CN214850449U - 一种5g智慧路灯供电电源的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，涉及路灯电路保护技术领域。本实用新型包括包括第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管、第四瞬态抑制二极管、第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、气体放电管、一次性保险丝、退藕电感；5G智慧路灯电源管理芯片MCU对电源的输入输出进行管理与数据监测，保障在AC220V输入的情况下，能够稳定输出多路备用AC220V电源。本实用新型提供新的电路保护方案，利用压敏电阻和瞬态抑制二极管器件的高通流、精准钳位的抗雷击浪涌能力，提高了产品的可靠性，很好的保护整个5G智慧路灯系统的内部电路和核心元器件，产品的整体稳定性得到保证。

Description

一种5G智慧路灯供电电源的保护电路

技术领域

本实用新型属于路灯电路保护技术领域，特别是涉及一种5G智慧路灯供电电源的保护电路。

背景技术

5G智慧路灯是智慧道路建设中重要一个组成部分，不仅仅可以实现智慧照明、节约能源、远程监管等功能，还可以设定为5G基站、广播站、充电桩、报警点等特殊社会服务站点，因此，有很好的市场前景和广阔的应用场景。

5G智慧路灯功能强大，其供电电源是关键组成部分。但5G智慧路灯供电电源容易受电网波动、户外雷击、自身电路工作参数变化、电磁环境等因素影响，在管理芯片MCU和后续电路的电源端产生雷击、浪涌冲击，影响产品各部件的正常工作及产品稳定性。因此针对以上问题，提供一种5G智慧路灯供电电源的保护电路具有重要实际意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，包括电源管理芯片MCU、交流AC220V输入单元电路、交流AC220V输出单元电路、直流DC24V输出单元电路、直流DC12V输出单元电路、电源状态监测及通信电路；

还包括第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管、第四瞬态抑制二极管、第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、气体放电管、一次性保险丝、退藕电感；

所述第一瞬态抑制二极管并联连接在交流AC220V输入单元电路的两个交流电源线之间，所述第二瞬态抑制二极管和第三瞬态抑制二极管一端分别接在两根交流电源线上，另一端连接到地；所述第四瞬态抑制二极管并联接于直流DC24V输出单元电路的端口；

所述第一压敏电阻并联接在交流AC220V输入单元电路的两个交流电源线之间；所述第二压敏电阻和第三压敏电阻一端分别接在交流AC220V输入单元电路的两根线上，另一端连接后与气体放电管的一端相连，所述气体放电管的另一端接公共地；

所述一次性保险丝串联在交流AC220V输入单元电路的输入线上。

进一步地，所述第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、气体放电管形成第一级防护电路；所述第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管形成第二级雷击浪涌防护；所述退藕电感串接于两级防护电路之间。

进一步地，所述退藕元件采用电感或功率电阻元件，阻值小于10Ω。

进一步地，所述一次性保险丝的耐压在250V或以上，电流根据智慧路灯整体功率要求选定。

本实用新型相对于现有技术包括有以下有益效果：

1、本实用新型的电路采用一次性保险丝在后级电路发生短路时，能够快速切断电路连接，防止大电流引发的次生灾害；

2、本实用新型的电路通过设计两级雷击浪涌保护电路，先利用三个压敏电阻和气体放电管的高通流特点，完成第一级雷击电压钳位，避免大电流流向后级电路，再利用三个瞬态抑制二极管的钳位精准的特点(±10％)，进一步进行浪涌保护；在第一级和第二级之间设有退藕元件，保证第一级比第二级先启动，避免了由于瞬态抑制二极管比压敏电阻响应速度快而提前动作。

3、本实用新型电路的直流电压输出端口DC24V OUT和直流12V输出DC12V OUT，通充分利用瞬态抑制二极管ps级钳位响应速度，有效抑制由于输出端负载变化带来的浪涌冲击，保护供电电源整体电路工作稳定性和部件安全；

4、通过本电路，5G智慧路灯供电电源电路能得到很好保护，产品的整体稳定性得到保证。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路的组成结构示意图；

图2为本实用新型的交流电压输入端AC220V IN保护电路原理示意图；

图3为本实用新型的直流电压输出端DC24V OUT保护电路原理示例图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，包括电源管理芯片MCU、交流AC220V输入单元电路AC220V IN、交流AC220V输出单元电路AC220V OUT、直流DC24V输出单元电路DC24V OUT、直流DC12V输出单元电路DC12V OUT、电源状态监测及通信电路；

还包括第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第三瞬态抑制二极管TVS3、第四瞬态抑制二极管TVS4、第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第三压敏电阻MOV3、气体放电管GDT、一次性保险丝FUSE、退藕电感L1；

第一瞬态抑制二极管TVS1并联连接在交流AC220V输入单元电路AC220V IN的两个交流电源线之间，第二瞬态抑制二极管TVS2和第三瞬态抑制二极管TVS3一端分别接在两根交流电源线上，另一端连接到地；第四瞬态抑制二极管TVS4并联接于直流DC24V输出单元电路DC24V OUT的端口；

第一压敏电阻MOV1并联接在交流AC220V输入单元电路AC220V IN的两个交流电源线之间；第二压敏电阻MOV2和第三压敏电阻MOV3一端分别接在交流AC220V输入单元电路AC220V IN的两根线上，另一端连接后与气体放电管GDT的一端相连，气体放电管GDT的另一端接公共地；

一次性保险丝FUSE串联在交流AC220V输入单元电路AC220V IN的输入线上。

其中，第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第三压敏电阻MOV3、气体放电管GDT形成第一级防护电路；第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第三瞬态抑制二极管TVS3形成第二级雷击浪涌防护；退藕电感L1串接于两级防护电路之间。

其中，退藕元件L1采用电感或功率电阻元件，阻值小于10Ω，本具体实施例采用的是8Ω。

其中，一次性保险丝FUSE的耐压在250V或以上，电流根据智慧路灯整体功率要求选定。

本实用新型电路中，5G智慧路灯电源管理芯片MCU对电源的输入输出进行管理与数据监测，保障在AC220V输入的情况下，能够稳定输出多路备用AC220V电源、以及DC24V、DC12V等电源供智慧路灯的照明、通信等电路使用，保障5G智慧路灯能够完成5Gwifi、灯控节能照明、led信息屏、广播音柱、环境监测、一键报警、安防监控、充电桩、道路积水监测、垃圾桶卫生管理等综合功能应用。

综上所述：本实用新型为5G智慧路灯供电电源电路设计新型的电路保护方案，利用压敏电阻和瞬态抑制二极管器件的高通流、精准钳位的抗雷击浪涌能力，提高了产品的可靠性，很好的保护整个5G智慧路灯系统的内部电路和核心元器件，产品的整体稳定性得到保证，有利于产品的推广应用。

有益效果：

1、本实用新型的电路采用一次性保险丝在后级电路发生短路时，能够快速切断电路连接，防止大电流引发的次生灾害；

2、本实用新型的电路通过设计两级雷击浪涌保护电路，先利用三个压敏电阻和气体放电管的高通流特点，完成第一级雷击电压钳位，避免大电流流向后级电路，再利用三个瞬态抑制二极管的钳位精准的特点(±10％)，进一步进行浪涌保护；在第一级和第二级之间设有退藕元件，保证第一级比第二级先启动，避免了由于瞬态抑制二极管比压敏电阻响应速度快而提前动作。

3、本实用新型电路的直流电压输出端口DC24V OUT和直流12V输出DC12V OUT，通充分利用瞬态抑制二极管ps级钳位响应速度，有效抑制由于输出端负载变化带来的浪涌冲击，保护供电电源整体电路工作稳定性和部件安全；

4、通过本电路，5G智慧路灯供电电源电路能得到很好保护，产品的整体稳定性得到保证。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，包括电源管理芯片MCU、交流AC220V输入单元电路、交流AC220V输出单元电路、直流DC24V输出单元电路、直流DC12V输出单元电路、电源状态监测及通信电路，其特征在于：

还包括第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管、第四瞬态抑制二极管、第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、气体放电管、一次性保险丝、退藕电感；

所述第一瞬态抑制二极管并联连接在交流AC220V输入单元电路的两个交流电源线之间，所述第二瞬态抑制二极管和第三瞬态抑制二极管一端分别接在两根交流电源线上，另一端连接到地；所述第四瞬态抑制二极管并联接于直流DC24V输出单元电路的端口；

所述第一压敏电阻并联接在交流AC220V输入单元电路的两个交流电源线之间；所述第二压敏电阻和第三压敏电阻一端分别接在交流AC220V输入单元电路的两根线上，另一端连接后与气体放电管的一端相连，所述气体放电管的另一端接公共地；

所述一次性保险丝串联在交流AC220V输入单元电路的输入线上。

2.根据权利要求1所述的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，其特征在于，所述第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、气体放电管形成第一级防护电路；所述第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管形成第二级雷击浪涌防护；所述退藕电感串接于两级防护电路之间。

3.根据权利要求2所述的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，其特征在于，所述退藕元件采用电感或功率电阻元件，阻值小于10Ω。

4.根据权利要求1所述的一种5G智慧路灯供电电源的保护电路，其特征在于，所述一次性保险丝的耐压在250V或以上。

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