一种信号防雷器的制作方法

文档序号:16297366发布日期:2018-12-18 21:17阅读:291来源:国知局
一种信号防雷器的制作方法

本实用新型涉及防雷技术领域,尤其涉及一种信号防雷器。



背景技术:

随着社会信息化进程,以及工业自动化进程的加快,微电子产品在社会的各个领域广泛地使用。许多设置在户外电子设备,在雷雨天气,容易遭受到雷击。若所有线路是共同敷设(如双绞线、RS485专用信号线、网线、同轴电缆),当雷电发生时,在所有的信号线路中,会产生感应极性和幅值相同的感应电压,而雷击时释放的能量庞大,会在雷击附近范围内的线路中产生较大的感应电压,进而瞬间损坏连接在电路两端的电子或电器元件,造成较大的损失。落雷点的地电位会升高,安装在落雷点附近的设备的地电位会升高(地电位反击),这个电位沿信号线传输,会损坏信号线远端的电子或电器元件,造成较大的损失。并且,在带电积云接近地面时,由于单一雷云带电的单极性,会在附近的设备上感应出大量的反极性束缚电荷,而设备远离带电积云端会相应产生与雷电同级性的电荷,从而在设备与雷云之间、以及设备自身产生出很高的静电电压(感应电压),其电压幅值可达到几万到几十万伏,从而造成设备放电而引起电火花。

本实用新型创造的发明人在研究现有技术的过程中发现,为了防止雷电破坏,采用光电隔离技术对设备进行信号线路雷电防护。常用的方式有两种:第一,全程采用光纤传输信号,但光纤在现场敷设困难,成本高;第二,采用光电隔离器进行信号隔离,但其隔离电压较低,要满足隔离电压要求须采用多个光电隔离器组合,成本高,线路复杂。



技术实现要素:

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种信号防雷器,在满足雷电防护要求的同时,成本低、线路简单。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种信号防雷器,包括:腔体以及内置于所述腔体的电路板,所述电路板包括:第一信号转换电路,用于输入第一信号,并将所述第一信号转换为第二信号并输出;第一电光转换电路,与所述第一信号转换电路连接,用于输入所述第二信号,并将所述第二信号转换为第一光信号并输出;第一光纤,与所述第一电光转换电路连接,用于传输所述第一光信号;第一光电转换电路,与所述第一光纤连接,用于输入所述第一光信号,并将所述第一光信号转换为所述第二信号并输出;第二信号转换电路,与所述第一光电转换电路连接,用于输入所述第二信号,并将所述第二信号转换为所述第一信号并输出。

可选地,所述电路板还包括:第一微处理电路,分别与所述第一信号转换电路、所述第一电光转换电路连接;第二微处理电路,分别与所述第二信号转换电路、所述第一光电转换电路连接。

可选地,所述电路板还包括:第一电源,分别与所述第一信号转换电路、所述第一电光转换电路、所述第一微处理电路连接;第二电源,分别与所述第二信号转换电路、所述第一光电转换模块、所述第二微处理电路连接。

可选地,所述电路板还包括:主电源和至少两个隔离变压器,所述主电源与两个所述隔离变压器的原边线圈连接,所述第一电源和所述第二电源分别与两个所述隔离变压器的副边线圈连接。

可选地,所述第一信号为模拟信号,所述第二信号为数字信号;所述第一信号转换电路为模数转换电路,所述第二信号转换电路为数模转换电路。

可选地,所述第一信号为RS485信号,所述第二信号为TTL信号;所述第一信号转换电路为RS485信号收发/编码电路,所述第二信号转换电路为RS485信号收发/译码电路。

可选地,所述第一信号为以太网信号,所述第二信号为TTL信号;所述第一信号转换电路为以太网信号收发/编码电路,所述第二信号转换电路为以太网信号收发/译码电路。

可选地,所述电路板还包括:第三信号转换电路,用于输入第三信号,并将所述第三信号转换为第四信号并输出;第二电光转换电路,与所述第三信号转换电路连接,用于输入所述第四信号,并将所述第四信号转换为第二光信号并输出;第二光纤,与所述第二电光转换电路连接,用于传输所述第二光信号;第二光电转换电路,与所述第二光纤连接,用于输入所述第二光信号,并将所述第二光信号转换为所述第四信号并输出;第四信号转换电路,与所述第二光电转换电路连接,用于输入所述第四信号,并将所述第四信号转换为所述第三信号并输出;所述第一微处理电路分别与所述第四信号转换电路、所述第二光电转换电路连接,所述第二微处理电路分别与所述第三信号转换电路、所述第二电光转换电路连接;所述第一电源分别与所述第四信号转换电路、所述第二光电转换电路连接,所述第二电源分别与所述第三信号转换电路、所述第二电光转换电路连接。

可选地,所述第一光纤的长度与所述信号防雷器的隔离电压等级适配,所述隔离电压等级越高,所述第一光纤的长度越长。

可选地,所述第一光纤为无金属光纤。

可选地,所述第一光纤为无金属光纤,该无金属光纤长度范围为12mm-20mm。

本实用新型的有益效果是:本实用新型实施例的信号防雷器通过在电路板上设置第一光纤,使电信号转换为光信号在第一光纤进行短暂的光路传播,从而切断由雷电电磁脉冲产生的高压传导的线路,将雷电产生的高压隔离在隔离防雷模块的一侧,防止其对电子或电气原件造成损坏,可以有效防止信号源端的各种干扰信号以及电源传导的干扰信号、防止信号系统对电网的干扰,并且增大信号源的负载能力,能够在满足雷电防护要求的同时,成本低、线路简单。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型其中一实施例提供的一种信号防雷器的结构示意图;

图2a为图1的信号防雷器输入模拟信号的结构示意图;

图2b为图1的信号防雷器输入RS485信号的结构示意图;

图2c为图1的信号防雷器输入以太网信号的结构示意图;

图3为本实用新型另一实施例提供的一种信号防雷器的结构示意图;

图4为本实用新型又一实施例提供的一种信号防雷方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面结合附图和具体实施例,对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在传统的SPD防雷保护中,当受到雷击时,电涌保护器的接地线的泄放电流在周围导体回路中产生的感应电势会对电子设备造成损坏,现有技术中采用光电隔离技术进行雷电防护。其中,采用光电隔离技术进行雷电防护的常用方式有:第一种是采用光纤远距离传输信号,但光纤在现场敷设困难,而且为了保护光纤,往往采用有金属外护套和钢芯的光纤,而金属外护套和钢芯又需要采取措施进行防雷,而且在工业自动化系统中,传输的信号一般为模拟信号,实现模拟信号的光纤传输成本很高;第二种是采用光电隔离器进行信号隔离,但其隔离电压一般为2500V以下,不能满足雷电防护的要求。

基于此,本实用新型实施例提供一种信号防雷器,作为整合成一个功能模块进行使用,能够在满足雷电防护要求的同时,成本低、使用简单,并且结构紧凑,避免了光纤敷设的困难。

具体地,下面结合附图,对本实用新型实施例作进一步阐述。

图1为本实用新型其中一实施例提供的一种信号防雷器的结构示意图。如图1所示,该信号防雷器1包括电路板10和腔体20,电路板10内置于腔体20。

电路板10包括:第一信号转换电路111、第二信号转换电路112、第一电光转换电路121、第一光电转换电路122和第一光纤123。其中,第一信号转换电路111与第一电光转换电路121连接,第一电光转换电路121与第一光纤123连接,第一光纤123与第一光电转换电路122连接,第一光电转换电路122与第二信号转换电路112连接。

具体地,第一信号转换电路111用于输入第一信号,并将第一信号转换为第二信号并输出。第一电光转换电路121用于输入第一信号转换电路111输出的第二信号,并将该第二信号转换为第一光信号并输出。第一光纤123用于传输第一光信号。第一光电转换电路122用于输入第一光纤123传输的第一光信号,并将该第一光信号转换为第二信号并输出。第二信号转换电路112用于输入第一光电转换电路122输出的第二信号,并将该第二信号转换为第一信号并输出。

其中,第一信号转换电路111可以为模数转换电路、RS485信号收发/编码电路或以太网信号收发/编码电路等等,可以根据输入信号的实际情况进行选择。第二信号转换电路112可以为数模转换电路、RS485信号收发/译码电路或以太网信号收发/译码电路,可以根据输入信号的实际情况进行选择。

其中,第一电光转换电路121可以为由电光转换器件构成的电路,其中,电光转换器件为将电信号转换为光信号的器件,例如电光转换器件可以为光调制器。通过第一电光转换电路121将第二信号转换为第一光信号,从而使第一光信号能够在第一光纤123上传输。

其中,第二光电转换电路122可以为由光电转换器件构成的电路,其中,光电转换器件为将光信号转换为电信号的器件,例如光电传感器。通过第二光电转换电路122将第一光信号转换为第二信号,从而使第二信号能够在第二信号转换电路112中进行转换。

其中,第一光纤123的长度与信号防雷器1的隔离电压等级适配。隔离电压等级越高,第一光纤123的长度越长。其中,第一光纤123的长度大于5mm。由于空气绝缘性能为2000~4000V/mm,为了满足10kV的隔离能力,要求第一光纤123的长度最小为5mm。而又因为温度、湿度均会影响空气的绝缘性,因此,当隔离电压等级为10kV 1.2/50μs时,第一光纤123的长度为12-15mm;当隔离电压等级为20kV 1.2/50μs时,第一光纤123的长度为20-25mm。在实际应用中,可以根据防雷的隔离电压等级要求,调整第一光纤123的长度。

可选地,第一光纤123可以为单模光纤或多模光纤,可以根据实际情况进行选择。

可选地,第一光纤123为无金属光纤,则雷击点的地电位反击以及雷云的静电感应均不会在非金属光纤中感应雷电电涌电压或电流,从而避免了光纤的金属外套和钢芯需要采取措施进行防雷,以减轻对信号传输的影响。第一光纤123无需采用金属外套和钢芯,无需敷设,设备集成化水平高,避免了繁琐的安装过程。当然,第一光纤123也可以为有金属光纤,只要对光纤的金属外套和钢芯需要采取措施进行防雷即可。

在本实施例中,通过第一光纤123将第一信号转换电路111的输入信号与第二信号转换电路112的输出信号隔离,使电信号在第一光纤123中进行短暂的光路传播,从而切断了由雷电产生的高压流经的线路,将雷电产生的高压隔离在信号防雷器1的一侧,防止其对电子设备造成损坏。由于信号在第一光纤123中以光信号的方式进行传播,无需通过金属线信号线路进行传播,即使雷电为多脉冲放电,在无法击穿第一光纤123的情况下,多次放电也无法通过第一光纤123。同时,第一光纤123在非击穿的情境下,不存在恢复的问题,不会导致雷电高压过后出现工作电压泄露的问题。

本实施例中的信号防雷器1通过设置第一光纤123,无需改变信号的传输方式,将一段光纤集合在一个设备中,可以有效防止信号源端的各种干扰信号以及电源传导的干扰信号、防止信号系统对电网的干扰,并且增大信号源的负载能力,能够在满足雷电防护要求的同时,成本低、线路简单,当需要增大隔离电压时,只需要相应增大第一光纤123的长度即可。

可选地,电路板10还包括:第一微处理电路131和第二微处理电路132。

其中,第一微处理电路131分别与第一信号转换电路111、第一电光转换电路121连接。具体地,第一微处理电路131的输入端与第一信号转换电路111的输出端连接,第一微处理电路131的输出端与第一电光转换电路121的输入端连接。第一微处理电路131接收经过第一信号转换电路111传输过来的第二信号,对该第二信号进行编码控制,使输出的第二信号转换为二进制信号,从而能够更加方便地进行后续处理。例如,第一微处理电路131通过与第一信号转换电路111进行连接,发出片选信号和时钟信号至第一信号转换电路111中,从而对第一信号转换电路111进行控制。在本实施例中,第一微处理电路131具体为编码控制电路,优选地,第一微处理电路131为系统级芯片(SoC,System-on-a-Chip)。

其中,第二微处理电路132分别与第二信号转换电路112、第一光电转换电路122连接。具体地,第二微处理电路132的输入端与第一光电转换电路122的输出端连接,第二微处理电路132的输出端与第二信号转换电路112的输入端连接。第二微处理电路132接收经过第一光电转换电路122传输过来的第二信号,对该第二信号进行译码控制,使输出的第二信号更加方便地进行后续处理。例如,第二微处理电路132通过与第二信号转换电路112进行连接,发出片选信号和时钟信号至第二信号转换电路112中,从而对第二信号转换电路112进行控制。在本实施例中,第二微处理电路132具体为译码控制电路,优选地,第二微处理电路132为系统级芯片(SoC,System-on-a-Chip)。

在本实施例中,通过设置第一微处理电路131、第二微处理电路132,从而对第一信号转换电路111、第二信号转换电路112进行编码、译码控制,同时还对第一电光转换电路121的信号发送、第一光电转换电路122的信号接收进行控制,提高了信号防雷器1的自动化水平。

可选地,电路板10还包括:主电源140、第一电源141、第二电源142和两个隔离变压器143。当然,隔离变压器143的数量为至少两个,例如为3个、4个等等,隔离变压器143的数量与副边电源的数量有关,可以根据实际情况设置。

其中,主电源140、第一电源141和第二电源142均为交流电供电。主电源140与两个隔离变压器143的原边线圈连接,第一电源141的一端与一个隔离变压器143的副边线圈连接,第二电源142的一端与另一个隔离变压器143的副边线圈连接。第一电源141的另一端分别与第一信号转换电路111、第一电光转换电路121、第一微处理电路131连接,第二电源142的另一端分别与第二信号转换电路112、第一光电转换模块122、第二微处理电路132连接。通过改变第一电源141连接的副边线圈的匝数、第二电源142连接的副边线圈的匝数,能够改变第一电源141、第二电源142供电电压的大小。

其中,当采用直流供电时,可以通过逆变器将进行交流电和直流电转换。

可以理解的是,在一些其他实施例中,第一电源141还包括三个独立电源单元,三个独立电源单元与第一信号转换电路111、第一电光转换电路121、第一微处理电路131分别单独连接;第二电源142还包括三个独立电源单元,三个独立电源单元与第二信号转换电路112、第一光电转换模块122、第二微处理电路132分别单独连接。通过设置单独的独立电源对每个模块进行供电,以防止雷电波从电源线路入侵信号回路,同时避免了电源对信号的干扰以及信号对电网的污染。

可以理解的是,在一些其他实施例中,主电源140、第一电源141、第二电源142和两个隔离变压器143可以不设置在电路板10上,主电源140、第一电源141、第二电源142和两个隔离变压器143内置于腔体,并且第一电源141、第二电源142分别与电路板10上的电路模块对应连接。

可以理解的是,在一些其他实施例中,电路板10还可以包括两个整流桥电路(图未示),两个隔离变压器143的副边线圈分别与两个整流桥电路连接,两个整流桥电路再分别与第一电源141、第二电源142连接,能够有效保护电源,使电源不被从信号侧入侵的电涌损坏。

在本实施例中,采用第一电源141和第二电源142对信号防雷器1的输入模块和输出模块分别供电,避免了雷电电涌电压通过电源击穿;并且,通过隔离变压器143将电源的输入端和输出端隔离,同时将不同输出回路的电源进行隔离,能够提高信号防雷器的防雷特性。

在一些实施例中,请参阅图2a,当输入模拟信号时,第一信号转换电路111为模数转换电路,第二信号转换电路112为数模转换电路,第一信号为模拟信号,第二信号为数字信号。

具体地,模数转换电路用于将输入模拟信号,并转换为数字信号并输出;第一电光转换电路121用于输入模数转换电路输出的数字信号,并将数字信号转换为第一光信号并输出;第一光纤123传输该第一光信号;第一光电转换电路122用于输入第一光纤123传输的第一光信号,并将第一光信号转换为数字信号并输出;数模转换电路用于输入第一光电转换电路122输出的数字信号,并将该数字信号转换为模拟信号并输出。

其中,模数转换电路根据精度要求选择采用8位、12位或16位等等的输出数字信号的位数。模数转换电路与第一电光转换电路121之间的连接可以为并行连接或串行连接。模数转换电路经过采样、保持、量化和编码4个过程后,将时间连续、幅值连续的模拟信号转换为时间离散、幅值离散的数字信号。其中,上述4个过程可以是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在模数转换过程中同时实现的。

其中,第一微处理电路131控制模数转换电路的信号转换、第一电光转换电路121对信号的读取以及第一电光转换电路121的第一光信号的输出。

其中,数模转换电路根据精度要求选择采用8位、12位或16位等等的输出模拟信号的位数。数模转换电路与第一光电转换电路122之间的连接可以为并行连接或串行连接。数模转换电路将时间离散、幅值也离散的数字信号转换为时间连续、幅值也连续的模拟信号。

其中,第二微处理电路132控制第一光电转换电路122对第一光信号的读取、第一光电转换电路122对信号的输出以及数模转换电路的信号转换。

在本实施例中,当输入信号为模拟信号时,通过设置模数转换电路和数模转换电路,实现模拟信号的防雷。

在一些实施例中,由于RS485抗噪音抗干扰能力强、传输距离远、支持多点通信,是工控行业首选串行接口。请参阅图2b,当输入RS485信号时,第一信号转换电路111为RS485信号收发/编码电路,第二信号转换电路112为RS485信号收发/译码电路,第一信号为RS485信号,第二信号为TTL信号。

具体地,RS485信号收发/编码电路用于将输入RS485信号,并转换为TTL信号并输出;第一电光转换电路121用于输入RS485信号收发/编码电路输出的TTL信号,并将TTL信号转换为第一光信号并输出;第一光纤123传输该第一光信号;第一光电转换电路122用于输入第一光纤123传输的第一光信号,并将第一光信号转换为TTL信号并输出;RS485信号收发/译码电路用于输入第一光电转换电路122输出的TTL信号,并将该TTL信号转换为RS485信号并输出。

其中,RS485信号为RS485信号通讯接口传输的信号;TTL信号为TTL电平信号。

其中,RS485信号收发/编码电路包括RS485信号收发子电路和编码子电路。RS485信号收发子电路用于接收RS485信号,并将其转换为TTL信号并发送;编码子电路用于对RS485信号收发子电路输出的TTL信号进行编码,使TTL信号转换为二进制信号,从而能够更加方便地进行后续处理。可选地,RS485信号收发子电路可以为RS485芯片。可选地,可以根据信号系统的带宽和时延要求,选择不同的芯片。

其中,第一微处理电路131控制RS485信号收发/编码电路的信号转换、第一电光转换电路121对信号的读取以及第一电光转换电路121的第一光信号的输出。

其中,RS485信号收发/译码电路包括RS485信号收发子电路和译码子电路。译码子电路用于接收第一光电转换电路122输出的二进制信号,并将其转换为TTL信号并输出;RS485信号收发子电路用于接收译码子电路输出的TTL信号,并将其转换为RS485信号并输出。可选地,RS485信号收发子电路可以为RS485芯片。可选地,可以根据信号系统的带宽和时延要求,选择不同的芯片。

其中,第二微处理电路132控制第一光电转换电路122对第一光信号的读取、第一光电转换电路122对信号的输出以及RS485信号收发/译码电路的信号转换。

在本实施例中,当输入信号为RS485信号时,通过设置RS485信号收发/编码电路和RS485信号收发/译码电路,实现RS485信号的防雷。

在一些实施例中,以太网(Ethernet)是目前应用最广泛的局域网通讯方式,通常通过以太网接口与网络设备进行数据交流。请参阅图2c,当输入以太网信号时,第一信号转换电路111为以太网信号收发/编码电路,第二信号转换电路112为以太网信号收发/译码电路,第一信号为以太网信号,第二信号为TTL信号。

具体地,以太网信号收发/编码电路用于将输入以太网信号,并转换为TTL信号并输出;第一电光转换电路121用于输入以太网信号收发/编码电路输出的TTL信号,并将TTL信号转换为第一光信号并输出;第一光纤123传输该第一光信号;第一光电转换电路122用于输入第一光纤123传输的第一光信号,并将第一光信号转换为TTL信号并输出;以太网信号收发/译码电路用于输入第一光电转换电路122输出的TTL信号,并将该TTL信号转换为以太网信号并输出。

其中,以太网信号为以太网接口传输的信号,例如,以太网接口可以为SC光纤接口、RJ-45接口、FDDI接口、AUI接口等等;TTL信号为TTL电平信号。

其中,以太网信号收发/编码电路包括以太网信号收发子电路和编码子电路。以太网信号收发子电路用于接收以太网信号,并将其转换为TTL信号并发送;编码子电路用于对以太网信号收发子电路输出的TTL信号进行编码,使TTL信号转换为二进制信号,从而能够更加方便地进行后续处理。可选地,以太网信号收发子电路可以为TCP/IP到串口网桥芯片。可选地,可以根据信号系统的带宽和时延要求,选择不同的芯片。

其中,第一微处理电路131控制以太网信号收发/编码电路的信号转换、第一电光转换电路121对信号的读取以及第一电光转换电路121的第一光信号的输出。

其中,以太网信号收发/译码电路包括以太网信号收发子电路和译码子电路。译码子电路用于接收第一光电转换电路122输出的二进制信号,并将其转换为TTL信号并输出;以太网信号收发子电路用于接收译码子电路输出的TTL信号,并将其转换为以太网信号并输出。可选地,以太网信号收发子电路可以为串口到TCP/IP网桥模块芯片。可选地,可以根据信号系统的带宽和时延要求,选择不同的芯片。

其中,第二微处理电路132控制第一光电转换电路122对第一光信号的读取、第一光电转换电路122对信号的输出以及以太网信号收发/译码电路的信号转换。

在本实施例中,当输入信号为以太网信号时,通过设置以太网信号收发/编码电路和以太网信号收发/译码电路,实现以太网信号的防雷。

图3为本实用新型另一实施例提供的一种信号防雷器的结构示意图。当在双向传输的RS485信号或以太网信号进行防雷时,如图3所示,该信号防雷器1的电路板10还包括第三信号转换电路113、第四信号转换电路114、第二电光转换电路124、第二光电转换电路125、第二光纤126。

其中,第三信号转换电路113与第二电光转换电路124连接,第二电光转换电路124与第二光纤126连接,第二光纤126与第二光电转换电路125连接,第二光电转换电路125与第四信号转换电路114连接。

具体地,第三信号转换电路113用于输入第三信号,并将第三信号转换为第四信号并输出。第二电光转换电路124用于输入第三信号转换电路113输出的第四信号,并将该第四信号转换为第二光信号并输出。第二光纤126用于传输第二光信号。第二光电转换电路125用于输入第二光纤126传输的第二光信号,并将该第二光信号转换为第四信号并输出。第四信号转换电路114用于输入第二光电转换电路125输出的第四信号,并将该第四信号转换为第三信号并输出。

可选地,第三信号转换电路113与上述实施例中的第一信号转换电路111相同,第四信号转换电路114与上述实施例中的第二信号转换电路112相同;第二电光转换电路124与上述实施例中的第一电光转换电路121相同,第二光电转换电路125与上述实施例中的第一光电转换电路122相同,第二光纤126与上述实施例中的第一光纤123相同。

其中,第一微处理电路131还分别与第四信号转换电路114、第二光电转换电路125连接,第二微处理电路132还分别与第三信号转换电路113、第二电光转换电路124连接。在本实施例中,第二微处理电路132接收经过第三信号转换电路113传输过来的第四信号对该第四信号进行编码控制,使输出的第四信号转换为二进制信号,从而能够更加方便地进行后续处理。第一微处理电路131接收经过第二光电转换电路125传输过来的第四信号,对该第四信号进行译码控制,使输出的第四信号更加方便地进行后续处理。

其中,第一电源141分别与第四信号转换电路114、第二光电转换电路125连接,第二电源142分别与第三信号转换电路113、第二电光转换电路124连接,从而对其进行供电。

可选地,第一信号为Tx信号,第二信号为TTL信号,第三信号为Rx信号,第四信号为TTL信号。其中,Tx信号包括Tx+/Tx-信号,Rx信号包括Rx+/Rx-信号。对应地,第一信号转换电路111、第三信号转换电路113可以为RS485信号收发/编码电路或以太网信号收发/编码电路;第二信号转换电路112、第四信号转换电路114可以为RS485信号收发/译码电路或以太网信号收发/译码电路。当与第一信号转换电路111、第四信号转换电路114连接的电子设备需要发射信号时,第一信号转换电路111接收Tx信号,并将Tx信号转换为TTL信号;第一电光转换电路121将TTL信号转换为第一光信号,然后输出至第一光纤123;第一光纤123将第一光信号传输至第一光电转换模块122;第一光电转换模块122将第一光信号转换为TTL信号,然后输出至第二信号转换电路112;第二信号转换电路112将TTL信号还原为Tx信号,然后输出。当与第一信号转换电路111、第四信号转换电路114连接的电子设备需要接收信号时,第三信号转换电路113接收Rx信号,并将Rx信号转换为TTL信号;第二电光转换电路124将TTL信号转换为第二光信号,然后输出至第二光纤126;第二光纤126将第二光信号传输至第二光电转换模块125;第二光电转换模块125将第二光信号转换为TTL信号,然后输出至第四信号转换电路114;第四信号转换电路114将TTL信号还原为Rx信号,然后输出。

在本实施例中,通过第一光纤123将第一信号转换电路111的输入信号与第二信号转换电路112的输出信号隔离,通过第二光纤126将第三信号转换电路113的输入信号与第四信号转换电路114的输出信号隔离,使电信号在第一光纤123、第二光纤126中进行短暂的光路传播,从而切断了由雷电产生的高压流经的线路,将雷电产生的高压隔离在信号防雷器1的一侧,防止其对电子设备造成损坏。本实施例中的信号防雷器1可以有效防止信号源端的各种干扰信号以及电源传导的干扰信号、防止信号系统对电网的干扰,并且增大信号源的负载能力,能够在满足雷电防护要求的同时,成本低、线路简单。

图4为本实用新型又一实施例提供的一种信号防雷方法的流程示意图。该信号防雷方法200用于上述实施例中的信号防雷器100,该信号防雷方法200包括:

210、输入第一信号,并将所述第一信号转换为第二信号并输出;

220、输入所述第二信号,并将所述第二信号转换为第一光信号并输出;

230、短距离传输所述第一光信号;

240、输入所述第一光信号,并将所述第一光信号转换为所述第二信号并输出;

250、输入所述第二信号,并将所述第二信号转换为所述第一信号并输出。

由于该信号防雷方法200实施例和信号防雷器100装置实施例是基于同一构思,在内容不互相冲突的前提下,方法实施例的内容可以引用装置实施例的,在此不赘述。

本实施例中的信号防雷方法200通过短距离传输光信号,无需改变信号的传输方式,将一段光纤集合在一个设备中,可以有效防止信号源端的各种干扰信号以及电源传导的干扰信号、防止信号系统对电网的干扰,并且增大信号源的负载能力,能够在满足雷电防护要求的同时,成本低、线路简单。需要说明的是,本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式,但是,本实用新型可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施方式,这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施方式,均视为本实用新型说明书记载的范围;进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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