紧凑型信号防雷器的制作方法

1.本实用新型属于雷电防护的技术领域，具体涉及一种紧凑型信号防雷器。


背景技术：

2.随着科学技术的迅速发展，信息控制技术，以及数据传输技术在工业以及人们生活中的应用越来越广泛，给人们的生活带来了极大的便利。然而，浪涌电流以及瞬态干扰信号的侵入，导致信号线路中断，电子信息设备损坏的现象时有发生。
3.为有效防止雷电对电子信息系统的损坏，除了电源线路需要采取防雷保护措施外，相应电子设备的各个信号传输通道端口也必须进行浪涌电流的防护，安装相应的信号线路浪涌保护器，安装保证信息系统各个信号通道的正常工作的必要手段。
4.目前国内市场上的信号防雷器，大多数制作的是2线通信防雷器，若要实现4线通信线路的防护，就需要至少安装两组防雷模块，在信息系统众多密集型信号防护线路中，要求安装防雷模块的空间就增加了一倍，不但材料成本高，更主要的是占用空间大，影响使用。
5.而且，在防雷器失效或者性能劣化时，需要断开线路，影响通信线路的正常工作。
6.为了实现解决上述问题，本实用新型采用了一种紧凑型信号防雷器。


技术实现要素：

7.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
8.本实用新型还有一个目的是提供一种紧凑型信号防雷器，其不仅解决信息系统的防雷问题，而且更有效地解决了信息机柜安装空间有限的情况下，信号防雷器的安装问题。
9.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种紧凑型信号防雷器，包括：
10.防雷模块，其包括多条信号线路；
11.底座组件，其串联在通信线路中，所述底座组件包括电极，所述电极将所述信号线路与所述底座组件连接；
12.其中，所述防雷模块和所述底座组件以可拆卸方式连接。
13.优选的是，所述信号线路包括气体放电管、耦合元件及瞬态抑制二极管，所述气体放电管并联在防雷线路的输入端中，所述瞬态抑制二极管并联在防雷线路的输出端，两级所述气体放电管和所述瞬态抑制二极管中间串联有所述耦合元件。
14.优选的是，所述防雷模块还包括两个线路板、内腔固定架和外壳，两个所述线路板分别设置在所述内腔固定架的两侧，所述外壳套设在在所述线路板的外面，所述线路板上设置有梳状部，所述梳状部为所述信号线路形成的线路端子和接地端子。
15.优选的是，所述梳状部的内侧覆铜后镀金或者镀锡。
16.优选的是，所述底座组件还包括固定底座，所述固定底座包括接地电极、两组长连
接电极和两组短连接电极，两组长连接电极和两组短连接电极分别设置在固定底座的两侧，所述接地电极独立于两个短连接电极之间，第一电极与第四电极通过长连接电极连接，第二电极和第三电极通过短连接电极连接。
17.优选的是，还包括底座外壳，所述底座外壳卡扣在所述固定底座上，所述底座外壳设置有与所述梳状部相对应的多个插口，所述插口分别与所述第一电极、第二电极、第三电极、第四电极及所述接地电极对应，所述防雷模块通过所述插口插入或者拔出所述底座组件。
18.优选的是，还包括接线滑座，其设置在所述固定底座的侧面上。
19.优选的是，所述固定底座靠近底部的位置设置有多个固定凸台，所述底座外壳在对应位置设置多个方孔，通过所述固定凸台卡扣在所述方孔内，所述底座外壳与所述固定底座卡扣连接。
20.优选的是，所述固定底座的底部设置有导轨卡槽，所述防雷器通过导轨卡槽固定在外部标准导轨上，所述接地电极通过导轨卡槽上的通孔与地面接触。
21.本实用新型至少包括以下有益效果：
22.1、本实用新型提供的紧凑型信号防雷器，其结构巧妙紧凑，适应小型化、集成化和智能化等电子设备。
23.2、本实用新型提供的紧凑型信号防雷器，其在不影响通信线路正常工作的情况下，可在线更换防雷模块，更换过程中不会中断信号的正常传输。
24.3、本实用新型提供的紧凑型信号防雷器，其采用的防雷模块的内部线路接地和底座组件上的接地电极卡接在一起，用户安装使用时，接地电极自然固定在导轨上，并通过导轨安全接地，保证了雷电流的正常泄放。
25.4、本实用新型提供的紧凑型信号防雷器，其采用多路信号线路同时，还能保证产品占用空间小，解决了在有限的空间内，相应信息设备的雷电防护问题。
26.5、本实用新型提供的紧凑型信号防雷器，其成本低、占用空间小，具有很强的市场竞争力。
附图说明
27.图1是所述的紧凑型信号防雷器的整体的外部结构示意图；
28.图2是所述的4线防护实施例的电路图；
29.图3是所述的4线防护另一个实施例的电路图；
30.图4是两对信号线路一个实施例的电路图；
31.图5是两对信号线路另一个实施例的电路图；
32.图6是所述紧凑型信号防雷器与外部线路连接的原理图；
33.图7是所述底座组件的结构示意图；
34.图8是所述底座的结构示意图；
35.图9是所述底座外壳卡在固定底座的连接结构示意图；
36.图10是底座设置导轨的结构示意图；
37.其中，1-防雷模块，2-底座组件，3-线路板，4-内腔固定架，5-外壳， 6-梳状部，7-线路端子，8-接地端子，9-固定底座，10-接地电极，11-长连接电极，12-短连接电极，13-第
一电极，14-第四电极，15-第二电极，16
‑ꢀ
第三电极，17-接线滑座，18-固定凸台，19-底座外壳，20-插口，21-导轨， tvs-瞬态抑制二极管，gdt-气体放电管。
具体实施方式
38.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
39.在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至或耦接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至或耦接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至或耦接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被体积为“直接耦接至或连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触。
40.本实用新型提供了一种紧凑型信号防雷器，如图1所示，包括：
41.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种紧凑型信号防雷器，包括：
42.防雷模块1，其包括多条信号线路；
43.底座组件2，其串联在通信线路中，所述底座组件包括电极，所述电极将所述信号线路与所述底座组件2连接；
44.其中，所述防雷模块1和所述底座组件2以可拆卸方式连接。
45.所述防雷器由插拔式防雷模块和底座组件组成，用户可根据信号线路的不同类型配备相应的防雷模块组件，和底座组件配合使用，正常使用时，防雷模块组件插接在底座组件中，底座组件串联连接在通信和信号线路中，不影响线路的正常工作。当防雷模块失效或性能劣化时，无需断开线路，在线拔掉防雷模块，留下底座组件即可恢复通信线路的正常工作，不会中断信号的正常运输，提高了效率。
46.在上述情况的基础上，具体的，所述信号线路包括气体放电管、耦合元件及瞬态抑制二极管，所述气体放电管的两端一侧形成接线端，所述气体放电管的两端另一侧与所述耦合元件连接，所述气体放电管并联在防雷线路的输入端中，所述瞬态抑制二极管并联在防雷线路的输出端，两级所述气体放电管和所述瞬态抑制二极管中间串联有所述耦合元件。
47.所述信号防护线路，分为粗保护和细保护两级保护线路，所用防护元器件主要包括气体放电管、耦合元件(电阻或电感)及瞬态抑制二极管。所述气体放电管，作为信号防护线路的粗保护元件，并联接在防雷线路的输入端中(即in端),瞬态抑制二极作为信号防护线路的细保护元件，并联接在防雷线路的输出端(即out端)，两级防护线路中间串联有耦合元器件，通过耦合元器件的能量配合作用，达到通流容量大，线路残压低的特点)
48.具体的，4线防护线路就是4根线对地的防护。瞬态二极管或瞬态二极管组件分别接在线与地之间。耦合元件串联接在两级保护线路之间的每根导线之间。
49.2对线的防护线路，就是把4根线分成两对线组。瞬态二极管或瞬态二极管组件分别接在两对线与线之间。耦合元件串联接在两级保护线路之间的每根导线之间。
50.在上述实施例的基础上，具体的，在4线防护电路图2和图3中，每条线路对地均有防护，气体放电管分别接在线对地之间，组成粗保护线路；瞬态二极管或瞬态二极管组件接在线对地之间形成细保护线路，退藕元件串联在线路中，一端与粗保护线路相接，另一端与细保护线路相接，起到两级防护线路的能量配合作用，本实用新型提供两个实施例：
51.如图2所示的一个实施例，所述信号线路为四线信号线路，其包括两个气体放电管，两个气体放电管的两端一侧分别形成四个1、2、3、4号接线端，两个气体放电管的两端另一侧分别连接四个耦合元件，位于1线路的耦合元件的一端通过两个瞬态抑制二极管与位于4线路的耦合元件连接，位于2线路的耦合元件通过两个瞬态抑制二极管与位于3线路的耦合元件连接，四个耦合元件的另一端分别形成1、2、3、4号接线端，两个气体放电管的第三端接地；
52.如图3所示的再一个实施例，所述信号线路为四线信号线路，其包括两个气体放电管，两个气体放电管的两端一侧分别形成四路1、2、3、4个接线端，两个气体放电管的两端另一侧分别连接四个耦合元件，两个瞬态抑制二极管并联在输出端，四个耦合元件位于气体放电管和瞬态抑制二极管之间。
53.当所述瞬态抑制二极管依次连接在两个耦合元件之间时，形成两对防护线路，如图4和图5中的2对防护线路中，防护线路分成两对线路，其中气体放电管分别接在线对地之间，组成粗保护线路；瞬态二极管或瞬态二极管组件接在分别接在两对线与线之间，形成细保护线路。退藕元件串联在线路中，一端与粗保护线路相接，另一端与细保护线路相接，起到两级防护线路的能量配合作用。
54.具体如下：如图4所示的一个实施例，所述信号线路为两对信号线路，其包括两个气体放电管，两个气体放电管的两端一侧分别形成1、2、3、4接线端，两个气体放电管的两端的另一侧分别连接四个耦合元件，连接在1、2、 3、4线路上，1线路和2线路之间连接一个瞬态抑制二极管，3线路和4线路之间连接另一个瞬态抑制二极管，两个气体放电管的第三端接地，形成两对防护信号线路。
55.如图5所示的再一个实施例，所述信号线路为两对信号线路，其包括两个气体放电管，两个气体放电管的两端一侧分别形成1、2、3、4接线端，两个气体放电管的两端的另一侧分别连接四个耦合元件，连接在1、2、3、4线路上，1线路和2线路之间连接并联二极管，且两对线与线之间连接瞬态二极管。
56.本实用新型提供的是多通道信号防雷器，可用于2到4线到地共模干扰信号的防护，或者于1到2对通信端口差模干扰信号的线路防护。
57.在上述实施例的基础上，具体的，所述信号线路要印制在线路板上，如图6所示，所述防雷模块1还包括两个线路板3、内腔固定架4和外壳5，两个所述线路板3分别设置在所述内腔固定架4的两侧，所述外壳5套设在所述线路板3的外面，所述线路板3上设置有梳状部6，所述梳状部6为所述信号线路形成的线路端子7和接地端子8。
58.具体的，所述梳状部的内侧覆铜后镀金或者镀锡。
59.根据模块内部空间，设计两块独立的专用线路板，分别安装在模块内部型腔支架的两侧，每一块线路板上焊接好对应的tvs管或tvs(瞬态抑制二极管)组件，耦合电阻，气体放电管等器件，然后将两块线路板装配在内腔固定架两侧的卡槽内，每一块线路板上都有完整的雷电防护线路，然后将两块元器件面对面，安装在模块型腔内，合上模块外壳。线路
板上伸出的梳状齿内侧覆铜上经镀金或镀锡处理，作为线路引出端子使用，可以有效安全和底座安装组件上内的电极弹接在一起。
60.在2/3模数宽的空间内，就可以做到4线信号线路的产品或者2对信号线路的防护。
61.在上述实施例的基础上，具体的，如图7所示，所述底座组件2还包括固定底座9，所述固定底座包括接地电极10、两组长连接电极11和两组短连接电极12，两组长连接电极11和两组短连接电极12分别设置在固定底座9 的两侧，所述接地电极10位于短连接电极12之间，第一电极13与第四电极 14通过长连接电极11连接，第二电极15和第三电极16通过短连接电极12 连接。底座组件，只有2/3模数宽，占用空间小，外部接线方便。底座组件的内部电极通过防雷模块或连接片可有效控制输入(in端)与输出端(out 端)之间的导通状态，以及防雷模块的接入状态，可适应最多可4条线路的信号雷电。
62.具体的，还包括接线滑座17，其设置在所述固定底座9的侧面上。
63.具体的，所述固定底座9靠近底部的位置设置有固定凸台18，如图9所示，所述底座外壳向下运动，卡在所述固定凸台18上，与所述固定底座9卡扣连接。
64.底座内部设计有左右对称4对共8个电极，1对第一电极，1对第二电极，1对第三电极，1对第四电极，当防雷模块插接在底座组件上时，这8个电极与防雷模块线路板上左右对称伸出的4对共8个梳状齿上下相通，左右相连，将防雷保护线路串联接入信息设备通信线路中。
65.当防雷模块从底座组件中拔出时，此时底座组件2中的短连接电极自然将左右两侧的电极(共4对)弹接在一起，形成信号通道线路的自然导通，不影响线路的正常工作。
66.在底座组件2内部有专门设计的接地电极10，防雷模块中线路板最中间伸出的梳状齿，就是信号防雷的接地位置，内部线路接地可与底座组件上的接地电极卡接在一起，用户安装使用时，接地电极又自然固定凸台接在din 导轨上，防雷线路顺利通过导轨安全接地，保证了雷电流的正常泄放。
67.在上述实施例的基础上，又一个实施例，如图8所示，还包括底座外壳 19，所述底座外壳19卡扣在所述固定底座9上，所述底座外壳19设置有与所述梳状部相对应的多个插口20，所述插口20分别与所述第一电极13、第二电极15、第三电极16、第四电极14及所述接地电极10对应，所述防雷模块1通过所述插口20插入或者拔出所述底座组件2。
68.插拔式防雷模块可设计成2线的信号线路防护。或者设计成1-对信号线路的防护，可根据用户需要选用不同的防雷模块进行配备安装。
69.在上述实施例的基础上，再一个实施例，如图10所示，所述固定底座9 的底部设置有导轨21，所述接地电极10通过导轨21上的通孔与地面接触。防雷模块内部线路接地和底座组件上的接地电极卡接在一起，用户安装使用时，接地电极自然固定在din导轨上，并通过导轨安全接地，保证了雷电流的正常泄放。
70.本实用新型的工作原理以图4为例说明：通常情况下，该防雷器不影响线路的正常工作。该防雷模块串联安装在信息系统线路中，核心防雷元器件采用气体放电管和瞬态你抑制二极管组成。当浪涌电压加到信号防雷器保护的输入端时，响应速度最快的瞬态抑制二极管首先动作，通过选择合适的耦合元器件(电感或电阻等)，在瞬态二极管可能损坏之前，随着放电电流的增加，施加在耦合元件和瞬态二极管上的压降达到气体放电管(gdt)的动作电压时，气体放电管迅速导通，浪涌电流通过gdt迅速导入到大地。
71.本技术提供的防雷器工作时，使用接线如图10所示：该信号防雷器需要串联接入在通信通道上，输入端(in)与信号通道相连，输出端(out)与被保护的信息设备相连，不能接反，否则，难以到达预期的防雷效果。当线路正常工作时，该防雷模块以纳秒级的速度响应，呈现低阻状态，将线路上出现的浪涌电流快速导入大地，从而保护电子通信设备免遭过电压的损坏；如果较长时间的持续脉冲或过电压侵入时，防雷组件性能劣化或失效、只需直接将防雷模块从底座组件中拔出，此时底座组件中的短接电极片自然将各路输入输出端弹接在一起，保证通信线路的信号传输不被中断，然后再更换上正常的防雷模块即可。更换时，注意防雷模块上的防插错突出台方向与底座组件上的防插座孔位方向一致，不能插反。
72.当然，在本实用新型的基础上，后期经过探索，有可能还可以做到尺寸更小，不排除这种可能。
73.综上所述，本实用新型提供的一种紧凑型信号防雷器，其核心器件采用 tvs半导体技术和气体放电管技术，保护信息系统中各种电器设备免受雷电过电压，操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏，产品体积小，通流容量大，残压低，特别适合应用在配电柜等安装空间受限的机柜或机箱内等。
74.显而易见的是，本领域的技术人员可以从根据本实用新型的实施方式的各种结构中获得根据不麻烦的各个实施方式尚未直接提到的各种效果。
75.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。