本实用新型涉及防雷领域,具体涉及一种信号防雷接地模块。
背景技术:
雷电灾害是国际公布的十种最严重的自然灾害中的一种。每年雷电灾害事故频繁,涉及面广,对广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。特别是在微电子技术迅速发展的今天,雷击放电不仅使雷击点建筑物和设备遭受破坏,并且由于雷击能量以电磁波辐射和线路传播的形式迅速向四面八方扩散,可以使邻近众多的电子设备或输电线路同时遭到破坏,因此,减少雷电灾害是现代防雷技术要实现的首要目标。
现有技术提供了一种防雷系统,其包括并联在被保护负载设备两端的浪涌保护器以及一接地网。由于浪涌保护器具有过压瞬时短路的特性,在发生雷击而产生雷击电流时,该防雷系统利用浪涌保护器将雷击电流引入到接地网中,从而实现雷击电荷的中消散,即相当于将被保护负载设备短路,以起到对被保护负载设备的被动保护作用。现有技术提供的该防雷系统中,接地网阻值取值越小越好,理论上的最优取值是0欧姆。然而,实际的接地网阻值受到接地网建设环境和建设成本等诸多因素的影响而不可能做到0欧姆。例如,在建设成本方面,需要建设很大很深的接地体、耗费非常多的钢材和铜材、使用大量极具污染和腐蚀性的降阻剂等;在建设环境方面,高山、岩石、砂砾、盐碱地、戈壁等地质环境制约着接地工程的建设。因此,当前对于防雷系统的接地网阻值标准定为10欧姆。而由于接地网阻值无法实现0欧姆,则浪涌保护器无法使得被保护负载设备完全被短路,则必然有一部分雷击电流会流过被保护负载设备,而被保护负载设备被损坏与否,完全依赖于被保护负载设备自身的耐受能力。因此,现有技术提供的防雷系统的防雷效果差,导致使用该中防雷系统的被保护负载设备依然有较高的雷击损坏率。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本实用新型的发明目的在于提供一种信号防雷接地模块,旨在解决由于浪涌保护器无法将第一信号传输线完全短路,使得雷击电流的一部分流过终端控制芯片,防雷效果差的问题。
为实现上述发明目的,本实用新型提供以下的技术方案:一种信号防雷接地模块,其设于信号输出端与终端控制芯片之间的第一信号传输线上,所述信号防雷接地模块包括:
-放电体,其一端连接在所述第一信号传输线上;
-限流元件,其一端与所述放电体的另一端连接,其另一端接地;
-电磁感应器,其设置在所述第一信号传输线的周围,用于检测雷击电流在所述第一信号传输线周围产生的交变磁场信号并输出检测信号;
-切换开关,其串联在所述第一信号传输线上;
-切换控制芯片,其输入端经第二信号传输线与所述电磁感应器连接,其输出端经第三信号传输线与所述切换开关连接,用于根据所述检测信号控制所述切换开关动作以切断所述第一信号传输线;
其中,所述放电体与靠近所述信号输出端的第一信号传输线连接,所述切换开关与靠近所述终端控制芯片的第一信号传输线连接。
进一步的,所述第一信号传输线上设置有隔离变压器,以将所述第一信号传输线分成信号线路段A和信号线路段B,所述放电体连接在所述信号线路段 A和/或所述信号线路段B,所述切换开关串联在所述信号线路段A和/或所述信号线路段B,所述电磁感应器用于检测雷击电流在所述信号线路段A和/或所述信号线路段B周围产生的交变磁场信号,所述放电体连接在所述信号线路段A 和/或所述信号线路段B。
进一步的,所述信号防雷接地模块还包括串接于所述第二信号传输线上的滤波器,用于对所述电磁感应器输出的所述检测信号进行滤波处理后,输出给所述切换控制芯片。
进一步的,所述放电体采用金属尖端,所述金属尖端通过印刷电路板雕刻而成。
进一步的,所述限流元件为零欧姆电阻或保险丝。
进一步的,所述信号防雷接地模块还包括信号指示电路,所述信号指示电路与所述第一信号传输线、所述第二信号传输线以及所述第三信号传输线分别连接,用于指示所述信号防雷接地模块的工作状态。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
1)本实用新型中,在第一电磁感应器检测到第一信号传输线路上出现雷击电流时,由切换控制芯片控制切换开关动作,以强制切断第一信号切换电路。由于完全切断了雷击电流向终端控制芯片传输的通道,相对于现有技术而言,可以使得被保护终端遭受雷击的概率大幅降低,防雷效果得到了优化;
2):本实用新型中,由于在第一信号传输线上设置了金属尖端,并设置金属尖端通过限流元件接地,这样当有雷击发生时,雷击产生的能量通过第一信号传输线传至金属尖端,利用尖端放电效应,使得雷击产生的能量通过金属尖端与空气中的电荷中和,通过空气放电,从而是释放雷击造成的能量,从而降低损坏终端主板元器件的风险。另一方面,由于金属尖端通过限流元件接地,当电流超过设定的阈值时,限流元件被烧后,阻击大电流继续释放,防止出现起火或触电的风险,提高了防雷电路的安全。
附图说明
图1为本实用新型公开的信号防雷接地模块的组成方框图。
其中,1、信号输出端;2、终端控制芯片;3、放电体;4、限流元件;5、电磁感应器;6、切换开关;7、切换控制芯片;8、隔离变压器;9、滤波器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
参见图1,如其中的图例所示,一种信号防雷接地模块,其设于信号输出端1与终端控制芯片2之间的第一信号传输线上,信号防雷接地模块包括:
-放电体3,其一端连接在第一信号传输线上;
-限流元件4,其一端与放电体3的另一端连接,其另一端接地;
-电磁感应器5,其设置在第一信号传输线的周围,用于检测雷击电流在第一信号传输线周围产生的交变磁场信号并输出检测信号;
-切换开关6,其串联在第一信号传输线上;
-切换控制芯片7,其输入端经第二信号传输线与电磁感应器5连接,其输出端经第三信号传输线与切换开关6连接,用于根据检测信号控制切换开关6 动作以切断第一信号传输线;
其中,放电体3与靠近信号输出端1的第一信号传输线连接,切换开关6 与靠近终端控制芯片2的第一信号传输线连接。
电磁感应器5检测到第一信号传输线上出现雷击电流时,由切换控制芯片 7控制切换开关6动作,以强制切断第一信号传输线,在强制切断后,雷击电流经由防电体3,利用尖端放电效应,使得雷击产生的能量通过金属尖端与空气中的电荷中和,通过空气放电,从而是释放雷击造成的能量,从而降低损坏终端主板元器件的风险。另一方面,由于金属尖端通过限流元件4接地,当电流超过设定的阈值时,限流元件被烧后,阻击大电流继续释放,防止出现起火或触电的风险,提高了防雷电路的安全。
一种实施方式中,第一信号传输线上设置有隔离变压器8,以将第一信号传输线分成信号线路段A和信号线路段B,放电体3连接在信号线路段A,切换开关6串联在信号线路段A,电磁感应器5用于检测雷击电流在信号线路段A 周围产生的交变磁场信号,放电体3连接在信号线路段A。
一种实施方式中,信号防雷接地模块还包括串接于第二信号传输线上的滤波器9,用于对电磁感应器5输出的检测信号进行滤波处理后,输出给切换控制芯片7。
一种实施方式中,放电体3采用金属尖端,金属尖端通过印刷电路板雕刻而成。金属尖端结构简单,成本低。
一种实施方式中,限流元件4为零欧姆电阻或保险丝。
一种实施方式中,信号防雷接地模块还包括信号指示电路,信号指示电路与第一信号传输线、第二信号传输线以及第三信号传输线分别连接,用于指示信号防雷接地模块的工作状态。
以上为对本实用新型实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。