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带poe功能的千兆网防雷器

技术要求(5)
1.一种带POE功能的千兆网防雷器,其特征在于,包括分别设于网络输入端和输出端的两个RJ45座Jl和J2、并联在Jl和J2之间的四组保护电路,每组保护电路包括依次连接的一级雷电泄放电路和次级残压钳位电路。
2.如技术要求1所述的带POE功能的千兆网防雷器,其特征在于,所述一级雷电泄放电路包括两个陶瓷气体放电管和两个电阻,其中陶瓷气体放电管的输入端分别接Jl的两个引脚,输出端接大地,电阻分别串联在两根网络线上。
3.如技术要求1所述的带POE功能的千兆网防雷器,其特征在于,所述次级残压钳位电路包括六个快恢复二极管和一个瞬态抑制二极管,其中六个快恢复二极管分为两组,每组包括三个快恢复二极管,每组快恢复二极管一端相连接,另一端分别与J2的两个引脚以及大地连接,瞬态抑制二极管串联在每组快恢复二极管的连接端之间。
4.如技术要求2和3所述的带POE功能的千兆网防雷器,其特征在于,所述四组一级雷电泄放电路和次级残压钳位电路串联一玻璃气体放电管接大地。
5.如技术要求1所述的带POE功能的千兆网防雷器,其特征在于,所述Jl、J2的引脚.1、2接电源正极,Jl、J2的引脚3、6接电源的负极。

带POE功能的千兆网防雷器

技术领域

1. 本研究新型涉及紧急保护电路装置,尤其涉及一种带POE功能的千兆网防雷器。背景技术

2. 所谓有源以太网(Ρ0Ε),即在现有的以太网Cat.5/Cat.6布线基础架构不作任何改动的情况下,在为基于IP的终端(例如IP电话、无线AP、网络摄像机等终端)传输数据信号的同时,也提供交直流供电的技术,从而最大限度的降低成本。虽然POE技术得到了广泛的应用,但是在传输数据信号的过程中,容易受到户外直击雷与雷电电磁脉冲的影响。例如直击雷直接击中网络系统设备造成损坏,雷电电磁脉冲通过馈线、网线、电源等线路对设备造成损坏。一旦网络系统或设备遭受雷击,导致设备损坏、信号中断、数据将永久丢失,造成严重影响。

3. 而目前市场上现有的带POE功能的防雷器,其保护形式都是大同小异的,比如说在信号保护线路中,用TVS管或TSS管做第二级保护电路,前者是达到了降低残压的效果,可却因其结电容过大影响了通信质量,后者吸收浪涌能力强,可却残压非常高,导致了后端保护设备损坏,但防雷器却完好无损,当雷击打到外接大地线上,存在雷击电压反串的现象。

研究新型内容

4. 本研究新型为了解决上述问题,提出了一种带POE功能的千兆网防雷器,包括分别设于网络输入端和输出端的两个RJ45座Jl和J2、并联在Jl和J2之间的四组保护电路,每组保护电路包括依次连接的一级雷电泄放电路和次级残压钳位电路。

5. 在一实施例中,一级雷电泄放电路包括两个陶瓷气体放电管和两个电阻,其中陶瓷气体放电管的输入端分别接JI的两个引脚,输出端接大地,电阻分别串联在两根网络线上。次级残压钳位电路包括六个快恢复二极管和一个瞬态抑制二极管,其中六个快恢复二极管分为两组,每组包括三个快恢复二极管,每组快恢复二极管一端相连接,另一端分别与J2的两个引脚以及大地连接,瞬态抑制二极管串联在每组快恢复二极管的连接端之间。四组一级雷电泄放电路和次级残压钳位电路串联一玻璃气体放电管接大地。

6. 所述Jl、J2的引脚1、2接电源正极,Jl、J2的引脚3、6接电源的负极。

7. 本研究新型采用超低电容设计,将快恢复二极管与瞬态抑制二极管串联成组合电路,使线间容值更低,对网络信号的影响减少到最少,并且TVS管反应速度比一般元器件更快,将浪涌残压钳位更低。此外还设有接地隔离设计,完全避免了接地串扰的影响,使后端设备运行更加稳定、安全。

附图说明

8. 下面结合附图和实施例对本研究新型做进一步的说明,其中:

9. 图1为本研究新型一实施例的电路图。具体实施方式

10. 本研究新型一实施例提出的带POE功能的千兆网防雷器,包括:分别设于网络输入端和输出端的两个RJ45座Jl和J2、并联在Jl和J2之间的四组保护电路,每组保护电路包括依次连接的一级雷电泄放电路和次级残压钳位电路。应用J1、J2的引脚1、2接直流电源48V的正极,引脚3、6接直流电源48V的负极,从而对千兆网进行供电,不仅不影响网络信号数据的传输,还省去了设置独立输电专用线的工序。

11. 如图1所示,每组一级雷电泄放电路包括两个陶瓷气体放电管和两个电阻,每组次级残压钳位电路包括六个快恢复二极管和一个瞬态抑制二极管,下面以第一组一级雷电泄放电路为例进行详细说明。第一组保护电路中,一级雷电泄放电路包括G1、G2、R1、R2,其中G1、G2的输入端分别接Jl的两个引脚1、2,G1、G2的输出端拼接后串联G9接大地,形成共模保护,电阻分别串联在两根网络线上。当感应雷从Jl的引脚端口冲击而来,GU G2内部放电间隙立即发生电击穿现象,此时相当于一良导体,浪涌电压在50ns时间内即被迅速短路至接近零电压,浪涌电流被迅速导入地,从而实现了对后级电路的保护作用,实现了把雷击浪涌泄放到大地的目的,陶瓷气体放电管的优点是瞬态功率大,但是残压非常高。因此串联在网络线上的大功率电阻Rl、R2起到了延时、缓冲的作用。

12. 次级残压钳位电路包括六个快恢复二极管和一个瞬态抑制二极管,同样地,以第一组次级残压钳位电路为例进行详细说明。第一组次级残压钳位电路包括Dl、D2、D3、D4、D5、D6 和 Tl,其中 D1、D2、D3 为一组,D4、D5、D6 为一组,D1、D2、D3 的一端相连接,D4、D5、D6的一端相连接,Tl串联在两连接点之间,DU D4的另一端接J2的引脚1,D3、D6的另一端接J2的引脚2,D2、D5的另一端与G1、G2的输出端拼接接地。经过一级雷电泄放电路的剩余残压,在次级残压钳位电路的Tl的钳位作用下,电压将被钳位在后端设备安全电压范围以下。D4、T1、D3和D6、T1、D1起到了差模(线间)保护作用,D4、T1、D2和D1、T1、D5对网络线I起到了共模保护作用,D6、Tl、D2和D3、Tl、D5对网络线2起到了共模保护作用。由快恢复二极管和TVS管形成和组合电路可以降低单个分立式TVS管的结电容,由于快恢复二极管的结电容比TVS小的多,组合电路的结电容主要决定于快恢复二极管,快恢复二极管的反应速度比TVS要快,因此不会影响TVS的钳位作用。

13. 其他三组保护电路的原理和结构与第一组相同,JU J2的引脚3、6之间连接着第二组保护电路,引脚4、5之间连接着第三组保护电路,引脚7、8之间连接着第四组保护电路。

14. 为了防止外接大地电压反串对数据信号的影响,四组保护电路在外接大地前,串联一个玻璃气体放电管G9接地,当其两端电压低于放电电压时,处于开路状态(>100兆欧姆),所以不会出现反串干扰的问题,当玻璃气体放电管G9受到瞬态高能量冲击时,它能以Ins内将其两极间的高阻抗变为低阻抗,将浪涌电流泄放到外接大地,从而实现了泄流的作用。所以玻璃气体放电管很好地解决了大地反串问题。

15. 以上所述仅为本研究新型的较佳实施例而已,并不用以限制本研究新型,凡在本研究新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本研究新型的保护范围之内。