一种基站用直流电源两级防雷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基站用过电压保护装置，属于模拟器件防雷控制装置。本实用新型专利技术公开的装置包括安装在ＰＣＢ上的Ｄ级防雷单元，还包括安装在所述ＰＣＢ上的Ｃ级防雷单元以及差模形式的退耦电感，其中：所述Ｃ级防雷单元通过所述退耦电感与所述Ｄ级防雷单元相连。采用本实用新型专利技术技术方案在直流电源板上实现了Ｃ级和Ｄ级防雷。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于模拟器件防雷控制装置，特别涉及一种基站用过电压保护装置。
技术介绍
随着室外通信基站高度集成化、小型化的发展趋势，对避雷器的安装提出新的挑战，各通信设备制造商特别是对直流输入型基站防雷有向电源板上引进的趋势。目前，各防雷区的划分如图l所示，各防雷区的交界处的电磁环境有明显改变，具体如下 LPZ0A :本区内各物体可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减； LPZ0B :本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减； LPZ1 :本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有可能衰减； LPZ2 :本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有进一步的衰减。 对各雷区进行划分后，可以根据各雷区的特性为电源端口所处环境来确定防雷等级以及为防雷器安装位置的选址进行参考。具体地，IEC (International Electrotechnical Commission,国际电工委员会)根据各雷区的特性将防雷级别分为I、 II、 III级，各防雷分级的具体定义如表1所示。 表l为防雷分级概念表<table>table see original document page 3</column></row><table><table>table see original document page 4</column></row><table> 由上表可以看出，IEC对防雷级别的分类是按照冲击电压(1.2/50us)分级的，针 对直流输入型电源防雷换算到抗雷击电流能力(8/20us波形) 但目前各设备制造商因技术难度及潜在风险在直流电源板上防雷最大仅能做到D 级防雷(5KAt8/20iiS)，即仅解决了设备自身的过电压防护问题，而没有将C级防雷引入电 源板上。其中，8/20 ii S波形是感应雷电流冲击模拟波形，如图2所示，该波形视在波前时间 为8ii S，视在半峰值时间为20ii S。 对室外型基站防雷均定位C级或C级以上，这就涉及到两级防雷的级联问题，理想 状态是当感应雷电流入侵时先让C级防雷器响应，将大部分雷电流泄放，其次再进入D级防 雷响应。虽然C级防雷电路前置于D级防雷电路，但实际情况是雷电流先进入重负载端即 D级防雷和负载端，这样，往往使防雷保护失效。 目前，为了解决该问题通常采用增加退耦的方法。增加退耦的做法是将C级防雷 盒置入系统配电箱中或专配外部防雷箱中。其中，如果是外加防雷箱，由于防雷箱距离整机 有一定的距离(一般5 15米)，因此线缆自身的电感而形成的退耦足以解决其级联问题； 如果是防雷盒置入系统中，则在防雷盒中或系统预留空间用线缆自绕而成的空心电感来完 成退耦。以往研制规范中C级(加强)防雷要求额定雷电流冲击应力大于或等于 15KAt8/20us，最大雷电流冲击应力不小于20KAt8/20us，测试结果符合判据性能C。性能 判据C(中断)属于通信基站的可靠性要求，判据C内容通信设备功能的暂时丧失是允许 的，但通信设备的功能是可自动恢复的，或者能被操作者恢复，或者被正常的后来的运行恢 复。(将通信基站的可靠要求分为四级，分别是性能判据A(连续现象)、性能判据B(瞬变 现象)、性能判据C(中断现象)、性能判据D(耐受现象)。这四个等级测试条件依次严酷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种基站用直流电源两级防雷装置，从 而在直流电源板上实现C级和D级防雷。 为了解决上述问题，本技术公开了一种基站用直流电源两级防雷装置，包括 安装在直流电源印制线路板(PCB)上的D级防雷单元，还包括安装在所述PCB上的C级防 雷单元以及差模形式的退耦电感，其中 所述C级防雷单元通过所述退耦电感与所述D级防雷单元相连。 进一步地，上述装置还包括采用负逻辑输入的电源转换模块，该电源转换模块与 所述D级防雷单元相连。 其中，所述采用负逻辑输入的电源转换模块通过能量保持电路与所述D级防雷单 元相连。 所述能量保持电路包括二极管D、大容量电解电容C以及差模滤波电感L，其中，大 容量电解电容C跨接在所述电源转换模块的输入端，二极管D串接于电源低电位端且位于 大容量电解电容C之前，差模滤波电感L串接于电源高电位端且位于大容量电解电容C之 后。 所述C级防雷单元至少包括第一压敏电阻VR1、第二压敏电阻VR2、放电管FV，其 中，VR1的一端与FV1的接口 1相连，VR1的另一端与电源BUN相连，VR2的一端与FV1的接 口 2相连，VR2的另一端与电源PE相连，VR1和FV1的公共端与电源的GND相连，VR2和FV1 的公共端与电源PE相连。 所述退耦电感采用第一差模电感L1和第二差模电感L2实现，其中，Ll的一端与 VR1和FV1的公共端相连，Ll的另一端与D级防雷单元相连，L2的一端与VR1和VR2的公 共端相连，L2的另一端与D级防雷单元相连。 所述C级防雷单元至少包括若干压敏电阻以及若干放电管FV，其中， 电源VCC48VN与电源VCC48VGND之间并联若干压敏电阻，电源VCC48VGND与电源PE之间并联若干FV。 所述退耦电感采用第一差模电感L1和第二差模电感L2实现，其中，Ll的一端与 电源VCC48VN相连，Ll的另一端与D级防雷单元相连，L2的一端与电源VCC48VGND相连， L2的另一端与D级防雷单元相连。 所述退耦电感为磁芯电感，且电感量为33 38uH。 该装置还包括非功率损耗电路，所述退耦电感与D级防雷单元之间串联所述非功 率损耗电路。 采用本技术技术方案在直流电源板上实现了 C级和D级防雷。附图说明图1为各雷区划分的示意图； 图2为8/20 ii S波形示意图； 图3为本技术原理框图； 图4为实施例1的电路示意图； 图5为图4所示电路中负载电流，正击雷电流以及反击雷电流流向示意 图6为应避免的一种电路示意图 图7为实施例2的电路示意图； 图8为本专利技术中仅采用一个退耦电感时电路示意图。具体实施方式由于雷电电磁脉冲包括两个方面雷电流和雷电电磁场，而雷电流是产生直击雷 (10/350 i！ S)的根源，主要用于外部防雷；采用的方法接闪器、引下线、接地装置；雷电电磁场是产生感应雷(8/20 PS)的根源，主要用于内部防雷，作用是防雷电感应、防地电位反 击、防雷电入侵波和生命危险，通常采用的措施有屏蔽、合理布线、安全距离、等电位连接、 过电压保护。 本技术主要针对上述电压保护的措施提出一种新的方案，主要构思是，当雷 击时，两级防雷装置耦合部分雷击电流，保证大部分雷击电流通过PCB (Printed Circuie Board,印制线路板)上的前级(C级)防雷单元泄放，再由后级(D级)防雷单元泄放小部 分。即在保留原有的D级防雷电路的基础上，增加C级防雷单元，并且确保施加感应雷在输 入端时C级防雷单元先动作。其中，为了确保C级防雷单元先动作，可以在C级与D级防雷 单元之间以差模形式引入退藕电感，并且该差模电感兼顾电源传导骚扰性功能，如图3所 示，其中，引入的退藕电感可以是一个或两个，只是使用两个退耦电感的可靠性更高些。 以下结合附图及具体实施例对本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站用直流电源两级防雷装置，包括安装在直流电源印制线路板（ＰＣＢ）上的Ｄ级防雷单元，其特征在于，该装置还包括安装在所述ＰＣＢ上的Ｃ级防雷单元以及差模形式的退耦电感，其中：所述Ｃ级防雷单元通过所述退耦电感与所述Ｄ级防雷单元相连。

【技术特征摘要】
一种基站用直流电源两级防雷装置，包括安装在直流电源印制线路板(PCB)上的D级防雷单元，其特征在于，该装置还包括安装在所述PCB上的C级防雷单元以及差模形式的退耦电感，其中所述C级防雷单元通过所述退耦电感与所述D级防雷单元相连。2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括采用负逻辑输入的电源转换 模块，该电源转换模块与所述D级防雷单元相连。3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述采用负逻辑输入的电源转换模块通过能量保持电路与所述D级防雷单元相连。4. 如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述C级防雷单元至少包括第一压敏电阻VR1、第二压敏电阻VR2、放电管FV，其中，VR1 的一端与FV1的接口 1相连，VR1的另一端与电源BUN相连，VR2的一端与FV1的接口 2相 连，VR2的另一端与电源PE相连，VR1和FV1的公共端与电源的GND相连，VR2和FV1的公 共端与电源PE相连。5. 如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述退耦电感采用第一差模电感Ll和第二差模电感L2实现，其中，Ll的一端与VR1和 FV1的公共端相连，Ll的另一端与D级防雷单元相连，L2的一端与VR1和VR2的公共端...

【专利技术属性】
技术研发人员：党晓社，冷迪，钟名华，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]