CN100444491C

CN100444491C - 一种应用于显示设备的防雷击装置

Info

Publication number: CN100444491C
Application number: CNB2004100772427A
Authority: CN
Inventors: 朱佑文
Original assignee: TCL King Electronics Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: CN1783630A

Abstract

本发明是一种应用于显示设备的防雷击装置，包括串接于电源线L线上的保险丝，该装置还包含有：共轭电感、玻璃铀电阻、压敏电阻，及放电管和一个无感电阻串联构成一个支路，在放电管放电时由无感电阻吸收能量。本发明巧妙的利用了共轭电感的电磁特性，有效的对机器的电源端和高频头端进行保护，并结合多极降低雷击浪涌的冲击，可以使彩电及类似电子设备对雷击浪涌的防护比现有技术更全面理有效，它既可以保护彩电不至于因高频头一端遭受雷击而损坏，又能够防护电源一端因遭到雷击而损坏。

Description

一种应用于显示设备的防雷击装置

技术领域

本发明涉及电子设备的防雷击(浪涌)技术，特别是彩电及类似电子显示设备的防雷击(也称浪涌)装置。

背景技术

当前，国产彩电及显示设备的防雷(浪涌)技术比较简单和粗糙，甚至大多数产品还没有，所述的简单的做法是在电源的输出端跨接一个压敏电阻，利于压敏电阻对高压进行分流，好处是成本很少，其缺点是不能承受罗高的浪涌电压和能量，而多数情况下雷击产生的电压是非常高的，所有上述的处理方式虽然有防雷击处理，实际的应用中基本上没有效果。

为了切实防止雷击，国外彩电的普遍采用了成本较高、效果比较好的防雷(浪涌)技术，主要以三菱、SONY、Thomson等公司为代表，其特点是：技术比较复杂，成本比较贵，一般他们都是针对彩电的高频头这一端进行防护，电源端的保护很少有人考虑，对产品的保护也不是很全面。

结合附图来看，图1是三菱的防雷击电路原理图。图中主要是在常用防浪涌骚扰电路的基础上增加了两个型号为VDR471-7的压敏电阻，和一个高电压的气体放电管，该放电管的放电电压为7800V，而且X电容C801在保险丝之后，这种方式对电源端的电压防护只能做到约4000V的样子，但对高频头的防护电压比较高，可以达到10KV以上，缺点是当电压处在3000V-7800V之间时，整个电路是不工作的，所以对机器的防护作用是不够全面的。

随着彩电的不断普及，它的销售地域也不断扩大，有发达国这，也有落后的第三世界国家，有城市，也有偏远的乡村，这些地区虽然条件不同，但是基本都存在雷击的情况发生，如何全面，有效地保护电视机或者是显示设备，面对各种地区的差异性，使电视机及显示设备能够适应各种不同的场所，满足不同的需要，仍然是开发者所关注和研究的问题。

发明内容

因此，本发明在分析了现有防雷电路的缺陷之后，根据防雷需要和电路原理，提供了一种新型防雷击(浪涌)装置，该装置巧妙的利用共轭电感的电磁特性以及新颖的电路设计，多层次分步骤的吸收衰减雷击浪汉电压的能量。

本发明的另一个目的是提供一种应用于显示设备的防雷击装置，该装置可以低成本的实现了彩电等类似电子设备的全方位防雷击浪涌骚扰。

本发明的另一个目的是提供一种应用于显示设备的防雷击装置，该装置的特点在于使彩电及类似电子设备对雷击浪涌的防护比现有技术更全面更有效，它既可以保护彩电不至于因高频头一端遭受雷击而损坏，又能够防护电源一端因遭到雷击而损坏。

基于此，本发明是这样实现的

一种应用于显示设备的防雷击装置，包括串接于电源线L线上的保险丝，其特征在于该装置还包含有：

一个玻璃釉电阻，于保险丝之后跨接于两根电源线L线和电源线N线之间，吸收浪涌能量；

一个共轭电感，共轭电感的两个线圈于玻璃釉电阻之后分别串接于电源线L线和电源线N线上，阻止浪涌能量的突袭；

一个压敏电阻，跨接于共轭电感之后的电源线L线和电源线N线之间，进一步吸收浪涌能量；

一只放电管和一个无感电阻串联支路，在放电管放电时由无感电阻吸收能量；且该支路并联于电源线L线上的共轭电感线圈的两端；

该防雷击装置中，在保险丝之后以及共轭电感之前不连接电容。

该应用于显示设备的防雷击装置，其利用放电管和无感电阻串联形成的支路并联于电源线L线上的那个共轭电感线圈的两端，巧妙利用其上反映浪涌的电压引起放电管放电，并在放电支路中消耗浪涌的能量。

并且，对于具体的上述的元器件的要求条件为：

保险丝采用延时型玻璃管封装形式的。

放电管采用玻璃放电管。

另外，电源的输入端，在保险丝之后以及共轭电感之前不能加电容。

其次，保险丝串入到有放电管的这一个相线，有利于更好的保护保险丝和整机。

采用本发明的防雷击装置，巧妙的利用了共轭电感的电磁特性，有效的对机器的电源端和高频头端进行保护，而且能够保护装置经受多次的高压浪涌骚扰而不损坏，并结合多极降低雷击浪涌的冲击，可以使彩电及类似电子设备对雷击浪涌的防护比现有技术更全面更有效，它既可以保护彩电不至于因高频头一端遭受雷击而损坏，又能够防护电源一端因遭到雷击而损坏；

本发明的防雷击装置能够承受6600V以上的电压(按照现有国内的仪器的检测，在现有的检测条件下检测设备的满负荷电压6600V对该装置是没有影响的)骚扰，比现有产品的耐受电压都高。现有的防雷击电路或装置一般只能做到防止4000V左右的雷击。

本发明的防雷击装置能经受住多次的浪涌冲击，经测试，其电源端能够承受20次(L-N)，高频头端40次(G-L，G-N)，合计60次的强浪涌冲击。

此外，本发明提供的防雷击装置，仅仅由单纯的电路构成，电子元器件成本低，使得该装置成本只相当于现有防雷击电路和装置的三分之一。

综上所述，本发明具有低廉的成本以及优异的防雷击性能，能够完全防止雷击对其所保护设备的影响，本发明设置于电视机或者显示设备中，可以做到所有彩电产品及显示设备均具备全天候工作性能，因此，这种新型防雷击装置具有非常广泛的应用前景。

附图说明

图1现有防雷击浪涌电路原理图，

图2本发明的电路结构图。

具体实施方式

本发明实施的应用于显示设备的防雷击装置图2所示。

一个延时型玻璃管封装形式的250Vac 2A的保险丝F801，串接于电源开头之后的L线上；

一个1M 1/2W的玻璃釉电阻R802，于保险丝F801之后跨接于L和N两线之间，浪涌电压从电源一端涌进来之后首先就通过它来泄放；

一个共轭电感T801，其两个线圈分别串接于保险丝F801之后的L和N两根电源线上；

一个470VΦ14的压敏电阻VDR801，跨接于共轭电感之后的L和N两线之间，进一步吸收传到后级的多余能量；

一只额定电压为300V误差值为±15％的玻璃放电管GST801和一个220Ω1/2W的无感电阻RST801串联之后，再并联于L线上的那个共轭电感线圈的两端，在浪涌电压达到放电管的额定放电电压时放电管放电，此时由串联的无感电阻来吸收和衰减浪涌电压的能量。

通过多次试验研究得出来的这样的电路安排，使得从外面窜进来的浪涌电压经过一而再再而三的吸收衰减，最终消除其影响，保护后面的电路不受损坏。

其它元器件作为一般的器件，没有特殊要求，共轭电感是该电路中起关键作用的器件。

本实施方案的原理与工作过程为：(以测试过程为描述依据)

以一个模拟的浪涌信号作用于机器进行测试，分析装置的防护作用。所用的测试信号IEC61000-4-5：1995中的1.2/50us～8/20us的组合波；机器在差模和共模两种输入方式测试时的阻抗均为12Ω。

首先从电源端按差模输入进行测试，当骚扰电压从L和N进来后，首先由电阻R802来泄放一些能量，这是第一道防线；此后遇到共轭电感T801，根据电磁感应原理，电感T801两端脚之间的电压迅速的上升，而不是马上通过线路传给后级电路，当电感T801两脚之间的电压超过入电管GST801的放电电压(300V)后，放电管开始放电，此时通过串联的无感电阻吸收和衰减浪涌能量，从而达到保护后级电路的作用，这是第二道防线；放电管放电，只是吸收和旁路了其中的一部分能量，当输入的骚扰电压较高能量较多时，仍然会有多余的能量过到后级电路，那么，作为第三首防线，VDR801开始工作，进一步进行能量吸收。通过这三道防线的设置，有效地保护了装置免受雷击浪涌的损坏。

其次，再来看看高频头的地对电源端进行测试时情况，此时，共模骚扰波形是从变压器次级的Ground分别串到电源端的L和N之间进行骚扰。

当输入的骚扰信号是从Ground到电源的L端的，那么L相的这一半电感会阻碍电流变化的方向(法拉利电磁感应定律)。从而使电感线圈的两端电压差升高，当升高到放电电压300V时，那么放电管开始放电，泄放和吸收能量。

当输入的骚扰信号是从Ground到电源的N端的，那么N相的这一半电感会阻碍电流变化的方向(法拉利电磁感应定律)。但是共轭电感的绕制方法是双线并绕，耦合紧密，同铭端相反。根据法拉利电磁感应定律，通过共轭电感的电磁耦合作用，当N相上电压变化时，L相上同样会产生相位相反，电压相同的一个电动势，所以当这一个电压达到300V时，L相的放电管会放电，泄放和吸收能量，把L相的电压钳位在300V以下，从而也就把N相的电压钳位在300V的水平，从而达到保护后级电路的效果。

这样，就是把共模骚扰的能量转化成为差模的能量，然后通过放电管放电。当然进行共模测试时，由于是在变压器初、次级之间进行的骚扰，由于初次级之间的阻抗非常大，所以电流很小，主要是防护高电压。因为实际的能量不是很高，所以保护会容易许多。

图形2中各个部件的具体型号为：

1、F801是250Vac 2A的延时型保险丝，是应用玻璃管封装形式的。

2、R802是1M 1/2W的玻璃釉电阻，主要是起电压泄放作用的。

3、T801是一只共轭电感线圈，是该电路中起关键作用的元器件。

4、GST801是一个300V误差值为±15％的玻璃放电管。

5、RST801是一个220Ω1/2W的无感电阻。

6、VDR801是一个470VΦ14的压敏电阻。

本发明实施防雷(浪涌)电路的浪涌测试结果如下：

以上测试是在电视正常收看时进行的，测试后，电视机的图像、声音等功能正常。

与现有技术相比，本实施方案主要有以下几个特点：

1、在保险丝后与共轭电感之前不接X电容，这一点明显不同于现有技术。这样做的目的是防止X电容首先被击穿，从而保护保险丝不损坏。倘若保险损坏，机器也就不能再直接使用；

2、巧妙的利用了共轭电感的电磁特性，有效的对机器的电源端和高频头端进行保护，而且能够保护装置经受多次的高压浪涌骚扰而不损坏；

3、将压敏电阻VDR801置于共轭电感T801之后，现有技术一般是把压敏电阻放在共轭电感之前保险丝之后，这样也就更有利的保护了保险丝，同时有效的保护了整机。

4、在共轭电感的一个线圈两端并联一个放电支路，对电感线圈两端的电压进行有效的钳位，对能量进行吸收。

需要补充说明的是：电源的输入端，在共轭电感之前不能加X电容。当然要EMC能够达标，否则X电容首先被击穿，保险丝会被击穿，因为X电容的反应速度比电感两端的电压上升要快得过且过，是ns级的。

保险丝串入到有放电管的这一个相。有利于更好的保护保险丝和整机。

总之，本发明实施的优点是：

1、对机器的电源端和高频头端进行了两个方向的保护，国外的绝大多数只对一个方向进行了防护。

2、能承受较高的电压骚扰，均在6600V以上(因为国内的仪器现只能测这么高的电压)，一般的机器均只能做到4000V左右。

3、该方法能耐受住多次的浪涌冲击，电源端20次(L-N)，高频头端40次(G-L，G-N)，合计60次的强浪涌冲击。

4、元器件的价格不贵，而且是通用器件，具有非常好的性价比。

Claims

1一种应用于显示设备的防雷击装置，包括串接于电源线L线上的保险丝，其特征在于该装置还包含有：

2如权利要求1所述的应用于显示设备的防雷击装置，其特征在于保险丝采用延时型玻璃管封装形式的。

3如权利要求1所述的应用于显示设备的防雷击装置，其特征在于放电管采用玻璃放电管。