[发明专利]一种适用于双绞线通信的防雷电路及其工作方法

权利要求书

1.一种适用于双绞线通信的防雷电路，其特征在于，包括连接在双绞线的两信号线上的直流偏置保护电路、第一级防雷电路、第二级防雷电路和第三级防雷电路；

所述直流偏置保护电路用于为两信号线提供偏置电压，使得在信号线空闲信号状态可以确定；所述直流偏置保护电路包括上拉电路和下拉电路，所述上拉电路为一条信号线提供上拉信号，所述下拉电路为另一条信号线提供下拉信号，其中，所述上拉电路包括电阻R4、R5及电容C2组成，所述电容C2连接电阻R4、R5且接地；所述上拉电路电连接一稳压二极管、PPTC热保险丝，所述PPTC热保险丝通过电阻R8电连接高电平的偏置电源；所述下拉电路包括电阻R1、R2及电容C1组成；所述电容C1连接电阻R1、R2且接地；所述电阻R1连接接地信号；两条所述信号线直接并接一可调匹配电阻，通过调节电位器与中断电阻匹配；

所述第一级防雷电路由一级陶瓷放电管组成；

所述第二级防雷电路由两个分别串接入两信号线的PPTC保护管及3个TVS瞬态抑制二极管组成；其中，TVS瞬态二极管电路为两条通信线分别提供共模电压的钳位且在两条通信线之间提供差模抑制；

所述第三级防雷电路用于防范二次落雷，所述第三级防雷电路由快速整流管组成的整流桥、两压敏电阻、GDT陶瓷放电管组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于双绞线通信的防雷电路，其特征在于，所述可调匹配电阻的阻值为100Ω~20.1KΩ。

3.根据权利要求1所述的一种适用于双绞线通信的防雷电路，其特征在于，所述稳压二极管的耐压值大于偏置电源的电压值。

4.根据权利要求1所述的一种适用于双绞线通信的防雷电路，其特征在于，所述电阻R1、R2、R4、R5的阻值均为22KΩ。

5.根据权利要求1所述的一种适用于双绞线通信的防雷电路，其特征在于，所述电容C1和C2的电容量为10⁴ F。

6.一种根据权利要求1所述的适用于双绞线通信的防雷电路的工作方法，其特征在于，包括以下过程：

S1、直流偏置保护电路产生上拉信号和下拉信号，当发生雷击时，上拉信号的产生电路中，稳压二极管与电容可为电源模块提供缓冲，发生短路时，PPTC可迅速切断电源供给；

S2、第一级防雷电路的一级陶瓷放电管，将信号线上的电流导入大地，从而大大削弱雷击的能量，为电路的第一层防护；

S3、第二级防雷电路中的TVS瞬态二极管电路为两条通信线分别提供共模电压的钳位，以及在两条信号线之间提供差模抑制；导通的瞬间电流可能很大，迅速钳位电压的同时，形成了短路的风险，一旦短路就会增加火灾的概率，而，PPTC热保护管将迅速切断信号线，降低引发火灾的风险；

S4、第三级防雷电路用于防范二次落雷，在第二级防雷电路PPTC恢复的过程中，若再次发生雷击，可由快速整流管将雷击快速整流，后压敏电阻阻值迅速降低，陶瓷管与大地接通，将雷击引入大地，使得信号线电压迅速降低。