[发明专利]一种隔离防雷模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种高电压隔离防护装置，尤其涉及一种隔离防雷模块。

背景技术

随着社会信息化进程，以及工业自动化进程的加快，微电子产品在社会的各个领域广泛地使用。现代电子技术中电子元器件或电气元件，一般无法承受5V的电压波动。

当雷击发生时，如果所有线路是共同敷设(如双绞线、网线、同轴电缆)，在雷电发生时，在所有的信号线路中，会产生感应极性和幅值相同的感应电压，由于雷击时释放的能量庞大，会在雷击附近范围内的线路中产生较大的感应电压，进而瞬间损坏连接在电路两端的电子或电器元件，造成较大的损失。

现有技术中，为防止雷电破坏，一般采用SPD(电涌保护器)，使用时，将相对应的SPD串/并联在相关的线路中，一旦线路由于雷击出现雷过电压，SPD将同保护地短接，将雷电流在地中散流，以达到保护电气设备的目的。

本发明创造的发明人在研究现有技术的过程中发现，由于雷电是多脉冲放电，SPD虽说可以钳压，但由于雷电流的很高的电流变化率(di/dt)或电压变化率(du/dt)，造成电子设备的损坏；SPD的动作时间是毫秒级，而雷电流时间是微秒级，SPD动作慢而不能保护设备；SPD经常在雷电的第一个脉冲被损坏失效，失去对后续脉冲放电的电磁感应产生的雷电保护，造成被保护设备的损坏，且SPD常出现雷过电压消失之后不能恢复高阻抗，在工作电压下其泄漏电流大等故障，使其可靠性大大降低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种隔离防雷模块，使电信号在第一防雷模块内部进行短暂的光路传播，从而切断了由雷电产生的高压流经的线路，将雷高压隔离在隔离防雷模块的一侧，防止其对电子或电气元件造成损坏。通过采用该技术方案，有效的解决了现有技术中对高的电流变化率(di/dt)、电压变化率(du/dt),动作速度慢，多脉冲放电保护不足，以及高电压过后，SPD无法恢复高阻抗，在工作电压下泄漏电流大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种隔离防雷模块，包括：模数转换电路，所述模数转换电路用于将输入的模拟信号转换为输出的数字信号；

隔离电路，所述隔离电路与所述模数转换电路连接，并接收所述模数转换电路输出的数字信号；

数模转换电路，所述数模转换电路与所述隔离电路连接，所述数模转换电路接收所述防雷电路输出的数字信号，并将所述数字信号转换为模拟信号后输出所述模拟信号；

恒流恒压转换电路，所述恒流恒压转换电路与所述数模转换电路连接，接收所述数模转换电路传输的模拟信号，并输出恒定的电流或电压值。

本发明的有益效果是：通过使电信号在第一防雷模块内部进行短暂的光路传播，从而切断了由雷电电磁脉冲产生的高压传导的线路，将雷电产生的高压隔离在隔离防雷模块的一侧，防止其对电子或电气原件造成损坏。由于信号在第一防雷模块内部以光信号的方式进行传播，无需通过线路进行传播，即使雷电为多脉冲放电在无法击穿第一防雷模块的情况下，多次放电也无法通过第一防雷模块。同时第一防雷模块在非击穿的情境下，不存在恢复的问题，不会导致雷高压过后出现工作电压泄露的问题。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1a为一种隔离防雷模块的结构示意图；

图1b为另一种隔离防雷模块的结构示意图；

图1c为再一种隔离防雷模块的结构示意图；

图1d为图1a、1b、1c所示一种隔离防雷模块等电位示意图；

图2为实施例1提供的一种隔离防雷模块的结构示意图；

图3为实施例1提供的又一种隔离防雷模块的结构示意图；

图4为实施例2提供的一种隔离防雷模块的结构示意图；

图5为实施例3提供的一种隔离防雷模块的结构示意图；

图6为实施例3提供的又一种隔离防雷模块的结构示意图；

图7为图6所示的又一种隔离防雷模块的具体结构连接图；

图8为实施例4提供的一种隔离防雷模块的结构示意图；

图9为图8所示的一种隔离防雷模块的具体结构连接图；

图10为实施例1、2、3、4所示的电源电路的结构示意图；

图11为实施例1、2、3、4中的隔离防雷模块的应用实施例示意图；