专利名称：：防雷装置、防雷转接头、防雷电缆及具有该电缆的电子设备的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种电子产品，尤其与一种防雷装置、具有该防雷装置的防雷转接头、具有该防雷转接头的防雷电缆以及具有该防雷电缆的电子设备有关。
背景技术：
：现有技术中，串口是通讯领域使用非常广泛的接口，能够方便地在两个设备之间实现通讯连接。但是串口一般都不带有线路变压器等接口电路，对两端设备的地电位差要求比较严格，对线路上的共模、差模防护能力都比较差，在使用过程中容易出现物理性失效。雷击防护对于同步串口来讲有重要意义。同步串口是路由器等通信设备经常使用的一种接口，在实际使用中一个比较突出的问题就是雷击防护。雷击过电压损坏设备可分为两种情况，一种是受雷电直击导致损坏，另一种受感应雷影响导致损坏。据统计，电子设备受雷电直击而损坏所占的比例较小，而绝大多数损坏为感应雷造成，即雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使电子设备的某些电子元件受损。例如当路由器串口对端设备为Modem通过电话口上行出户的情况，或对端设备为放置在室外的ATM自助取款机的应用情况下，雷击作用在Modem上行的电话口上，由于Modem—般没有接地，所以能量无法通过Modem直接向大地泄放，而路由器是接地的，所以能量会通过串口电缆经由路由器进行泄放，路由器的串口充当了雷击能量的泄放路径，由于连接两个设备的串口电缆一般有几米甚至更长，信号线线径较细，电阻较大，所以雷击瞬间产生的强电流会导致两个设备之间的电压差瞬间增大到几十伏，很容易导致串口电路的物理性失效，严重时将造成路由器设备的损坏。但是，由于多协议的现状，使得同步串口防雷带来技术上的困难。同步串口有多种协议，例如V35、V24、X21等等。路由器设备一般都是一个接口同时支持多种协议，因此使用不同协议时需要选用相应的电缆，如图l所示，以V35线缆为例，这根电缆3—端的与通信设备的接口1和路由器连接，另外一端就是该V35协议对应的标准接口2。不同协议的主要区别是信号传输模式和电平幅度不同，有些是单端信号，有些是差分传输；信号幅度不同使得传输距离也不一样，有些只能几十米，有些能达到上千米；支持的最高速率不同，有些最高速率是2M，有些只能到64K。不同协议所定义的接口的机械特性也不相同。现有技术的防雷装置，一般要分别针对不同的协议，缺乏通用性，也给设计带来诸多不便。现有技术的同步串口通讯设备的防护设计，一般是在设备单板上放置防护器件，电缆只起到机械连接的作用，不具备防护能力。另外一种就是市面上出现的防雷器(有DB9，DB25，DB34等标准接口)，它是针对不同串口协议设计的串接在线缆中的防护模块，对于不同的协议需要使用不同标准接口的防雷器，这样给实际应用带来很大不便。随着电子信息产业的飞速发展，对于PCB设计面积和端口密度提出了更高的要求。同步串口一般有多根数据和控制线，例如V35协议的同步串口，其信号线多达16个，每个信号都需要连接防护器件；由于雷击瞬时能量很大，防护器件需要有很强的过流能力，器件体积较大，这就使得在设备单板上放置防护器件的解决方案将占据PCB很大的面积，对系统设计增加了设计难度并且限制了设备的端口密度。另外，串口设备是否易于遭受雷击损伤，和使用环境、对端设备类型关系很大，并不是所有的串口都需要防护，现有技术中把防护电路做在设备上的解决方案，每个串口都增加防护，成本相对较高。对于市场上已经存在的一些防护能力较弱的串口设备，可以通过增加防雷器来提高防护等级。但是防雷器是针对不同串口协议接口设计的，需要根据不同的DB接口类型配备不同的防雷器，因此缺乏通用性，而且价格较高。另外防护作用靠近设备侧效果最佳，而防雷器只能串接在路由器标准串口的网络侧，其防护能力会受到一定影响。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种防雷装置，以抵御浪涌冲击，且降低成本，降低防护电路的面积。本实用新型的第二个目的在于提供一种具有本实用新型防雷装置的防雷转接头，方便的对现有技术中的电缆进行改造，提高防雷能力。本实用新型的第三个目的在于提供一种具有本实用新型防雷装置的防雷电缆，以实现更高的端口密度，提高通用性。本实用新型的第四个目的在于提供一种具有本实用新型防雷电缆的电子设备。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下-一种防雷装置，用于同步串口防雷，在所述同步串口的信号线上连接有用于所述信号线正负方向电压钳位的一对TVS管。本实用新型的防雷装置，优选的，每一信号线上对地并接所述一对TVS管。本实用新型的防雷装置，优选的，多个信号线共用所述一对TVS管，所述一对TVS管包括用于负向电压钳位的第一TVS管和用于正向电压钳位的第二TVS管，在所述第一TVS管与每一所述信号线之间分别连接第一开关二极管，在所述第二TVS管与每一所述信号线之间分别连接第二开关二极管，所述第一开关二极管阴极连接所述信号线，阳极连接所述第一TVS管，所述第二开关二极管阳极连接所述信号线，阴极连接所述第二TVS管。本实用新型的防雷装置，优选的，每两根信号线之间连接有一对用于防止信号线之间干扰的开关二极管。一种防雷转接头，用于同步串口线缆防雷，所述防雷转接头内设置有本实用新型的防雷装置。本实用新型的防雷转接头，优选的，所述防雷转接头内模注塑且外模注塑，所述内模注塑将所述防雷装置的防雷电路包裹起来，所述外膜注塑将所述防雷装置与线缆连接为一体。本实用新型的防雷电缆，具有本实用新型的防雷装置。本实用新型的防雷电缆，优选的，所述防雷电缆包括设置有防雷装置的防雷转接头，所述防雷转接头一端连接第一电缆本体，一端连接第二电缆本体，所述第一电缆本体末端设置有连接通信设备的接口，另一端设置有标准接口。本实用新型的电子设备，具有本实用新型的防雷电缆。本实用新型的电子设备，优选的，所述防雷电缆的防雷装置设置于防雷转接头中，所述防雷转接头设置在靠近设备侧的串口线缆中。由上述技术方案可知，本实用新型具有以下有益效果本实用新型的防雷装置，通过对信号线正负方向的电压钳位，使得串口上不会出现过高的电压，达到保护通讯设备的目的。且多根信号线共用一个TVS管，降低了成本，也降低了防护电路的面积。本实用新型的防雷转接头与防雷电缆，通过把带有防护电路的通用型(不同协议之间的通用)同步串口防雷转接头串接在靠近设备侧的串口线缆中，既有效地减少了单位端口占用设备的PCB面积，提高了端口的密度；同时，对于防护能力较弱的电子设备或通信设备，可以通过直接增加该防雷转接头的方式即可获得较高的防雷等级，无需对设备进行其他的改制或者更换，降低了通信系统的制造或维护成本。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。图1为现有技术中的电缆示意图。图2为本实用新型第一实施例的防雷装置的防雷电路示意图。图3为本实用新型第二实施例的防雷装置的防雷电路示意图。图4为本实用新型实施例的防雷电缆的示意图。具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型第一实施例的防雷装置，由开关二极管和瞬变电压抑制器(或称瞬变电压抑制二极管，TransientVoltageSuppressors,简称TVS管)构成，通过对信号线正负方向的钳位(或称嵌位)，使得串口上不会出现过高的电压，达到保护通讯设备的目的。本实用新型第一实施例的防雷装置的主要优点是多根信号线共用一个TVS管，降低了成本，也降低了防护电路的面积。具体的防雷电路形式如图2所示，Q1/Q2为共用的大功率TVS管，Ql用于负向电压钳位，Q2用于正向电压钳位，在Q1与每一所述信号线之间分别连接开关二极管D2、D4、D6、D8，在Q2与每一所述信号线之间分别连接开关二极管D1、D3、D5、D7。正常工作时，由于每两根信号线之间都有一对所述开关二极管，二极管正向导通反向截止，所以任何两根信号线之间都没有相互干扰；而当设备遭遇浪涌冲击时，以信号A为例，当浪涌冲击电压为正且高于Q2的击穿电压时，Dl、Q2打开，信号A上的电压被钳位；当浪涌冲击电压为负且低于Ql的击穿电压时，D2、Ql打开，信号A上的电压被钳位。当浪涌冲击完结后，Ql/Q2又恢复到截止状态，该防雷电路能继续正常工作。类似上述工作原理，本实用新型第二实施例的防雷装置，采用每根信号线上都对地并接两个TVS管的方式进行防护，具体的防雷电路形式如图3所示，可靠性有所提高，只是需要使用的TVS数量多一些，占用的面积较大—些。本实用新型实施例的防雷转接头，用于同步串口线缆防雷，所述防雷转接头内设置有本实用新型实施例的防雷装置。本实用新型公开了一种通讯设备同步串口的防护技术方案，其主要特征就在于，在串口电缆靠近设备侧增加一个防雷转接头，其两端是与设备端口相对应的DB接口(如DB28、DB25等)，中间的防护电路实现对各信号线的防雷设计。这个转接头串接在串口电缆中，不占用设备的PCB空间，有利于提高设备的端口密度；同时，对于在网运行的设备可以简单地通过增加该转接头实现防雷改造，原先线缆可以继续使用，也免去了根据不同协议接口配备不同防雷器的繁琐和成本上的考虑。以DB28接口为例，DB28接口的信号定义如表1所示。本实用新型实施例的防雷转接头的加工工艺步骤如下1、对于DB28接口线缆，把需要防护的信号线焊接在防护电路的相应信号焊盘上，地线和防护电路的地(GND)焊接在一起；2、内模注塑，温度应低于焊锡熔点；把防护电路包裹起来；3、用铜箔把W1、W2的屏蔽层360度良好搭接，保证其屏蔽效果；4、外模注塑，使防护电路和线缆连接为一体。表l管脚名称连接器的管脚号方向TXDA1ITXD—B2I7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>方案，能够实现更高的端口密度，达到尽量少占用设备PCB的面积的目的，而且对于市场上已经在网运行的产品，能够方便地应用本方案进行改造升级提高防护能力，并且兼容网络侧不同的协议标准接口，具有通用性。以上所述的仅为本实用新型的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。权利要求1.一种防雷装置，用于同步串口，其特征在于，在所述同步串口的信号线上连接有用于所述信号线正负方向电压钳位的一对TVS管。2.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，每一信号线上对地并接所述一对TVS管。3.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，多个信号线共用所述一对TVS管，所述一对TVS管包括用于负向电压钳位的第一TVS管和用于正向电压钳位的第二TVS管，在所述第一TVS管与每一所述信号线之间分别连接第一开关二极管，在所述第二TVS管与每一所述信号线之间分别连接第二开关二极管，所述第一开关二极管阴极连接所述信号线，阳极连接所述第一TVS管，所述第二开关二极管阳极连接所述信号线，阴极连接所述第二TVS管。4.如权利要求3所述的防雷装置，其特征在于，每两根信号线之间连接有一对用于防止信号线之间干扰的开关二极管。5.—种防雷转接头，用于同步串口线缆防雷，其特征在于，所述防雷转接头内设置有权利要求l-4任一所述的防雷装置。6.如权利要求5所述的防雷转接头，其特征在于所述防雷转接头内模注塑且外模注塑，所述内模注塑将所述防雷装置的防雷电路包裹起来，所述外膜注塑将所述防雷装置与线缆连接为一体。7.—种防雷电缆，其特征在于所述防雷电缆具有权利要求l-4任一所述的防雷装置。8.如权利要求7所述的防雷电缆，其特征在于所述防雷电缆包括设置有防雷装置的防雷转接头，所述防雷转接头一端连接第一电缆本体，一端连接第二电缆本体，所述第一电缆本体末端设置有连接通信设备的接口，另一端设置有标准接口。9.一种电子设备，其特征在于具有如权利要求7所述的防雷电缆。10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于所述防雷电缆的防雷装置设置于防雷转接头中，所述防雷转接头设置在靠近设备侧的串口线缆中。专利摘要一种防雷装置，用于同步串口，所述防雷装置在所述同步串口的信号线上连接有用于所述信号线正负方向电压钳位的一对TVS管。本实用新型还公开了一种防雷转接头、防雷电缆和具有该防雷电缆的电子设备。本实用新型的防雷装置，具有通用性，能够有效抵御浪涌冲击，实现更高的端口密度。文档编号H02H9/02GK201413988SQ20092015471公开日2010年2月24日申请日期2009年5月20日优先权日2009年5月20日发明者李朝晖申请人:杭州华三通信技术有限公司