一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线射频用防雷元件，尤其是涉及一种无线射频直流系统用防雷元件，主要应用于24V以上直流射频系统中无线射频信号的防雷保护。
【背景技术】
[0002]由于直流电源供电系统稳定、负载电流大，且不会对无线信号产生较大的干扰，因此目前移动通信系统中的塔顶放大器均采用48V直流电作为塔放设备的供电电源。移动无线射频信号均为微波信号，信号频率覆盖一般在400-2700MHZ之间。目前用于保护此无线信号的防雷元件为气体放电管，这是因为气体放电管的静态电容很小，不会影响到微波信号正常传输。但是气体放电管对电流的断流控制能力弱，如果在小于24V的直流电源系统中使用，由于电源短路电流小，放电管还可以正常断续流；但如果是24V以上直流电源系统，由于其负载电流大，短路电流可达50A以上，这种短路电流可以在几秒内将气体放电管烧毁。虽然使用600V电压以上的气体放电管能明显降低此风险，但其静态电容大，会对无线微波系统产生干扰，不适用于无线微波系统中。因此对怎样使移动无线射频通信用48V直流微波系统的防雷元件能自动、快速的进行断流控制仍需进一步研宄。
[0003]通过国内检索发现以下专利与本实用新型有相似之处:
[0004]申请号为201120407699.5，名称为“一种应用于数字微波收发信机的雷击浪涌保护电路”的实用新型，此实用新型公开了一种应用于数字微波收发信机的雷击浪涌保护电路，包括一级保护电路和二级保护电路，所述一级保护电路和二级保护电路之间用电感连接，还包括自恢复热敏电阻，所述自恢复热敏电阻和气体放电管串联连接。此实用新型防浪涌保护电路采用自恢复热敏电阻代替现有技术中的压敏电阻，利用自恢复热敏电阻的特性，消除了电路中的残留电压，有效地减小了电路后级的压力，保护了电路。本实用新型消除了电路中的残留电压，有效地减小了电路后级的浪涌冲击，保护电路不被损坏。
[0005]申请号为201220626872.5，名称为“一种电源防雷器”的实用新型，本实用新型涉及一种电源防雷器，其包括压敏电阻、气体放电管以及滤波模块；其中，所述压敏电阻和气体放电管串联连接后与滤波模块并联连接。本实用新型的电源防雷器结构简单、功能多样，其不仅能起防雷作用，还能避免电磁辐射对电源的干扰，提高了电气设备的音频质量。
[0006]虽然上述两个专利与本实用新型都是采用了放电管和压敏电阻的防雷元件，但本实用新型中的压敏电阻是焊接在两个放电管之间，其结构和原理与上述两个专利是不同的。尤其是以上两个专利中都有电感，会对无线射频系统中有用的信号进行滤波，同时在切断续流时均会出现延时现象，因此以上两个专利不适用于无线射频系统中。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是:针对目前移动通信系统中的防雷元件存在对电流的断流控制能力弱，而提出一种对电流的断流控制能力强的防雷器。
[0008]针以上述问题，本实用新型提出的技术方案是:一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，包括放电管和压敏电阻，压敏电阻由压敏电阻主体和两根金属引脚组成，一个压敏电阻的两根金属引脚通过两根导线分别与两个放电管连接，所述防雷器在直流系统中能自动、快速的断流。
[0009]进一步地，放电管的两端各有一块中间凹陷的放电管金属块，凹陷处的形状为圆柱状，两块放电管金属块的形状相同。
[0010]进一步地，两块放电管金属块之间焊接有空心的圆柱状放电管陶瓷体，在两块放电管金属块和放电管陶瓷体之间密封有气体。
[0011]进一步地，压敏电阻主体与两根金属引脚固定连接，每根金属引脚的另一端各与一根导线焊接。
[0012]进一步地，压敏电阻的一根金属引脚通过一根导线与一个放电管连接，压敏电阻的另一根金属引脚通过另一根导线与另一个放电管连接，导线与金属引脚和放电管的连接方式为焊接。
[0013]进一步地，导线与放电管的连接是采用焊接的方式，所述的焊接是将导线的一端与放电管的凹陷处进行焊接。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]1.由于放电管和压敏电阻在雷电浪涌电压超过它们的阈值时，流过它们的电流会激增，能起到泄流的作用；
[0016]2.由于放电管和压敏电阻在雷电浪涌电压超过它们的阈值时，放电管会被击穿而发生弧光放电，使得浪涌电压降至压敏电阻的阈值内，此时压敏电阻成为截止状态，能让放电管不会被长时间的直流电流损坏；
[0017]3.放电管的静态电容很小，不会影响到微波信号正常传输，且两个放电管和一个压敏电阻焊接成的电路，其结构简单，成本低。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的使用状态下的电路图；
[0019]图2为本实用新型的的结构示意图；
[0020]图3为放电管的立体图；
[0021]图中:2放电管、21放电管金属块、22放电管陶瓷体、3压敏电阻、32压敏电阻主体、33引脚、4导线、41焊点、5内导体、6外壳。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和附图对本实用新型做一步的描述:
[0023]实施例一
[0024]如图3所示，放电管2是圆柱状电器元件，放电管2的两端各有一块中间凹陷的放电管金属块21，凹陷处的形状为圆柱状，两块放电管金属块21的形状相同，这两块放电管金属块21也就是放电管2的放电电极。放电管2为气体放电管2，仅有很低的静态电容，放电管2与压敏电阻3组成的防雷器的静态电容值小于5PF。在两块放电管金属块21之间焊接有空心的圆柱状放电管陶瓷体22，放电管金属块21与放电管陶瓷体22之间是采用金属化陶瓷绝缘体与电极焊接技术，能保证放电管金属块21与放电管陶瓷体22之间的气密性。在两块放电管金属块21和放电管陶瓷体22之间密封有气体，所述气体为氢气或惰性气体。放电管2的响应时间很短，大约是100ns。
[0025]如图2所示，压敏电阻3是采用在一个扁平的氧化锌主体上接两根引脚33制成，用导线4将放电管2与压敏电阻3连接。一根导线4的一端放在一个放电管金属块21的中间凹陷处，用锡将导线4与放电管金属块21焊接固定。这根导线4的另一端与压敏电阻3的一根引脚33接触，并用锡将导线4和引脚33焊接固定。另一根导线4则将另一个放电管2和压敏电阻3的另一根引脚33焊接连接在一起。也就是说一个压敏电阻3的两根金属引脚33通过两根导线4分别与两个放电管2焊接。压敏电阻3的响应时间很短，大约为25ns0
[0026]如图1所示，本实用新型的具体工作原理如下:当雷击在防雷器的两端形成过电压时，两端的放电管2都被击穿而发生弧光放电，且加在压敏电阻3两端的电压超过了压敏电阻3的阈值，压敏电阻3也导通。强大的瞬时电流依次经过内导体5、放电管2、压敏电阻3、另一个放电管2、外壳6，而外壳6是接地的，从而使防雷器能完成雷击时的泄流。但由于塔顶放大器均采用48V直流电作为塔放设备的供电电源，而放电管2自身在直流电压下不能恢复到截止状态，持续电流易烧坏放电管2，因此要在两个放电管2之间焊接一个压敏电阻3，来使防雷器泄流后快速回到截止状态。压敏电阻3快速回到截止状态的原理如下:雷击时，放电管2和压敏电阻3会使得雷击产生的过电压被钳位到一个相对固定的低电压，此低电压通常只有几十伏，只要在生产压敏电阻3时将的压敏电阻3阈值设得高出此低电压一定数值，就能让压敏电阻3在雷电浪涌过电压被钳位到低电压时迅速变成截止状态。压敏电阻3截止后，原本流过放电管2和压敏电阻3的电流就被自动断开了，从而能保护放电管2不会被长时间的直流电流烧坏。
[0027]综上所述，本防雷器既能完成雷击时的泄流，防止直流微波系统受损；又能自动的快速回到截止状态，防止防雷器中的放电管2烧坏；防雷器的静态电容值小于5PF，静态电容对直流微波系统几乎没有干扰。
[0028]很显然，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，包括放电管(2)和压敏电阻(3)，压敏电阻(3)由压敏电阻主体(32)和两根金属引脚(33)组成，其特征在于，一个压敏电阻(3)的两根金属引脚(33)通过两根导线(4)分别与两个放电管(2)连接，所述防雷器在直流系统中能自动、快速的断流。2.根据权利要求1所述的一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，其特征在于，放电管(2)的两端各有一块中间凹陷的放电管金属块(21)，凹陷处的形状为圆柱状，两块放电管金属块(21)的形状相同。3.根据权利要求2所述的一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，其特征在于，两块放电管金属块(21)之间焊接有空心的圆柱状放电管陶瓷体(22)，在两块放电管金属块(21)和放电管陶瓷体(22)之间密封有气体。4.根据权利要求1所述的一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，其特征在于，压敏电阻主体(32)与两根金属引脚(33)固定连接，每根金属引脚(33)的另一端各与一根导线(4)焊接。5.根据权利要求1所述的一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，其特征在于，压敏电阻(3)的一根金属引脚(33)通过一根导线(4)与一个放电管(2)连接，压敏电阻(3)的另一根金属引脚(33)通过另一根导线(4)与另一个放电管(2)连接，导线(4)与金属引脚(33 )和放电管(2 )的连接方式为焊接。6.根据权利要求5所述的一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，其特征在于，导线(4)与放电管(2)的连接是采用焊接的方式，所述的焊接是将导线(4)的一端与放电管(2)的凹陷处进行焊接。
【专利摘要】一种无线射频直流系统用自动断流防雷元器，包括放电管和压敏电阻，压敏电阻由压敏电阻主体和两根金属引脚组成，一个压敏电阻的两根金属引脚通过两根导线分别与两个放电管连接，所述防雷器在直流系统中能自动、快速的断流。本实用新型能对雷电浪涌进行泄流，保护好无线射频直流系统，也能在直流系统中能自动、快速的断流，让放电管不会被长时间的直流电流损坏。
【IPC分类】H02H9/06, H02H9/04
【公开号】CN204615382
【申请号】CN201520335646
【发明人】倪双兢, 钟平, 匡宪伟, 邓应辉, 黄仁兴
【申请人】湖南中普防雷股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日