专利名称：一种限流型雷电感应浪涌电压吸收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信及电子领域的一种限流型雷电感应浪涌电压吸收器。
背景技术：
在无线通信领域，存在许多需要把无线电收发设备安装在房屋顶部的情况，比如 移动通信基站、卫星地面收发设备、卫星导航接收机等。为减小射频信号经电缆传输时电缆 损耗的影响，有很多设备把射频设备与天线一起置于屋顶，称为室外设备，室外设备通过电 缆连接到室内电源给这些设备供电。为避免这些安装在屋顶的室外设备遭受雷击，一般都 会在楼顶安装避雷针，把室外设备置于避雷针的保护范围内。这样做虽然可以避免室外设 备遭受雷电直击，但在雷电放电时，仍然会在供电电缆上感应出幅度很大的浪涌电压，这些 浪涌电压会经供电电缆传到室内的电源。为避免室内的电源被雷电感应浪涌电压损坏，一 般会在室内电源与室外设备供电电缆间接入浪涌电压吸收器，也就是常说的"防雷器"。接 入防雷器后，雷电感应浪涌电压击穿防雷器中的浪涌电压吸收元件，使雷电感应电流通过 浪涌吸收元件流入大地，同时降低传到电源端的电压，这样达到保护电源的目的。当采用这 种防雷器时，在雷击期间，会有很大的浪涌电流通过供电电缆和防雷器流入大地，当供电电 缆比较细时，瞬间流过的浪涌电流会导致电缆温度急剧升高，过高的温度会损坏电缆的绝 缘护套甚至使电缆中的导线熔化。
发明内容
发明目的本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种限流型雷电感应浪 涌电压吸收器，其不仅可以有效吸收雷电感应浪涌电压保护室内电源设备，而且可以限制 通过供电电缆的浪涌电流，避免浪涌电流损坏电缆。
技术方案为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案， —种限流型雷电感应浪涌电压吸收器，它包括在负载端与电源端之间串联的一
号电感和二号电感， 一号电感与接地端之间连接有一号浪涌电压吸收原件，二号电感与接
地端之间连接有二号浪涌电压吸收元件；二号浪涌电压吸收元件的额定电压略高于电源的
最高电压，一号浪涌电压吸收元件的额定电压为二号浪涌电压吸收元件额定电压的2至5倍。 其中，所述的一号浪涌电压吸收元件的击穿电压较高，能通过较大的浪涌电流，响
应时间可以较长、残压可以较高，可以使用气体放电管或氧化锌压敏电阻。 其中，所述的二号浪涌电压吸收元件的击穿电压较低，通过的浪涌电流相对较小，
响应时间短、残压低，可以使用瞬变电压抑制二极管或氧化锌压敏电阻。 有益效果(l)有效降低从负载端传到电源端的雷电感应浪涌电压，保护电源设 备。(2)限制流过浪涌电压吸收元件和供电电缆的浪涌电流，避免因过大的浪涌点流流过电 缆而损坏电缆，延长浪涌电压吸收元件的使用寿命。
图示为本发明的原理框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。 如图所示，在负载端与电源端间串接一号电感1和二号电感2，在一号电感1和二 号电感2连接点与接地端之间接入一号浪涌电压吸收元件3 ;在电源端和接地端间接入二 号浪涌电压吸收元件4。 二号浪涌电压吸收元件4的额定电压要略高于电源的最高电压，一 号浪涌电压吸收元件3的额定电压一般为二号浪涌电压吸收元件4额定电压的2至5倍。 一号浪涌电压吸收元件3可采用气体放电管或氧化锌压敏电阻，二号浪涌电压吸收元件4 一般采用瞬变电压抑制二极管(TVS二极管)或氧化锌压敏电阻。 —号电感l和二号电感2必须能安全流过负载电流，一号电感l和二号电感2可 以根据以下条件选择。假设雷电产生的感应浪涌电压峰值为U (单位伏特)， 一号浪涌电压 吸收元件3的击穿电压为Ul (单位伏特)，二号浪涌电压吸收元件4的击穿电压为U2(单
位伏特)、峰值电流为12(单位安培)。如果要把通过一号浪涌电压吸收器3的电流限制
在Iml(单位安培)内，则一号电感1的最小电感量L1(单位mH)可按公式(1)计算。
Ll = 0. 1U/Iml (1) 如果要把通过二号浪涌电压吸收元件4的电流限制在Im2(单位安培)内，则二 号电感2的最小电感量L2(单位mH)可按公式(2)计算。
L2 = 0. 8 (Ul-U2) /Im2 (2) —号电感1和二号电感2可以使用空芯电感或磁芯电感，当使用磁芯电感时，要注 意保证电感通过峰值电流时其磁芯不出现饱和。 一号电感1和二号电感2的并联等效电容 要小于100pF。在安装、制作一号电感1时，要注意使电感两端能承受的瞬间电压超过雷电 产生的感应浪涌电压峰值U。在安装一号电感1和二号电感2时要尽量减小二者的互感，条 件许可时，可以采取对这两个电感进行磁屏蔽。 雷电发生期间，雷电感应浪涌电压通过供电电缆传到本吸收器的负载端。浪涌电 压通过一号电感1 、二号电感2分压后，分别加到一号浪涌电压吸收元件3、二号浪涌电压吸 收元件4上，当一号浪涌电压吸收元件3、二号浪涌电压吸收元件4上的电压达到其击穿电 压时， 一号浪涌电压吸收元件3、二号浪涌电压吸收元件4被击穿，其两端电压被限制在一 定范围。由于通过电感的电流不能发生突变，所以当上升时间很短的雷电感应浪涌电压加 在负载端时，虽然负载端对地电压急剧升高，但通过一号电感1和二号电感2的电流却以比 电压上升斜率小得多的斜率缓慢升高，以至于在浪涌电压结束时，通过一号电感1和二号 电感2的电流也处于较小水平，这样达到限制流过本浪涌电压吸收器和供电电缆的电流的 目的。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种限流型雷电感应浪涌电压吸收器，其特征在于，它包括在负载端与电源端之间串联的一号电感(1)和二号电感(2)，一号电感(1)与接地端之间连接有一号浪涌电压吸收元件(3)，二号电感(2)与接地端之间连接有二号浪涌电压吸收元件(4)；二号浪涌电压吸收元件(4)的额定电压略高于电源的最高电压，一号浪涌电压吸收元件(3)的额定电压为二号浪涌电压吸收元件(4)额定电压的2至5倍。
2. 根据权利要求1所述的限流型雷电感应浪涌电压吸收器，其特征在于所述的一号 浪涌电压吸收元件(2)为气体放电管或氧化锌压敏电阻。
3. 根据权利要求1所述的限流型雷电感应浪涌电压吸收器，其特征在于所述的二号浪涌电压吸收元件(4)为瞬变电压抑制二极管或氧化锌压敏电阻。
全文摘要
本发明公开了一种限流型雷电感应浪涌电压吸收器，它包括在负载端与电源端之间串联的一号电感和二号电感，一号电感与接地端之间连接有一号浪涌电压吸收原件，二号电感与接地端之间连接有二号浪涌电压吸收元件；二号浪涌电压吸收元件的额定电压略高于电源的最高电压，一号浪涌电压吸收元件的额定电压为二号浪涌电压吸收元件额定电压的2至5倍。本发明有效降低从负载端传到电源端的雷电感应浪涌电压，保护电源设备；限制流过浪涌电压吸收元件和供电电缆的浪涌电流，避免因过大的浪涌点流流过电缆而损坏电缆，延长浪涌电压吸收元件的使用寿命。
文档编号H02H9/04GK101789595SQ20101013564
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者刘波, 张北江, 陈瑞波 申请人:江苏指南针导航通信技术有限公司