[发明专利]一种电涌保护电路及电涌保护器

说明书

技术领域

本发明属于地震数据采集领域，尤其涉及一种电涌保护电路及电涌保护器。

背景技术

目前地震台网系统通常采用磁力仪、摆倾斜仪、水管仪、伸缩仪、重力仪、气象仪、峒温仪、水位仪、地热仪、测震仪、气氡仪等仪器进行数据信号采集，在采集信号的过程中需要通过电涌保护装置对其外接采样信号通道进行有效地防雷、抗干扰保护，以防止雷击产生的脉冲电涌及瞬间过电压对仪器设备造成损害。并且，由于地震数据采集对信号要求的精确性，以致在信号传输的过程中不得有任何的额外阻抗衰减，以造成信号失真。

现有的电涌保护器通常采用瞬态二极管(Transient Voltage Suppressor，TVS)或气体放电管(Gas discharge tubes，GDT)进行电涌保护。

在单独采用TVS作为主放电进行电涌保护时，由于TVS具有响应时间非常快，可做到1ns(纳秒)，限制电压也非常精准，但是TVS本身带的寄生电容参数，从而影响系统信号传输的效果，即防雷产品的插入损耗指标。

在单独采用GDT作为主放电进行电涌保护时，由于GDT具有大泄放电功能，最大放电参数可到50-100kA，但响应时间慢，一般在100ns(纳秒)，限制保护电压在其启动电压的3倍以上，这种防雷器件单独使用，对高度精密、数据反应要求非常精准的地震台网系统防雷不适合。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电涌保护电路，旨在解决现有电涌保护电路插入损耗大、响应时间长，不适用于地震台网系统防雷的需要的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电涌保护电路，所述电路包括：

一瞬态二极管、一气体放电管以及一个或多个电阻；

所述气体放电管与一个或多个所述电阻串联后，再与所述瞬态二极管并联，所述瞬态二极管的一端为所述电涌保护电路的输入端，所述瞬态二极管的另一端为所述电涌保护电路的输出端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种电涌保护器，所述电涌保护器的输入端与输出端之间通过多根信号线和一根地线连接，所述电涌保护器还包括多个第一级放电保护电路，所述第一级放电保护电路为上述的电涌保护电路，所述第一级放电保护电路的输入端为所述的电涌保护电路输入端，所述第一级放电保护电路的输出端为所述的电涌保护电路的输出端；

任意两根所述信号线之间均连接一所述第一级放电保护电路；

任一所述信号线与所述地线之间均连接一所述第一级放电保护电路；

所述地线与所述电涌保护器的外壳连接。

本发明实施例通过将瞬态二极管与气体放电管并联进行放电，大幅缩短了放电响应时间，提高了放电速度和放电完全度，并且该电路结构只有一个接入点，降低了插入损耗，降低信号在传输中的衰减，提高信号精确度。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种电涌保护电路的示例电路结构图；

图2为本发明一实施例提供的电涌保护器的原理结构图；

图3为本发明一实施例提供的多级电涌保护器的原理结构图；

图4为本发明一实施例提供的电涌保护器的接口结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过将瞬态二极管与气体放电管并联进行放电，大幅缩短了放电响应时间，提高了放电速度和放电完全度，并且该电路结构只有一个接入点，降低了插入损耗。

图1示出了本发明一实施例提供的电涌保护电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本发明一实施例，该电涌保护电路1包括：

一瞬态二极管(TVS)、一气体放电管(GDT)以及一个或多个电阻(R1、R2)；

GDT与一个或多个电阻串联后，再与TVS并联，该TVS的一端为电涌保护电路1的输入端，TVS的另一端为电涌保护电路1的输出端。

图1以两个电阻为例进行说明，当然可以根据实际需要增加或减少电阻的数量，在增大电阻值或增多电阻数量时，在雷电流不变的条件下，可以增加GDT两端的启动电压，直接导致GDT加速击穿，可缩短GDT启动时间。当然也可以改变电阻与GDT之间串联的顺序。