自己动手制作MODEM防雷电路 窦伟 1997-01-01 　　目前微机网络系统遍及全球，随着一个又一个网络系统的投入使用，网络系统的主要传输工具——ＭＯＤＥＭ（调制解调器）的安全使用就越来越重要。在夏季如何防止ＭＯＤＥＭ遭雷击是广大“网友”十分关心的问题。下面笔者介绍一种ＭＯＤＥＭ防雷电路的设计思路及电路原理图。 　　首先我们对使用电话拨号方式工作的ＭＯＤＥＭ及使用专线方式工作的ＭＯＤＥＭ信号波形进行了测定。测试结果如下：前者的峰值出现在被叫方ＭＯＤＥＭ，其电压方程为： 　　Ｕ＝１１５ｓｉｎ２５１ｔ＋５５ 　　即被叫方电压峰值为－６０Ｖ和１７０Ｖ，呼叫频率为４０ＨＺ，线路电流峰值１１０ｍＡ；后者为低电平信号，电压峰值为－１Ｖ和＋１Ｖ，线路电流峰值为３１ｍＡ。 　　笔者运用放电、限流与限压等措施相结合的原理设计出ＭＯＤＥＭ防雷电路（其电路原理如图一所示），其工作原理和主要技术参数如下： 　　１．本电路采用屏蔽线放电、锯齿放电器放电及元器件引脚放电等手段对地释放雷击高压电能。 　　在电话线与防雷电路连接前用一段屏蔽电缆连接该防雷电路，其作用在于：提前对地释放雷击高压电能，大幅度降低雷击对ＭＯＤＥＭ及微机系统的危害程度。锯齿放电器放电、元件管脚放电的作用在于继续释放残余雷击电能，进一步削减雷击电能的危害。 　　屏蔽电缆一方面要保证信号衰减小同时又要有足够的长度，导线过细信号衰减大，电缆过短又缩短了电缆屏蔽层释放雷击电能的时间。笔者建议使用双芯线径１毫米以上的屏蔽电缆较适宜，线长在１０米以上即可。 　　锯齿放电器间的相对齿距限定在２毫米以内，这样它们在齿间电压较低时即可对地放电。 　　电路板焊接面与机壳（铜板最佳）之间距离在３毫米以内，所有元器件管脚掐成尖状，这样便于管脚对地放电。 　　２．采用０．１Ａ保险管。据资料介绍雷击电流可达２０ＫＡ，接入保险管阻止大电流的侵害，对本电路电路板走线、元器件起到重要的保护作用，尤为重要的是———保险管限流可大幅度降低雷电的串烧危害。由于市场上０．１Ａ保险管实际工作电流一般均在０．２Ａ左右，所以本电路选用５×２０型０．１Ａ普通保险管限流。若使用银质速熔型保险管保护效果更佳。 　　３．用压敏电阻限定电话线线间电压、每条线与大地间的电压。压敏电阻能在雷击高压侵入时５０ｎｓ内动作，使雷电产生的过电压得到有效抑制，在保险管的配合下使电路及后连设备经受高压侵害的时间最短、损失最小。由于本电路采用０．１Ａ保险管限流，所以一般雷击过后，压敏电阻虽实施了过压保护，但一般不致损坏，更换保险管后，若电路工作正常则无需更换压敏电阻。 　　根据电话线工作电压峰值测试结果，拨号保护电路使用三只１８０Ｖ的压敏电阻，专线方式使用三只１５Ｖ或３３Ｖ的压敏电阻，这样既可保证电路正常工作，又可减少电话线线间过压及每条电话线单独或同时过压对设备造成的损害。 　　４．非工作时间切断电话线与ＭＯＤＥＭ的连接。本电路使用继电器与电话线相连，继电器电源取自主机，主机一关，继电器自动切断电话线与ＭＯＤＥＭ的连接，从而避免非工作时间烧机事故发生。 　　本电路选ＪＺＣ－７ＦＡ型６Ｖ直流继电器，工作电流在２Ａ以上，其在保险管的保护下可安全使用，无需更换。 　　５．非工作时短接两条电话线，封锁线间电压，避免非工作时间烧坏线间压敏电阻，此项措施利用继电器两个常闭触点短接实现。 　　另外对专线工作方式的ＭＯＤＥＭ防雷电路，非工作时间时采用常闭触点短接并接地的措施。这样可以可靠地避免烧机事故发生。 　　为了便于读者安装此电路，请参照电路板焊接面图（图二）和元件面丝印层图（图三）。 　　图三指出了保护电路各元件在电路板中的实际位置。其中Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３及Ｊ４代表四个两线接线器，Ｊ１连接的两条线是从双芯屏蔽电缆引出的电话线；Ｊ２连接主机箱＋５Ｖ电源；Ｊ３连接与ＭＯＤＥＭ相连的两条电话线；Ｊ４连接地线；Ｆ１，Ｆ２代表两只０．１Ａ保险管；ＲＥＬＡＹ１代表６Ｖ继电器；ＲＶ１，ＲＶ２和ＲＶ３代表三个压敏电阻。图中元件安装方法请按照文本原理说明部分及图一进行。 　　Ｑ１～Ｑ４是０．８毫米厚的带孔的锯齿形铜片。它们贴焊的图二指示的位置，Ｊ１的两引脚穿过Ｑ２、Ｑ３中孔焊接。 　　本电路为整个微机系统提供至关重要的防雷保护，防雷率５８％以上，有效率达１００％，亲爱的读者您不妨一试。