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【POE以太網防雷器保護】_信號防雷器電路圖防護_網絡防雷器電路圖防護

人氣:441發表時間:2019-11-02

隨著以太網技術在基站和機房監控中的應用,帶網口的采集設備越來越多,以前網絡設備大都用在機房和大樓的里面,機房和大樓本樓的防雷措施很充分,所以以前的帶網口的設備基本沒有考慮防雷的問題,至多在網口處加一些瞬態抑制二極管(TVS管)防浪涌,其保護指標很低(差模500V,共模1000V),當設備使用在基站中時,因如上述原因,大量網絡采集設備在基站中因被雷擊而損壞。


面臨這種問題,用戶的處理策略是在網口外加信號防雷器,以提高設備的防雷性能。但是,外加防雷器有很多不便,例如,需要重新做設備和防雷器直接的連接線,這樣連接點從原來的1個,增加為3個,故障率也增加了3倍。同時網口傳輸的是10M/100M高速信號,而外加防雷器的分布電容很大,對網絡信號的傳輸會有影響,這種方式是以犧牲傳輸距離和速度來提高設備的防雷效果。



在環境動力監控系統中,提供并采用了一種既能提高防雷效果,防止網絡設備因雷擊損壞,又不會影響網絡傳輸性能,可以保證網絡傳輸距離和速度的監控采集設備網口防雷電路。詳見圖2。


在如圖2所示的網口防雷電路中,在網絡變壓器和網口插座之間增加放電管和雙向瞬態電壓泄放電路組成的兩級防護電路,極大的增強了網口的差模防護能力。第一限流電阻R80、R82、R84、R88和氣體放電管EA16、EA17組成了一級防護電路,對雷擊的浪涌電壓進行第一級保護,具有泄放雷電暫態過電流和限流過電壓作用。一級防護電路可以產生很大的泄放電流(3KA),大部分入侵能量通過地泄放。


在此基礎上,由U31和R81、R83、R85、R89組成的雙向瞬態電壓泄放電路組成了二級防護電路,對差分信號進行雙向殘壓吸收,對雷擊的浪涌電壓進行第二級保護,剩余能量經過雙向瞬態電壓泄放電路泄放,到網絡變壓器的能量就很小了。在兩級防護電路的作用下,本電路具有良好的防雷效果,可以防止網絡設備因雷擊而造成的損壞。


在一級防護電路中,氣體放電管的寄生電容很小;在二級防護電路中,采用了由二極管、瞬態電壓抑制二極管、二極管串連組成的瞬態電壓泄放集成IC,大大降低了二級防護電路中TVS管過大的結電容。所以,本網口防雷電路不會影響網絡傳輸性能,可以保證原來的網絡傳輸距離和傳輸速度,網絡傳輸距離和網口波形均可滿足規范要求,同時具有良好的防雷效果。


在如圖2所示的網口防雷電路中,在器件選型方面,為了不影響網絡波形和傳輸性能,第一限流電阻的阻值為歐姆級,在本電路中R80、R82、R84、R88的電阻值為4.7Ω。為了保護網絡變壓器,又不影響網絡傳輸性能,第二限流電阻(R81、R83、R85、R89)的阻值可以在0Ω至10Ω之間,最好在2Ω至3Ω之間,在本電路中R81、R83、R85、R89的電阻值為2.2Ω。


為了降低電路的體積同時減少分布電容的影響,本電路采用了由二極管、瞬態電壓抑制二極管、二極管串連組成的瞬態電壓泄放集成IC(UFS08A2.8L04),因UFS08A2.8L04中含有4條由第一二極管、瞬態單向電壓抑制二極管、第二二極管依次串聯組成的瞬態電壓泄放支路,所以每路網口發送信號線的防雷電路和接收信號線的防雷電路可以共用一個UFS08A2.8L04芯片,大大的減小了電路的體積和分布電容的影響。


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