电子延时保护器设计与实现

电子延时保护器的设计与应用

摘要

随着网络通信技术的飞速发展，通信网络的终端接入设备在楼宇建筑中被广泛使用，通信设备的供电模式也由早期的机房统一供电过渡到建筑物就近取电，而建筑物为通信设备提供的电源，往往取自大容量的动力设备供电回路，由于该回路的负载较大，因此在停电及恢复供电的过程中易产生尖峰脉冲造成通信设备的数字电路故障损毁。目前通信设备内部的开关电源虽具备一定的尖峰脉冲抑制防护能力，但从实际使用情况来看，每次动力停电恢复供电的过程都会造成部分设备的故障损毁，这种情况在整个通信行业也是屡见不鲜的。

在设备的供电回路中加装交流净化稳压电源，对这类故障具有明显的防护作用，但这类交流净化稳压电源，因结构原理方面的原因体积无法做的很小，与通信终端设备狭小的安装空间难以匹配。

通信设备一般都自带直流开关稳压电源，因此稳压的功能基本可以据此完成，在停电及恢复供电过程中突出需求是防止尖峰浪涌对设备的冲击，因此制作一种为通信设备供电回路提供延时保护的小型延时保护器就有了实际的使用价值。

关键词：通信设备停电、应急、延时保护；保护特性；仿真

1课题的提出依据和意义

现有的通信终端设备，在动力供电回路出现停电恢复供电的过程中，容易因尖峰脉冲造成设备故障损毁，如果在动力停电及回复供电过程中采用一种延时保护开关，等供电回路电流电压稳定后，再自动给设备恢复供电。就能避免尖峰脉中对设备的损害，在降低运行成本的同时进一步提高了通信网络的稳定性、可靠性。

2主要任务和研究内容

2.1主要任务

一旦电源中断立即又恢复供电，或是来电后由于空开接触问题出现闪断，该保护器必须确保切断设备的供电。并在延时5分钟（时间可以根据实际自行调整）待供电稳定之后才恢复供电。

本保护器的设计需考虑如下几个方面:

(1)体积相对于交流净化稳压电源较大的体积，延时保护器的体积应保证能安装在一块交流电源插座板之内。

(2)快速性为了充分为通信设备提供可靠的尖峰脉冲隔绝保护，保护器的接通和切断动作要尽量的快速，以避免触点拉弧产生新的尖峰脉冲

(3)可靠性由于通信终端设备一般都位于楼宇建筑固定的小型机箱中，且长期处于无人值守的连续工作状态中，因此对保护开关自身的可靠性要求更高，对于一台连续工作时间要求超过5000小时的通信终端设备来说，该延时保护器的连续工作时间应≥6000小时。

2.2研究的内容

（1）正确设计电路，在停电发生时实现供电的快速切断

（2）正确设计电路，实现停电再来电过程中出现闪断时的供电隔离

（3）正确设计电路，实现恢复供电过程中的延时保护

3 电路组成和工作原理

3.2 实用型设计

通过对3.1电子式延时保护电路的实际测试使用，该设计具有体积小、结构紧凑、定时精度高、功能丰富的优点，但由于数字化延时电路必须依靠直流稳压电路的特点，其输入部分的小型变压器、直流开关电源、以及延时部分的门电路、555 IC芯片自生也容易受到电源尖峰脉冲的损坏。因此在实际使用中对延时部分采用了电动式时间继电器，对输入输出部分也去除了比较和直流稳压电路改用220V交流继

电器、交流滤波、防雷压敏电阻构成了简单实用的延时保护电路，效果更好。

4. 效果分析

本设计虽然原理结构比较简单，但针对数字通设备易受电源停电及恢复供电过程中尖峰脉冲损坏的问题提供了切实有效的保护，与市场上大量存在的定时开关相比，解决了反复停电后自动恢复正常供电的问题以及自生防护尖峰脉冲损坏的问题，且具备结构简单、工作可靠、体积小的优点，在通信及网络终端设备的供电防护中具有广泛的应用前景。