CN202616765U

CN202616765U - 千兆以太网供电过压保护器

Info

Publication number: CN202616765U
Application number: CN 201120559581
Authority: CN
Inventors: 赵福江
Original assignee: SHENZHEN TECHWIN LIGHTNING TECHNOLOGIES CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN TECHWIN LIGHTNING TECHNOLOGIES CO Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2021-12-28

Abstract

本实用新型实施例公开了一种千兆以太网供电过压保护器，包括通过若干条传输电源和信号的线路相连接的、分别用于输入、输出电源和信号的输入端、输出端，所述保护器还包括：连接于公共线与所述线路之间、用于泄放雷电和电磁脉冲的主防护电路；连接于两两线路之间并连接于主防护电路的、由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管和快恢复二极管组构成的用于确保各线路间电压差在预定范围的整流钳位电路。本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器通过采用由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管和具有耐高压、低结电容的快恢复二极管组构成的整流钳位电路，从而达到了整流钳位的同时降低结电容，可靠性高、信号衰减少的技术效果。

Description

千兆以太网供电过压保护器

技术领域

本实用新型涉及以太网信号防雷领域，尤其涉及一种千兆以太网供电过压保护器。

背景技术

低压防雷产业是伴随现代电子技术、信息技术的普及、发展而衍生出来的较新产业。随着新型电子元器件的诞生与发展，电力及信息产业的高速发展，电力、铁路、石油、通讯、机场、国防及金融等对精细防雷器件的需求也呈现高速发展趋势，尤其在信息传输过程中，对信号防雷器同时也提出了更高的要求，保护能力强、具备电源传输能力等与信号传输特性具备同等的重要性。

目前，国内采用的通常为10/100Mbps自适应网络信号防雷器，仅保护1/2、3/6线，后级防护采用瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressors，TVS）由于结电容过大，对信号的衰减很大。

此外，已有的千兆以太网过压保护器电路简陋，起不到应有的保护作用，线路上有续流和热脱扣，线路对公共线易短路。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种具有高可靠性、有效防止信号衰减的用于信号防雷的千兆以太网供电过压保护器。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种千兆以太网供电过压保护器，包括通过若干条传输电源和信号的线路相连接的、分别用于输入、输出电源和信号的输入端、输出端，所述保护器还包括：连接于公共线与所述线路之间、用于泄放雷电和电磁脉冲的主防护电路；连接于两两线路之间并连接于主防护电路的、由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管和快恢复二极管组构成的用于确保各线路间电压差在预定范围的整流钳位电路。

进一步地，所述线路数量为八条，整流钳位电路包括第一整流桥BR1、第二整流桥BR2、第三整流桥BR3、第四整流桥BR4、由第一快恢复二极管D1、第二快恢复二极管D2、第三快恢复二极管D3及第四快恢复二极管D4构成的快恢复二极管组和瞬态电压抑制二极管T1；

其中，第一整流桥BR1的管脚1连接于输出端的线路1；第一整流桥BR1的管脚2同时连接于第一快恢复二极管D1的负极、第二整流桥BR2的管脚2、第三整流桥BR3的管脚2、第四整流桥BR4的管脚2及瞬态电压抑制二极管T1的K端；第一快恢复二极管D1的正极连接于公共线；第一整流桥BR1的管脚3连接于输出端的线路2；第一整流桥BR1的管脚4同时连接于第二整流桥BR2的管脚4、第三整流桥BR3的管脚4、第四整流桥BR4的管脚4、第二快恢复二极管D2的正极、第三快恢复二极管D3的正极及第四快恢复二极管D4的负极；第三快恢复二极管D3的负极、第四快恢复二极管D4的正极共同连接于瞬态电压抑制二极管T1的A端；第二快恢复二极管D2的负极连接于公共线；

第二整流桥BR2的管脚1连接于输出端的线路3，第二整流桥BR2的管脚3连接于输出端的线路6；

第三整流桥BR3的管脚1连接于输出端的线路5，第三整流桥BR3的管脚3连接于输出端的线路4；

第四整流桥BR4的管脚1连接于输出端的线路8，第四整流桥BR4的管脚3连接于输出端的线路7。

进一步地，主防护电路设有用于保证线路无续流、防止连接于输入端的各线路对公共线间短路的防护模块，防护模块包括相互连接的放电管和压敏电阻。

进一步地，所述线路数量为八条，防护模块为四个，其中，第一防护模块中，第一放电管G1的管脚1连接于输入端的线路2；第一放电管G1的管脚2分别连接于第一压敏电阻RV1的管脚1和第二压敏电阻RV2的管脚1，第一压敏电阻RV1的管脚2和第二压敏电阻RV2的管脚2共同连接于公共线；第一放电管G1的管脚3连接于输入端的线路1；第二防护模块中，第二放电管G2的管脚1连接于输入端的线路6；第二放电管G2的管脚2分别连接于第三压敏电阻RV3的管脚1、第四压敏电阻RV4的管脚1和第五压敏电阻RV5的管脚1，第三压敏电阻RV3的管脚2、第四压敏电阻RV4的管脚2和第五压敏电阻RV5的管脚2共同连接于公共线；第二放电管G2的管脚3连接于输入端的线路3；第三防护模块中，第三放电管G3的管脚1连接于输入端的线路5；第三放电管G3的管脚2分别连接于第六压敏电阻RV6的管脚1、第七压敏电阻RV7的管脚1和第八压敏电阻RV8的管脚1，第六压敏电阻RV6的管脚2、第七压敏电阻RV7的管脚2和第八压敏电阻RV8的管脚2共同连接于公共线；第三放电管G3的管脚3连接于输入端的线路4；第四防护模块中，第四放电管G4的管脚1连接于输入端的线路7；第四放电管G4的管脚2分别连接于第九压敏电阻RV9的管脚1和第十压敏电阻RV10的管脚1，第九压敏电阻RV9的管脚2和第十压敏电阻RV10的管脚2共同连接于公共线；第四放电管G4的管脚3连接于输入端的线路8。

进一步地，主防护电路和整流钳位电路之间的线路上还设有用于退耦的退耦电路。

进一步地，所述线路数量为八条，退耦电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；其中，第一电阻R1的管脚1和2分别连接于输入端的线路3和输出端的线路3；第二电阻R2的管脚1和2分别连接于输入端的线路6和输出端的线路6；第三电阻R3的管脚1和2分别连接于输入端的线路2和输出端的线路2；第四电阻R4的管脚1和2分别连接于输入端的线路1和输出端的线路1；第五电阻R5的管脚1和2分别连接于输入端的线路5和输出端的线路5；第六电阻R6的管脚1和2分别连接于输入端的线路4和输出端的线路4；第七电阻R7的管脚1和2分别连接于输入端的线路8和输出端的线路8；第八电阻R8的管脚1和2分别连接于输入端的线路7和输出端的线路7。

进一步地，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8采用热敏电阻。

进一步地，整流钳位电路和输出端之间的线路上还设有连接于两两线路之间、用于进一步确保各线路间电压差在预定范围的后级防护电路。

进一步地，所述线路数量为八条，后级防护电路包括第一芯片U1和第二芯片U2；其中，对于第一芯片U1，管脚1和8共同连接于输出端的线路6，管脚2和7共同连接于输出端的线路3；管脚3和6共同连接于输出端的线路2；管脚4和5共同连接于输出端的线路1；对于第二芯片U2，管脚1和8共同连接于输出端的线路8，管脚2和7共同连接于输出端的线路7；管脚3和6共同连接于输出端的线路5；管脚4和5共同连接于输出端的线路4。

进一步地，所述输入端和输出端的接口均为RJ45接口。

本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器的有益效果是：通过采用由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管和具有耐高压、低结电容的快恢复二极管组构成的整流钳位电路，从而达到了整流钳位的同时降低结电容，可靠性高、信号衰减少的技术效果；进一步地，采用放电管和压敏电阻组成防护模块保证了线路无续流，防止线路对公共线间短路，具有结构简单、抗雷击及雷电电脉冲能力强、残压低、工作灵敏可靠和制造成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器的结构原理图。

图2是本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器的电路示意图。

具体实施方式

请参考图1~图2，本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器为同时满足电源和千兆以太网信号传输的保护电路，包括输入端100、输出端200和设于输入端100和输出端200之间的四级防护电路，第一至第四级防护电路分别为主防护电路10、退耦电路20、整流钳位电路30及后级防护电路40。其中，电路的PE线必须与地网相连。

输入端100和输出端200之间通过若干条用于传输电源和信号的线路相连接，分别用于输入、输出电源和信号。本实施方式中，所述线路数量为八条，即线路1~线路8，其他实施方式中，线路为四条、十六条等。所述输入端100和输出端200的接口均为RJ45接口。从而，本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器的信号处理路径为：电源和信号从输入端100输入，经第一至第四级防护电路后传输至输出端200，再从输出端200输出。

第一级防护电路为信号/电源通道的主防护电路10，用于泄放雷电和电磁脉冲，连接于所述线路与公共线之间。主防护电路10设有用于保证线路无续流和热脱扣、防止连接于输入端100的各线路对公共线间短路的防护模块，防护模块包括相互连接的放电管和压敏电阻。进而，放电管和压敏电阻组成防护模块保证了线路无续流及热脱扣，有效防止线路1~线路8对公共线间短路，本实用新型实施例的千兆以太网供电过压保护器具有结构简单、抗雷击及雷电电脉冲能力强、残压低、工作灵敏可靠和制造成本低的特点。

防护模块为四个，其中，第一防护模块中，第一放电管G1的管脚1连接于输入端100的线路2；第一放电管G1的管脚2分别连接于第一压敏电阻RV1的管脚1和第二压敏电阻RV2的管脚1，第一压敏电阻RV1的管脚2和第二压敏电阻RV2的管脚2共同连接于公共线；第一放电管G1的管脚3连接于输入端100的线路1；

第二防护模块中，第二放电管G2的管脚1连接于输入端100的线路6；第二放电管G2的管脚2分别连接于第三压敏电阻RV3的管脚1、第四压敏电阻RV4的管脚1和第五压敏电阻RV5的管脚1，第三压敏电阻RV3的管脚2、第四压敏电阻RV4的管脚2和第五压敏电阻RV5的管脚2共同连接于公共线；第二放电管G2的管脚3连接于输入端100的线路3；

第三防护模块中，第三放电管G3的管脚1连接于输入端100的线路5；第三放电管G3的管脚2分别连接于第六压敏电阻RV6的管脚1、第七压敏电阻RV7的管脚1和第八压敏电阻RV8的管脚1，第六压敏电阻RV6的管脚2、第七压敏电阻RV7的管脚2和第八压敏电阻RV8的管脚2共同连接于公共线；第三放电管G3的管脚3连接于输入端100的线路4；

第四防护模块中，第四放电管G4的管脚1连接于输入端100的线路7；第四放电管G4的管脚2分别连接于第九压敏电阻RV9的管脚1和第十压敏电阻RV10的管脚1，第九压敏电阻RV9的管脚2和第十压敏电阻RV10的管脚2共同连接于公共线；第四放电管G4的管脚3连接于输入端100的线路8。

第二级防护电路为退耦电路20，设于主防护电路10和整流钳位电路30之间的线路上，用于进行退耦。退耦电路20包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；

其中，第一电阻R1的管脚1和2分别连接于输入端100的线路3和输出端200的线路3；第二电阻R2的管脚1和2分别连接于输入端100的线路6和输出端200的线路6；第三电阻R3的管脚1和2分别连接于输入端100的线路2和输出端200的线路2；第四电阻R4的管脚1和2分别连接于输入端100的线路1和输出端200的线路1；第五电阻R5的管脚1和2分别连接于输入端100的线路5和输出端200的线路5；第六电阻R6的管脚1和2分别连接于输入端100的线路4和输出端200的线路4；第七电阻R7的管脚1和2分别连接于输入端100的线路8和输出端200的线路8；第八电阻R8的管脚1和2分别连接于输入端100的线路7和输出端200的线路7。本实施方式中，所述电阻为普通功率电阻，另一实施方式中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8采用热敏电阻。

第三级防护电路为整流钳位电路30，连接于两两线路之间，并连接于退耦电路20和后级防护电路40之间的线路上，由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管T1和快恢复二极管组构成，用于确保各线路间电压差在预定范围。从而，通过采用具有耐高压、低结电容的快恢复二极管组D1~D4和瞬态电压抑制二极管T1配合，有效弥补了瞬态电压抑制二极管T1结电容过大带来的信号衰减大的问题，提高了信号传输可靠性。

整流钳位电路30包括第一整流桥BR1、第二整流桥BR2、第三整流桥BR3、第四整流桥BR4、由第一快恢复二极管D1、第二快恢复二极管D2、第三快恢复二极管D3及第四快恢复二极管D4构成的快恢复二极管组和瞬态电压抑制二极管T1；

第四级防护电路为后级防护电路40，连接于两两线路之间，并设于整流钳位电路30和输出端200之间的线路上，用于进一步确保各线路间电压差在预定范围。

后级防护电路40包括第一芯片U1和第二芯片U2。其中，对于第一芯片U1，管脚1和8共同连接于输出端200的线路6，管脚2和7共同连接于输出端200的线路3；管脚3和6共同连接于输出端200的线路2；管脚4和5共同连接于输出端200的线路1。

对于第二芯片U2，管脚1和8共同连接于输出端200的线路8，管脚2和7共同连接于输出端200的线路7；管脚3和6共同连接于输出端200的线路5；管脚4和5共同连接于输出端200的线路4。

以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种千兆以太网供电过压保护器，包括通过若干条传输电源和信号的线路相连接的、分别用于输入、输出电源和信号的输入端、输出端，其特征在于，所述保护器还包括：

连接于公共线与所述线路之间、用于泄放雷电和电磁脉冲的主防护电路；

连接于两两线路之间并连接于主防护电路的、由相互连接的整流桥、瞬态电压抑制二极管和快恢复二极管组构成的用于确保各线路间电压差在预定范围的整流钳位电路。

2.如权利要求1所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，所述线路数量为八条，整流钳位电路包括第一整流桥BR1、第二整流桥BR2、第三整流桥BR3、第四整流桥BR4、由第一快恢复二极管D1、第二快恢复二极管D2、第三快恢复二极管D3及第四快恢复二极管D4构成的快恢复二极管组和瞬态电压抑制二极管T1；

3.如权利要求1所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，主防护电路设有用于保证线路无续流、防止连接于输入端的各线路对公共线间短路的防护模块，防护模块包括相互连接的放电管和压敏电阻。

4.如权利要求3所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，所述线路数量为八条，防护模块为四个，其中，第一防护模块中，第一放电管G1的管脚1连接于输入端的线路2；第一放电管G1的管脚2分别连接于第一压敏电阻RV1的管脚1和第二压敏电阻RV2的管脚1；第一压敏电阻RV1的管脚2和第二压敏电阻RV2的管脚2共同连接于公共线；第一放电管G1的管脚3连接于输入端的线路1；

第二防护模块中，第二放电管G2的管脚1连接于输入端的线路6；第二放电管G2的管脚2分别连接于第三压敏电阻RV3的管脚1、第四压敏电阻RV4的管脚1和第五压敏电阻RV5的管脚1，第三压敏电阻RV3的管脚2、第四压敏电阻RV4的管脚2和第五压敏电阻RV5的管脚2共同连接于公共线；第二放电管G2的管脚3连接于输入端的线路3；

第三防护模块中，第三放电管G3的管脚1连接于输入端的线路5；第三放电管G3的管脚2分别连接于第六压敏电阻RV6的管脚1、第七压敏电阻RV7的管脚1和第八压敏电阻RV8的管脚1，第六压敏电阻RV6的管脚2、第七压敏电阻RV7的管脚2和第八压敏电阻RV8的管脚2共同连接于公共线；第三放电管G3的管脚3连接于输入端的线路4；

第四防护模块中，第四放电管G4的管脚1连接于输入端的线路7；第四放电管G4的管脚2分别连接于第九压敏电阻RV9的管脚1和第十压敏电阻RV10的管脚1，第九压敏电阻RV9的管脚2和第十压敏电阻RV10的管脚2共同连接于公共线；第四放电管G4的管脚3连接于输入端的线路8。

5.如权利要求1所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，主防护电路和整流钳位电路之间的线路上还设有用于退耦的退耦电路。

6.如权利要求5所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，所述线路数量为八条，退耦电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；

其中，第一电阻R1的管脚1和2分别连接于输入端的线路3和输出端的线路3；第二电阻R2的管脚1和2分别连接于输入端的线路6和输出端的线路6；第三电阻R3的管脚1和2分别连接于输入端的线路2和输出端的线路2；第四电阻R4的管脚1和2分别连接于输入端的线路1和输出端的线路1；第五电阻R5的管脚1和2分别连接于输入端的线路5和输出端的线路5；第六电阻R6的管脚1和2分别连接于输入端的线路4和输出端的线路4；第七电阻R7的管脚1和2分别连接于输入端的线路8和输出端的线路8；第八电阻R8的管脚1和2分别连接于输入端的线路7和输出端的线路7。

7.如权利要求6所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8采用热敏电阻。

8.如权利要求1所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，整流钳位电路和输出端之间的线路上还设有连接于两两线路之间、用于进一步确保各线路间电压差在预定范围的后级防护电路。

9.如权利要求8所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，所述线路数量为八条，后级防护电路包括第一芯片U1和第二芯片U2；

其中，对于第一芯片U1，管脚1和8共同连接于输出端的线路6，管脚2和7共同连接于输出端的线路3；管脚3和6共同连接于输出端的线路2；管脚4和5共同连接于输出端的线路1；

对于第二芯片U2，管脚1和8共同连接于输出端的线路8，管脚2和7共同连接于输出端的线路7；管脚3和6共同连接于输出端的线路5；管脚4和5共同连接于输出端的线路4。

10.如权利要求1所述的千兆以太网供电过压保护器，其特征在于，所述输入端和输出端的接口均为RJ45接口。