一种网络隔离防雷电路的制作方法

本实用新型涉及网络防雷领域，特别涉及一种网络隔离防雷电路。

背景技术：

有源以太网（POE），即在现有的以太网Cat.5/Cat.6布线基础架构不作任何改动的情况下，在为基于IP的终端（例如IP电话、无线AP、网络摄像机等终端）传输数据信号的同时，也提供交直流供电的技术，从而最大限度的降低成本。虽然POE技术得到了广泛的应用，但是在传输数据信号的过程中，容易受到户外感应雷磁脉冲的影响。例如直击雷直接击中网络系统设备造成损坏，雷电电磁脉冲通过馈线、网线、电源等线路对设备造成损坏。一旦网络系统或设备遭受雷击，导致设备损坏、信号中断、数据将永久丢失，造成严重影响。

目前市场上现有的带POE功能的防雷器，其保护形式都是大同小异的，比如说在信号保护线路中，采用气体放电管作第一级保护，退藕采用电阻或其他器件，采用瞬态二极管作第二级保护电路，后者是达到了降低残压的效果，可却因其结电容过大影响了网络传输质量，前者吸收浪涌能力强，可却残压非常高，导致了后端保护设备损坏，但防雷器却完好无损，当雷电入地也会导致地电位高压反击。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种网络隔离防雷电路，通过浪涌隔离变压器模块将预设工作频率的网络信号顺利通过，同时抑制雷电高频信号，将雷电流泄放到地，使得雷电信号对网络信号的影响减少到最少，并且在后端通过隔离保护对网络信号进一步限压并降低线间容值，使线间容值更低，完全避免了线路、接地串扰的影响，且耐高压冲击，使后端设备运行更稳定、安全。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种网络隔离防雷电路，与网络输入端口、网络输出端口以及串行通讯接口连接，所述网络隔离防雷电路包括浪涌隔离变压器模块和限压保护模块；所述浪涌隔离变压器模块的输入端与网络输入端口连接，用于将预设工作频率的网络信号传输至限压保护模块并抑制雷电信号，将雷电流泄放至接地端；所述限压保护模块与浪涌隔离变压器模块的输出端、网络输出端口以及串行通讯接口连接，用于对所述网络信号进行限压保护并降低线间容值，输出网络信号至串行通讯接口和网络输出端口。

所述的网络隔离防雷电路中，所述浪涌隔离变压器模块包括用于分别接收四路网络信号并抑制雷电信号的第一主副绕组单元、第二主副绕组单元、第三主副绕组单元和第四主副绕组单元，以及第一瞬态二极管和第二瞬态二极管，所述第一主副绕组单元、第二主副绕组单元、第三主副绕组单元和第四主副绕组单元的输入端均连接网络输入端口，所述第一主副绕组单元、第二主副绕组单元、第三主副绕组单元和第四主副绕组单元的输出端均连接限压保护模块的输入端。

所述的网络隔离防雷电路中，所述限压保护模块包括用于分别对四路网络信号进行限压保护的第一隔离保护单元、第二隔离保护单元、第三隔离保护单元和第四隔离保护单元；所述第一隔离保护单元、第二隔离保护单元、第三隔离保护单元和第四隔离保护单元的输入端分别连接第一主副绕组单元、第二主副绕组单元、第三主副绕组单元和第四主副绕组单元的输出端，所述第一隔离保护单元、第二隔离保护单元、第三隔离保护单元和第四隔离保护单元的输出端连接串行通讯接口和网络输出端口。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第一主副绕组单元包括第一主绕组、第一副绕组、第一压敏电阻、第一开关管和第一电感；所述第一主绕组的第1脚连接网络输入端口的第1脚，第一主绕组的第2脚连接网络输入端口的第2脚；所述第一副绕组的第1脚和第2脚连接第一隔离保护单元；所述第一主绕组的中心抽头与第一压敏电阻的一端和第一电感的一端连接，所述第一压敏电阻的另一端与第一开关管的一端连接，所述第一开关管的另一端接地；所述第一副绕组的中心抽头连接第一电感的另一端以及第一瞬态二极管的一端，所述第一瞬态二极管的另一端连接第二主副绕组单元的输出端。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第二主副绕组单元包括第二主绕组、第二副绕组、第二压敏电阻、第二开关管和第二电感；所述第二主绕组的第1脚连接网络输入端口的第3脚，第二主绕组的第2脚连接网络输入端口的第4脚；所述第二副绕组的第1脚和第2脚连接第二隔离保护单元；所述第二主绕组的中心抽头与第二压敏电阻的一端和第二电感的一端连接，所述第二压敏电阻的另一端与第二开关管的一端连接，所述第二开关管的另一端接地；所述第二副绕组的中心抽头连接第二电感的另一端以及第一瞬态二极管的另一端。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第三主副绕组单元包括第三主绕组、第三副绕组、第三压敏电阻、第三开关管和第三电感；所述第三主绕组的第1脚连接网络输入端口的第5脚，第三主绕组的第2脚连接网络输入端口的第6脚；所述第三副绕组的第1脚和第2脚连接第三隔离保护单元；所述第三主绕组的中心抽头与第三压敏电阻的一端和第三电感的一端连接，所述第三压敏电阻的另一端与第三开关管的一端连接，所述第三开关管的另一端接地；所述第三副绕组的中心抽头连接第三电感的另一端以及第二瞬态二极管的一端，所述第二瞬态二极管的另一端连接第四主副绕组单元的输出端。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第四主副绕组单元包括第四主绕组、第四副绕组、第四压敏电阻、第四开关管和第四电感；所述第四主绕组的第1脚连接网络输入端口的第7脚，第四主绕组的第2脚连接网络输入端口的第8脚；所述第四副绕组的第1脚和第2脚连接第四隔离保护单元；所述第四主绕组的中心抽头与第四压敏电阻的一端和第四电感的一端连接，所述第四压敏电阻的另一端与第四开关管的一端连接，所述第四开关管的另一端接地；所述第四副绕组的中心抽头连接第四电感的另一端以及第二瞬态二极管的另一端。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第一隔离保护单元包括第一电阻、第二电阻和第一静电保护器；所述第一电阻的一端连接第一副绕组的第1脚，所述第一电阻的另一端连接第一静电保护器的一端、串行通讯接口的第1脚和网络输出端口的第1脚；所述第二电阻的一端连接第一副绕组的第2脚，所述第二电阻的另一端连接第一静电保护器的另一端、串行通讯接口的第2脚和网络输出端口的第2脚。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第二隔离保护单元包括第三电阻、第四电阻和第二静电保护器；所述第三电阻的一端连接第二副绕组的第1脚，所述第三电阻的另一端连接第二静电保护器的一端、串行通信接口的第3脚和网络输出端口的第3脚；所述第四电阻的一端连接第二副绕组的第2脚，所述第四电阻的另一端连接第二静电保护器的另一端、串行通讯接口的第4脚和网络输出端口的第4脚。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第三隔离保护单元包括第五电阻、第六电阻和第三静电保护器；所述第五电阻的一端连接第三副绕组的第1脚，所述第五电阻的另一端连接第三静电保护器的一端、串行通信接口的第5脚和网络输出端口的第5脚；所述第六电阻的一端连接第三副绕组的第2脚，所述第六电阻的另一端连接第三静电保护器的另一端、串行通讯接口的第6脚和网络输出端口的第6脚。

所述的网络隔离防雷电路中，所述第四隔离保护单元包括第七电阻、第八电阻和第四静电保护器；所述第七电阻的一端连接第四副绕组的第1脚，所述第七电阻的另一端连接第四静电保护器的一端、串行通信接口的第7脚和网络输出端口的第7脚；所述第八电阻的一端连接第四副绕组的第2脚，所述第八电阻的另一端连接第四静电保护器的另一端、串行通讯接口的第8脚和网络输出端口的第8脚。

相较于现有技术，本实用新型提供的网络隔离防雷电路与网络输入端口、网络输出端口以及串行通讯接口连接；所述网络隔离防雷电路包括浪涌隔离变压器模块和限压保护模块；所述浪涌隔离变压器模块的输入端与网络输入端口连接，用于将预设工作频率的网络信号传输至限压保护模块并抑制雷电信号，将雷电流泄放至接地端；所述限压保护模块与浪涌隔离变压器模块的输出端、网络输出端口以及串行通讯接口连接，用于对所述网络信号进行限压保护并降低线间容值，输出网络信号至串行通讯接口和网络输出端口，通过浪涌隔离变压器模块将预设工作频率的网络信号顺利通过，同时抑制雷电高频信号，将雷电流泄放到地，使得雷电信号对网络信号的影响减少到最少，并且在后端通过隔离保护对网络信号进一步限压并降低线间容值，使线间容值更低，完全避免了线路、接地串扰的影响，使后端设备运行更稳定、安全。

附图说明

图1为本实用新型提供的网络隔离防雷电路的结构框图；

图2为本实用新型提供的网络隔离防雷电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种网络隔离防雷电路，能有效抑制雷电高频信号，将雷电流泄放到地，使得雷电信号对网络信号的影响减少到最少，并且在后端通过隔离保护对网络信号进一步限压并降低线间容值，使线间容值更低，完全避免了线路、接地串扰的影响，且耐高压冲击。使后端设备运行更稳定、安全。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，本实用新型提供的网络隔离防雷电路与网络输入端口10、网络输出40端口以及串行通讯接口50连接，所述网络隔离防雷电路包括浪涌隔离变压器模块20和限压保护模块30；所述浪涌隔离变压器模块20的输入端与网络输入端口40连接，用于将预设工作频率的网络信号传输至限压保护模块30并抑制雷电信号，将雷电流泄放至接地端；所述限压保护模块30与浪涌隔离变压器模块20的输出端、网络输出端口40以及串行通讯接口50连接，用于对所述网络信号进行限压保护并降低线间容值，输出网络信号至串行通讯接口50和网络输出端口40。

具体实施时，所述浪涌隔离变压器模块20预设工作频率范围，当雷电通过网络线路进入防雷器时，通过所述浪涌隔离变压器模块20将预设工作频率的网络信号传输至限压保护模块30，并抑制在预设工作频率范围外的雷电信号，同时将雷电流泄放至接地端，所述雷电信号为高频频率信号；当网络信号通过浪涌隔离变压器模块20后，再通过所述限压保护模块30对浪涌隔离变压器模块20传来的网络信号进行限压保护，所述网络信号通过限压保护模块30至串行通讯接口50与网络输出端口40，通过设置串行通讯接口50，使得电路具有接入网络控制信号和其他设备的功能，优选地，所述串行通讯接口50为232接口，所述网络输入端口10和网络输出端口40为RJ45接口。

请参照图2，所述浪涌隔离变压器模块20包括用于分别接收四路网络信号并抑制雷电信号的第一主副绕组单元201、第二主副绕组单元202、第三主副绕组单元203和第四主副绕组单元204，以及第一瞬态二极管V1和第二瞬态二极管V2，所述第一主副绕组单元201、第二主副绕组单元202、第三主副绕组单元203和第四主副绕组单元204的输入端均连接网络输入端口10，所述第一主副绕组单元201、第二主副绕组单元202、第三主副绕组单元203和第四主副绕组单元204的输出端均连接限压保护模块30的输入端。通过四个主副绕组单元分别接收四路网络信号，抑制雷电信号，将雷电流分成四股，减小了变压器的负荷，且将大部分雷电流隔离在线路外并泄入接地端，起到了吸收浪涌的作用。

请继续参照图2，所述限压保护模块30包括用于分别对四路网络信号进行限压保护的第一隔离保护单元301、第二隔离保护单元302、第三隔离保护单元303和第四隔离保护单元304；所述第一隔离保护单元301、第二隔离保护单元302、第三隔离保护单元303和第四隔离保护单元304的输入端分别连接第一主副绕组单元201、第二主副绕组单元202、第三主副绕组单元203和第四主副绕组单元204的输出端，所述第一隔离保护单元301、第二隔离保护单元302、第三隔离保护单元303和第四隔离保护单元304的输出端连接串行通讯接口50和网络输出端口40。通过将四个隔离保护单元分别连接四个主副绕组单元，对四路网络信号进行限压保护、防止线间串扰，使后端设备稳定、安全地工作。

进一步地，所述第一主副绕组单元201包括第一主绕组（图中未标号）、第一副绕组（图中未标号）、第一压敏电阻RV1、第一开关管G1和第一电感L1；所述第一主绕组的第1脚连接网络输入端口10的第1脚，第一主绕组的第2脚连接网络输入端口10的第2脚；所述第一副绕组的第1脚和第2脚连接第一隔离保护单元301；所述第一主绕组的中心抽头与第一压敏电阻RV1的一端和第一电感L1的一端连接，所述第一压敏电阻RV1的另一端与第一开关管G1的一端连接，所述第一开关管G1的另一端接地；所述第一副绕组的中心抽头连接第一电感L1的另一端以及第一瞬态二极管V1的一端，所述第一瞬态二极管V1的另一端连接第二主副绕组单元202的输出端。

所述第二主副绕组单元202包括第二主绕组（图中未标号）、第二副绕组（图中未标号）、第二压敏电阻RV2、第二开关管G2和第二电感L2；所述第二主绕组的第1脚连接网络输入端口10的第3脚，第二主绕组的第2脚连接网络输入端口10的第4脚；所述第二副绕组的第1脚和第2脚连接第二隔离保护单元302；所述第二主绕组的中心抽头与第二压敏电阻RV2的一端和第二电感L2的一端连接，所述第二压敏电阻RV2的另一端与第二开关管G2的一端连接，所述第二开关管G2的另一端接地；所述第二副绕组的中心抽头连接第二电感L2的另一端以及第一瞬态二极管V1的另一端。

所述第三主副绕组单元203包括第三主绕组（图中未标号）、第三副绕组（图中未标号）、第三压敏电阻RV3、第三开关管G3和第三电感L3；所述第三主绕组的第1脚连接网络输入端口10的第5脚，第三主绕组的第2脚连接网络输入端口10的第6脚；所述第三副绕组的第1脚和第2脚连接第三隔离保护单元303；所述第三主绕组的中心抽头与第三压敏电阻RV3的一端和第三电感L3的一端连接，所述第三压敏电阻RV3的另一端与第三开关管G3的一端连接，所述第三开关管G3的另一端接地；所述第三副绕组的中心抽头连接第三电感L3的另一端以及第二瞬态二极管V2的一端，所述第二瞬态二极管V2的另一端连接第四主副绕组单元204的输出端。

所述第四主副绕组单元204包括第四主绕组（图中未标号）、第四副绕组（图中未标号）、第四压敏电阻RV4、第四开关管G4和第四电感L4；所述第四主绕组的第1脚连接网络输入端口10的第7脚，第四主绕组的第2脚连接网络输入端口10的第8脚；所述第四副绕组的第1脚和第2脚连接第四隔离保护单元304；所述第四主绕组的中心抽头与第四压敏电阻RV4的一端和第四电感L4的一端连接，所述第四压敏电阻RV4的另一端与第四开关管G4的一端连接，所述第四开关管G4的另一端接地；所述第四副绕组的中心抽头连接第四电感L4的另一端以及第二瞬态二极管V2的另一端。

具体实施时，所述雷电流与网络信号进入防雷器后，分别经过四个主绕组，所述主绕组将符合预设工作频率的网络信号传至副绕组进入隔离保护单元，不符合预设工作频率的雷电信号则经过主绕组中心抽头传至一压敏电阻进行电压钳位，之后经一开关管至接地端导入大地，且主副绕组的中心抽头串接电感，以实现中心抽头主副绕组的滤波、退藕，所述每两组副绕组之间并接一个瞬态二极管用作限制后级过电压；本实施例中，所述开关管为气体放电管。

具体地，所述第一隔离保护单元301包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一静电保护器D1；所述第一电阻R1的一端连接第一副绕组的第1脚，所述第一电阻R1的另一端连接第一静电保护器D1的一端、串行通讯接口50的第1脚和网络输出端口40的第1脚；所述第二电阻R2的一端连接第一副绕组的第2脚，所述第二电阻R2的另一端连接第一静电保护器D2的另一端、串行通讯接口50的第2脚和网络输出端口40的第2脚。

所述第二隔离保护单元302包括第三电阻R3、第四电阻R4和第二静电保护器D2；所述第三电阻R3的一端连接第二副绕组的第1脚，所述第三电阻R3的另一端连接第二静电保护器D2的一端、串行通信接口50的第3脚和网络输出端口40的第3脚；所述第四电阻R4的一端连接第二副绕组的第2脚，所述第四电阻R4的另一端连接第二静电保护器D2的另一端、串行通讯接口50的第4脚和网络输出端口40的第4脚。

所述第三隔离保护单元303包括第五电阻R5、第六电阻R6和第三静电保护器D3；所述第五电阻R5的一端连接第三副绕组的第1脚，所述第五电阻R5的另一端连接第三静电保护器D3的一端、串行通信接口50的第5脚和网络输出端口40的第5脚；所述第六电阻R6的一端连接第三副绕组的第2脚，所述第六电阻R6的另一端连接第三静电保护器D3的另一端、串行通讯接口50的第6脚和网络输出端口40的第6脚。

所述第四隔离保护单元304包括第七电阻R7、第八电阻R8和第四静电保护器D4；所述第七电阻R7的一端连接第四副绕组的第1脚，所述第七电阻R7的另一端连接第四静电保护器D4的一端、串行通信接口50的第7脚和网络输出端口40的第7脚；所述第八电阻R8的一端连接第四副绕组的第2脚，所述第八电阻R8的另一端连接第四静电保护器D4的另一端、串行通讯接口50的第8脚和网络输出端口40的第8脚。

具体实施时，通过在四个主副绕组后每线接入一个电阻，然后传至串行通讯接口和网络输出端口进行网络信号输出，起到保护线路的作用，优选地，所述电阻为零欧电阻；通过在每个隔离保护单元线间设置静电保护器用于线路间限压保护，避免线间串扰，而且静电保护器具有超低容性，避免影响网络传输质量。

综上所述，本实用新型提供的网络隔离防雷电路中，所述网络隔离防雷电路，与网络输入端口、网络输出端口以及串行通讯接口连接；所述网络隔离防雷电路包括浪涌隔离变压器模块和限压保护模块；所述浪涌隔离变压器模块的输入端与网络输入端口连接，用于将预设工作频率的网络信号传输至限压保护模块并抑制雷电信号，将雷电流泄放至接地端；所述限压保护模块与浪涌隔离变压器模块的输出端、网络输出端口以及串行通讯接口连接，用于对所述网络信号进行限压保护并降低线间容值，输出网络信号至串行通讯接口和网络输出端口，通过浪涌隔离变压器模块将预设工作频率的网络信号顺利通过，同时抑制雷电高频信号，将雷电流泄放到地，使得雷电信号对网络信号的影响减少到最少，并且在后端通过隔离保护对网络信号进一步限压并降低线间容值，使线间容值更低，完全避免了线路、接地串扰的影响，使后端设备运行更稳定、安全。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。