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【POE以太网防雷器保护】_信号防雷器电路图防护_网络防雷器电路图防护

人气:27发表时间:2019-11-02

随着以太网技术在基站和机房监控中的应用,带网口的采集设备越来越多,以前网络设备大都用在机房和大楼的里面,机房和大楼本楼的防雷措施很充分,所以以前的带网口的设备基本没有考虑防雷的问题,至多在网口处加一些瞬态抑制二极管(TVS管)防浪涌,其保护指标很低(差模500V,共模1000V),当设备使用在基站中时,因如上述原因,大量网络采集设备在基站中因被雷击而损坏。


面临这种问题,用户的处理策略是在网口外加信号防雷器,以提高设备的防雷性能。但是,外加防雷器有很多不便,例如,需要重新做设备和防雷器直接的连接线,这样连接点从原来的1个,增加为3个,故障率也增加了3倍。同时网口传输的是10M/100M高速信号,而外加防雷器的分布电容很大,对网络信号的传输会有影响,这种方式是以牺牲传输距离和速度来提高设备的防雷效果。



在环境动力监控系统中,提供并采用了一种既能提高防雷效果,防止网络设备因雷击损坏,又不会影响网络传输性能,可以保证网络传输距离和速度的监控采集设备网口防雷电路。详见图2。


在如图2所示的网口防雷电路中,在网络变压器和网口插座之间增加放电管和双向瞬态电压泄放电路组成的两级防护电路,极大的增强了网口的差模防护能力。第一限流电阻R80、R82、R84、R88和气体放电管EA16、EA17组成了一级防护电路,对雷击的浪涌电压进行第一级保护,具有泄放雷电暂态过电流和限流过电压作用。一级防护电路可以产生很大的泄放电流(3KA),大部分入侵能量通过地泄放。


在此基础上,由U31和R81、R83、R85、R89组成的双向瞬态电压泄放电路组成了二级防护电路,对差分信号进行双向残压吸收,对雷击的浪涌电压进行第二级保护,剩余能量经过双向瞬态电压泄放电路泄放,到网络变压器的能量就很小了。在两级防护电路的作用下,本电路具有良好的防雷效果,可以防止网络设备因雷击而造成的损坏。


在一级防护电路中,气体放电管的寄生电容很小;在二级防护电路中,采用了由二极管、瞬态电压抑制二极管、二极管串连组成的瞬态电压泄放集成IC,大大降低了二级防护电路中TVS管过大的结电容。所以,本网口防雷电路不会影响网络传输性能,可以保证原来的网络传输距离和传输速度,网络传输距离和网口波形均可满足规范要求,同时具有良好的防雷效果。


在如图2所示的网口防雷电路中,在器件选型方面,为了不影响网络波形和传输性能,第一限流电阻的阻值为欧姆级,在本电路中R80、R82、R84、R88的电阻值为4.7Ω。为了保护网络变压器,又不影响网络传输性能,第二限流电阻(R81、R83、R85、R89)的阻值可以在0Ω至10Ω之间,最好在2Ω至3Ω之间,在本电路中R81、R83、R85、R89的电阻值为2.2Ω。


为了降低电路的体积同时减少分布电容的影响,本电路采用了由二极管、瞬态电压抑制二极管、二极管串连组成的瞬态电压泄放集成IC(UFS08A2.8L04),因UFS08A2.8L04中含有4条由第一二极管、瞬态单向电压抑制二极管、第二二极管依次串联组成的瞬态电压泄放支路,所以每路网口发送信号线的防雷电路和接收信号线的防雷电路可以共用一个UFS08A2.8L04芯片,大大的减小了电路的体积和分布电容的影响。



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