一种用于电表的载波模块的接收保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于电表的载波模块的接收保护电路，包括输入端用于接收电网信号的耦合变压器、与耦合变压器输出端相连的通信模块，还包括并联在耦合变压器输入端之间的一级浪涌保护器件和并联在耦合变压器输出端之间的二级浪涌保护器件。采用该电路提高了浪涌保护响应速度，确保了电路可靠性。

A receiving protection circuit of carrier module for ammeter

【技术实现步骤摘要】
一种用于电表的载波模块的接收保护电路
本技术涉及电表领域，尤其涉及一种用于电表的载波模块的接收保护电路。
技术介绍
电表中的载波模块作为通信系统的主要部件之一，其内含较多精密电子元器件，但其常受到外界瞬时过电压的干扰，比如，在通断感性负载或启停大功率负载、线路故障等情形下，载波模块很容易产生过电压，雷电等自然现象也很容易引起载波模块的雷电浪涌。本领域通常将该类过电压(流)称为浪涌电压(流)，这类浪涌电压(流)属于瞬变干扰，会严重影响通信系统的正常工作。为了防止浪涌电压(流)损坏电子设备，一般采取分流的方法来进行预防保护，即将浪涌电压在非常短的时间内与大地短接，使浪涌电流分流入地，以达到削弱或消除过电压、过电流的目的。现有技术大多数采用气体放电管或TVS管单个元件来进行浪涌保护。当加载到内部电极两端的电压达到使气体放电管的气体击穿时，气体放电管开始放电，并由高阻变为低阻，使电极两端的电压不超过击穿电压；TVS管的核心部分是具有较大截面积的PN结，该PN结工作在雪崩状态时，具有较强的脉冲吸收能力。这类设计虽有一定效果，但存在动作电压精度低，有跟随电流的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种响应时间快、动作精度高的用于电表的载波模块的接收保护电路。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种用于电表的载波模块的接收保护电路，包括输入端用于接收电网信号的耦合变压器、与耦合变压器输出端相连的通信模块，其特征在于：还包括并联在耦合变压器输入端之间的一级浪涌保护器件和并联在耦合变压器输出端之间的二级浪涌保护器件。进一步的，所述一级浪涌保护器件为固体放电管。进一步的，所述二级浪涌保护器件为TVS管。进一步的，所述耦合变压器输出端包括充当接收端以接收经转换后的所述电网信号并将其传输至所述通信模块的第一输出端，和充当发送端以发送来自所述通信模块的信号的第二输出端；所述第一输出端和第二输出端上均并联所述二级浪涌保护器件。进一步的，所述第一输出端在二级浪涌保护器件之后还并联有分压电阻。进一步的，所述分压电阻包括分别对应串联在第一输出端的正负极之间的第一电阻和第二电阻，以及将第一电阻和第二电阻串联而其并联在正负极之间的第三电阻。进一步的，所述第一输出端在分压电阻之后还并联有高通滤波器。进一步，所述高通滤波器包括分别对应串联在第一输出端的正负极之间的第一电容和第二电容，以及将第一电容和第二电容串联而其并联在正负极之间的第一电感。进一步的，所述第一输出端在高通滤波器之后还并联有低通滤波器。进一步的，所述低通滤波器包括并联在第一输出端的正负极之间的第三电容、位于第三电容之后并分别对应串联在第一输出端的正负极之间的第二电感和第三电感，以及将第二电感和第三电感串联而其并联在正负极之间的第四电容。与现有技术相比，本技术的优点在于：在耦合变压器输入端设置固体放电管、输出端设置TVS管，分别作为一级浪涌保护器件和二级浪涌保护器件，通过二者的配合，能很好的解决气体放电管残压高、响应时间慢、动作精度低的问题，提高了放电响应时间，且充分利用该两种器件的特点，实现了电路的可靠保护。附图说明图1为本技术用于电表的载波模块的接收保护电路的结构框图。图2为本技术用于电表的载波模块的接收保护电路的优选实施例电路图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1-2所示为本技术用于电表的载波模块的接收保护电路的优选示例，由图1可知，该接收保护电路包括输入端用于接收电网1的信号的耦合变压器2、与耦合变压器2输出端相连的通信模块3，还包括并联在耦合变压器2输入端之间的一级浪涌保护器件4和并联在耦合变压器2输出端之间的二级浪涌保护器件5。该用于载波模块的接收保护电路的输入端一方面接收来自电网的信息并将其转换成内部可识别的信息，同时与市电相连用于接收电压，为本领域技术人员所习知，故而此处不详细展开。在本实施例中，该一级浪涌保护器件4为固体放电管VD12，而该二级浪涌保护器件5为TVS管。详见图2可知，该耦合变压器2的输出端包括充当接收端以接收经转换后的电网1的信号并将其传输至通信模块3的第一输出端21，和充当发送端以发送来自通信模块3的信号的第二输出端22，该第一输出端21和第二输出端22上均并联二级浪涌保护器件5，也即分别并联TVS管VD11和VD10。为了确保耦合变压器后端电路稳定，该第一输出端21在二级浪涌保护器件5之后还并联有分压电阻6，该分压电阻6包括分别对应串联在第一输出端21的正负极之间的第一电阻R121和第二电阻R122，以及将第一电阻R121和第二电阻R122串联而其自己并联在正负极之间的第三电阻，在本实施例中，该第三电阻由串联的电阻R123和电阻R124构成。同时，第一输出端21在分压电阻6之后还并联有高通滤波器7，以允许特定频段的波通过，屏蔽其他频段。该高通滤波器7包括分别对应串联在第一输出端21的正负极之间的第一电容C123和第二电容C124，以及将第一电容C123和第二电容C124串联而其自己并联在正负极之间的第一电感L123。当然，该电路后端还可并联多个高通滤波器以更好的实现滤波作用，图2所示即是如此，如附图标记71和72所示。该第一输出端21在高通滤波器7之后还并联有低通滤波器8，以允许特定频段的波通过，屏蔽其他频段。该低通滤波器8包括并联在第一输出端21的正负极之间的第三电容C121、位于第三电容C121之后并分别对应串联在第一输出端21的正负极之间的第二电感L121和第三电感L122，以及将第二电感L121和第三电感L122串联而其自己并联在正负极之间的第四电容C122。而且，为了确保电路正常通信，该电路在耦合变压器1的前端还设置有安规电容C101以限制工作电流，该电容一般选择nF级安规电容，且耐压值要高于电源电压。在低通滤波器8之后设置有肖特基二极管VD3和VD5，以起到限压稳压的作用，保证后端通信模块稳定工作。本申请耦合变压器输入端之间并联一个固体放电管VD12，作为一级浪涌保护器件，可以承受大的浪涌电流，而在耦合变压器输出端各并联一个TVS管，分别为VD10、VD11，作为二级保护器件，可在ps级时间范围内对浪涌电压产生响应，由于其响应快，动作精度高，会瞬间吧过电压精确控制在一定水平，从而通过二者的配合，能很好的解决气体放电管残压高、响应时间慢、动作精度低的问题，提高了放电响应时间，且充分利用该两种器件的特点，实现了电路的可靠保护。除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本技术的改进范围内，此处就不在赘述。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域技术人员可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电表的载波模块的接收保护电路，包括输入端用于接收电网(1)信号的耦合变压器(2)、与耦合变压器(2)输出端相连的通信模块(3)，其特征在于：/n还包括并联在耦合变压器(2)输入端之间的一级浪涌保护器件(4)和并联在耦合变压器(2)输出端之间的二级浪涌保护器件(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电表的载波模块的接收保护电路，包括输入端用于接收电网(1)信号的耦合变压器(2)、与耦合变压器(2)输出端相连的通信模块(3)，其特征在于：
还包括并联在耦合变压器(2)输入端之间的一级浪涌保护器件(4)和并联在耦合变压器(2)输出端之间的二级浪涌保护器件(5)。


2.根据权利要求1所述用于电表的载波模块的接收保护电路，其特征在于：
所述一级浪涌保护器件(4)为固体放电管(VD12)。


3.根据权利要求1所述用于电表的载波模块的接收保护电路，其特征在于：
所述二级浪涌保护器件(5)为TVS管(VD10、VD11)。


4.根据权利要求3所述用于电表的载波模块的接收保护电路，其特征在于：
所述耦合变压器(2)输出端包括充当接收端以接收经转换后的所述电网(1)信号并将其传输至所述通信模块(3)的第一输出端(21)，和充当发送端以发送来自所述通信模块(3)的信号的第二输出端(22)；
所述第一输出端(21)和第二输出端(22)上均并联所述二级浪涌保护器件(5)。


5.根据权利要求4所述用于电表的载波模块的接收保护电路，其特征在于：
所述第一输出端(21)在二级浪涌保护器件(5)之后还并联有分压电阻(6)。


6.根据权利要求5所述用于电表的载波模块的接收保护电路，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子文，周中军，
申请(专利权)人：宁波三星医疗电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33