專利名稱：一種大功率、軟連接的rs-232串口防雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種大功率、軟連接的RS-232串口防雷器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其是通信接口防雷器，具體地說是一種大功率、 軟連接的RS-232串口防雷器。
背景技術(shù)：
[0002]目前，為了保護(hù)機(jī)房通信設(shè)備的RS-232串口，一般都會在通信設(shè)備的RS-232串口前增加一個RS-232串口防雷器。但是現(xiàn)有的這類串口防雷器的防雷能力較差，應(yīng)用于像C 網(wǎng)移動基站這種電磁環(huán)境比較特殊的場合時，這類RS-232串口防雷器往往承受不住過大的雷擊浪涌電流，不僅不能有效保護(hù)通信設(shè)備的RS-232串口，串口防雷器本身也容易被永久性擊穿、短路、損壞，導(dǎo)致設(shè)備監(jiān)控中斷，成為設(shè)備監(jiān)控傳輸通道上的一個障礙點(diǎn)，需要維護(hù)人員立即前去更換和處理，這對維護(hù)工作和網(wǎng)絡(luò)安全都極為不利。另外，目前的RS-232 串口防雷器是一個硬性的整體，長度一般都在6厘米左右，再加上原先的監(jiān)控串口插頭，總長度達(dá)10厘米左右，而有的設(shè)備的RS-232串口內(nèi)置，例如艾默生M500S開關(guān)電源，其串口外部空間有限，目前的串口防雷器根本無法安裝。而有的設(shè)備比如中恒SM60開關(guān)電源， RS-232串口外露，但在插上總長度達(dá)10厘米的RS-232串口防雷器和監(jiān)控串口插頭后，不僅不美觀，而且由于外露長度過長，容易被入室人員無意碰掉或碰壞，安全性差。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服以上的不足，提供一種大功率、軟連接、安全和適用性強(qiáng)的RS-232串口防雷器。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是[0005]一種大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，它包括一個九針RS-232串口公頭，一個九針RS-232串口母頭，九針RS-232串口公頭和九針RS-232串口母頭之間通過四根軟導(dǎo)線相連，四根軟導(dǎo)線分別為第二針腳信號連接導(dǎo)線、GND信號地連接導(dǎo)線、第三針腳信號連接導(dǎo)線和防雷接地連接導(dǎo)線，九針RS-232串口公頭的空腔中設(shè)有一個二極陶瓷氣體放電管和一個三極陶瓷氣體放電管，二極陶瓷氣體放電管連接到防雷地PE，九針RS-232串口母頭的空腔中設(shè)有三個金屬氧化膜電阻和三個瞬態(tài)電壓抑制二極管，其中一個瞬態(tài)電壓抑制二極管連接到防雷地PE。[0006]本實(shí)用新型的防雷接地連接導(dǎo)線通過防雷接地引出導(dǎo)線連接有開口銅鼻。[0007]本實(shí)用新型的瞬態(tài)電壓抑制二極管的最小擊穿電壓為19V，最大鉗制電壓為 27. 7V，其浪涌泄放能力達(dá)到電源防護(hù)級別的1500W。[0008]本實(shí)用新型的二極陶瓷氣體放電管和三極陶瓷氣體放電管的直流擊穿電壓為 90V，放電能力為10KA。[0009]本實(shí)用新型的金屬氧化膜電阻為4. 7Ω/2Ψ的金屬氧化膜電阻。[0010]本實(shí)用新型的有益效果[0011]本實(shí)用新型的RS-232串口防雷器的第一級防雷元件，使用防護(hù)能力均達(dá)到IOKA的二極陶瓷氣體放電管和三極陶瓷氣體放電管，而目前的串口防雷器，大都使用防護(hù)能力僅為5KA的陶瓷氣體放電管。在其第二級防雷元件中，使用型號為I. 5KE20CA,防護(hù)能力達(dá)到1500W的瞬態(tài)電壓抑制二極管。而目前的串口防雷器，大都使用防護(hù)能力僅為600W的瞬態(tài)電壓抑制二極管。因此該RS-232串口防雷器的防護(hù)能力達(dá)到目前普通串口防雷器的2 倍以上，所以它不僅能更好地保護(hù)通信設(shè)備的RS-232串口，而且RS-232串口防雷器本身也不容易損壞，從而能更好地保障通信網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。[0012]本實(shí)用新型的九針RS-232串口公頭和九針RS-232串口母頭之間全部采用軟導(dǎo)線連接，可以彎折，從而能很好地消除目前RS-232串口防雷器安裝時存在的局限性，便于安裝和使用。[0013]本實(shí)用新型的RS-232串口防雷器使用標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭和標(biāo)準(zhǔn)的九針 RS-232串口母頭作為防雷元件安裝、連接和固定的載體，所有的防雷元件都合理地安裝在標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭和九針RS-232串口母頭的空腔內(nèi)，因此無需再另外設(shè)計、制造專門的RS-232串口防雷器外殼。[0014]本實(shí)用新型的RS-232串口防雷器不需要PCB印刷電路板，因此容易制造，成本低廉，具有很聞的性價比。[0015]本實(shí)用新型的過電壓先擊穿用于泄放大部分能量的二極陶瓷氣體放電管或三極陶瓷氣體放電管，之后浪涌電流經(jīng)過三個用于消耗能量的金屬氧化膜電阻，最后殘余電壓瞬間擊穿三個用于釋放剩余能量的瞬態(tài)電壓抑制二極管。


[0016]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖；[0018]圖中標(biāo)號1-九針RS-232串口公頭、2-九針RS-232串口母頭、3_第二針腳信號連接導(dǎo)線、4-GND信號地連接導(dǎo)線、5-第三針腳信號連接導(dǎo)線、6-防雷接地連接導(dǎo)線、7-防雷接地引出導(dǎo)線、8-開口銅鼻、9-三極陶瓷氣體放電管、10-二極陶瓷氣體放電管、11-防雷地PE、12-金屬氧化膜電阻、13-瞬態(tài)電壓抑制二極管、14-公頭第二針腳、15-公頭第五針腳、16-公頭第三針腳、17-母頭第二針腳、18-母頭第五針腳、19-母頭第三針腳。
具體實(shí)施方式
[0019]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。[0020]如圖I所示，本實(shí)用新型大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，包括標(biāo)準(zhǔn)的九針 RS-232串口公頭I和標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口母頭2，標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭I和標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口母頭2之間通過四根軟導(dǎo)線相連，四根導(dǎo)線分別為第2針腳信號連接導(dǎo)線3、GND信號地連接導(dǎo)線4、第3針腳信號連接導(dǎo)線5和防雷接地連接導(dǎo)線6，防雷接地連接導(dǎo)線6通過防雷接地引出導(dǎo)線7連接有開口銅鼻8，標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭I中設(shè)有一個二極陶瓷氣體放電管10和一個三極陶瓷氣體放電管9，二極陶瓷氣體放電管10 的一端連接到防雷地PE11，標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口母頭2中設(shè)有三個金屬氧化膜電阻12 和三個瞬態(tài)電壓抑制二極管13，其中一個瞬態(tài)電壓抑制二極管13的一端也連接到防雷地 PElI。為了實(shí)現(xiàn)軟連接，該RS-232串口防雷器不使用PCB印刷電路板和整體的外殼，而是利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭和九針RS-232串口母頭，將所有電子元件分別容納在一個標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭I和一個標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口母頭2內(nèi)部的空腔之中?？紤]到元件體積的大小和防雷保護(hù)所具有的方向性，在標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232串口公頭 I中安放一個二極陶瓷氣體放電管10和一個三極陶瓷氣體放電管9，在標(biāo)準(zhǔn)的九針RS-232 串口母頭2中安放三個金屬氧化膜電阻12和三個瞬態(tài)電壓抑制二極管13。由于目前通信設(shè)備的RS-232串口一般通過“數(shù)據(jù)發(fā)送”、“數(shù)據(jù)接收”、“信號地”三根信號線進(jìn)行通信，因此只需用到九針RS-232串口公頭I中的第2針腳14、第3針腳16和第5針腳15以及九針RS-232串口母頭2中的第2針腳17、第3針腳19和第5針腳18。在九針RS-232串口公頭I內(nèi)部，按照圖2，焊接相應(yīng)的防雷元件，并正確焊接到第2針腳14、第3針腳16和第 5針腳15，在九針RS-232串口母頭2內(nèi)部，按照圖2，焊接相應(yīng)的防雷元件，并正確焊接到第2針腳17、第3針腳19和第5針腳18，然后再用四根軟導(dǎo)線分別將九針RS-232串口公頭I和九針RS-232串口母頭2內(nèi)的電路，按照圖2連接起來，最后焊接防雷接地線7，并做銅鼻8，經(jīng)過以上幾個步驟，一個完整的RS-232串口防雷器便做成了。由于RS-232串口防雷器保護(hù)作用具有方向性，在實(shí)際使用時，必須將RS-232串口防雷器的公頭I連接到監(jiān)控線，而RS-232串口防雷器的母頭2必須連接到被保護(hù)設(shè)備的RS-232串口上，這樣才能起到充分保護(hù)設(shè)備串口的作用。[0021]圖2為本RS-232串口防雷器電路的原理圖。在本設(shè)計中，采用兩級防雷措施，第一級采用陶瓷氣體放電管，由二極陶瓷氣體放電管10和三極陶瓷氣體放電管9組合使用。 在本RS-232串口防雷器中，選用直流擊穿電壓為90V，放電能力為IOKA (8/20 μ s)的二極陶瓷氣體放電管和三極陶瓷氣體放電管。[0022]本RS-232串口防雷器的第二級，使用三個瞬態(tài)電壓抑制二極管13和三個電阻 12，進(jìn)一步鉗制過電壓和泄放電流。瞬態(tài)電壓抑制二極管有單向和雙向之分，本RS-232 串口防雷器中的三個瞬態(tài)電壓抑制二極管13選用雙向型瞬態(tài)電壓抑制二極管，型號為 I. 5KE20CA。其最小擊穿電壓為19V，最大鉗制電壓為27. 7V，其浪涌泄放能力達(dá)到電源防護(hù)級別的1500W。而一般的串口防雷器中使用的瞬態(tài)電壓抑制二極管，浪涌泄放能力僅為 600W。圖2中的三個電阻12選用4. 7 Q/2W金屬氧化膜電阻。當(dāng)過電壓通過串口連線向設(shè)備的RS-232串口沖擊時，RS-232串口防雷器中的陶瓷氣體放電管二極陶瓷氣體放電管10 或三極陶瓷氣體放電管9首先會被擊穿產(chǎn)生弧光放電，泄放大部分能量，接下來浪涌電流經(jīng)過三個電阻12時，又會消耗一部分能量，最后殘余電壓再將三個瞬態(tài)電壓抑制二極管13 瞬間擊穿，釋放剩余的能量。串口防雷器母頭2中的第2針腳17對第5針腳18的電壓、第 3針腳19對第5針腳18的電壓以及第5針腳18對防雷地PEll間的電壓都會被鉗制在很低的安全范圍之內(nèi)，從而起到保護(hù)設(shè)備串口的作用。[0023]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，其特征是它包括一個九針RS-232串口公頭(1)，一個九針RS-232串口母頭(2)，九針RS-232串口公頭(I)和九針RS-232串口母頭(2)之間通過四根軟導(dǎo)線相連，四根軟導(dǎo)線分別為第二針腳信號連接導(dǎo)線(3)、GND信號地連接導(dǎo)線(4)、第三針腳信號連接導(dǎo)線(5)和防雷接地連接導(dǎo)線(6)，九針RS-232串口公頭(I)的空腔中設(shè)有一個二極陶瓷氣體放電管(10)和一個三極陶瓷氣體放電管(9)，二極陶瓷氣體放電管(10)連接到防雷地PE (11)，九針RS-232串口母頭(2)的空腔中設(shè)有三個金屬氧化膜電阻(12)和三個瞬態(tài)電壓抑制二極管(13)，其中一個瞬態(tài)電壓抑制二極管連接到防雷地PE (11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的防雷接地連接導(dǎo)線(6)通過防雷接地引出導(dǎo)線(7)連接有開口銅鼻(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的瞬態(tài)電壓抑制二極管(13)的最小擊穿電壓為19V，最大鉗制電壓為27. 7V，其浪涌泄放能力達(dá)到電源防護(hù)級別的1500W。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的二極陶瓷氣體放電管(10)和三極陶瓷氣體放電管(9)的直流擊穿電壓為90V，放電能力為10KA。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，其特征是所述的金屬氧化膜電阻(12)為4. 7Q/2W的金屬氧化膜電阻。
專利摘要一種大功率、軟連接的RS-232串口防雷器，它包括九針RS-232串口公頭，九針RS-232串口母頭，九針RS-232串口公頭和母頭之間通過四根軟導(dǎo)線相連，九針RS-232串口公頭的空腔中設(shè)有二極陶瓷氣體放電管和三極陶瓷氣體放電管，二極陶瓷氣體放電管連接到防雷地PE，九針RS-232串口母頭的空腔中設(shè)有三個金屬氧化膜電阻和三個瞬態(tài)電壓抑制二極管，其中一個瞬態(tài)電壓抑制二極管連接到防雷地PE。本實(shí)用新型的九針RS-232串口公頭和母頭之間全部采用軟導(dǎo)線連接，可以彎折，從而能很好地消除目前RS-232串口防雷器安裝時存在的局限性，便于安裝和使用。
文檔編號H02H9/04GK202817746SQ201220404960
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者時晉蘇 申請人:中國電信股份有限公司江蘇分公司