[发明专利]一种雷电滤波器及电子设备

说明书

技术领域

本发明属于防雷技术领域，尤其涉及一种不依赖电容的雷电滤波器及电子设备。

背景技术

雷电灾害是国际公布的十种最严重的自然灾害中的一种。每年雷电灾害事故频繁，涉及面广，对广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。特别是在电子设备中，为保证设备的安全运行，需对电子设备进行防雷保护。

现有技术提供的一种防雷保护电路是利用浪涌保护器将雷电流泄放入大地。该电路具体是在被保护电子设备的电信号输入端子与大地之间并联浪涌保护器，当涌入电信号输入端子的雷电流超过一定值时，电信号输入端子处的电压被抬升到浪涌保护器的启动电压，浪涌保护器会呈现近似短路的状态，将雷电流引入大地。

现有技术提供的另一种防雷保护电路是在电子设备的防雷末端利用电磁兼容性（Electro Magnetic Compatibility，EMC）滤波电路作为雷电滤波器使用。该种EMC滤波电路一般由电容和电感构成，如图1示出了经典的π型滤波器电路，该π型滤波器电路利用电容C1与前级的电阻构成第一级滤波电路，电感L1与电容C2构成第二级滤波电路，两级滤波电路搭配以使得特定频率的电流通过电容泄放，实现选频滤波的作用。

公知地，雷电能量极其高，若要使得瞬间几万甚至几十万安培的雷电流得以泄放，上述的EMC滤波电路中所选用的电容必须有很大的电容量和极大的耐压值，而以目前科技水准和制造工艺是几乎无法制造这种电容，因此，现有技术提供的上述的EMC滤波电路仅能过滤一部分能量级别非常低的极弱雷电流，对雷电流的过滤效果非常有限。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种雷电滤波器，旨在解决现有技术中，作为雷电流滤波器的EMC滤波电路由于所采用的电容的容量和耐压值的限制，使得对雷电流滤波效果差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种雷电滤波器，所述雷电滤波器包括：

串联在被保护负载电路的输电线进线上的电感；以及

并联在所述被保护负载电路的两条输电线进线之间的非线性电压限制元件。

本发明实施例的另一目的在于提供了一种电子设备，包括被保护负载电路，所述电子设备还包括连接在所述被保护负载电路的输电线进线上的至少一级雷电滤波器，所述雷电滤波器是如上所述的雷电滤波器。

本发明实施例提出的雷电滤波器是采用非线性电压限制元件替代现有的LC滤波器中的电容实现雷电滤波的，相对于电容而言，非线性电压限制元件的滤波效果不受本身制作工艺及参数的影响，具有极大的应用价值，且设计简单、成本低廉。

附图说明

图1是现有的π型滤波器的电路图；

图2是本发明实施例提供的电子设备的电路原理图；

图3是本发明第一实施例提供的雷电滤波器的电路图；

图4是本发明第二实施例提供的雷电滤波器的电路图；

图5是本发明第三实施例提供的雷电滤波器的电路图；

图6是本发明第四实施例提供的雷电滤波器的电路图；

图7是本发明实施例中，可变磁导率电感器的特性曲线。

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。

针对现有EMC滤波电路由于电容本身的限制而不适用于雷电滤波的问题，本发明实施例提出的雷电滤波器采用非线性电压限制元件替代现有的电容。

图2示出了本发明实施例提供的电子设备的电路原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例提供的电子设备包括：被保护负载电路2；连接在被保护负载电路2的输电线进线上的至少一级雷电滤波器1。为了避免现有EMC滤波电路存在的问题，雷电滤波器1包括串联在被保护负载电路2的输电线进线上的电感，以及并联在被保护负载电路2的两条输电线进线之间的非线性电压限制元件。

当出现雷击电流时，非线性电压限制元件用于在雷电流较小、非线性电压限制元件的端电压未达到非线性电压限制元件的导通电压时，利用非线性电压限制元件的寄生电容与电感形成LC滤波器，而对弱雷电流形成滤波，还用于在雷电流较小、非线性电压限制元件的端电压达到非线性电压限制元件的导通电压时导通，以提供强雷电流的泄放通路。