CN106602539B - 突波保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种突波保护装置，包括输出入点、导电线与保护元件。导电线具有第一连接端、第二连接端与放电尖端，且第一连接端耦接输出入点。保护元件耦接在放电尖端与接地端之间。当突波信号出现在输出入点时，突波保护装置通过导电线与保护元件将突波信号导引至接地端，以保护耦接至第二连接端的集成电路。

Description

突波保护装置
技术领域
本发明涉及一种突波保护装置，且特别涉及一种通过放电尖端耦接保护元件的突波保护装置。
背景技术
集成电路(integrated circuit)往往都会加入保护装置的设计，以抑制电气信号瞬间变化所引起的冲击，例如：突波雷击(surge lightning)或是静电放电(electrostaticdischarge，简称ESD)所引发的具有破坏性的突波信号。一般而言，现有的保护装置是在集成电路与信号注入点之间设置保护元件，并通过保护元件将突波信号导引至接地端。然而，现有的保护装置往往无法及时地将突波信号导引至接地端，进而导致在保护装置被启动之前集成电路已遭受到突波信号的破坏。因此，如何提升保护装置的反应速度，已是保护装置在设计上的一大课题。
发明内容
本发明提供一种突波保护装置，利用导电线的放电尖端耦接保护元件，以藉此提升突波保护装置的反应速度。
本发明的突波保护装置，包括输出入点、导电线与保护元件。导电线具有第一连接端、第二连接端与放电尖端，且第一连接端耦接输出入点。保护元件耦接在放电尖端与接地端之间。当突波信号出现在输出入点时，突波保护装置通过导电线与保护元件将突波信号导引至接地端，以保护耦接至第二连接端的集成电路。
在本发明的一实施例中，上述的保护元件为一瞬态电压抑制元件。此外，瞬态电压抑制元件的第一端直接耦接放电尖端，且瞬态电压抑制元件的第二端耦接至接地端。
在本发明的一实施例中，上述的突波保护装置还包括电感与电容。电感的第一端耦接第二连接端，且电感的第二端耦接集成电路。电容的第一端耦接电感的第一端，且电容的第二端耦接至接地端。
基于上述，本发明是在导电线上设置放电尖端，并通过导电线的放电尖端来耦接保护元件。藉此，将可有效地提升突波保护装置的反应速度，从而提升突波保护装置的防护能力。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的突波保护装置的示意图。
【符号说明】
10：突波保护装置
110：输出入点
120：导电线
121：第一连接端
122：第二连接端
123：放电尖端
130：保护元件
101：基板
20：集成电路
D1：瞬态电压抑制元件
L1：电感
C1：电容
GND：接地端
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的突波保护装置的示意图。如图1所示，突波保护装置10包括输出入点110、导电线120以及保护元件130。其中，导电线120具有第一连接端121、第二连接端122与放电尖端123。导电线120的第一连接端121耦接输出入点110。导电线120的第二连接端122适于耦接一集成电路20。保护元件130耦接在放电尖端123与接地端GND之间。此外，导电线120的形状可例如是V型。
突波保护装置10可用以保护电子装置(未绘示出)中的集成电路20，从而避免突波或静电事件所引发的突波信号对集成电路20造成的损坏。具体而言，突波保护装置10的输出入点110相当于突波信号的注入点。举例来说，在应用上，突波保护装置10的输出入点110可例如是耦接至电子装置的输出入接口，且所述输出入接口可例如是连接器、按键、开关、插槽、耳机插孔、麦克风的收音孔…等各种类型的输出入接口。
再者，电子装置的输出入接口具有连通至电子装置之外部的通道或是缝隙，因此静电脉冲可通过输出入接口注入电子装置，进而致使突波保护装置10的输出入点110上出现突波信号。此外，电子装置中的电子元件或是寄生元件所带来的非理想效应也可能导致输出入点110的电压电平突然地升高，进而导致突波保护装置10的输出入点110上出现突波信号。
对于出现在输出入点110的突波信号，突波保护装置10可通过导电线120与保护元件130将突波信号导引至接地端GND，以避免突波信号流入集成电路20，从而达到保护集成电路20的目的。值得注意的是，导电线120包括一弯折，以形成放电尖端123。此外，当突波信号流经放电尖端123时，将会产生尖端效应，亦即大量的电荷将会聚集在导电线120的放电尖端123。藉此，保护元件130将可回应于放电尖端123上的大量电荷快速地导通，从而可以有效地提升突波保护装置10的反应速度。换句话说，突波保护装置10可通过放电尖端123所引发的尖端效应来快速地导通保护元件130，并可通过保护元件130将来自导电线120的突波信号导引至接地端GND，从而避免集成电路20受到突波信号的损害。
在一实施例中，保护元件130可例如是一瞬态电压抑制(transient-voltage-suppression，简称TVS)元件D1，且TVS元件D1邻近并耦接放电尖端123。例如，TVS元件D1的第一端直接耦接放电尖端123，且TVS元件D1的第二端耦接至接地端GND。藉此，TVS元件D1将可回应于流经放电尖端123的突波信号所形成的尖端效应而快速地导通。如此一来，突波保护装置10将可即时地通过保护元件130将突波信号导引至接地端GND，进而可有效地保护集成电路20。
进一步来看，突波保护装置10还包括基板101、电感L1与电容C1。其中，输出入点110、导电线120、保护元件130、电感L1与电容C1设置在基板101上，且基板101可例如是一印刷电路板。电感L1耦接在第二连接端122与集成电路20之间，且电容C1耦接在第二连接端122与接地端GND之间。详言之，电感L1的第一端耦接第二连接端122，且电感L1的第二端耦接集成电路20。电容C1的第一端耦接电感L1的第一端，且电容C1的第二端耦接至接地端GND。
在操作上，当突波信号出现在输出入点110时，突波保护装置10除了可以通过保护元件130形成一分流路径以外，更可通过电容C1形成另一分流路径。此外，突波保护装置10可通过电感L1阻隔突波信号，以避免突波信号流入集成电路20。换句话说，当突波信号出现在输出入点110时，突波保护装置10可通过电感L1阻挡突波信号流入集成电路20，并可通过导电线120、保护元件130与电容C1将突波信号导引至接地端GND，进而有助于提升突波保护装置10的防护能力。
举例来说，在未设置突波保护装置10的情况下，集成电路20对于突波信号的耐受能力约为4KV。在仅设置保护元件130的情况下，集成电路20对于突波信号的耐受能力可提升至约为12KV。在设置保护元件130、电感L1与电容C1的情况下，集成电路20对于突波信号的耐受能力可提升至约为16KV。此外，在同时导电线120、保护元件130、电感L1与电容C1的情况下，集成电路20对于突波信号的耐受能力可提升至约为24KV。换句话说，耦接至放电尖端123的保护元件130可有效地提升突波保护装置10的防护能力，进而可有效地提升集成电路20对于突波信号的耐受能力。
综上所述，本发明是在导电线设置一放电尖端，并将保护元件耦接至导电线的放电尖端。藉此，保护元件将可回应于流经放电尖端的突波信号所形成的尖端效应而快速地导通，进而可有效地提升突波保护装置的反应速度，从而有助于提升突波保护装置的防护能力。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (8)

1.一种突波保护装置，包括：
输出入点；
导电线，具有第一连接端、第二连接端与放电尖端，其中该导电线包括一弯折，以形成该放电尖端，且该第一连接端耦接该输出入点；以及
保护元件，该保护元件的第一端直接耦接该放电尖端，该保护元件的第二端耦接至接地端，其中当突波信号出现在该输出入点时，该突波保护装置通过该导电线与该保护元件将该突波信号导引至该接地端，以保护耦接至该第二连接端的集成电路。
2.如权利要求1所述的突波保护装置，其中该导电线的形状为V型。
3.如权利要求1所述的突波保护装置，还包括电感，且该电感耦接在该第二连接端与该集成电路之间。
4.如权利要求1所述的突波保护装置，还包括电容，且该电容耦接在该第二连接端与该接地端之间。
5.如权利要求1所述的突波保护装置，还包括一基板，且该输出入点、该导电线与该保护元件设置在该基板上。
6.如权利要求1所述的突波保护装置，其中该保护元件为瞬态电压抑制元件。
7.如权利要求6所述的突波保护装置，还包括：
电感，其第一端耦接该第二连接端，该电感的第二端耦接该集成电路；以及
电容，其第一端耦接该电感的第一端，该电容的第二端耦接至该接地端。
8.如权利要求7所述的突波保护装置，还包括基板，且该输出入点、该导电线、该瞬态电压抑制元件、该电感与该电容设置在该基板上。
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