Устройство для защиты канала связи от перенапряжений

Устройство для защиты канала связи от перенапряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 041279 (21) 2846565/24-07 (5 ) М

Н 02 Н 3/20

Н 04 В 13/02 с присоединением заявки HP—

Государственный.комитет

СССР ло делам изобретений и отирытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Опубликовано 1508.81. Бюллетень NP 30

Дата опубликования описания 15.0881 (72) Авторы изобретения

В.В.Сорокин, В.Н.Правоторов и П.В.Клорикьян

t! г

) -(73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КАНАЛА СВЯЗИ

OT ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к технике защиты каналов связи or мощных электромагнитных наводок, связанных с молниевыми разрядами или другим физическим явлением, и может быть применено, например, для защиты от проникновения наводок в связную аппаратуру по кабельным вводам.

Известно устройство для защиты (УЗ) линий связи от перепадов напряжений, содержащее дренажную катушку, умножитель напряжения, ограничивающие сопротивления и гаэонаполкенный разрядник (1).

Однако устройство не имеет достаточного быстродействия в основном из-за инерционности умножителя напряжения, включенного последовательно с дренажной катушкой, а также, 29 из-за инерционности разрядника, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для защиты от перенапряжений, содержащее ограничи- 2з тель напряжения (тиритовое сопротивление), включенное параллельно защищаемой цепи (вторичкой обмотки трансформатора тока). В устройстве постижимы высокое быстродействие Зб защиты и допустимая мощность наводки (2) °

Недостатком устройства является довольно малый паразктный импедакс, особенно на высоких частотах, ограничивающий применение защитных устройств для ВЧ каналов связи. Параэитная емкость ограничителя напряжения тем больше, чем более допустимая мощность наводки, поэтому возникают большие трудности при проектировании УЗ каналов связи от воэдействия мощных импульсов каводок.

Цель изобретения — увеличение параэиткого импеданса УЗ, увеличение полосы пропускания защищаемого канала связи и уменьшение искажений передаваемых сигналов.

Цель достигается тем, что устройство для защиты от перенапряжений дополнительно снабжено п-диодами и и-повторителями напряжений, при этом диоды соединены последовательно между собой и последовательно с ограничителем напряжений. Таким образом„ точки соединения диодов между собой и точка соединения последнего иэ ких с ограничителем напряжений подключены к соответствующим выходам повторителей напряжения„ вход первого иэ

855831 них по,цключен к защищаемой линии, входы последуюцих повторителей напряжения — к выходам предыдущих.

Кроме того, последовательно с ограничителем напряжения могут быть включены и-встречно-параллельно включенных диодов.

На фиг. 1 представлена схема устройства) на фиг. 2 — схема УЗ, защищающая аппаратуру от воздействия двухполярных импульсов.

Устройство содержит ограничитель

1 напряжения, диоды 2,3,...n соединенные последовательно с ограничителем 1 напряжения, повторители

4,5,...п напряжения, один из которых подключен к зацищаемой линии.

В штатном режиме диоды 2,3,...п заперты напряжениями смецения повторителей 4,5,...n напряжения. Напряже ние сигнала поступает на вход повторителя 4, а с его выхода — к следующему повторителю 5 и т.д. Выход повторителя 4 соединен с анодом диода

2, поэтому, ток через диод 2 при условии достаточно малого выходного сопротивления повторителя 4 определяется выражением

И.-к,(.jw) Î, . 1-К,Ио) г г где U — комплексное напряжение в линии; к (ju) — передаточная функция повторителя 4 напряжения;

Е 7 — комплексное сопротивление диода 2.

Следовательно, приведенное комплексное сопротивление УЗ без учета входного сопротивления повторителя

4, которое можно сделать достаточно большим, составляет

Так как для широкого спектра частот (1-к (juu) ) (< 1, то (Еу) >> (Е7) р другими словами, в предлагаемом УЗ модуль era паразитного входного сопротивления значительно больше, чем модуль сопротивления запертого диода. Практически, паразитный импеданс О ограничителей напряжения всегда меньше, чем у запертого диода, на ту же ударную энергию расстояния, поэтому модуль паразитного сопротивления предлагаемого устройства значительно больше, чем у применяемых ограничителей напряжения. Увеличение импеданса возможно в сотни - тысячи раз, однако, это может быть достигнуто при сравнительно малой нагрузке повь торителя 4 напряжения, так как в 40 противном случае, реальность условия (1 — к (ю) ) ((1 в повторителе практически равна нулю. По этой причине в схему введен ряд каскадов

11 вышення сопрбтивления. Аналогично описанному, предыдуцие каскады повышают импеданс со стороны соответствующего диода, тем самым, облегчая работу последующего каскада.

При появлении импульса наводки предлагаемое УЗ функционирует аналогично известному: ток импульса наводки замыкается через диоды 2,3,. ° .п ,и ограничитель 1 напряжения на землю и поэтому напряжение на защищаемой линии не превышает предельно допустимого.

Особенностью схемы .(фиг. 2) являются нулевые напряжения смещения диодов. Схема дополнительно содержит диоды 6,7,...п, включенные встречнопараллельно диодам 2,3,...n. Работа схемы (фиг. 2) как в штатном режиме, так и во время воздействия наводки, аналогична описанной.

Данное устройство позволяет на

30-50% дБ ослабить шунтирующее действие паразитной емкости известных

УЗ, тем самым, существенно расширить спектр передаваемого по защищаемой линии связи сигнала.

Формула изобретения

1.устройство для защиты канала связи от перенапряжений, содержащее ограничитель напряжения, подключенный к линии параллельно нагрузке, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что с целью повышения надежности путем увеличения паразитного импеданса устройства, увеличения полосы пропускания защицаемого канала связи и уменьшения искажений передаваемых сигналов, оно дополнительно снабжено п-диодами, и и-повторителями напряжений, при этом диоды соединены последовательно между собой и последовательно с ограничителем напряжения, точки соединения диодов между собой и точка соединения последнего из них с ограничителем напряжения подключены к соответствующим выходам повторителей напряжения, вход первого из повторителей напряжения подключен к защищаемой линии, а входы последующих повторителей — к выходам предыдущих.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что последовательно с ограничителем напряжения включены и-встречно-параллельно включенных . диодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 502443, кл. Н 02 Н 9/06, 1976.

2„ Авторское свидетельство СССР

114059, кл. Н 02 Н 3/20, 1958.

855831

Эакаэ 6956/78

Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Щеголькова

Редактор Т. Парфенова Техред Н. Ковалева Корректор М. Демчик