CN202817746U - 一种大功率、软连接的rs-232串口防雷器 - Google Patents
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Abstract
一种大功率、软连接的RS-232串口防雷器，它包括九针RS-232串口公头，九针RS-232串口母头，九针RS-232串口公头和母头之间通过四根软导线相连，九针RS-232串口公头的空腔中设有二极陶瓷气体放电管和三极陶瓷气体放电管，二极陶瓷气体放电管连接到防雷地PE，九针RS-232串口母头的空腔中设有三个金属氧化膜电阻和三个瞬态电压抑制二极管，其中一个瞬态电压抑制二极管连接到防雷地PE。本实用新型的九针RS-232串口公头和母头之间全部采用软导线连接，可以弯折，从而能很好地消除目前RS-232串口防雷器安装时存在的局限性，便于安装和使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据通信领域，尤其是通信接口防雷器，具体地说是一种大功率、软连接的RS-232串口防雷器。
背景技术
目前，为了保护机房通信设备的RS-232串口，一般都会在通信设备的RS-232串口前增加一个RS-232串口防雷器。但是现有的这类串口防雷器的防雷能力较差，应用于像C网移动基站这种电磁环境比较特殊的场合时，这类RS-232串口防雷器往往承受不住过大的雷击浪涌电流，不仅不能有效保护通信设备的RS-232串口，串口防雷器本身也容易被永久性击穿、短路、损坏，导致设备监控中断，成为设备监控传输通道上的一个障碍点，需要维护人员立即前去更换和处理，这对维护工作和网络安全都极为不利。另外，目前的RS-232串口防雷器是一个硬性的整体，长度一般都在6厘米左右，再加上原先的监控串口插头，总长度达10厘米左右，而有的设备的RS-232串口内置，例如艾默生M500S开关电源，其串口外部空间有限，目前的串口防雷器根本无法安装。而有的设备比如中恒SM60开关电源，RS-232串口外露，但在插上总长度达10厘米的RS-232串口防雷器和监控串口插头后，不仅不美观，而且由于外露长度过长，容易被入室人员无意碰掉或碰坏，安全性差。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种大功率、软连接、安全和适用性强的RS-232串口防雷器。
本实用新型的技术方案是：
一种大功率、软连接的RS-232串口防雷器，它包括一个九针RS-232串口公头，一个九针RS-232串口母头，九针RS-232串口公头和九针RS-232串口母头之间通过四根软导线相连，四根软导线分别为第二针脚信号连接导线、GND信号地连接导线、第三针脚信号连接导线和防雷接地连接导线，九针RS-232串口公头的空腔中设有一个二极陶瓷气体放电管和一个三极陶瓷气体放电管，二极陶瓷气体放电管连接到防雷地PE，九针RS-232串口母头的空腔中设有三个金属氧化膜电阻和三个瞬态电压抑制二极管，其中一个瞬态电压抑制二极管连接到防雷地PE。
本实用新型的防雷接地连接导线通过防雷接地引出导线连接有开口铜鼻。
本实用新型的瞬态电压抑制二极管的最小击穿电压为19V，最大钳制电压为27.7V，其浪涌泄放能力达到电源防护级别的1500W。
本实用新型的二极陶瓷气体放电管和三极陶瓷气体放电管的直流击穿电压为90V，放电能力为10KA。
本实用新型的金属氧化膜电阻为4.7Ω/2W的金属氧化膜电阻。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的RS-232串口防雷器的第一级防雷元件，使用防护能力均达到10KA的二极陶瓷气体放电管和三极陶瓷气体放电管，而目前的串口防雷器，大都使用防护能力仅为5KA的陶瓷气体放电管。在其第二级防雷元件中，使用型号为1.5KE20CA，防护能力达到1500W的瞬态电压抑制二极管。而目前的串口防雷器，大都使用防护能力仅为600W的瞬态电压抑制二极管。因此该RS-232串口防雷器的防护能力达到目前普通串口防雷器的2倍以上，所以它不仅能更好地保护通信设备的RS-232串口，而且RS-232串口防雷器本身也不容易损坏，从而能更好地保障通信网络的安全运行。
本实用新型的九针RS-232串口公头和九针RS-232串口母头之间全部采用软导线连接，可以弯折，从而能很好地消除目前RS-232串口防雷器安装时存在的局限性，便于安装和使用。
本实用新型的RS-232串口防雷器使用标准的九针RS-232串口公头和标准的九针RS-232串口母头作为防雷元件安装、连接和固定的载体，所有的防雷元件都合理地安装在标准的九针RS-232串口公头和九针RS-232串口母头的空腔内，因此无需再另外设计、制造专门的RS-232串口防雷器外壳。
本实用新型的RS-232串口防雷器不需要PCB印刷电路板，因此容易制造，成本低廉，具有很高的性价比。
本实用新型的过电压先击穿用于泄放大部分能量的二极陶瓷气体放电管或三极陶瓷气体放电管，之后浪涌电流经过三个用于消耗能量的金属氧化膜电阻，最后残余电压瞬间击穿三个用于释放剩余能量的瞬态电压抑制二极管。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路原理图；
图中标号：1- 九针RS-232串口公头、2- 九针RS-232串口母头、3-第二针脚信号连接导线、4-GND信号地连接导线、5-第三针脚信号连接导线、6-防雷接地连接导线、7-防雷接地引出导线、8-开口铜鼻、9-三极陶瓷气体放电管、10-二极陶瓷气体放电管、11-防雷地PE、12-金属氧化膜电阻、13-瞬态电压抑制二极管、14-公头第二针脚、15-公头第五针脚、16-公头第三针脚、17-母头第二针脚、18-母头第五针脚、19-母头第三针脚。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型大功率、软连接的RS-232串口防雷器，包括标准的九针RS-232串口公头1和标准的九针RS-232串口母头2，标准的九针RS-232串口公头1和标准的九针RS-232串口母头2之间通过四根软导线相连，四根导线分别为第2针脚信号连接导线3、GND信号地连接导线4、第3针脚信号连接导线5和防雷接地连接导线6，防雷接地连接导线6通过防雷接地引出导线7连接有开口铜鼻8，标准的九针RS-232串口公头1中设有一个二极陶瓷气体放电管10和一个三极陶瓷气体放电管9，二极陶瓷气体放电管10的一端连接到防雷地PE11，标准的九针RS-232串口母头2中设有三个金属氧化膜电阻12和三个瞬态电压抑制二极管13，其中一个瞬态电压抑制二极管13的一端也连接到防雷地PE11。为了实现软连接，该RS-232串口防雷器不使用PCB印刷电路板和整体的外壳，而是利用现有的标准的九针RS-232串口公头和九针RS-232串口母头，将所有电子元件分别容纳在一个标准的九针RS-232串口公头1和一个标准的九针RS-232串口母头2内部的空腔之中。考虑到元件体积的大小和防雷保护所具有的方向性，在标准的九针RS-232串口公头1中安放一个二极陶瓷气体放电管10和一个三极陶瓷气体放电管9，在标准的九针RS-232串口母头2中安放三个金属氧化膜电阻12和三个瞬态电压抑制二极管13。由于目前通信设备的RS-232串口一般通过“数据发送”、“数据接收”、“信号地”三根信号线进行通信，因此只需用到九针RS-232串口公头1中的第2针脚14、第3针脚16和第5针脚15以及九针RS-232串口母头2中的第2针脚17、第3针脚19和第5针脚18。在九针RS-232串口公头1内部，按照图2，焊接相应的防雷元件，并正确焊接到第2针脚14、第3针脚16和第5针脚15，在九针RS-232串口母头2内部，按照图2，焊接相应的防雷元件，并正确焊接到第2针脚17、第3针脚19和第5针脚18，然后再用四根软导线分别将九针RS-232串口公头1和九针RS-232串口母头2内的电路，按照图2连接起来，最后焊接防雷接地线7，并做铜鼻8，经过以上几个步骤，一个完整的RS-232串口防雷器便做成了。由于RS-232串口防雷器保护作用具有方向性，在实际使用时，必须将RS-232串口防雷器的公头1连接到监控线，而RS-232串口防雷器的母头2必须连接到被保护设备的RS-232串口上，这样才能起到充分保护设备串口的作用。
图2为本RS-232串口防雷器电路的原理图。在本设计中，采用两级防雷措施，第一级采用陶瓷气体放电管，由二极陶瓷气体放电管10和三极陶瓷气体放电管9组合使用。在本RS-232串口防雷器中，选用直流击穿电压为90V，放电能力为10KA(8/20μs)的二极陶瓷气体放电管和三极陶瓷气体放电管。
本RS-232串口防雷器的第二级，使用三个瞬态电压抑制二极管13和三个电阻12，进一步钳制过电压和泄放电流。瞬态电压抑制二极管有单向和双向之分，本RS-232串口防雷器中的三个瞬态电压抑制二极管13选用双向型瞬态电压抑制二极管，型号为1.5KE20CA。其最小击穿电压为19V，最大钳制电压为27.7V，其浪涌泄放能力达到电源防护级别的1500W。而一般的串口防雷器中使用的瞬态电压抑制二极管，浪涌泄放能力仅为600W。图2中的三个电阻12选用4.7Ω/2W金属氧化膜电阻。当过电压通过串口连线向设备的RS-232串口冲击时，RS-232串口防雷器中的陶瓷气体放电管二极陶瓷气体放电管10或三极陶瓷气体放电管9首先会被击穿产生弧光放电，泄放大部分能量，接下来浪涌电流经过三个电阻12时，又会消耗一部分能量，最后残余电压再将三个瞬态电压抑制二极管13瞬间击穿，释放剩余的能量。串口防雷器母头2中的第2针脚17对第5针脚18的电压、第3针脚19对第5针脚18的电压以及第5针脚18对防雷地PE11间的电压都会被钳制在很低的安全范围之内，从而起到保护设备串口的作用。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种大功率、软连接的RS-232串口防雷器，其特征是它包括一个九针RS-232串口公头（1），一个九针RS-232串口母头（2），九针RS-232串口公头（1）和九针RS-232串口母头（2）之间通过四根软导线相连，四根软导线分别为第二针脚信号连接导线（3）、GND信号地连接导线（4）、第三针脚信号连接导线（5）和防雷接地连接导线（6），九针RS-232串口公头（1）的空腔中设有一个二极陶瓷气体放电管（10）和一个三极陶瓷气体放电管（9），二极陶瓷气体放电管（10）连接到防雷地PE（11），九针RS-232串口母头（2）的空腔中设有三个金属氧化膜电阻（12）和三个瞬态电压抑制二极管（13），其中一个瞬态电压抑制二极管连接到防雷地PE（11）。
2.根据权利要求1所述的大功率、软连接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的防雷接地连接导线（6）通过防雷接地引出导线（7）连接有开口铜鼻（8）。
3.根据权利要求1所述的大功率、软连接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的瞬态电压抑制二极管（13）的最小击穿电压为19V，最大钳制电压为27.7V，其浪涌泄放能力达到电源防护级别的1500W。
4.根据权利要求1所述的大功率、软连接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的二极陶瓷气体放电管（10）和三极陶瓷气体放电管（9）的直流击穿电压为90V，放电能力为10KA。
5.根据权利要求1所述的大功率、软连接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的金属氧化膜电阻（12）为4.7Ω/2W的金属氧化膜电阻。
Priority Applications (1)
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| CN 201220404960 CN202817746U (zh) | 2012-08-15 | 2012-08-15 | 一种大功率、软连接的rs-232串口防雷器 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117810693A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 成都信息工程大学 | 一种基于波导的新型天馈线直击雷/感应雷防护装置 |
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2012
- 2012-08-15 CN CN 201220404960 patent/CN202817746U/zh not_active Expired - Lifetime
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