。本實(shí)用新型防雷器適用于通信領(lǐng)域、服務(wù)器、終端PC網(wǎng)卡電涌保護(hù)，POE供電的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備中。綜上，上述技術(shù)方案僅是應(yīng)用范例之一，對(duì)基于本實(shí)用新型相似的其他改進(jìn)方案的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本方案權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，包括一個(gè)外殼、屏蔽蓋、絕緣層，一 PCB板組件，還具有一個(gè)導(dǎo)軌安裝支架；防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)，其特征在于PCB板組件外部至少兩層以上保護(hù)結(jié)構(gòu)，絕緣層及屏蔽層嵌入在外殼體內(nèi)，導(dǎo)軌安裝支架安裝于外殼側(cè)面，支架兩側(cè)開有安裝槽，外殼及導(dǎo)軌卡接于支架兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于該防雷器殼體采用多重殼體設(shè)計(jì)，上下外殼體采用絕緣材料，經(jīng)過高溫注塑處理成型為外殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于在上下外殼體的內(nèi)壁上增加一金屬屏蔽蓋，該金屬屏蔽蓋分為上下兩部分，與上下外殼體對(duì)應(yīng)配置，上外殼四周邊沿分布扣接的筋勒和倒扣孔，下外殼四周與之對(duì)應(yīng)的分布沿臺(tái)和倒扣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于在所述的屏蔽蓋與PCB板組件之間還有一絕緣層，所述的絕緣層分為上下兩蓋，由兩塊槽型的PE聚酯薄膜組合而成，放置于屏蔽蓋的內(nèi)側(cè)，此層可設(shè)計(jì)為耐熱阻燃層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于在外殼的其中一側(cè)面設(shè)計(jì)了具有可多次拆卸的導(dǎo)軌安裝支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)，多組瞬態(tài)抑制二極管陣列，多組三極陶瓷氣體放電管兩端電極分別連到相鄰對(duì)信號(hào)線對(duì)上，氣體放電管中間電極連接到共同地上，相鄰對(duì)瞬態(tài)抑制二極管陣列之間一一對(duì)應(yīng)連接信號(hào)線對(duì)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，其特征在于在防雷器共模浪涌的對(duì)地放電的另一方式，相鄰瞬態(tài)抑制二極管陣列之間連接；連接在任意兩個(gè)瞬態(tài)抑制二極管陣列的中間電極再與一半導(dǎo)體放電管串聯(lián)在一起，形成對(duì)地放電通路。
專利摘要一種通信用防雷保護(hù)器結(jié)構(gòu)及其裝置，包括一個(gè)外殼、屏蔽蓋、絕緣層，一PCB板組件，還具有一個(gè)導(dǎo)軌安裝支架；防雷保護(hù)器電源與網(wǎng)絡(luò)綜合多級(jí)保護(hù)電路，采用對(duì)地隔離及等電位電路設(shè)計(jì)。其特征在于PCB板組件外部至少兩層以上保護(hù)結(jié)構(gòu)，絕緣層及屏蔽層嵌入在外殼體內(nèi)，導(dǎo)軌安裝支架安裝于外殼側(cè)面，支架兩側(cè)開有安裝槽，外殼及導(dǎo)軌卡接于支架兩側(cè)。本實(shí)用新型方案適用于通信領(lǐng)域、服務(wù)器、終端PC網(wǎng)卡電涌保護(hù)，POE供電的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備中。
文檔編號(hào)H02H9/06GK202797935SQ20122033949
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者高煊慧, 任華山, 徐祝勤 申請(qǐng)人:菲尼克斯亞太電氣(南京)有限公司, 菲尼克斯電氣(南京)研發(fā)工程中心有限公司