CN1075263C - 电击保护器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电击保护器，它使电器设备的电源和线路免受外来电击的破坏。本装置包括一个接收来自天线的外来电击的电击引入端子，与交流电源线相连的电击吸收端子，使外来电击在火花隙内产生弧光放电并经交流通地点散逸出去。电击引入端子与吸收端子之间形成有预定宽度的电击火花隙。本装置还包括装在印刷线路板上的盖板，各端子可拆卸地插入印刷板的端子插座孔上。以及电击引入端子和吸收端子它们之间是大体平行排列。

Description

电击保护器
本发明涉及一种防电击保护器，用于保护电器设备的电源装置及线路不受外来电击的破坏。
通常电气产品如电视或VCR均有天线，可因闪电产生外来电击，如电击冲击电流串入电气设备。侵入到设备电源部分或内部电子部件时就可能使其击穿或烧毁。
因此，根据安全准则采取适当的安全保护措施是有助于阻止电击串入，保护电气设备的。
图1是现有技术的电路示意图，表示一个具有电击保护器的电气产品结构。
如图1所示，一电击保护器10形成于印刷线路板20上，板上有预定缝宽为t的T形火花隙11。保护器10设置有电击引入端子12和电击吸收端子104和116，它们由许多与火花隙11尺寸相吻合的铜片制成。保护器10是形成在印刷板20上。
电击引入端子12一般是置于保护器10的中间并与天线50相连接，而电击吸收端子104和116如此设置使得火花隙11将端子104和116相互间分隔开并使它们与电击引入端子12分隔开。端子104和116分别与交流(A.C.)线30和40相连。
当由例如闪电引起的电击通过天线50串入电击引入端子12时，在电击吸收端子104和116之间的火花隙11中产生火花。火花隙11中产生的弧光放电导致部分电击能量变为热而耗散在空气中，其余能量则通过交流电源线40耗散于地表中。
即使在交流电源线30、40的端子间产生过电压，与线30和40相连接的电击吸收端子104与116通常设计成彼此之间仍是绝缘的。当由过电压引起的弧光产生时，过压能量经电源线40耗散，从而保护了电子设备内部线路、元件不受损坏。
然而，在现有电击保护器10中还存在一些问题，尽管它成本低，当它在印刷线路板20上用铜箔制造时，因焊接留下的焊剂常常残留在印刷板上，使得很难在电击吸收端子104和116之间的火花隙内产生火花放电。
当引入端子12经天线50连续不断地接受到电击时，在印刷板20上的铜箔就有可能烧毁，则火花放电便不能产生，或装置就不能起到电击保护装置的作用。
当电击保护器损坏时，对用户来说修理它是很不方便的，因为需要更换整个印刷线路板20，从而增加了成本。因此，对于电气设备来讲，需要有一个能承受多次电击的电击保护装置。
对一种传统的用于保护电子部件的装置进行了测试。现有装置的一个型号是由Noise公司制造的LSS-15SC型。样机在向天线端子重复施加负电压而不是闪电造成的外部电击的条件下进行了测试。测试结果如表1所示。
表1：
电压(KV)  加电压次数 故障现象    损坏部件     附注
    5  1(第一次) 无电源 IC803(作备用)
    6  1(第一次) 无电源     IC803
    7  2(第二次) 无电源     IC803D802
    8  2(第二次) 无电源     IC803
    9  1(第一次) 无电源     IC803
    10  1(第一次) 电源断     无 电源接通开始时正常
 2(第二次) 无电源 F802(熔断器)IC803
    11  1(第一次) 无电源     F802
    12         交流电线(electric cord)内部线路的滤波器烧毁
    13  1(第一次) 无电源     F802
从试验结果中看出，在测试的第一阶段，线路装置没能较好地免受电击且易于损坏。
本发明目的是提供一种电击保护器，包括一电击引入端子和两个电击吸收端子，它们分别与天线终端和交流电源线终端相连，并配置得使火花放电易于产生并可拆卸地配装于印刷线路板，以便电击保护器损坏时易于更换。
按照本发明提供了一种电击保护器，包括用于从天线接受外来电击的电击引入端子；与交流电源线连接的第一和第二电击吸收端子，外来电击使火花放电在火花放电间隙内产生并通过经由交流接地点流出而耗散；电击引入端子设置在第一和第二电击吸收端子之间，电击引入和吸收端子彼此基本平行设置，火花放电间隙形成在彼此基本平行的电击引入和吸收端子之间并在其间形成一预定间距；以及封盖各端子的盖板，各端子的至少一部分伸出盖板之外以允许电击引入和吸收端子插装到印刷线路板上的端子插座孔。
为了充分了解本发明的目标和宗旨，参看下面附图与详细说明，其中
图1为一电路示意图，表示含有电击保护器的传统电子装置；
图2是本发明电击保护器分解透视图；
图3是本发明电击保护器组装后的断面图；
图4是含有本发明电击保护器的电子装置的电路示意图。
下面结合附图对本发明电击保护器的优选实施例作详细说明。
全部的附图如图1至图4，相同部件或部分用相同的数字和符号表示。
图2和图3的数字100代表一电击保护器，它包括两块盖板122和124、电击引入端子112、电击吸收端子114和116。这些端子以预定的距离，即火花放电间隙132和134宽距T大体上平行设置。装置100被盖板122和124封盖。
端子112、114和116在其上部边缘分别形成有锯齿部分112a、114a和116a，在其下端形成有接插部分112b、114b和116b。各锯齿部分112a、114a、116a彼此相对，接插部分112b、114b、116b朝向印刷板20突伸出。
各端子112、114和116的接插部分112b、114b和116b以可拆卸组装方式插入在印刷板20的端子插座孔22中。
在端子插座孔22处的火花隙132和134的宽度T约为6mm。此宽度符合本领域技术人员所周知的安全准则，端子112、114和116的厚度约0.4mm。
最好是，每个锯齿部分112a、114a和116a有两个或更多的锯齿。锯齿容易产生火花放电。端子112、114和116的预定寿命可随锯齿数量的增加而延长。
还有，最好是，电击引入端子112和吸收端子114、116用以Ni-Sn为基础的能耐受反复放电的合金材料制造。它比铜箔能提供更大的耐用性。
同样最好是，在两块盖板122和124的上部，即各锯齿部分112a、114a和116a所在部位，形成一个直通孔126，以便排放其间的因弧光放电产生的气体。
而且，盖板122和124可用合成树脂制造，例如透明的丙烯酸树脂，以便可目视观察在电击引入端子112和电击吸收端子114和116中是否有故障存在。
参看图4，将交流电输入电子装置内部元件的交流输入单元60包括一个交流接地点(ground pattem)42。交流接地点42经交流电力线40而接地。
一直流接地点32在由一直流电压控制的直流控制回路单元70中电悬空(electrically floated)。直流电压可由经整流器整流的交流输入单元60的交流电压产生。
因此，由闪电引起的外部电击经天线50到达电击引入端子112，即冲击信号流经直流接地点32，并在装置100的火花隙132和134内产生电弧放电(图3)。弧光放电使空气受热并电离。这样，部分瞬态能量以热的形式耗散，而另一部分瞬态能量经电击吸收端子114和116的交流电力线40流出交流接地点42而耗散。
弧光放电时产生的气体经通孔126排放出去。此外，盖板122和124严密封盖住端子112、114和116，并防止附近线路元件被火花击毁。
由于电击引入端子112和电击吸收端子114和116分别在其对置边缘上有锯齿部分112a、114a和116a，因此，更易产生弧光放电。而且，电击引入端子112和吸收端子114和116在其下端形成有突出形式的接插部112b、114b和116b以插入座孔22中，这样从印刷板20上装卸端子112、114和116就简易方便了。
因此，本发明电击保护器100不是采用铜箔形成在印刷板20(图2)上，而是采用合金安装在印刷板20上，这样保护器100就能可拆卸地予以组装。因而当保护器100受到破坏或需要替换时，就可方便地更换或给予修理，而不必更换印刷板20。
如下述的表2试验结果所示，轻微的破坏如保险丝烧断有发生，但电气设备内部元器件的严重损坏减少了。本试验是在与结果示于表1的前述实验相同的试验条件下进行的。
表2
电压(KV) 加电压次数 故障现象 损坏部件     附注
    5     1-10 电源断      无 电源接通开始时正常
    6     1-10 电源断      无 电源接通开始时正常
    7  3(第三次) 无电源     IC803
    8     1-10 电源断      无 电源接通开始时正常
    9  8(第八次) 无电源 F802(熔断器)     产生火花
    10  1(第一次) 无电源 F802(熔断器)
    11  1(第一次) 无电源 F802(熔断器)
    12  1(第一次) 无电源 F802(熔断器)
    13  3(第三次) 无电源     IC803
    14  3(第三次) 无电源     F802
    15  1(第一次) 无电源   …F802
从前面试验结果可知，本发明保护器很明显优越于现有的保护器。由于保护器被制造成可拆卸地配装在印刷板上，因此，便于修理或更换它而用不着替换印刷板本身。甚至在接连不断的电击下保护器的损坏也显著减小通过维持一个均匀的火花放电有效地保护了电子产品的线路元件。
虽然结合优选实施例对本发明作了详细说明和介绍，但很明显，对本领域普通技术人员来说，可进行多种变化和修改而不脱离本发明的精神实质和范围。

Claims (13)

1．一种电击保护器，包括：
一个用于从天线接受外来电击的电击引入端子；
其特征在于，所述电击保护器还包括：
与交流电源线相连接的第一和第二电击吸收端子，从而外来电击使火花放电在火花放电间隙内产生，并通过经由交流接地点流出而耗散；所述电击引入端子设置在所述第一和第二电击吸收端子之间，所述电击引入端子和吸收端子彼此基本上平行设置，所述火花放电间隙形成在彼此基本平行的所述电击引入端子和所述各电击吸收端子之间并在其间形成一预定间距；以及
封盖所述各端子的盖板，所述各端子的至少一部分伸出所述盖板之外以允许电击引入和吸收端子插装到印刷线路板上的端子插座孔。
2．如权利要求1所述的电击保护器，其中，电击引入端子和吸收端子各自具有锯齿部分，各锯齿部分形成在电击引入端子和电击吸收端子的对置边缘上，以便外部电击易于横跨其间的间隙而耗散。
3．如权利要求2所述的电击保护器，其中，所述各锯齿部分具有至少三个锯齿以便持久地耐受连续电击。
4．如权利要求1所述的电击保护器，其中，电击引入和吸收端子均由以Ni-Sn为基础的合金材料制成。
5．如权利要求1所述的电击保护器，其中，各盖板形成有一个通孔以使火花放电期间产生的气体通过该孔排出。
6．如权利要求1所述的电击保护器，其中，各盖板由透明合成树脂制成，以便于目视观察以判断电击引入端子和电击吸收端子是否具有故障。
7．一种电击保护器，包括有：
用于接受外来电击的电击引入端子装置；
其特征在于，所述电击保护器还包括：
连接于一交流电源线的各电击吸收端子装置，从而外来电击使火花放电在火花放电间隙内产生并通过经由交流接地点流出而耗散，所述电击引入端子装置设置在所述电击吸收端子装置之间，所述火花放电间隙形成在所述电击引入端子装置和所述电击吸收端子装置之间而在其间形成一预定间距，所述电击引入端子装置和吸收端子装置彼此基本上平行设置；以及
所述电击引入端子装置和电击吸收端子装置各自具有邻接于其间的间隙的对置边缘，所述各对置边缘上形成有锯齿部分以更加便于外部电击耗散在所述间隙之间。
8．如权利要求7所述的电击保护器，其中，外部电击通过天线由电击引入端子装置接收。
9．如权利要求7所述的电击保护器，其中，电击引入端子装置和电击吸收端子装置是由以Ni-Sn为基础的合金材料制成的电极。
10．如权利要求7所述的电击保护器，其中，电击引入端子装置和电击吸收端子装置由各盖板部分封盖。
11．如权利要求10所述的电击保护器，其中，各盖板由透明材料制造，以便目视检察电击引入端子装置和电击吸收端子装置。
12．如权利要求7所述的电击保护器，其中，电击引入端子装置和电击吸收端子装置可拆卸的连接于印刷线路板。
13．如权利要求7所述的电击保护器，其中，各锯齿部分具有至少三个锯齿以便可持久地耐受连续火花放电。
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