线性可变阻截流模块和具有线性变阻截流功能的保护器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种线性可变阻截流模块和具有线性变阻截流功能的保护器，模块包括第一和第二信号传输主通道及第一和第二控制电路，四者相互并联；保护器包括瞬态抑制支路、放电支路、第一线性可变阻截流模块和第二线性可变阻截流模块；第一或第二线性可变阻截流模块的结构与前述相同，第一信号传输主通道和第一控制电路的输入端连接放电支路的输入端；第一信号传输主通道和第一控制电路的输入端连接瞬态抑制支路的输入端；第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输入端连接瞬态抑制支路的输入端；第二信号传输主通道和第二控制电路的输出端连接放电支路的输入端。线性可变阻截流模块实现线性可变阻截流功能，对电涌进行抑制，使设备免受电涌冲击。
【专利说明】线性可变阻截流模块和具有线性变阻截流功能的保护器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防雷【技术领域】，具体涉及电涌抑制系统中的截流模块和保护器。
【背景技术】
[0002] 瞬态抑制二极管：Transient Voltage Suppressor，简称 TVS ;
[0003] 气体放电管：简称GDT ;
[0004] 热敏电阻：简称PCT。
[0005] 在工业控制系统中，信号通讯线路(如RS232/422/485协议以及令牌环和电流环） 需要加置保护器，由保护器对工业网络信号中的电涌进行有效抑制，能够最大限度降低工 业控制网络中电涌所带来的信号中断，防止设备损坏。
[0006] 现有技术中，常规信号的保护器按接入方式可分为并联式和串联式。
[0007] 对于采用并联接入式的保护器，具有如下缺点：超大负荷后丧失保护，即当保护器 损坏时，不能阻止后续雷击对设备的冲击，有可能导致设备在更换新的保护器前被损坏。
[0008] 对于采用串联接入式的保护器，如图1所示，现有技术中的串联式保护器包括：由 串联在信号线A与地线之间的两极气体放电管GDT1和串联在信号线B与地线之间的两极 气体放电管⑶T2组成的放电支路、串联在地线、两条信号线A和B之间的瞬态抑制支路和 两条信号传输通道，瞬态抑制支路由串联在信号线A和B之间的瞬态抑制二极管TVS3、串 联在信号线A与地线之间的瞬态抑制二极管TVS1和串联在信号线B与地线之间的瞬态抑 制二极管TVS2组成；第一条信号传输通道由串联在信号线A的输入端与输出端之间的热敏 电阻PTC1组成，第一条信号传输通道由串联在信号线B的输入端与输出端之间的热敏电阻 PTC2组成。
[0009] 现有技术中，当与保护器配合使用的设备正常工作状态时，两个热敏电阻PTC1和 PTC2的阻值很小；而当两条信号线A和B中存在电涌过电流时，两个热敏电阻PTC1和PTC2 的阻值升高，电涌能量在两个可变电阻PTC1和PTC2的前端聚集，使两极气体放电管GDT1 和GDT2被击穿，达到导通状态，提前放电；如果两条信号线A和B中存在持续过电流经过， 两个可变电阻PTC1和PTC2维持高阻状态，直至过电流消退，从而起到过流保护作用。
[0010] 串联式保护器具有如下缺点：（1)反应速度慢：串联式保护器的反应时间较慢，通 常在ms级，这会导致被保护设备仍然会被较小的电涌冲击，造成累积性损伤，虽然不会导 致设备损坏，但会缩短设备的使用寿命；（2)带宽窄、信号传输性差：由于在串联式保护器 的使用中，有过多的非电阻性器件，导致信号的传输性能差，不能满足未来更高频传输线路 的保护。
【发明内容】
[0011] 本发明提供一种线性可变阻截流模块和具有线性变阻截流功能的保护器，以实现 对雷击、静电和电力设备启动等形成的电涌反应迅速、可快速阻截，并可提供二次保护的目 的。
[0012] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0013] 根据本发明的第一方面，本发明提供一种线性可变阻截流模块，包括：
[0014] 第一信号传输主通道：用于第一信号的传输；
[0015] 第二信号传输主通道：用于第二信号的传输；
[0016] 第一控制电路：用于控制第一信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态；
[0017] 第二控制电路：用于控制第二信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态；
[0018] 第一控制电路、第一信号传输主通道、第二控制电路和第二信号传输主通道相互 并联。
[0019] 根据本发明的第二方面，本发明提供一种具有线性变阻截流功能的保护器，包括 瞬态抑制支路和放电支路，还包括：第一线性可变阻截流模块和第二线性可变阻截流模 块；
[0020] 第一或第二线性可变阻截流模块包括：
[0021] 第一信号传输主通道：用于第一信号的传输；
[0022] 第二信号传输主通道：用于第二信号的传输；
[0023] 第一控制电路：用于控制第一信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态；
[0024] 第二控制电路：用于控制第二信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态；
[0025] 第一控制电路、第一信号传输主通道、第二控制电路和第二信号传输主通道相互 并联；
[0026] 第一信号传输主通道和第一控制电路二者的输入端分别连接放电支路的输入端； 第一信号传输主通道和第一控制电路二者的输出端分别连接瞬态抑制支路的输入端；
[0027] 第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输入端分别连接瞬态抑制支路的输 入端；第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输出端分别连接放电支路的输入端。
[0028] 本发明的有益效果是：线性可变阻截流模块，通过相互并联的第一信号传输主通 道、第二信号传输主通道、第一控制电路和第二控制电路实现线性可变阻截流功能，对电涌 进行抑制，使设备免受电涌冲击。
[0029] 作为优选，线性可变阻截流模块中，
[0030] 第一信号传输主通道包括：第一限流支路和第一信号放大支路；第一限流支路用 于第一信号传输时对第一信号传输主通道进行限流，第一信号放大支路用于控制第一信号 传输时信号的放大，第一限流支路和第一信号放大支路串联；
[0031] 第二信号传输主通道包括：第二限流支路和第二信号放大支路；第二限流支路用 于第二信号传输时对第二信号传输主通道进行限流，第二信号放大支路用于控制第二信号 传输时信号的放大，第二限流支路和第二信号放大支路串联；
[0032] 第一控制电路包括：第一正向偏置支路和第一反向偏置支路，第一正向偏置支路 和第一反向偏置支路并联；
[0033] 第二控制电路包括：第二正向偏置支路和第二反向偏置支路，第二正向偏置支路 和第二反向偏置支路并联。
[0034] 进一步地，第一限流支路包括：第一取样电阻；
[0035] 第一信号放大支路包括：第一场效应管；
[0036] 第一正向偏置支路包括：第一开关管和第一正向偏置电阻；
[0037] 第一反向偏置支路包括：第一反向偏置电容；
[0038] 第一取样电阻的输入端与第一开关管的发射极连接，第一取样电阻的输出端及第 一开关管的基极连接第一场效应管的源极；第一开关管的集电极连接第一场效应管的栅 极；第一场效应管的漏极与第一正向偏置电阻的输出端连接；第一正向偏置电阻的输入端 连接第一反向偏置电容的输出端或第一开关管的集电极；第一反向偏置电容的输入端与第 一取样电阻的输入端或第一开关管的发射极连接，第一反向偏置电容的输出端连接第一开 关管的集电极或第一场效应管的栅极。
[0039] 进一步地，第二限流支路包括：第二取样电阻；
[0040] 第二信号放大支路包括：第二场效应管；
[0041] 第二正向偏置支路包括：第二开关管和第二正向偏置电阻；
[0042] 第二反向偏置支路包括：第二反向偏置电容；
[0043] 第二取样电阻的输入端与第二开关管的发射极连接，第二取样电阻的输出端及第 二开关管的基极连接第二场效应管的源极；第二开关管的集电极连接第二场效应管的栅 极；第二场效应管的漏极与第二正向偏置电阻的输出端连接；第二正向偏置电阻的输入端 连接第二反向偏置电容的输出端或第二开关管的集电极；第二反向偏置电容的输入端与第 二取样电阻的输入端或第二开关管的发射极连接，第二反向偏置电容的输出端连接第二开 关管的集电极或第二场效应管的栅极。
[0044] 在优选实施例中，本发明具有如下有益效果：
[0045] 1、线性可变阻截流模块采用半导体技术，包括场效应管和开关管等半导体器件， 反应速度快。
[0046] 2、线性可变阻截流模块拓宽了信号类保护器如保护器的工作带宽。
[0047] 3、为与保护器连接的设备提供二次保护作用。
[0048] 4、使用方便，将线性可变阻截流模块串联在信号线A和B中即可作为保护器使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0049] 图1为现有技术中串联式保护器的电路原理示意图；
[0050] 图2为本发明实施例一中线性可变阻截流模块的电路原理示意图；
[0051] 图3为本发明实施例二中具有线性变阻截流功能的保护器的电路原理简图；
[0052] 图4为本发明实施例二中具有线性变阻截流功能的保护器电路原理示意图；
[0053] 图5本发明实施例二中具有线性变阻截流功能的保护器的伏安特性曲线图。
【具体实施方式】
[0054] 本发明的线性可变阻截流模块，利用单极半导体元器件的可变电阻、开关特性以 及高反应速度的特性而设计制作。当线性可变阻截流模块串联于信号线A的输入端和输出 端之间及信号线B的输入端和输出端之间使用时，它可以通过监控信号线中电流的变化， 充当可变电阻和截流开关的作用，同时它还有自恢复功能。
[0055] 下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0056] 实施例一：
[0057] 请参考图2,本实施例提供一种线性可变阻截流模块，包括：第一信号传输主通 道、第二信号传输主通道、第一控制电路及第二控制电路；第一控制电路、第一信号传输主 通道、第二控制电路和第二信号传输主通道相互并联。第一信号传输主通道用于第一信号 的传输；第二信号传输主通道用于第二信号的传输；第一控制电路用于控制第一信号传输 主通道处于导通、变阻或截止状态；第二控制电路用于控制第二信号传输主通道处于导通、 变阻或截止状态。这里，第一信号是当第一信号传输主通道与交流电的流向相匹配而处于 正常工作状态时所传输的信号，第二信号是当第二信号传输主通道与交流电的流向相匹配 而处于正常工作状态时所传输的信号。
[0058] 在其中一优选实施例中，第一信号传输主通道包括第一限流支路和第一信号放大 支路，第一限流支路用于第一信号传输时对第一信号传输主通道进行限流，第一信号放大 支路用于控制第一信号传输时信号的放大，第一限流支路和第一信号放大支路串联。第二 信号传输主通道包括第二限流支路和第二信号放大支路，第二限流支路用于第二信号传输 时对第二信号传输主通道进行限流，第二信号放大支路用于控制第二信号传输时信号的放 大，第二限流支路和第二信号放大支路串联。第一控制电路包括第一正向偏置支路和第一 反向偏置支路，第一正向偏置支路和第一反向偏置支路并联。第二控制电路包括第二正向 偏置支路和第二反向偏置支路，第二正向偏置支路和第二反向偏置支路并联。
[0059] 为了更好的实现线性可变阻截流功能，在另一优选实施例中，第一限流支路包括 第一取样电阻R2 ;第一信号放大支路包括第一场效应管Q1 ;第一正向偏置支路包括第一开 关管Q2和第一正向偏置电阻R1 ;第一反向偏置支路包括第一反向偏置电容C1。其中，第一 取样电阻R2的输入端与第一开关管Q2的发射极连接，第一取样电阻R2的输出端及第一开 关管Q2的基极连接第一场效应管Q1的源极；第一开关管Q2的集电极连接第一场效应管 Q1的栅极；第一场效应管Q1的漏极与第一正向偏置电阻R1的输出端连接；第一正向偏置 电阻R1的输入端连接第一反向偏置电容C1的输出端或第一开关管Q2的集电极；第一反向 偏置电容C1的输入端与第一取样电阻R2的输入端或第一开关管Q2的发射极连接，第一反 向偏置电容C1的输出端连接第一开关管Q2的集电极或第一场效应管Q1的栅极。
[0060] 在另一优选实施例中，第二限流支路包括第二取样电阻R4 ;第二信号放大支路包 括：第二场效应管Q3 ;第二正向偏置支路包括第二开关管Q4和第二正向偏置电阻R3 ;第二 反向偏置支路包括第二反向偏置电容C2。其中，第二取样电阻R4的输入端与第二开关管 Q4的发射极连接，第二取样电阻R4的输出端及第二开关管Q4的基极连接第二场效应管Q3 的源极；第二开关管Q4的集电极连接第二场效应管Q3的栅极；第二场效应管Q3的漏极与 第二正向偏置电阻R3的输出端连接；第二正向偏置电阻R3的输入端连接第二反向偏置电 容C2的输出端或第二开关管Q4的集电极；第二反向偏置电容C2的输入端与第二取样电阻 R4的输入端或第二开关管Q4的发射极连接，第二反向偏置电容C2的输出端连接第二开关 管Q4的集电极或第二场效应管Q3的栅极。
[0061] 其中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q3优选选用N沟道耗尽型绝缘栅型场效 应管，第一开关管Q2和第二开关管Q4优先选用NPN型高速开关管；第一正向偏置电阻R1 和第二正向偏置电阻R3的阻值可优选选用100K欧姆。
[0062] 与现有的技术相比较，本实施例具有如下优点和效果：
[0063] 1、线性可变阻截流模块采用半导体技术，应用如场效应管和开关管的半导体器 件，组成实现线性可变阻截流功能的模块，具有反应速度高的优点：反应速度全部在一个微 秒以内，甚至可以达到在800个纳秒以内就可以把模块中的全部器件触发，而普通的PTC， 很多时候要在几百个毫秒以内才能反应过来。
[0064] 2、线性可变阻截流模块拓宽了信号类保护器的工作带宽：在电路还没有触发之 前，它是一个电阻性的产品，电极特性有稳定的电阻，元器件基本上没有容性，有很小的电 感性，这就决定了它不仅低频性能可靠，而且可以工作在很高的频率场所，所以它的工作带 宽最高可达3GHZ，远远高于正常电涌保护器的10MHZ，可以满足当前以及今后发展的高频 传输信号设备的保护。
[0065] 实施例二：
[0066] 请参考图3-4,本实施例提供一种具有线性变阻截流功能的保护器，保护器具有两 条信号线，分别为信号线A和信号线B，保护器具体包括：瞬态抑制支路和放电支路，还包 括：第一线性可变阻截流模块和第二线性可变阻截流模块；第一或第二线性可变阻截流模 块具有与实施例一相同的结构，这里不再赘述。其中，第一信号传输主通道和第一控制电路 二者的输入端分别连接放电支路的输入端；第一信号传输主通道和第一控制电路二者的输 出端分别连接瞬态抑制支路的输入端；第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输入端 分别连接瞬态抑制支路的输入端；第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输出端分别 连接放电支路的输入端。
[0067] 在其中一优选实施例中，其中，第一限流支路、第一正向偏置支路和第一反向偏置 支路三者的输入端分别连接放电支路的输入端，第一正向偏置支路和第一信号放大支路二 者的输出端分别连接瞬态抑制支路的输入端；第二限流支路、第二正向偏置支路和第二反 向偏置支路三者的输入端分别连接瞬态抑制支路的输入端，第二正向偏置支路和第二信号 放大支路二者的输出端分别连接放电支路的输入端。
[0068] 在另一优选实施例中，其中，第一取样电阻R2的输入端与第一开关管Q2的发射极 都与放电支路的输入端连接，第一取样电阻R2的输出端及第一开关管Q2的基极连接第一 场效应管Q1的源极；第一开关管Q2的集电极连接第一场效应管Q1的栅极；第一场效应管 Q1的漏极与第一正向偏置电阻R1的输出端都与瞬态抑制支路的输入端连接；第一正向偏 置电阻R1的输入端连接第一反向偏置电容C1的输出端或第一开关管Q2的集电极；第一反 向偏置电容C1的输入端与放电支路的输入端连接，第一反向偏置电容C1的输出端连接第 一开关管Q2的集电极或第一场效应管Q1的栅极。
[0069] 在另一优选实施例中，其中，第二取样电阻R4的输入端与第二开关管Q4的发射极 都与瞬态抑制支路的输入端连接，第二取样电阻R4的输出端及第二开关管Q4的基极连接 第二场效应管Q3的源极；第二开关管Q4的集电极连接第二场效应管Q3的栅极；第二场效 应管Q3的漏极及第二正向偏置电阻R3的输出端都与放电支路的输入端连接；第二正向偏 置电阻R3的输入端连接第二反向偏置电容C2的输出端或第二开关管Q4的集电极；第二反 向偏置电容C2的输入端与瞬态抑制支路的输入端连接，第二反向偏置电容C2的输出端连 接第二开关管Q4的集电极或第二场效应管Q3的栅极。
[0070] 本实施例中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q3同样优选选用N沟道耗尽型绝 缘栅型场效应管，第一开关管Q2和第二开关管Q4同样优先选用NPN型高速开关管；第一正 向偏置电阻R1和第二正向偏置电阻R3的阻值同样可优选选用100K欧姆。
[0071] 另外需要说明的是，本例中，图4上标注的输入端IN和输出端0UT，指的是雷电流 通过信号线A或信号线B的流向。
[0072] 具有线性变阻截流功能的保护器的具体工作原理参见图3和4。第一场效应管Q1 和第一取样电阻R2组成第一信号传输主通道，第二场效应管Q3和第二取样电阻R4组成第 二信号传输主通道，第一信号传输主通道和第二信号传输主通道组成信号传输的双向主通 道，所谓双向主通道是指具有线性变阻截流功能的保护器正常工作时，需根据通过线性可 变阻截流模块的交流电的方向来决定第一信号传输主通道处于工作状态(包括导通、截止 和变阻）还是第二信号传输主通道处于工作状态，若第一信号传输主通道处于工作状态，则 第二信号传输主通道处于停止工作状态，反之，若第二信号传输主通道处于工作状态，则第 一信号传输主通道处于停止工作状态。当然，若第一信号传输主通道处于工作状态时，第一 控制电路对其进行导通、截止和变阻的控制；若第二信号传输主通道处于工作状态时，第二 控制电路则对其进行导通、截止和变阻的控制。
[0073] 本实施例中，参见图4,放电支路包括气体放电管⑶T1和⑶T2,⑶T1的输入端连 接在信号线A上，输出端连接在地线上，⑶T2的输入端连接在信号线B上，输出端连接在地 线上，瞬态抑制电路包括瞬态抑制二极管TVS1、TVS2和TVS3, TVS1的输入端连接信号线A 的输出端，输出端连接在地线上，TVS2的一端连接信号线A的输出端，另一端连接在信号线 B的输出端，TVS1的输入端连接信号线B的输出端，输出端连接在地线上。第一信号传输主 通道和第一控制电路的输入端分别与⑶T1的输入端连接，输出端分别与TVS1的输入端或 TVS2与信号线A的输出端相连的一端连接，第二信号传输主通道和第二控制电路的输入端 分别与TVS3的输入端或TVS2与信号线B的输出端相连的一端连接，输出端分别与⑶T2的 输入端连接。第一信号传输主通道、第一控制电路、第二信号传输主通道和第二控制电路与 放电支路及瞬态抑制支路的更具体连接方式请参见图4。
[0074] 在正常工作时，第一场效应管Q1及第二场效应管Q3组成漏极跟随器，并与精密第 一取样电阻R2及精密第二取样电阻R4组成信号传输主通道，此时线性可变阻截流模块表 现为"电阻"特性，随着通过线性可变阻截流模块的电流的增加，第一开关管Q2、第一正向 偏置电阻R1和第一反向偏置电容C1组成的第一控制电路及第二开关管Q4、第二正向偏置 电阻R3和第二反向偏置电容C2组成的第二控制电路启动，导致第一场效应管Q1及第二 场效应管Q3的控制极即栅极的电压逐渐降低，从而也使导通电阻不断增大，当第一信号传 输主通道和第二信号传输主通道中的电流接近200mA左右时，第一开关管Q2和第二开关 管Q4将进入深度饱和状态，最终使第一场效应管Q1和第二场效应管Q3处于截止状态，像 开关一样"关断"设备和外部传输线路的联系，使设备免受外部电涌的冲击。当电涌脉冲消 失后，随着第一信号传输主通道和第二信号传输主通道中电流的不断降低，第一开关管Q2 和第二开关管Q4恢复截止，第一信号传输主通道和第二信号传输主通道将像"可恢复保险 丝"一样进入导通状态，再次恢复正常工作状态，具有线性变阻截流功能的保护器的伏安特 性曲线图请参见图5,其中，图5中，I TKIP指保护器中线性可变阻截流模块的触发电流，VKESET 指保护器中线性可变阻截流模块的复位电压，CURRENT指通过保护器中的线性可变阻截流 模块的电涌电流，VOLTAGE指保护器中线性可变阻截流模块两端的电压。
[0075] 在实际应用时，利用半导体技术的可集成化技术，本发明具有线性变阻截流功能 的保护器中，线性可变阻截流模块将以集成软封装的形式制作，将两个相同的线性可变阻 截流模块集成，保证两个相同的线性可变阻截流模块可同时串联在两路信号线A和B中，对 两条信号线A和B实行电涌抑制，从而对设备进行全方位保护。
[0076] 与现有的技术相比较，本实施例除具有实施例一的有益效果外，具有如下有益效 果：
[0077] 1、可提供二次保护作用：当线性可变阻截流模块在信号类保护器中串联使用时， 正常工作状态可以充分发挥对电涌的阻截和泄放能力，使设备免受电涌冲击；当保护器一 旦出现故障，将会完全截断信号线，将设备和外界信号线隔离，避免设备遭受后续电涌的冲 击，形成对设备的二次保护。而目前的保护器，其保护单元一旦丧失保护作用，并不能完全 阻隔断后续电涌传输，导致后续的电涌仍然能对设备造成持续的冲击。
[0078] 2、使用方便：由于两个线性可变阻截流模块集成了两条信号传输通道，在使用时 同时串联在两条信号传输通道A和B中，对两条信号线A和B实行电涌抑制。
[0079] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1. 一种线性可变阻截流模块，其特征在于，包括： 第一信号传输主通道：用于第一信号的传输； 第二信号传输主通道：用于第二信号的传输； 第一控制电路：用于控制第一信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态； 第二控制电路：用于控制第二信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态； 第一控制电路、第一信号传输主通道、第二控制电路和第二信号传输主通道相互并联。
2. 如权利要求1所述的线性可变阻截流模块，其特征在于： 第一信号传输主通道包括：第一限流支路和第一信号放大支路；第一限流支路用于第 一信号传输时对第一信号传输主通道进行限流，第一信号放大支路用于控制第一信号传输 时信号的放大，第一限流支路和第一信号放大支路串联； 第二信号传输主通道包括：第二限流支路和第二信号放大支路；第二限流支路用于第 二信号传输时对第二信号传输主通道进行限流，第二信号放大支路用于控制第二信号传输 时信号的放大，第二限流支路和第二信号放大支路串联； 第一控制电路包括：第一正向偏置支路和第一反向偏置支路，第一正向偏置支路和第 一反向偏置支路并联； 第二控制电路包括：第二正向偏置支路和第二反向偏置支路，第二正向偏置支路和第 二反向偏置支路并联。
3. 如权利要求2所述的线性可变阻截流模块，其特征在于： 第一限流支路包括：第一取样电阻（R2); 第一信号放大支路包括：第一场效应管（Q1); 第一正向偏置支路包括：第一开关管（Q2)和第一正向偏置电阻（R1); 第一反向偏置支路包括：第一反向偏置电容（C1); 第一取样电阻（R2)的输入端与第一开关管（Q2)的发射极连接，第一取样电阻（R2)的 输出端及第一开关管（Q2)的基极连接第一场效应管（Q1)的源极；第一开关管（Q2)的集电 极连接第一场效应管（Q1)的栅极；第一场效应管（Q1)的漏极与第一正向偏置电阻（R1)的 输出端连接；第一正向偏置电阻（R1)的输入端连接第一反向偏置电容（C1)的输出端或第 一开关管（Q2)的集电极；第一反向偏置电容（C1)的输入端与第一取样电阻（R2)的输入端 或第一开关管（Q2)的发射极连接，第一反向偏置电容（C1)的输出端连接第一开关管（Q2) 的集电极或第一场效应管（Q1)的栅极。
4. 如权利要求2所述的线性可变阻截流模块，其特征在于： 第二限流支路包括：第二取样电阻（R4); 第二信号放大支路包括：第二场效应管（Q3); 第二正向偏置支路包括：第二开关管（Q4)和第二正向偏置电阻（R3); 第二反向偏置支路包括：第二反向偏置电容（C2); 第二取样电阻（R4)的输入端与第二开关管（Q4)的发射极连接，第二取样电阻（R4)的 输出端及第二开关管（Q4)的基极连接第二场效应管（Q3)的源极；第二开关管（Q4)的集电 极连接第二场效应管（Q3)的栅极；第二场效应管（Q3)的漏极与第二正向偏置电阻（R3)的 输出端连接；第二正向偏置电阻（R3)的输入端连接第二反向偏置电容（C2)的输出端或第 二开关管（Q4)的集电极；第二反向偏置电容（C2)的输入端与第二取样电阻（R4)的输入端 或第二开关管（Q4)的发射极连接，第二反向偏置电容（C2)的输出端连接第二开关管（Q4) 的集电极或第二场效应管（Q3)的栅极。
5. 如权利要求3所述的线性可变阻截流模块，其特征在于，第一场效应管（Q1)为N沟 道耗尽型绝缘栅型场效应管；第一开关管（Q2)为NPN型高速开关管。
6. 如权利要求4所述的线性可变阻截流模块，其特征在于，第二场效应管（Q3)为N沟 道耗尽型绝缘栅型场效应管；第二开关管（Q4)为NPN型高速开关管。
7. -种具有线性变阻截流功能的保护器，包括瞬态抑制支路和放电支路，其特征在于， 还包括：第一线性可变阻截流模块和第二线性可变阻截流模块； 第一或第二线性可变阻截流模块包括： 第一信号传输主通道：用于第一信号的传输； 第二信号传输主通道：用于第二信号的传输； 第一控制电路：用于控制第一信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态； 第二控制电路：用于控制第二信号传输主通道处于导通、变阻或截止状态； 第一控制电路、第一信号传输主通道、第二控制电路和第二信号传输主通道相互并 联； 第一信号传输主通道和第一控制电路二者的输入端分别连接放电支路的输入端；第一 信号传输主通道和第一控制电路二者的输出端分别连接瞬态抑制支路的输入端； 第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输入端分别连接瞬态抑制支路的输入端； 第二信号传输主通道和第二控制电路二者的输出端分别连接放电支路的输入端。
8. 如权利要求7所述的具有线性变阻截流功能的保护器，其特征在于： 第一信号传输主通道包括：第一限流支路和第一信号放大支路；第一限流支路用于第 一信号传输时对第一信号传输主通道进行限流，第一信号放大支路用于控制第一信号传输 时信号的放大，第一限流支路和第一信号放大支路串联； 第二信号传输主通道包括：第二限流支路和第二信号放大支路；第二限流支路用于第 二信号传输时对第二信号传输主通道进行限流，第二信号放大支路用于控制第二信号传输 时信号的放大，第二限流支路和第二信号放大支路串联； 第一控制电路包括：第一正向偏置支路和第一反向偏置支路，第一正向偏置支路和第 一反向偏置支路并联； 第二控制电路包括：第二正向偏置支路和第二反向偏置支路，第二正向偏置支路和第 二反向偏置支路并联； 第一限流支路、第一正向偏置支路和第一反向偏置支路三者的输入端分别连接放电支 路的输入端，第一正向偏置支路和第一信号放大支路二者的输出端分别连接瞬态抑制支路 的输入端； 第二限流支路、第二正向偏置支路和第二反向偏置支路三者的输入端分别连接瞬态抑 制支路的输入端，第二正向偏置支路和第二信号放大支路二者的输出端分别连接放电支路 的输入端。
9. 如权利要求8所述的具有线性变阻截流功能的保护器，其特征在于： 第一限流支路包括：第一取样电阻（R2); 第一信号放大支路包括：第一场效应管（Q1); 第一正向偏置支路包括：第一开关管（Q2)和第一正向偏置电阻（Rl); 第一反向偏置支路包括：第一反向偏置电容（Cl); 第一取样电阻（R2)的输入端与第一开关管（Q2)的发射极都与放电支路的输入端连 接，第一取样电阻（R2)的输出端及第一开关管（Q2)的基极连接第一场效应管（Q1)的源极； 第一开关管（Q2)的集电极连接第一场效应管（Q1)的栅极；第一场效应管（Q1)的漏极与第 一正向偏置电阻（R1)的输出端都与瞬态抑制支路的输入端连接；第一正向偏置电阻（R1) 的输入端连接第一反向偏置电容（C1)的输出端或第一开关管（Q2)的集电极；第一反向偏 置电容（C1)的输入端与放电支路的输入端连接，第一反向偏置电容（C1)的输出端连接第 一开关管（Q2)的集电极或第一场效应管（Q1)的栅极。
10.如权利要求8所述的线性可变阻截流模块，其特征在于： 第二限流支路包括：第二取样电阻（R4); 第二信号放大支路包括：第二场效应管（Q3); 第二正向偏置支路包括：第二开关管（Q4)和第二正向偏置电阻（R3); 第二反向偏置支路包括：第二反向偏置电容（C2); 第二取样电阻（R4)的输入端与第二开关管（Q4)的发射极都与瞬态抑制支路的输入端 连接，第二取样电阻（R4)的输出端及第二开关管（Q4)的基极连接第二场效应管（Q3)的源 极；第二开关管（Q4)的集电极连接第二场效应管（Q3)的栅极；第二场效应管（Q3)的漏极及 第二正向偏置电阻（R3)的输出端都与放电支路的输入端连接；第二正向偏置电阻（R3)的 输入端连接第二反向偏置电容（C2)的输出端或第二开关管（Q4)的集电极；第二反向偏置 电容（C2)的输入端与瞬态抑制支路的输入端连接，第二反向偏置电容（C2)的输出端连接 第二开关管（Q4)的集电极或第二场效应管（Q3)的栅极。
【文档编号】H02H9/02GK104218559SQ201310558090
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】庞旭, 惠欲晓 申请人:深圳市安信技术有限公司