專利名稱：視頻多功能組合電涌保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)控設(shè)備的防雷擊電涌保護器，尤其涉及一種保護視頻/音頻、云臺控制信號和電源信號的多功能組合電涌保護器。
背景技術(shù)：
隨著通信和安防領(lǐng)域?qū)Α叭蜓邸奔啊捌桨渤鞘小表椖康牟粩喟l(fā)展，視頻監(jiān)控的范 圍和規(guī)模在快速擴大，監(jiān)控點數(shù)目也不斷增加，由于監(jiān)控點大多建在室外甚至一些惡劣環(huán) 境中，監(jiān)控點中最核心的設(shè)備為攝像機，為了確保攝像機在雷雨季節(jié)正常使用，不被雷擊損 壞，市場上推出了三合一防雷器。三合一防雷器將電源、視頻、云臺控制線路雷電浪涌保護 集成到一起，對攝像機各條線路都進行保護；三合一防雷器電源部分線路間采用壓敏型器 件，線對地采用開關(guān)型器件構(gòu)成1+1組合的防雷保護設(shè)計，視頻信號及控制信號部分信號 線對地采用開關(guān)型器件進行保護，信號線與屏蔽層之間采用瞬態(tài)抑制二極管；三合一防雷 器的工作過程是當(dāng)有雷擊浪涌從電源或信號線路串入時，線間和線對地的防雷器件啟動， 通過接地端子將浪涌電流泄放到大地，使大地和三合一防雷器形成等電位體，從而避免因 雷擊浪涌經(jīng)線路串入到攝像機造成設(shè)備損壞。但是目前市場上現(xiàn)有的防雷器也存在一些問題1、電源保護部分采用“1+1”防雷保護設(shè)計，所用防雷器件為普通型，最大放電電流 僅能達到10kA(8/20us)；在有些地區(qū)，防雷等級遠遠不夠，三合一防雷器很容易因防雷等 級過低，導(dǎo)致防雷器損壞，失去防雷保護效果；2、電源保護部分采用單極防雷保護設(shè)計，電壓保護水平超過1500V，高于被保護設(shè) 備的耐壓范圍，使被保護設(shè)備得不到保護，失去實際的防雷保護效果；3、音/視頻信號和控制信號保護部分采用普通方式設(shè)計，沒有做特殊處理，插入 損耗較大，達不到國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對信號傳輸帶來影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種視頻多功能組合電涌保護器，能夠同 時對視頻/音頻信號、云臺控制信號和電源進行抗雷擊電涌保護，并且防雷效果更好，能防 護的電流更大，電壓保護水平更低。本實用新型的技術(shù)方案是一種視頻多功能組合電涌保護器，包括音頻/視頻電 涌保護模塊、云臺控制線路電涌保護模塊和電源電涌保護模塊，所述音頻/視頻電涌保護 模塊包括并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的視頻一級電流泄放電路、整流電路、視頻二級電流泄 放電路和串聯(lián)在芯線中的第一退耦電路；所述云臺控制線路電涌保護模塊包括并聯(lián)在A線 和B線之間的控制一級電流泄放電路、控制二級電流泄放電路和串聯(lián)在A線和B線中的第 二退耦電路；所述電源電涌保護模塊包括并聯(lián)在火線和零線之間的電源一級電流泄放電 路、電源二級電流泄放電路，以及串聯(lián)在火線和零線中的第三退耦電路。本實用新型更詳細的技術(shù)方案是[0010]所述音頻/視頻電涌保護模塊的視頻一級電流泄放電路包括并聯(lián)在芯線和屏蔽 線之間的第一氣體放電管G1，并聯(lián)在芯線和地、屏蔽線和地之間的第二氣體放電管G2 ；所 述第一退耦電路包括第一電阻R1，串聯(lián)在芯線中；所述視頻二級電流泄放電路包括第一瞬 態(tài)抑制二極管SIDl ；所述整流電路是由4個二極管組成的整流橋。所述云臺控制線路電涌保護模塊的控制一級電流泄放電路包括并聯(lián)在A線和地、 B線和地之間的第三氣體放電管G3，所述控制二級電流泄放電路包括第二型瞬態(tài)抑制二極 管SID2，第二退耦電路包括串聯(lián)在A線中的第二電阻R2和串聯(lián)在B線中的第三電阻R3。所述電源電涌保護模塊的電源一級電流泄放電路包括依次串聯(lián)的第一保險絲F1、 第一壓敏電阻組、第二壓敏電阻組和第二保險絲F2 ；第一保險絲Fl的一端連接火線，第二 保險絲F2的一端連接零線；第一壓敏電阻組和第二壓敏電阻組的連接點連接第四氣體放 電管G4到地；第三退耦電路包括串聯(lián)在火線中的第一電感Ll和串聯(lián)在零線中的第二電感 L2 ；所述電源二級電流泄放電路包括串聯(lián)的第三保險絲F3和第五壓敏電阻RN5。所述電源電涌保護模塊還包括電源指示電路。所述電源指示電路包括限流電阻R4、發(fā)光二極管和第三二極管D3，限流電阻R4 — 端連接第一保險絲Fl和第一壓敏電阻組的連接點，一端連接發(fā)光二極管的正極，發(fā)光二極 管的負極接地，第三二極管D3的正極接地，負極接發(fā)光二極管的正極。所述電源電涌保護模塊的氣體放電管G4兩端并聯(lián)有第五電阻R5。本實用新型的優(yōu)點是降低了視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的維護成本，最大限度的利用電位保 護原理使保護效果大為改善。1.為滿足現(xiàn)場使用環(huán)境需要，電源電涌保護部分的標(biāo)稱放電電流達到 10kA(8/20us)，最大放電電流達到20kA(8/20us)，電壓保護水平小于800V，電源防雷等級 達到C級，可以對監(jiān)控設(shè)備電源實施良好的防雷保護。2.視頻/音頻信號保護部分采用氣體放電管和瞬態(tài)抑制二極管TVS兩級串聯(lián)式組 合設(shè)計，標(biāo)稱放電電流In = 5kA(8/20us)，最大放電電流Imax = 10kA(8/20us)，電壓保護 水平小于15V，可以對監(jiān)控設(shè)備視頻信號接口實施良好的防雷保護，同時，根據(jù)視頻信號傳 輸?shù)奶匦赃M行設(shè)計，插入損耗小于0. 2dB，傳輸速率大于10Mbps，完全滿足視頻信號傳輸要 求。3.控制信號保護部分采用氣體放電管和瞬態(tài)抑制二極管TVS兩級串聯(lián)式組合設(shè) 計，標(biāo)稱放電電流In = 5kA(8/20us)，最大放電電流Imax = 10kA(8/20us)，電壓保護水平 小于75V，可以對監(jiān)控設(shè)備控制信號接口實施良好的防雷保護；同時，根據(jù)控制信號傳輸?shù)?特性進行設(shè)計，插入損耗小于0. 2dB，傳輸速率大于IOMbps ；完全滿足控制信號傳輸要求。4.本實用新型具備電源火線、零線接反指示、地線漏接或接觸不良指示和設(shè)備失 效指示，當(dāng)電源輸入端火線、零線接反，保護器地線漏接或沒有達到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，或 者當(dāng)保護器因使用時間超出使用壽命或雷擊能量過大導(dǎo)致設(shè)備失效，失去防雷保護效果 時，電源指示燈不亮，提示需要變換接線極性，對接地進行改進，或?qū)υO(shè)備進行更換。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述

圖1為本實用新型的實施例的總電路結(jié)構(gòu)圖；[0023]圖2為本實用新型的實施例的音頻/視頻電涌保護模塊的電路原理圖；圖3為本實用新型實施例的云臺控制線路電涌保護模塊的電路原理圖；圖4為本實用新型的實施例的電源電涌保護模塊的電路原理圖。其中1音頻/視頻電涌保護模塊；2云臺控制線路電涌保護模塊；3電源電涌保護模塊。
具體實施方式
實施例本實施例的視頻多功能組合電涌保護器是依據(jù)IEC(International Electrotechnical Commission，國際電工委員會)防雷要求和視頻監(jiān)控攝像機的具體應(yīng)用 而開發(fā)設(shè)計的，分別對攝像機的電源(交/直流)、視頻/音頻、云臺控制信號線路起到雷電 浪涌保護，包括音頻/視頻電涌保護模塊1、云臺控制線路電涌保護模塊2和電源電涌保護 模塊3。如圖1所示，音頻/視頻電涌保護模塊1包括并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的視頻一 級電流泄放電路、整流電路、視頻二級電流泄放電路和串聯(lián)在芯線中的第一退耦電路。如圖 2所示，所述第一退耦電路包括第一電阻R1，串聯(lián)在芯線中。在沒有雷擊浪涌沖擊竄入音頻 /視頻信號傳輸接口時，音頻/視頻信號經(jīng)端口 Jl引入視頻多功能組合電涌保護器經(jīng)過電 阻Rl后，從端口 J2輸出。音頻/視頻電涌保護模塊1的視頻一級電流泄放電路具體包括 并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的第一氣體放電管G1，并聯(lián)在芯線和地、屏蔽線和地之間的第二 氣體放電管G2。第一氣體放電管Gl和第二氣體放電管G2并聯(lián)，第二氣體放電管G2有3個 端口，前兩個端口分別接到芯線和屏蔽線上，第三個端口接地。視頻二級電流泄放電路包括 第一雙極型瞬態(tài)抑制二極管SID1，所述整流電路是由4個頭尾相連的二極管組成的整流橋 DB107。整流橋的第一、第三端口并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間，第二和第四端口分別連接第一 雙極型瞬態(tài)抑制二極管SIDl的第二端口和第一端口。當(dāng)雷擊浪涌竄入音頻/視頻信號接口時，浪涌電流經(jīng)氣體放電管G2分別由芯線對 地、屏蔽線對地及氣體放電管Gl由芯線對屏蔽線進行第一級電流泄放，然后經(jīng)第一電阻Rl 退耦后，經(jīng)整流橋DB107濾波后，由第一雙極型瞬態(tài)抑制二極管SIDl進行第二級電流泄放， 并將音頻/視頻信號輸出端口的電壓鉗位在15V。如圖1所示，云臺控制線路電涌保護模塊2包括并聯(lián)在A線和B線之間的控制一 級電流泄放電路、控制二級電流泄放電路和串聯(lián)在A線和B線中的第二退耦電路。如圖3所示，云臺控制線路電涌保護模塊的控制一級電流泄放電路包括并聯(lián)在A 線和地、B線和地之間的第三氣體放電管G3，第三氣體放電管G3有3個端口，前兩個端口分 別接到A線和B線上，第三個端口接地。所述控制二級電流泄放電路包括第二雙極型即瞬 態(tài)抑制二極管SID2。第二退耦電路包括串聯(lián)在A線中的第二電阻R2和串聯(lián)在B線中的第 三電阻R3。當(dāng)沒有雷擊浪涌沖擊竄入云臺控制信號傳輸接口時，云臺控制信號經(jīng)端口 J3引 入視頻多功能組合電涌保護器經(jīng)第二電阻R2和第三電阻R3后，從端口 J4輸出。當(dāng)雷擊浪 涌竄入控制信號接口時，浪涌電流經(jīng)氣體放電管G3分別由A相對地、B相對地進行第一級 電流泄放，然后經(jīng)第二電阻R2、第三電阻R3退耦后，由第二雙極型瞬態(tài)抑制二極管SID2進 行第二級電流泄放，并將輸出端口 J4的電壓鉗位在75V。[0033]如圖1所示，電源電涌保護模塊3包括并聯(lián)在火線和零線之間的電源一級電流泄 放電路、電源二級電流泄放電路，以及串聯(lián)在火線和零線中的第三退耦電路。 如圖4所示，電源電涌保護模塊3的電源一級電流泄放電路包括依次串聯(lián)的第一 保險絲F1、第一壓敏電阻組、第二壓敏電阻組和第二保險絲F2，第一保險絲Fl的一端連接 火線，第二保險絲F2的一端連接零線。第一壓敏電阻組和第二壓敏電阻組的連接點連接到 第四氣體放電管G4，并接到地。第一壓敏電阻組由并聯(lián)的壓敏電阻和RN2構(gòu)成，第二壓 敏電阻組由并聯(lián)的壓敏電阻RN3和RN4構(gòu)成。第四氣體放電管G4上并聯(lián)有第五電阻R5，用 于加快氣體放電管G4的導(dǎo)通速度，在雷擊浪涌時，電阻R5兩端的電壓瞬間升高，并將電壓 加在氣體放電管G4兩端，使氣體放電管的導(dǎo)通速度更快，進一步降低殘壓。第三退耦電路 包括串聯(lián)在火線中的第一電感Ll和串聯(lián)在零線中的第二電感L2 ；所述電源二級電流泄放 電路包括串聯(lián)的第三保險絲F3和第五壓敏電阻RN5。另外，電源電涌保護模塊3還包括電源指示電路，包括限流電阻R4、發(fā)光二極管和 第三二極管D3，限流電阻R4—端連接第一保險絲Fl和第一壓敏電阻的連接點，一端連接發(fā) 光二極管的正極，發(fā)光二極管的負極接地，第三二極管D3的正極接地，負極接發(fā)光二極管 的正極。當(dāng)沒有雷擊浪涌沖擊竄入電源傳輸接口時，電源經(jīng)端口 J5引入視頻多功能組合 電涌保護器經(jīng)第一電感Ll和第二電感L2后，從端口 J6輸出。當(dāng)雷擊浪涌竄入電源接口 時，浪涌電流分別由火線經(jīng)第一溫度保險絲Fl、第一壓敏電阻，和由零線經(jīng)第二溫度保險絲 F2、第二壓敏電阻，然后共同經(jīng)氣體放電管G4到地進行第一級電流泄放，然后經(jīng)第一電感 Ll和第二電感L2退耦后，由第三溫度保險絲F3、第五壓敏電阻RN5進行第二級電流泄放， 并將輸出端口的電壓鉗位在700V。電源火線經(jīng)第一溫度保險絲Fl和限流電阻R4后，到發(fā)光二極管指示燈對地形成 回路，指示燈點亮，二極管D3用于對LED指示燈進行保護。當(dāng)電源的火線與零線接反，或保 護器的地線漏接或沒有達到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，或者當(dāng)保護器因使用時間超出使用壽命或 雷擊能量過大導(dǎo)致設(shè)備失效，失去防雷保護效果時，LED指示燈由于沒有回路，因此燈不亮。 此時，提醒用戶需要變換電源的接線極性，對接地進行改進，或?qū)υO(shè)備進行更換。以上所述，僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能以此限定本實用新型實施的范 圍，凡依本實用新型權(quán)利要求及說明書內(nèi)容所作的簡單的變換，皆應(yīng)仍屬于本實用新型的 保護范圍。
權(quán)利要求一種視頻多功能組合電涌保護器，包括音頻/視頻電涌保護模塊(1)、云臺控制線路電涌保護模塊(2)和電源電涌保護模塊(3)，其特征在于所述音頻/視頻電涌保護模塊(1)包括并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的視頻一級電流泄放電路、整流電路、視頻二級電流泄放電路和串聯(lián)在芯線中的第一退耦電路；所述云臺控制線路電涌保護模塊(2)包括并聯(lián)在A線和B線之間的控制一級電流泄放電路、控制二級電流泄放電路和串聯(lián)在A線和B線中的第二退耦電路；所述電源電涌保護模塊(3)包括并聯(lián)在火線和零線之間的電源一級電流泄放電路、電源二級電流泄放電路，以及串聯(lián)在火線和零線中的第三退耦電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述音頻/視 頻電涌保護模塊(1)的視頻一級電流泄放電路包括并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的第一氣體 放電管G1，并聯(lián)在芯線和地、屏蔽線和地之間的第二氣體放電管G2 ；所述第一退耦電路 包括第一電阻R1，串聯(lián)在芯線中；所述視頻二級電流泄放電路包括第一瞬態(tài)抑制二極管 SIDl ；所述整流電路是由4個二極管組成的整流橋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述云臺控制 線路電涌保護模塊(2)的控制一級電流泄放電路包括并聯(lián)在A線和地、B線和地之間的第 三氣體放電管G3，所述控制二級電流泄放電路包括第二型瞬態(tài)抑制二極管SID2，第二退耦 電路包括串聯(lián)在A線中的第二電阻R2和串聯(lián)在B線中的第三電阻R3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述電源電涌 保護模塊(3)的電源一級電流泄放電路包括依次串聯(lián)的第一保險絲F1、第一壓敏電阻組、 第二壓敏電阻組和第二保險絲F2 ；第一保險絲Fl的一端連接火線，第二保險絲F2的一端 連接零線；第一壓敏電阻組和第二壓敏電阻組的連接點連接第四氣體放電管G4到地；第三 退耦電路包括串聯(lián)在火線中的第一電感Ll和串聯(lián)在零線中的第二電感L2 ；所述電源二級 電流泄放電路包括串聯(lián)的第三保險絲F3和第五壓敏電阻RN5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述電源 電涌保護模塊(3)還包括電源指示電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述電源指示 電路包括限流電阻R4、發(fā)光二極管和第三二極管D3，限流電阻R4 —端連接第一保險絲Fl 和第一壓敏電阻組的連接點，一端連接發(fā)光二極管的正極，發(fā)光二極管的負極接地，第三二 極管D3的正極接地，負極接發(fā)光二極管的正極。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的視頻多功能組合電涌保護器，其特征在于所述電源電涌 保護模塊(3)的氣體放電管G4兩端并聯(lián)有第五電阻R5。
專利摘要本實用新型公開了一種視頻多功能組合電涌保護器，包括音頻/視頻電涌保護模塊、云臺控制線路電涌保護模塊和電源電涌保護模塊，所述音頻/視頻電涌保護模塊包括并聯(lián)在芯線和屏蔽線之間的視頻一級電流泄放電路、整流電路、視頻二級電流泄放電路和串聯(lián)在芯線中的第一退耦電路；所述云臺控制線路電涌保護模塊包括并聯(lián)在A線和B線之間的控制一級電流泄放電路、控制二級電流泄放電路和串聯(lián)在A線和B線中的第二退耦電路；所述電源電涌保護模塊包括并聯(lián)在火線和零線之間的電源一級電流泄放電路、電源二級電流泄放電路，以及串聯(lián)在火線和零線中的第三退耦電路。本實用新型的防雷效果更好，能防護的電流更大，電壓保護水平更低。
文檔編號H02H9/06GK201556936SQ200920241768
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者羅小兵 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)新宏博通訊科技有限公司