专利名称：新型电源防雷及浪涌保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及为电子设备提供电源的电源设备，特别涉及电源用防雷及浪涌保护器。
背景技术：
电子设备的正常工作都需要一个稳定可靠的电源，对于工作电源的要求，除能有稳定的电压外，还要求电源在各种恶劣的环境中也能正常工作，而耐压与防雷水平就是衡量电源产品在恶劣的环境中是否正常工作的重要指标内容。但为解决此问题，长期以来人们几乎对所有的电源产品都是采用在电源线上并联放电管来实现防雷的功能。而通常为了提高防雷能力，放电管的击穿电压就不能取得太高，一般取在500V等级。但这样，电源本身的耐压又很难满足实际要求，所以，电源产品的防雷能力和绝缘耐压不仅成了两个相互矛盾的技术要求，而且几乎所有电源产品都不能做到二者兼顾。
实用新型内容本实用新型的目的是为克服上述缺点，设计出一种在提供良好的防雷能力的前提下，提高装置的绝缘耐压水平，实行二者兼顾。本实用新型目的的技术方案是由接在交流进线和电源整流桥之间的防雷电浪涌尖峰高压及耐压的2级防雷保护电路实现。即由提供高耐压的电容和供浪涌尖峰泄放的电阻串联组成第一级防雷保护RC电路，由共模电感并联吸收尖峰脉冲的放电管组成的第二级防雷保护并联电路构成。所述第一级防雷保护RC串联电路分别接在市电进线的L、N端与大地E之间。所述电容C是高耐压电容作提高耐压用，所述电阻R是对电压敏感的压敏电阻，供浪涌泄放用。所述第二级防雷保护并联电路由共模电感及与其两端并联的对地的放电管并接后分别串接在市电进线L、N上。上述方案RC电路中，当电压高于其击穿电压时，其电阻很小，相当于短路，当电压低于其击穿电压时，其电阻无穷大，相当于开路。当雷电从电源端的L或N进入时，由于雷电为幅值很高的尖峰脉冲波，电容有一个充电的过程，即此时雷电波所产生的电压通过电容全部加在压敏电阻两端，当高于其击穿电压时，电阻击穿，雷电的能量释放到大地中，从而保护电源其他部分的安全。而对于稳定的直流电压，由于电容对于稳定的直流电压相当于开路，所以，此时电压都加在电容两端，压敏电阻两端的电压为零，所以，压敏电阻不会击穿，电源进线L、N对大地的耐压就可以达到很高的水平。在电容-压敏电路之后，电路中串接有电感，且在电感上并联了对地的放电管。雷电引起的尖峰脉冲波由于上升速率很高，可以看成高频信号。当尖峰脉冲到达电感后，由于电感中电流不能突变，故此时电感表现为一个大阻抗(大电阻)，尖峰脉冲在电感两端形成高压，促使放电管击穿，将雷电能量泄放到大地。本实用新型的优点是[0010]1.能同时满足耐压和防雷的要求。2.动作可靠、速度快，可大大提高电源产品在雷击时的安全性与可靠性。3.结构简单、费用低廉，适宜大批量生产与推广。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的框图；图2是本实用新型的原理示意图。附图中RVC1、RVC2是电容-压敏串联电路，LFD1、LFD2是电感-放电管并联电路。 Cl、C2为提供直流耐压的电容，RU R2为压敏电阻，Ll为共模电感，FDl和FD2为放电管。 L、N为交流进线的火、零线，E(Earth)为大地。
具体实施方式
参见附图2可知，本实用新型巧妙地利用了电感、电容元件在直流和很高电压上升率情况下的截然不同的特性来同时满足耐压和防雷要求，本实用新型由二级防雷保护电路构成。其原理如下Cl、C2、Rl、R2构成第一级防雷，其中Cl、C2为高耐压电容(203/4kV), Rl、R2为 500V的压敏电阻。L1、FD1、FD2构成第二级防雷，其中Ll是EMI用共模电感，FDU FD2为放电管。当雷电波通过L、N两个引线进入电源内部时，电压急剧上升，此时雷电波可以视为频率很高的高频信号。对于高频信号，C1、C2相当于短路，雷电波所产生的电压通过电容 Cl、C2加到压敏电阻Rl、R2上，由于该电压大于压敏电阻的击穿电压，压敏电阻击穿，即相当于压敏电阻短路，此时雷电波所产生的能量通过电容C1、C2以及R1、R2直接泄放到大地， 保护了电源的其他部分，这是第一级防雷。对于经过第一级防雷后剩下的频率相对较低的雷电波，当其通过由Li、FD1、FD2所组成的第二级防雷电路时，由于电感Ll的电流不能突变，其两端的电压将迅速升高，当电压高于放电管的击穿电压时，放电管FDl与FD2击穿，将这一部分频率相对较低的雷电波通过FDl与FD2再次对地短路，经过这两级防雷处理，雷电波中的能量已被释放到大地中，保护了电源不会被雷电所产生的巨大能量所烧毁。当通过L、N对大地施加稳定的直流电压时，此时对C1、C2来说是施加直流电压，从电容特性可知，此时Cl、C2相当于开路，对地电压由电容Cl、C2承担，当电容选择4kV规格时则完全可以满足耐压4kV的要求。再来看L1、FD1、FD2在稳定直流电压的情况下，对于直流，L相当于短路，其两端无电压，FDU FD2不会被击穿。综上所述，对于频率较高的雷电波，经过由Cl、C2、RU R2构成的第一级防雷电路以及Li、FDU FD2构成的第二级防雷电路的处理后，雷电波的能量都被释放到大地中。而对于直流电压，由于电容Cl、C2在直流下相当于开路，从而让高压完全作用在电容上；而电感Ll则相当于短路，所以放电管被短路，放电管两端不承担电压。故本实用新型完全可以同时满足耐压、防雷的双重要求。
权利要求1.新型电源防雷及浪涌保护器，其特征在于由提供高耐压电容和供浪涌尖峰泄放的电阻串联组成的第一级防雷保护RC串联电路及由共模电感并联吸收尖峰脉冲的放电管组成第二级防雷保护并联电路构成；所述第一级防雷保护RC串联电路分别接在市电进线L、N 端与大地E之间；第二级防雷保护并联电路由共模电感及与其两端并联的对地放电管并接后分别串接在市电进线L、N上。
2.根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所述第一级防雷保护RC串联电路中的电容C为高耐压电容器，电阻R为对电压敏感的压敏电阻；所述高耐压电容耐压为4KV，压敏电阻为500V。
专利摘要电源新型用防雷及浪涌保护器是在提供合格的防雷能力的前提下，提高装置的绝缘耐压水平，使之同时满足防雷和耐压两项很难同时满足的技术要求。本实用新型是接在交流进线和电源整流桥之间，由提供高耐压的电容和提供浪涌尖峰泄放的电阻串联组成第一级防雷保护RC串联电路及和由共模电感配合吸收尖峰脉冲的放电管组成第二级防雷保护并联电路构成。第一级防雷保护的RC串联后分别接在市电进线的L、N端与大地E之间，其后在L、N上串接有共模电感和对地的放电管并联的第二级防雷保护。使用本实用新型还具有动作可靠、速度快、安全性好、结构简单、价格低廉、便于大批量生产和推广。
文档编号H02H9/04GK201966604SQ20112011178
公开日2011年9月7日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者佘春涛, 冯昕, 罗昌林, 肖进生 申请人:成都智达电力自动控制有限公司