保护装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例涉及一种保护装置，该装置包括：开关器和第一单向器；开关器的一端与电源的负极相连接或与电源的正极相连接；第一单向器的一端与开关器的另一端串接；当开关器的一端与电源的负极相连接时，第一单向器的另一端与电源的正极相连接；当开关器的一端与电源的正极相连接时，第一单向器的另一端与电源的负极相连接；当电源出现负极浪涌电压或电流时，第一单向器导通，并与开关器分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备。因此，该保护装置实现了对于较大量级的电源的差模保护，提高了长波防雷能力，降低了的保护电路面积。
【专利说明】保护装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种保护装置。
【背景技术】
[0002]通信设备的电源经常会受到过电压的干扰，该过电压由直击雷或感应雷产生的，或者供电系统的内部产生的工频过电压、操作过电压等。过电压的危害性很大，直接威胁人身和通信设备的安全，因此，在通信设备的电源采用过电压的保护装置是十分关键的，从而使得过电压降低到通信设备所允许的电压范围。
[0003]目前，通信设备的电源若采用低量级的差模保护，其低量级的差模保护电路为一级保护电路。在通信设备的电源的正、负极之间增加一个压敏电阻(Metal OxideVaristor, MOV);若采用高量级的差模保护，其高量级的差模保护电路为两级保护电路。另夕卜，对于较大量级，如IOkA及以上的电源差模保护一般采用两级或多级保护电路。其中，第一级电路采用多个压敏电阻并联的形式。
[0004]当通信设备的电源遭受过电压或者过电流时，因为第一级的压敏电阻的残压通常比较高，为了降低对后级电路的冲击，需要在压敏电阻后增加去耦元件或者电路。但是，该去耦元件或者电路的体积比较大。
[0005]当通信设备的电源遭受不同极性雷击时，由于电源电路中电解电容的存在，使得保护电路的防雷性能有较大差异。当雷击电流从电源负极流向正极时，对保护电路后级的冲击要严酷得多，主要表现为涌入后级电路的电流较大，则后级电路或者器件更容易损坏；而在遭受正极到负极的浪涌冲击时，流经保护电路后级的电流相对偏少，则该方向的防雷耐受能力较强。
[0006]现有技术中常用的保护电路主要用于解决短波防雷问题，如8/20us电流波，但是对于长波防雷，如10/350US电流波，其保护效果很差。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供了一种保护装置，以解决现有的保护装置存在的体积大、可靠性低、长波防雷效果差等问题，利用开关器和单向器可以提高该保护装置的长波防雷能力，并降低该保护装置的保护电路面积，同时还可以提高该保护装置可靠性。
[0008]在第一方面，本发明提供了一种保护装置，所述装置包括:开关器和第一单向器；所述开关器的一端与电源的负极相连接或与所述电源的正极相连接；所述第一单向器的一端与所述开关器的另一端串接；当所述开关器的一端与所述电源的负极相连接时，所述第一单向器的另一端与所述电源的正极相连接；当所述开关器的一端与所述电源的正极相连接时，所述第一单向器的另一端与所述电源的负极相连接；当所述电源出现负极浪涌电流时，所述第一单向器导通，并与所述开关器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入被保护设备。
[0009]在第一种可能的实现方式中，所述装置还包括:第一保护器；所述第一保护器与所述第一单向器并联连接；所述第一保护器与所述开关器串联连接；当所述电源出现正极浪涌电流时，所述第一单向器截止，所述开关器和所述第一保护器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
[0010]在第二种可能的实现方式中，所述装置还包括:第一保护器；所述第一保护器，与所述串接的开关器和第一单向器并联连接；当所述电源出现正极浪涌电流时，所述第一单向器截止，所述第一保护器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
[0011]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述装置还包括:第二单向器；所述第二单向器与所述第一保护器串联连接；当所述电源出现正极浪涌电流时，所述第一单向器截止，所述第二单向器导通，所述第二单向器和所述第一保护器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
[0012]结合第一方面的第一至第三任一种能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述装置还包括:退耦器；所述退耦器串联连接在所述电源的负极和所述被保护设备之间，和/或串接在所述电源的正极和所述被保护设备之间；所述退耦器分压所述电源正、负极之间的电压，防止所述被保护设备出现过电压。
[0013]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述装置还包括:第二保护器；所述第二保护器，与所述被保护设备并联，与所述退耦器串联；所述第二保护器分流所述电源出现的浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
[0014]结合第一方面或结合第一方面的第一至第五任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述装置还包括:过流保护器；所述过流保护器与所述开关器串联连接；所述过流保护器用于当所述保护装置出现故障时，将保护装置从电源端口断开，防止引起电源故障。
[0015]通过应用本发明实施例提供的保护装置，将开关器和第一单向器串联应用于直流电源进行差模保护。该保护装置在浪涌电流冲击时残压极低，利用第一单向器导通、低残压特性实现电源负极到正极的差模保护；从而实现了对于实现了较大量级的电源的差模保护，不但可以提高该保护装置的长波防雷能力，而且该装置的保护电路面积与传统的保护电路相比可降低40%以上，同时可靠性也有很大的提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例一提供的保护装置的示意图；
[0017]图2为本发明实施例二提供的保护装置的电路图；
[0018]图3为本发明实施例三提供的保护装置的电路图；
[0019]图4为本发明实施例四提供的保护装置的示意图；
[0020]图5为本发明实施例五提供的保护装置的示意图；
[0021]图6为本发明实施例六提供的保护装置的示意图；
[0022]图7为本发明实施例七提供的保护装置的示意图
[0023]图8为本发明实施例八提供的保护装置的电路图；
[0024]图9为本发明实施例九提供的保护装置的电路图；
[0025]图10为本发明实施例十提供的保护装置的电路图；
[0026]图11为本发明实施例十一提供的保护装置的电路图；[0027]图12为本发明实施例十二提供的保护装置的电路图；
[0028]图13为本发明实施例十三提供的保护装置的电路图；
[0029]图14为本发明实施例十四提供的保护装置的电路图；
[0030]图15为本发明实施例十五提供的保护装置的电路图；
[0031]图16为本发明实施例十六提供的保护装置的电路图；
[0032]图17为本发明实施例十七提供的保护装置的电路图；
[0033]图18为本发明实施例十八提供的保护装置的电路图。
【具体实施方式】
[0034]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0035]本发明公开了一种保护装置，将开关器和第一单向器串联应用于直流电源，利用第一单向器单向导通、低残压特性实现电源负极到正极的差模保护，显著减小后级电路的分流；利用第一单向器的反向或者可控的截止特性实现开关器的续流遮断。本发明公开的保护装置电路可以有效解决现有技术中存在的体积大、可靠性低、长波防雷效果差等问题，从而实现了较大量级的电源的差模保护，不但可以提高该电源的长波防雷能力，而且该装置的保护电路面积与传统的保护电路相比可降低40%以上，同时可靠性也有很大的提升
[0036]图1为本发明实施例一提供的保护装置的示意图，如图所示，本实施例拓扑控制装置具体包括:开关器11、第一单向器12。其中，开关器11和第一单向器12的位置可以互换。即开关器11的一端与电源的负极相连接，或与电源的正极相连接。开关器11和第一单向器12组成第一支路。
[0037]当开关器11的一端与电源的负极相连接时，第一单向器12的一端与开关器11的另一端串接，而第一单向器12的另一端与电源的正极相连接。
[0038]当开关器11的一端与电源的正极相连接时，第一单向器12的一端与开关器11的另一端串接，而第一单向器12的另一端与电源的负极相连接。
[0039]当电源出现负极浪涌电压或电流时，第一单向器12正向导通，并与开关器11分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备。
[0040]另外，值得指出的是，在本发明所有实施例中，开关器11和第一单向器12的位置皆可以互换，因此，在本发明所有实施例中就不再重复说明。
[0041]本发明实施例一提供的保护装置中，使用的开关器11为开关型过压抑制(保护)器件或者开关型过压抑制(保护器件)的组合。其中，开关型器件为，气体放电管(GasDischarge Tube,⑶T)或瞬态抑制晶闸管(ThyristorSurge Suppressor, TSS)等。第一单向器12为单向型器件，或单向型器件的组合。其中，单向型器件为，二极管，或者金属-氧化物 _ 半导体(Metal-Oxid-Semiconductor, M0S)管等。
[0042]本发明实施例一提供的保护装置的具体实现电路如图2和图3所示。
[0043]在图2中，气体放电管和二极管Dl串联连接，当电源出现负极浪涌电压或电流时，二极管Dl正向导通，并与气体放电管分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备。其中，气体放电管和二极管Dl的位置可以互换，但是二极管Dl的阴极和阳极的方向不变，只要保证电源出现负极浪涌电压或电流时，二极管Dl正向导通即可。
[0044]在图3中，气体放电管和MOS管的串联连接，MOS管的栅极可以由取样控制电路进行控制，当电源出现负极浪涌电流时，取样控制电路将从浪涌电压取样并输出高电平，使得MOS管打开，并与气体放电管分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备。其中，气体放电管和MOS管的位置可以互换，只要保证电源出现负极浪涌电压或电流时，MOS管打开即可。
[0045]图4为本发明实施例四提供的保护装置的示意图，如图所示，本实施例拓扑控制装置具体包括:开关器11、第一单向器12和第一保护器13。
[0046]开关器11的一端与电源的负极相连接，开关器11的另一端与第一单向器12相连接；开关器11与第一单向器12串联连接；第一单向器12的另一端与电源的正极相连接。
[0047]其中，开关器11和第一单向器12组成第一支路；第一保护器13可以与第一支路的第一单向器12并联连接，如图4所示；或者第一保护器13与第一支路并联连接，如图5所示。
[0048]下面详细说明该保护装置的工作原理:
[0049]第一，第一保护器13可以与第一支路的第一单向器12并联连接。
[0050]当电源遇到正极到负极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12截止，而开关器11和第一保护器13起保护作用，同时第一单向器12需承受与其并联的第一保护器13的耐压；当电源遇到负极到正极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12导通，第一单向器12和开关器11起保护作用。
[0051]第二，第一保护器13与第一支路并联连接。
[0052]当电源遇到正极到负极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12截止，第一支路不动作，而第一保护器13起保护作用；当电源遇到负极到正极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12导通，第一单向器12和开关器11起保护作用。其中，第一单向器12的反向耐压能力较强，为第一单向器击穿电压加上开关器的击穿电压。
[0053]图6为本发明实施例六提供的一种保护装置的示意图。如图所示，本实施例拓扑控制装置具体包括:开关器11、第一单向器12、第一保护器13和第二单向器14。第一单向器12和第二单向器14的方向相反。当第一单向器12导通时，第二单向器14截止；当第一单向器12截止时，第二单向器14导通。
[0054]开关器11的一端与电源的负极相连接，开关器11的另一端与第一单向器12的一端相连接；开关器11与第一单向器12串联连接；第一单向器12的另一端与电源的正极相连接。其中，开关器11和第一单向器12组成第一支路。
[0055]第二单向器14的一端与电源的正极相连接；第二单向器14的另一端与第一保护器13相连接。第二单向器14与第一保护器13串联连接。第一保护器13的另一端与电源的负极相连接。其中，第二单向器14与第一保护器13组成第二支路，第二支路与第一支路并联连接。另外，第二单向器14与第一保护器13的位置也可以互换。
[0056]当电源遇到正极到负极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12反向截止，第二单向器14正向导通，所述第二支路起保护作用；当所述电源遇到负极到正极的浪涌电压或电流时，则第一单向器12正向导通，第二单向器14反向截止，所述第一支路起保护作用
[0057]本发明实施例四、实施例五和实施例六提供的保护装置中，使用的开关器11为开关型过压抑制(保护)器件，比如气体放电管(Gas Discharge Tube,⑶T)、瞬态抑制晶闸管(Thyristor Surge Suppressor, TSS),或者开关型过压抑制(保护)器件的组合。第一保护器13为过压抑制(保护)器件，比如，MOV管、瞬态抑制二极管(Transient VoltageSuppressor, TVS)管，或者过压抑制(保护)器件的组合。第一单向器12和第二单向器14为单向型器件，或单向型器件的组合。其中，单向型器件为，二极管，或者MOS管等。
[0058]进一步，本发明实施例一、实施例四、实施例五和实施例六提供的保护装置的第一支路中还包括:过流保护器。该过流保护器用于当保护装置出现故障时，将保护装置从电源端口断开，从而防止引起电源故障。
[0059]以本发明实施例六提供的保护装置为例，将保护装置的第一支路中加入过流保护器，如图7所示。该过流保护器15—端与电源的负极相连接，其另一端与开关器11的一端相连接；过流保护器15与开关器11串联连接。其中，过流保护器15与开关器11的位置可以互换。
[0060]当第一单向器12出现故障时，防止开关器11续流或者电源短路故障等。另外，本发明实施例一、实施例四和实施例五提供的保护装置中加入过流保护器与本发明实施例六提供的保护装置的第一支路中加入过流保护器作用相同，在这里不再详细说明。其中，过流保护器15可以为保险丝、热敏电阻等具有过流保护功能的元件或者电路。
[0061]本发明实施例四、五提供的保护装置中的开关器11、第一单向器12和第一保护器13组成第一级保护电路。本发明实施例六提供的保护装置中的开关器11、第一单向器12、第一保护器13和第二单向器14组成第一级保护电路。
[0062]进一步，本发明提供的实施例四、实施例五和实施例六提供的保护装置的第一级保护电路中还包括退耦器。该退耦器的一端与电源的负极相连接，退耦器的另一端与被保护设备相连接，退耦器与被保护设备串联连接；或者退耦器的一端与电源的正极相连接，退耦器的另一端与被保护设备相连接，退耦器与被保护设备串联连接。
[0063]另外，该退耦器可以不止一个，可以有多个。比如，在电源的负极和被保护设备之间串接一个退耦器，同时在在电源的正极和被保护设备之间串接另一个退耦器。
[0064]在本发明实施例四提供的保护装置中加入退耦器，将串接的退耦器和被保护设备、与串接的开关器和第一保护器并联。其中，退耦器的作用是:当电源出现浪涌电压或电流时，该浪涌电流先流经串接的退耦器和被保护设备，随着电流强度的增加，退耦器两端的电压上升，同时串接的退耦器和被保护设备的电压也在上升，当电压达到第一保护电路的动作电压时，则第一保护电路开始动作，这时大部分电流流经第一保护电路，只有一小部分电流流经串接的退耦器和被保护设备，从而防止了大部分电流流经被保护设备；同时，退耦器对串接的退耦器和被保护设备两端的电压进行了分压，从而防止了被保护设备出现过电压的情况。
[0065]本发明实施例五提供的保护装置中加入退耦器，将串接的退耦器和被保护设备、与第一保护器并联，该退耦器的作用与在本发明实施例一提供的保护装置中加入退耦器的作用相同。
[0066]另外，本发明实施例五提供的保护装置中还有另外一种加入退耦器的方法，即将第一保护器和被保护设备并联，再将退耦器与并接的第一保护器和被保护设备串联，当所述电源出现负极浪涌电压或电流时，退耦器电压上升使得串接的开关器和第一二极管分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备，可以增强开关器动作的可靠性。
[0067]本发明提供的实施例六提供的保护装置中加入退耦器，将串接的退耦器和被保护设备、与串接的第二二极管和第一保护器并联，该退耦器的作用与在本发明实施例一提供的保护装置中加入退耦器的作用相同。
[0068]进一步，本发明实施例四、实施例五和实施例六提供的保护装置还包括第二保护器，第二保护器与被保护设备并联并与退耦器串联。
[0069]图8为本发明实施例八提供的保护装置的示意图。如图所示，本发明实施例具体包括:第一级保护电路21和第二保护电路22。其中，第二级保护电路22由退耦器16和第二保护器17组成。
[0070]退耦器16由电感、电阻、MOS管、导线、线缆等单个或多个具有退耦作用的元器件组成。第二保护器17为过压抑制(保护)器件，比如，MOV管、TVS管，或者过压保护器件的组合。
[0071 ] 当电源遇到浪涌电压或电流时，第二保护电路22先动作，该浪涌电流先流经第二保护电路22，当第二保护电路22的电压达到第一级保护电路21的动作电压时，浪涌电流则大部分流经第一级保护电路21，流经第二保护电路22的电流比较小，使得第二保护电路22的残压较低，从而确保被保护设备即通信设备正常运行或者不发生损坏。比如:第二级保护电路22采用通流能力较弱，响应时间比较快的TVS管，也可以采用压敏电阻；第一级电路21采用通流能力强，残压较高的多个压敏电阻并联。当通信设备的电源遭受浪涌电流冲击时，响应时间较快的TVS管先动作，浪涌电流先流经后流级TVS，当TVS管与电感两端的电压达到压敏电阻的动作电压时，浪涌电流开始大部分的流经压敏电阻，此时流经后级电路的电流较小，使得TVS管残压较低，确保被保护的通信设备正常运行或者不发生损坏。
[0072]值得指出的是，本发明实施例提供的保护装置可以为包括第一级保护电路的单级保护装置，或者包括第一级保护电路和第二级保护电路的两级保护装置，或者除了包括第一级保护电路和第二级保护电路之外还包括其他级保护电路的多级保护装置。
[0073]根据本发明实施例四、实施例五和实施例六提供的三种不同的托扑结构，详细说明实现该保护装置的具体电路图。
[0074]第一，以本发明实施例四提供的托扑结构为依据。
[0075]图9为本发明实施例九提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2。与图1相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其工作原理与图4的工作原理相同。在这里不再详细说明。
[0076]图10为本发明实施例十提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为使用退耦电感的单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管⑶T、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2和电感L。与图4相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其中，该电路图中增加的电感L为退耦器。其中，电感L的作用是:当电源出现浪涌电压或电流时，该浪涌电流先流经串接的电感L和被保护设备，随着电流强度的增加，电感L两端的电压上升，同时串接的电感L和被保护设备的电压也在上升，当电压达到二极管Dl和气体放电管GDT所在支路的动作电压时，则气体放电管GDT开始动作，这时大部分电流流经二极管Dl和气体放电管GDT所在支路，只有一小部分电流流经串接的电感L和被保护设备，从而防止了大部分电流流经被保护设备；同时，电感L对串接的电感L和被保护设备两端的电压进行了分压，从而防止了被保护设备出现过电压的情况。
[0077]图11为本发明实施例十一提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为两级保护装置的电路图。在该两级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻MOV1、压敏电阻M0V2、电感L、压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4。与图8相比，气体放电管⑶T、二极管D1、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2组成第一级保护电路21 ;电感L为退耦器15，压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4并联连接为第二保护器16，该电感L、电阻M0V3和压敏电阻M0V4组成第二级保护电路22。其工作原理与图8的工作原理相同。在这里不再详细说明。
[0078]第二，以本发明实施例五提供的托扑结构为依据。
[0079]图12为本发明实施例十二提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2。与图2相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其工作原理与图5的工作原理相同。在这里不再详细说明。
[0080]图13为本发明实施例十三提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为使用退耦电感的单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管⑶T、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2和电感L。与图2相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其中，该电路图中增加的电感L为退耦器。该电感L的作用与图10中的电感L的作用相同，在这里不再详细说明。
[0081]图14为本发明实施例十四提供的保护装置的电路图。图13为本发明实施例二提供的保护装置的两级保护电路的电路图。如图所示，该两级保护电路的电路图包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2、电感L、压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4。与图8相比，气体放电管⑶T、二极管D1、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2组成第一级保护电路21 ;电感L为退耦器15，压敏电阻MOV 3和压敏电阻M0V4并联连接为第二保护器16，该电感L、电阻M0V3和压敏电阻M0V4组成第二级保护电路22。其工作原理与图8的工作原理相同。在这里不再详细说明。
[0082]图15为本发明实施例十五提供的保护装置的电路图。该电路图为另一种使用退耦电感的单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管⑶T、压敏电阻MOVl、压敏电阻M0V2和电感L。与图2相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，电感L。其中，该电路图中增加的电感L为退耦器。该电感L在电源出现负极浪涌电流时，电感L的电压上升使得气体放电管GDT和二极管Dl分流浪涌电流，防止浪涌电流进入被保护设备，可以增强开关器动作的可靠性。
[0083]第三，以本发明实施例六提供的托扑结构为依据。
[0084]图16为本发明实施例十六提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2和二极管D2。与图6相比，气体放电管GDT为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其工作原理与图5的工作原理相同。在这里不再详细说明。[0085]图17为本发明实施例十七提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为使用退耦电感的单级保护装置的电路图。在该单级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管⑶T、压敏电阻皿)￥1、压敏电阻皿)￥2、二极管D2和电感L。与图6相比，气体放电管⑶T为开关器11，二极管Dl为第一单向器12，压敏电阻MOVl和压敏电阻M0V2并联连接为第一保护器13。其中，该电路图中增加的电感L为退耦器。该电感L的作用与图10中的电感L的作用相同，在这里不再详细说明。
[0086]图18为本发明实施例十八提供的保护装置的电路图。如图所示，该电路图为两级保护装置的电路图。在该两级保护装置的电路图中具体包括:二极管D1、气体放电管GDT、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2、二极管D2、电感L、压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4。与图5相比，气体放电管⑶T、二极管D1、压敏电阻M0V1、压敏电阻M0V2组成第一级保护电路21 ；电感L为退耦器15，压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4并联连接为第二保护器16，该电感L、压敏电阻M0V3和压敏电阻M0V4组成第二级保护电路22。其工作原理与图8的工作原理相同。在这里不再详细说明。
[0087]因此，本发明实施例提供的保护装置，通过将开关器和第一二极管串联应用于直流电源进行差模保护。该电路在浪涌冲击时残压极低，利用第一单向器单向导通低残压特性实现电源负极到正极的差模保护，显著减小后级电路分流；利用第一单向器的反向或者可控的截止特性实现放电管的续流遮断，从而实现了对于实现了较大量级的电源的差模保护，不但可以提高该电源的长波防雷能力，而且该装置的保护电路面积与传统的保护电路相比可降低40%以上，同时可靠性也有很大的提升。
[0088]另外，本发明实施例提供的保护装置可以应用于包括该保护装置的保护模块(Surge Protection Device, SPD)中，也可以应用于通信设备或者能源设备中。
[0089]专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0090]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件器，或者二者的结合来实施。软件器可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM),电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0091]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种保护装置，其特征在于，所述装置包括:开关器和第一单向器； 所述开关器的一端与电源的负极相连接或与所述电源的正极相连接； 所述第一单向器的一端与所述开关器的另一端串接；当所述开关器的一端与所述电源的负极相连接时，所述第一单向器的另一端与所述电源的正极相连接；当所述开关器的一端与所述电源的正极相连接时，所述第一单向器的另一端与所述电源的负极相连接； 当所述电源出现负极浪涌电压或电流时，所述第一单向器导通，并与所述开关器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入被保护设备。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:第一保护器； 所述第一保护器与所述第一单向器并联连接；所述第一保护器与所述开关器串联连接；当所述电源出现正极浪涌电压或电流时，所述第一单向器截止，所述开关器和所述第一保护器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:第一保护器； 所述第一保护器，与所述串接的开关器和第一单向器并联连接； 当所述电源出现正极浪涌电压或电流时，所述第一单向器截止，所述第一保护器分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:第二单向器； 所述第二单向器与所述第一保护器串联连接； 当所述电源出现正极浪涌电压或电流时，所述第一单向器截止，所述第二单向器导通，所述第二单向器和所述第一保护器`分流所述浪涌电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
5.根据权利要求1至4任一项所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:退耦器； 所述退耦器串联连接在所述电源的负极和所述被保护设备之间，和/或串接在所述电源的正极和所述被保护设备之间； 所述退耦器分压所述电源正、负极之间的电压，防止所述被保护设备出现过电压。
6.根据权利要求5所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:第二保护器； 所述第二保护器，与所述被保护设备并联， 所述第二保护器分流所述电源出现的浪涌电压或电流，防止所述浪涌电流进入所述被保护设备。
7.根据权利要求1至6任一项所述的保护装置，其特征在于，所述装置还包括:过流保护器； 所述过流保护器与所述开关器串联连接； 所述过流保护器用于当所述保护装置出现故障时，将保护装置从电源端口断开，防止引起电源故障。
8.根据权利要求1至7任一项所述的保护装置，其特征在于，所述开关器为开关型过压抑制(保护)器件或者器件组合或者能够实现开关型过压保护器件功能的电路。
9.根据权利要求8任一项所述的保护装置，其特征在于，所述开关型器件为气体放电管或瞬态抑制晶闸管或其它开关型过压抑制(保护)器件。
10.根据权利要求1至7任一项所述的保护装置，其特征在于，所述第一单向器或第二单向器为单向型器件或单向型器件的组合或具有相同功能的电路。
11.根据权利要求10任一项所述的保护装置，其特征在于，所述单向型器件为二极管或金属-氧化物-半导体MOS管或具有相同特性的器件。
12.根据权利要求1至7任一项所述的保护装置，其特征在于，所述所第一保护器和第二保护器为过压保护器件或过压保护器件的组合。
13.根据权利要求12任一项所述的保护装置，其特征在于，所述过压保护器件为压敏电阻或瞬态抑制二极管或具有`相同特性的器件。
【文档编号】H02H9/02GK103795045SQ201210426131
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】王庆海, 丁学英 申请人:华为技术有限公司