信号浪涌保护器的电路设计

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信号浪涌保护器简介

信号浪涌保护器(SPD)根据不同应用场景,设计有多种类型,用于保护电话线、网络线、控制信号线、大功率广播信号线、监控信号线及视频信号线等。在不同信号类型下,浪涌保护器的设计需综合考虑工作电压、信号频率、传输速率及浪涌承受能力等。


具体信号类型及电路设计

1. 电话信号浪涌保护器

  • 信号特点:对称双线(可看作平行线),工作电压直流48V,铃压90V,频率64kbits/s。
  • 设计参数
    • 直流动作电压:190V < V < 260V。
    • 冲击击穿电压:< 700V。
    • 浪涌承受能力:耐雷击电压 ≥ 4kV,耐雷击电流 ≥ 5kA。

2. RS232接口浪涌保护器

  • 信号特点:适用于多种通信连接方式,如25针、15针、9针电缆或双绞线,工作电压15V以下,速率数百kbits/s。
  • 设计参数
    • 直流钳位电压:≥ 15V。
    • 冲击钳位电压:≤ 26V。
    • 传输速率:≥ 1Mkbits/s。
    • 耐压能力:≥ 1.5kV。
    • 耐雷电流能力:≥ 3kA。

3. RS485接口浪涌保护器

  • 信号特点:通常为双绞线连接,工作电压12V以下,传输速率100kbits/s。
  • 设计参数
    • 直流钳位电压:≥ 12V。
    • 冲击钳位电压:≤ 22V。
    • 传输速率:≥ 1Mkbits/s。
    • 耐压能力:≥ 1.5kV。
    • 耐雷电流能力:≥ 3kA。

4. E1接口浪涌保护器

  • 信号特点:用于2Mkbits/s信号,信号电平不超过3V,传输速率2047kbits/s。
  • 设计参数
    • 直流钳位电压:≤ 5V。
    • 冲击钳位电压:≤ 20V。
    • 传输速率:≥ 2Mkbits/s。
    • 插入损耗:≤ 1dB(工作频率范围内)。
    • 耐压能力:≥ 1.5kV。
    • 耐雷电流能力:≥ 5kA。

5. 同轴线浪涌保护器

  • 信号特点:用于BNC接口的同轴信号线路,可能需要保护芯线对外皮或外皮对地的浪涌。
  • 设计参数
    • 浪涌承受能力:耐雷电流能力 ≥ 10kA。
    • 插入损耗:≤ 0.2dB(工作频段)。
    • 驻波比:≤ 1.1。


电路设计关键点

  1. 保护模式

    • 根据通信线路的类型选择不同的保护方案(如差模保护、共模保护)。
  2. 电路结构

    • 使用压敏电阻(MOV)、气体放电管(GDT)和瞬态抑制二极管(TVS)等器件进行分级保护。
  3. 匹配参数

    • 需兼顾信号传输的速率、频率响应和损耗,确保保护器件不影响正常通信。
  4. 高频性能

    • 在高频信号线路(如E1接口、同轴线)中,需特别注意插入损耗和驻波比的设计,保证通信质量。


信号浪涌保护器的设计需根据具体的信号特点和保护要求,合理选取保护电路结构和元器件参数,做到既能提供充分的浪涌保护,又不影响信号的正常传输和质量。天盾雷电浪涌保护器广泛应用于通信、监控、广播及工业控制系统中,确保设备在雷击及电涌干扰下的安全稳定运行。