CN103500988A - 一种电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法，所述交直流高压防护装置包括：熔断丝和一半导体二极管；所述熔断丝的直径范围为0.009mm~0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm。所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，所述交直流高压防护装置的封装为3脚或4脚的元器件。在勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）上需要保护的电路中设置包含了低熔点合金丝和半导体二极管的保护电路段，当有高压输入时低熔点合金丝熔断但印刷电路板（PCB）不发生爆炸。目的在于降低非法引爆电子雷管的可能性、提高电子雷管使用的安全性，不让非法分子有机可趁，进一步提高社会稳定性。

Description

一种电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及勘探专用电子芯片印刷电路板的技术领域，更具体地，涉及一种勘探专用电子芯片的印交直流高压防护装置及其实现方法。 

背景技术

为防止恐怖分子在电子雷管上施加高压引爆电子雷管，造成极大的社会危害，电子雷管都有耐高电压的要求，比如给电子雷管施加直流50V、100V或交流220V、380V甚至更高的电压要求不爆。针对放置在电子雷管内的勘探专用电子芯片而言，更要具备耐高压的能力。勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）上的芯片工作电压一般都是3V~5V，输入端电压也一般是12V~24V，所以对勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）上的电路就必须进行高压防护。由于勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）长度为41.3mm±0.5mm，直径为5.9mm±0.2mm，所以进行高压防护器件必须是小体积的。

目前对勘探专用电子芯片施加直流100V、交流220V、交流380V甚至更高电压时勘探专用电子芯片会发生爆炸，从而引爆雷管，这会导致不法分子有机可趁。并且一般能耐高压的过流器件成本高、体积大，不易贴装到PCB板上。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。 

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法。旨在解决现有技术对勘探专用电子芯片施加电流过高时会导致电子芯片发生爆炸的现象。

本发明的技术方案如下：

一种电子芯片的交直流高压防护装置，设置在电子芯片的外部电压输入端和电压输出端之间，其中，所述交直流高压防护装置包括：

熔断丝和一半导体二极管；

所述熔断丝的直径范围为0.009mm~0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm。

所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，所述交直流高压防护装置的封装为3脚或4脚的元器件。

所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，所述半导体二极管是双向二极管。

所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，当所述交直流高压防护装置的封装为4脚的元器件时，其包括两个与外部电压输入端相连的引脚，两个与电压输出端相连的引脚；

所述熔断丝的个数为两个，分别连接一与外部电压输入端相连的引脚；所述半导体二极管的两端分别连接与电压输出端相连的两个引脚。

所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，当所述交直流高压防护装置的封装为3脚的元器件时，其包括一与外部电压输入端相连的引脚，一与电压输出端相连的引脚和一公共引脚；

所述熔断丝的的两端分别连接与外部电压输入端相连的引脚和与电压输出端相连的引脚，所述半导体二极管的两端分别连接与电压输出端相连的引脚和公共引脚。

一种所述的电子芯片的交直流高压防护装置的实现方法，其中，所述方法包括以下步骤：

S1、电子芯片的外部电压输入端输入的电压通过交直流高压防护装置输入到电子芯片的电压输出端上；

S2、当所述外部电压输入端输入的电压升高超过预定阀值时，半导体二极管导通，令流经熔断丝的电流增大，导致熔断丝发热并熔断，从而使得电压输出端与外部电压输入端断开。

有益效果：

本发明的电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法，在勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）上需要保护的电路中设置包含了低熔点合金丝和半导体二极管的保护电路段，当有高压输入时低熔点合金丝熔断但印刷电路板（PCB）不发生爆炸。目的在于降低非法引爆电子雷管的可能性、提高电子雷管使用的安全性，不让非法分子有机可趁，进一步提高社会稳定性。

附图说明

图1为本发明的电子芯片的交直流高压防护装置的第一实施例的示意图。

图2为本发明的电子芯片的交直流高压防护装置的第二实施例的示意图。

图3为本发明的电子芯片的交直流高压防护装置的实现方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开的电子芯片的交直流高压防护装置，设置在电子芯片的外部电压输入端和电压输出端之间，其中，所述交直流高压防护装置包括：熔断丝和一半导体二极管；所述熔断丝的直径范围为0.009mm~0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm。所述交直流高压防护装置用于当外部电压输入端输入的电压过高时，令电压输出端和外部电压输入端断开，起到对电子芯片的保护作用。

电子芯片的交直流高压防护装置可以封装在3脚或4脚以上的元器件中，这种封装的元器件便于勘探专用电子芯片的批量生产。

需要注意地是，低熔点合金丝（即熔断丝）材料用银合金、铜合金或者银铜合金；而勘探专用电子芯片的电压输入端无极性要求，半导体二极管选用TVS（瞬态抑制二极管，以下简称TVS）双向二极管，选用的TVS工作电压范围应至少高于勘探专用电子芯片供电电压的10%，并且低于后面被保护电路段工作时的安全电压。当输入电压高于TVS导通电压时，TVS导通。TVS与输入电压端之间形成一个回路，导致低熔点合金丝上流过的电流增大、产生功率也增大，从而使低熔点合金丝发热、熔断，保护后级电路。

请参阅图1，其为为本发明的电子芯片的交直流高压防护装置的第一实施例的示意图。如图所示，所述交直流高压防护装置的封装为4脚的元器件时，其包括两个与外部电压输入端相连的引脚（A、B），两个与电压输出端相连的引脚(C、D)；

所述熔断丝的个数为两个(当然，也可以采用一个熔断丝)，分别用R1、R2表示，其分别连接一与外部电压输入端相连的引脚；所述半导体二极管D1的两端分别连接与电压输出端相连的两个引脚。当V_IN+或V_IN-输入高电压时，R1或R2断掉，封装表面不发生爆炸。

因为勘探专用电子芯片供电电压为24V，所以D1选用正常工作电压范围为28V~35V、功率为200W、且电容很小的TVS。R1、R2选用直径小于0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm、阻值范围为0.2Ω~10Ω的低熔点合金丝。由于勘探专用电子芯片的电压输入端无极性要求，电压由V_IN+或V_IN-输入时都会经过D1。当输入电压高于35V时D1导通，D1、V_IN+、V_IN-之间形成回路，导致R1或R2上流过的电流增大，产生的功率也增大，从而使R1或R2发热、熔断，同样能够起到保护OUTPUT段电路的作用。

请继续参阅图2，其为本发明的电子芯片的交直流高压防护装置的第二实施例的示意图。所述交直流高压防护装置的封装为3脚的元器件时，其包括一与外部电压输入端相连的引脚B1，一与电压输出端相连的引脚C1和一公共引脚A1；所述熔断丝R2的的两端分别连接与外部电压输入端相连的引脚B1和与电压输出端相连的引脚C1，所述半导体二极管D1的两端分别连接与电压输出端相连的引脚C1和公共引脚A1。

由于勘探专用电子芯片的电压输入端无极性要求，电压INPUT端输入时都会经过D1。当输入电压高于35V时D1导通，D1、INPUT端之间形成回路，导致R2上流过的电路增大，产生的功率也增大，从而使R2发热、熔断，同样能够起到保护OUTPUT段电路的作用。

本发明还提供了一种上述的电子芯片的交直流高压防护装置的实现方法，如图3所示，所述方法包括以下步骤：

S1、外部电压输入端输入的电压通过交直流高压防护装置输入到电子芯片的电压输出端上；

S2、当所述外部电压输入端输入的电压升高超过预定阀值时，半导体二极管导通，令流经熔断丝的电流增大，导致熔断丝发热并熔断，从而使得电子芯片的电压输出端与外部电压输入端断开。

综上所述，本发明的电子芯片的交直流高压防护装置及其实现方法，所述交直流高压防护装置包括：熔断丝和一半导体二极管；所述熔断丝的直径范围为0.009mm~0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm。所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其中，所述交直流高压防护装置的封装为3脚或4脚的元器件。在勘探专用电子芯片印刷电路板（PCB）上需要保护的电路中设置包含了低熔点合金丝和半导体二极管的保护电路段，当有高压输入时低熔点合金丝熔断但印刷电路板（PCB）不发生爆炸。目的在于降低非法引爆电子雷管的可能性、提高电子雷管使用的安全性，不让非法分子有机可趁，进一步提高社会稳定性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电子芯片的交直流高压防护装置，设置在电子芯片的外部电压输入端和电压输出端之间，其特征在于，所述交直流高压防护装置包括：

熔断丝和一半导体二极管；

所述熔断丝的直径范围为0.009mm~0.05mm、长度范围为0.2mm~3mm。

2.根据权利要求1所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其特征在于，所述交直流高压防护装置的封装为3脚或4脚的元器件。

3.根据权利要求1所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其特征在于，所述半导体二极管是双向二极管。

4.根据权利要求2所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其特征在于，当所述交直流高压防护装置的封装为4脚的元器件时，其包括两个与外部电压输入端相连的引脚，两个与电压输出端相连的引脚；

所述熔断丝的个数为两个，分别连接一与外部电压输入端相连的引脚；所述半导体二极管的两端分别连接与电压输出端相连的两个引脚。

5.根据权利要求2所述的电子芯片的交直流高压防护装置，其特征在于，当所述交直流高压防护装置的封装为3脚的元器件时，其包括一与外部电压输入端相连的引脚，一与电压输出端相连的引脚和一公共引脚；

所述熔断丝的的两端分别连接与外部电压输入端相连的引脚和与电压输出端相连的引脚，所述半导体二极管的两端分别连接与电压输出端相连的引脚和公共引脚。

6.一种权利要求1所述的电子芯片的交直流高压防护装置的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、电子芯片的外部电压输入端输入的电压通过交直流高压防护装置输入到电子芯片的电压输出端上；

S2、当所述外部电压输入端输入的电压升高超过预定阀值时，半导体二极管导通，令流经熔断丝的电流增大，导致熔断丝发热并熔断，从而使得电压输出端与外部电压输入端断开。

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