專利名稱：避雷測試器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保護(hù)電子設(shè)備端口用的避雷測試器，屬于用來限制過電壓而不切斷電路的緊急保護(hù)裝置。
電磁干擾和雷擊產(chǎn)生的過電壓是造成計算機(jī)通訊中斷和設(shè)備損壞的主要原因之一。當(dāng)前，計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用越來越多，一次雷擊造成的損失，可能使數(shù)十臺相關(guān)設(shè)備同時損壞，特別是通訊線路接口電路，如RS－232端口，損壞最嚴(yán)重。
在專利申請?zhí)枮?9202412.7，名稱為“交流電源過壓緊急切斷裝置”的專利中，提出了一種交流電源過壓緊急切斷裝置，當(dāng)交流電源供電系統(tǒng)因故電壓升高時(220伏交流電壓升至380伏)，立即切斷電源。這種裝置是用兩個二極管陰極對接的方式來進(jìn)行保護(hù)的。其缺點只能對來自電源的過電壓僅為數(shù)百伏的情況進(jìn)行保護(hù)，并且保護(hù)時要切斷電源。而在雷擊的情況下，有時由于電壓很高，這種保護(hù)電路會被一起打壞，起不到保護(hù)作用。目前，世界上能測量到的雷擊時最高感應(yīng)電壓為5000伏。因此，為了防止雷擊對電子設(shè)備端口電路的破壞，必須尋找更為適用的避雷器。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種避雷測試器過電壓保護(hù)裝置，其目的在于保護(hù)電子設(shè)備端口電路免受雷擊時的5000伏感應(yīng)電壓的破壞，同時又不切斷電源，并且還兼有測試功能，在避雷測試器插入電路后可對端口各線路的工作情況進(jìn)行顯示。
本實用新型的目的可通過以下措施來實現(xiàn)本實用新型由電子設(shè)備輸入端口、避雷器、測試器以及電子設(shè)備輸出端口組成；避雷器位于電子設(shè)備輸入端口之后，避雷器的后面連接測試器，然后再連接輸出端口。避雷器由高壓、中壓、低壓三級保護(hù)電路串聯(lián)組成，其中，高壓保護(hù)電路由高壓放電三極管構(gòu)成，該三極管的接地極連到電子設(shè)備端口的地線，三極管的高壓極連到被保護(hù)線路上；中壓保護(hù)電路由兩個大功率中壓瞬變放電二極管組成，這兩個二極管的陰極對接，其陽極分別接被保護(hù)線路和地線上；低壓保護(hù)電路由兩個大功率低壓瞬變放電二極管組成，這兩個二極管也是陰極對接，其陽極分別接到被保護(hù)線路和地線上。當(dāng)遭受5000伏以下的雷擊感應(yīng)電壓時，高壓保護(hù)電路的高壓放電三極管被擊穿，對地短路，該三極管擊穿后的數(shù)十伏殘壓又將低壓保護(hù)電路的低壓瞬變放電二極管擊穿，對地短路，使最后的輸出端口得到保護(hù)；當(dāng)雷擊感應(yīng)電壓為數(shù)百伏時，高壓放電三極管不會擊穿，不用它起保護(hù)作用，這時中壓和低壓保護(hù)電路起相應(yīng)的保護(hù)作用。為了使這三級保護(hù)電路在雷擊時能同時起保護(hù)作用，在避雷器的高壓和中壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)線路上，以及中壓和低壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)線路上分別串有電感延遲線。但由于后兩級保護(hù)電路的半導(dǎo)體器件存在分布電容，它和延遲線的電感一起會產(chǎn)生寄生振蕩，使數(shù)字脈沖信號通過避雷器線路后發(fā)生嚴(yán)重變形，以至使通訊中斷。為此，延遲線的電感量要取得合適，使得既能有效避雷，又不產(chǎn)生振蕩，不對被保護(hù)線路引入干擾。為了簡化線路結(jié)構(gòu)，避雷器就采用被保護(hù)線路端口的地線作為其接地通道?？紤]到實際工作中經(jīng)常需要知道電子線路端口的工作狀態(tài)，因此，在設(shè)計線路端口避雷器的同時還設(shè)計了其測試器，它由數(shù)個雙色(單管)發(fā)光二極管組成，這種二極管在正電平時發(fā)紅光，負(fù)電平發(fā)綠光，在有訊號傳輸時即不斷閃爍，有故障時則不亮。測試器直接與避雷器及線路端口做成一個整體。這樣一來，本實用新型接入通訊網(wǎng)絡(luò)中，既能抗干擾避雷，又能直接觀察實際網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)，單獨使用時，可作為修理線路端口的一個工具。由于本實用新型兩端都具有相應(yīng)的輸入輸出端口，所以使用特別方便。


圖1為本實用新型電原理方框圖。
圖2為本實用新型電路圖。圖中，1——RS－232輸入端口，2——高壓放電三極管，3，4，5，6，——大功率中壓瞬變放電二極管，7，8，9，10——大功率低壓瞬變放電二極管，11——RS－232輸出端口，12～18——單管雙色發(fā)光二極管，19，20——電感延遲線線圈Ⅰ，21，22——電感延遲線線圈Ⅱ。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳述如圖1和圖2所示，本實用新型由電子設(shè)備的RS－232輸入端口、避雷器電路2～10，19～22、測試器二極管12～18以及電子設(shè)備的RS－232輸出端口11組成；避雷器電路位于電子設(shè)備輸入端口1之后，避雷器的后面連接測試器二極管12～18，然后再連接輸出端口11。避雷器由高壓保護(hù)電路三極管2、中壓保護(hù)電路二極管3～6和低壓保護(hù)電路二極管7～10這三級保護(hù)電路串聯(lián)組成，其中，高壓保護(hù)電路由型號為3R－250的高壓放電三極管2構(gòu)成，該三極管的接地極連到端口地線，三極管的兩個高壓極連到RS－232接口的被保護(hù)線路TD(發(fā)送數(shù)據(jù)線)和(接收數(shù)據(jù)線)RD上，；中壓保護(hù)電路由型號為1528的四個大功率中壓瞬變放電二極管3～6組成，這四個二極管的陰極兩兩對接，其陽極分別接被保護(hù)線路TD／RD和地線上；低壓保護(hù)電路由型號為1512的四個大功率低壓瞬變放電二極管7～10組成，這四個二極管的陰極也是兩兩對接，其陽極分別接到被保護(hù)線路TD／RD和地線上。當(dāng)遭受250～5000伏的雷擊感應(yīng)電壓時，高壓保護(hù)電路的高壓放電三極管2被擊穿，對地短路，該三極管擊穿后的數(shù)十伏殘壓又將低壓保護(hù)電路的低壓瞬變放電二極管7～10擊穿，對地短路，使最后的輸出端口11得到保護(hù)；當(dāng)雷擊感應(yīng)電壓為數(shù)百伏時，高壓放電三極管2不會被擊穿，不用它起保護(hù)作用，這時中壓和低壓保護(hù)電路起相應(yīng)的保護(hù)作用為了使這三級保護(hù)電路在雷擊時能同時起保護(hù)作用，在避雷器的高壓和中壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)電路TD和RD上分別串有電感延遲線Ⅰ，它由電感延遲線線圈19和20組成；在中壓和低壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)線路TD和RD上分別串有電感延遲線Ⅱ，它由電感延遲線線圈21和22組成。但由于后兩級保護(hù)電路的幾個二極管存在分布電容，它和延遲線的電感一起會產(chǎn)生寄生振蕩，使數(shù)字脈沖信號通過避雷器線路后發(fā)生嚴(yán)重變形，以至使通訊中斷。為此，延遲線線圈19～22的電感量各取為數(shù)毫亨，每個延遲線的延遲時間約幾微秒，使得既能有效避雷，又不產(chǎn)生振蕩，不會對被保護(hù)電路引入干擾。為了簡化線路結(jié)構(gòu)，避雷器就采用被保護(hù)線路端口RS－232的地線作為其接地通道?？紤]到實際工作中經(jīng)常需要知道電子線路端口的工作狀態(tài)，因此，在設(shè)計線路端口避雷器的同時還設(shè)計了其測試器，它由七個雙色(單管)發(fā)光二極管12～18組成，這種二極管在正電平時發(fā)紅光，負(fù)電平發(fā)綠光，在有訊號傳輸時就不斷閃爍，有故障時則不亮。該測試器有兩個發(fā)光二極管17和18接到避雷器后被保護(hù)端口的TD(發(fā)送數(shù)據(jù))和RD(接收數(shù)據(jù))線路上，因此，測試器本身可受到避雷器的保護(hù)，該測試器的其余5條線路分別接到RS－232端口的CTS(清除發(fā)送)，DTR(數(shù)據(jù)終端就緒)，DSR(數(shù)據(jù)設(shè)備就緒)，RTS(清求發(fā)送)和CD(數(shù)據(jù)載波檢測)這5條線路上，顯示線路的工作狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)上，測試器直接與避雷雷器及線路端口做成一個整體。這樣一來，本實用新型接入通訊網(wǎng)絡(luò)中時，既能抗干擾避雷，又能直接觀察實際網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)，單獨使用時，可作為修理線路端口的一個工具。由于本實用新型兩端都具有相應(yīng)的輸入輸出端口，所以使用特別方便。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有下列優(yōu)點1、可實現(xiàn)在線保護(hù)，即保護(hù)動作后不切斷電源，自動恢復(fù)線路正常工作。
2、最大沖擊功率較大，可達(dá)3000KW；瞬時承受電壓高，可達(dá)5000伏，因而可有效地用于避雷。
3、安裝和使用方便可直接插在計算機(jī)、微波載波機(jī)、通訊機(jī)、多路器、服務(wù)器終端等設(shè)備的RS－232接口上，作為電子設(shè)備保護(hù)電路；安裝時不需另接地線。
4、本實用新型不產(chǎn)生干擾，無誤碼。
5、本實用新型不但可作避雷保護(hù)用，還可作為接口的檢修工具，雙色發(fā)光二極管顯明地指示RS－232各條線路的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種避雷測試器，它由電子線路輸入端口、避雷器、測試器及電子線路輸出端口組成；避雷器位于輸入端口之后，避雷器的后面連接測試器，再連接輸出端口，其特征在于避雷器由高壓、中壓和低壓三級保護(hù)電路串聯(lián)組成，其中，高壓保護(hù)電路由高壓放電三極管構(gòu)成，該三極管的接地極連到端口地線，三極管的高壓極連到被保護(hù)電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷測試器，其特征在于在避雷器的高壓和中壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)線路上，以及中壓和低壓保護(hù)電路之間的被保護(hù)線路上，分別串有電感延遲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷測試器，其特征在于避雷器的接地通道就是被保護(hù)線路端口的電源地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷測試器，其特征在于由數(shù)個單管雙色發(fā)光二極管構(gòu)成的測試器接在避雷器的后面，并且輸入端口、避雷器、測試器及輸出端口四者構(gòu)成一個整體組件。
專利摘要一種避雷測試器，它由電子線路輸入端口、避雷器、測試器及電子線路輸出端口組成，四者構(gòu)成一個整體組件，將其直接插入電子設(shè)備的RS-232接口上，既可保護(hù)電子線路免受雷擊損壞，又可作為檢修工具顯示RS-232接口的工作狀態(tài)。它具有可實現(xiàn)在線保護(hù)、瞬時承受電壓高、安裝使用方便、不產(chǎn)生干擾、無誤碼等優(yōu)點，可用在計算機(jī)、微波載波機(jī)、通訊機(jī)、多路器、服務(wù)器終端等設(shè)備的RS-232接口上。
文檔編號H02H9/04GK2166553SQ93233960
公開日1994年5月25日 申請日期1993年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月14日
發(fā)明者李明森, 朱宏瀾 申請人:拱北海關(guān)技術(shù)處