CN109219331A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置，可在不影响电磁干扰测试及静电放电测试的情形下，降低其外壳的导电部分的漏电。前述电子装置包括一外壳，至少具有一导电部分；一系统接地；一部分接地，与该系统接地相互独立而设置，并且电性耦接该外壳的该导电部分；以及，一耦合/隔绝装置，连接该系统接地与该部分接地。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及电磁干扰及静电放电的防护，特别涉及可在不影响电磁干扰测试及静电放电测试的情形下，降低传导至外壳的导电部分之漏电的电子装置。
背景技术
电子产品在上市前必须通过强制的电磁干扰(EMI)测试，才可获得市售许可。其中电磁干扰测试包括传导性辐射的测试，而传导性辐射主要为电子装置内部切换性元件进行高速电流切换时所产生的共模噪声与差模噪声。该共模噪声与差模噪声会经由传导的方式进入市电网络，而法规规定进入市电网络的共模噪声与差模噪声不可超过一既定量。为了降低共模噪声与差模噪声经由电子装置的交流电源线进入市电电源网络，电子装置的电源端在进入市电电源网络之前通常必须加上电源滤波器(Line Filter)以滤除该电子装置产生的共模噪声与差模噪声。
此外，电子产品同时必须通过静电放电(ESD)测试才可获得市售许可。如该电子装置(产品)外壳具有例如金属构件的导电部分，则该外壳的导电部分必须连接至该电子装置的系统接地，否则可能无法通过静电放电测试。
为了同时通过电磁干扰测试和静电放电测试，电子装置会设置电源滤波器、并且将电子装置的系统接地G与外壳的导电部分(金属件)连接。但是，电源滤波器通常是利用电容器将出现在火线L和零线N的共模噪声导引至电子装置的系统接地G以抑制共模噪声，因此在L-G和N-G会有漏电流的可能性；因此，当电子装置的接地与外壳的导电部分(金属件)连接时，一旦发生漏电，使用者在碰触电子装置外壳的金属构件时，可能会感受到漏电，甚至有触电的风险。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电子装置，可在不影响电磁干扰测试及静电放电测试的情形下，降低其外壳的导电部分之漏电。
本发明的电子装置包括一外壳，至少具有一导电部分；一系统接地；一部分接地，与该系统接地相互独立而设置，并且电性耦接该外壳的该导电部分；以及，一耦合/隔绝装置，连接该系统接地与该部分接地。其中，该耦合/隔绝装置包括电容器、瞬态电压抑制元件、或前述者的组合。又，该瞬态电压抑制元件可为瞬态电压抑制二极管。
另外，本发明的电子装置还包括一连接构件，用以电性连接该部分接地和该外壳的该导电部分。其中，该连接构件为金属弹片或导电泡棉。
又，本发明的电子装置还包括一印刷电路板；该系统接地与该部分接地均设置于该印刷电路板。其中，该部分接地的面积小于该系统接地的面积。
附图说明
图1为依据本发明实施例的一电子装置的电路方块示意图。
图2A与图2B分别为依据本发明实施例的耦合/隔绝装置的电路图。
图3为依据本发明实施例的一电源滤波装置的电路图。
【符号说明】
100～电子装置
110～外壳
110a～导电部分
112～电源滤波器
114～主要电路部
116～系统接地
117～连接构件
118～耦合/隔绝装置
119～部分接地
204～电容器
206～电容器
208～瞬态电压抑制二极管
302～第一Y电容器
303～第二Y电容器
304～第一X电容器
305～第二X电容器
L～火线
N～零线
G～系统接地
具体实施方式
图1显示依据本发明实施例的电子装置的电路方块示意图。电子装置100包括一外壳110，一电源滤波器112，一主要电路部114，一系统接地116，一连接构件117、一耦合/隔绝装置118，以及一部分接地119。
该外壳110至少具有一导电部分110a，例如为金属构件。该主要电路部114在由电池装置(未图示)供电、或是通过该电源滤波器112连接至市电电源网络(未图示)而被供电时，可进行该电子装置100的对应功能运作。该电源滤波器112主要用于电磁干扰的防护，特别用于防护传导性辐射的电磁干扰。在此，电源滤波器112，用以将电子装置100的主电路部分114所产生的共模噪声和差模噪声导引到该系统接地116。
该系统接地116，用以提供该主要电路部114的电压电平的参考基准。该部分接地119与该系统接地116相互独立而设置。该耦合/隔绝装置118用以连接该系统接地116与该部分接地119。值得注意的是，该系统接地116与该部分接地119除了通过该耦合/隔绝装置118连接之外，并无通过其他元件或构件使两者电性连接。此外，该部分接地119更通过该连接构件117而电性连接该外壳110的该导电部分110a。在此实施例中，连接构件117例如可以为金属弹片或导电泡棉等。
该耦合/隔绝装置118可由不同的电子元件所组成，例如，可以是电容器、瞬态电压抑制元件(TVS；transient voltage suppressor)、多个电容器连接的电路、或是瞬态电压抑制元件与电容器所组成的并联等。其中瞬态电压抑制元件可为瞬态电压抑制二极管或其他可抑制静电产生的瞬时过高电压的等效元件。瞬态电压抑制元件为可使电子装置100符合更严苛的静电要求。在本实例中，耦合/隔绝装置118可以是图2A所示电容器204、或是图2B所示由电容器206并联瞬态电压抑制二极管208所构成。
参照图1，当电子装置100进行静电放电测试时，静电放电电流IESD从外壳110的导电部分110a通过连接构件117、部分接地119、耦合/隔绝装置118而到达系统接地116。因此，电子装置100可以通过静电放电测试。另一方面，当电子装置100进行电磁干扰测试特别是传导性辐射的电磁干扰测试时，藉由电源滤波器112的作用，该主要电路部114产生的共模噪声和差模讯会被导引至该系统接地116；因此可确保通过电磁干扰测试。
图3显示电子装置100的电源滤波器112的电路图。电子装置100的电源滤波器112通过火线L和零线N而连接市电(电源网络)。如图3所示，电源滤波器112包括第一Y电容器302，连接火线L和电子装置100的系统接地G(116)；第二Y电容器303，连接火零线N和系统接地G(116)；第一和第二X电容器304、305连接该火线L和零线N。电源滤波器112利用第一和第二Y电容302、304将共模噪声电流(IEMI)导引至系统接地G(116)，并且利用第一和第二X电容器304、305消除差模噪声。
值得注意的是，由于电源滤波器112第一Y电容302连接火线-系统接地(L-G)，第二Y电容303连接零线-系统接地(N-G)；因此，L-G和N-G可能会有漏电流IL产生而从系统接地G(116)、通过耦合/隔绝装置118、部分接地119、连接构件117而到达外壳110的导电部分110a；但是即便如此，由于本发明在系统接地116和部分接地119之间连接有例如是图2B(电容器206并联瞬态电压抑制二极管208)所示的耦合/隔绝装置118，所以漏电流IL会被耦合/隔绝装置的阻抗所消耗并且抑制，因此可大幅降低漏电流IL到达外壳110的导电部分110a，甚至完全隔绝漏电流IL。
下列表格为本发明实施例的电子装置与传统电子装置一和二的测试结果比较表。在此，本发明的电子装置具有如图1所示的架构，例如以39pf的电容器作为耦合/隔绝装置118，以金属弹片作为连接构件117。相较于本发明的电子装置，传统电子装置一，无金属弹片、电容器及部分接地的配置；传统电子装置二，无电容器及部分接地的配置，但是有金属弹片连接系统接地与外壳的导电部分。由下表的实验结果可知，传统电子装置一，虽然可通过漏电流测试(例如，漏电流小于0.3mA)，但却无法将静电放电电流导引至系统接地而无法通过静电放电测试。传统电子装置二，可通过金属弹片将静电放电电流导引至系统接地而通过静电放电测试，但是无法通过漏电流测试(例如，漏电流大于1mA)。本发明的电子装置，可通过金属弹片、部分接地、电容器将静电放电电流导引至系统接地而通过静电放电测试，并且由电容器提供的阻抗消耗/抑制漏电流而通过漏电流测试(例如，漏电流小于0.3mA)。
综上所述，本发明所提供的电子装置100，可在不影响电磁干扰测试及静电放电测试的情形下，达成降低其外壳的导电部分之漏电流，减少使用者触电的风险。
本发明电子装置的一实施例中，一电子装置之外壳可具有多个外壳导电部分、该电子装置也可包括多个部分接地、多个耦合/隔绝装置与一系统接地。其中每一该等外壳导电部分可分别电性连接至该等部分接地中之一。每一该等部分接地可分别通过至该等滤波装置中之一电性连接至该系统接地。
本发明电子装置的一实施例中，一电子装置可包括一印刷电路板，其中系统接地与部分接地可设置于该印刷电路板。且该系统接地的面积大于该部分接地的面积，以减少该部分接地占据该印刷电路板的面积。
本发明电子装置的电源滤波器可位于该电子装置内部，或以外接形式电性连接至该电子装置，例如可设置于该电子装置的外接电源配接器或变压器内。
本发明的电子装置包括：服务器计算机，个人计算机，手提计算机或任何外壳具有导电部分的电子装置，但并非限定于此。
本说明的规范与图例应为举例教示而非限制作用。但其应足为教示本领域技术人员在不脱离本发明及后附的权利要求书的精神与范围内，当可做些许的更动与润饰。

Claims (8)

1.一种电子装置，包括：
外壳，至少具有导电部分；
系统接地；
部分接地，与该系统接地相互独立而设置，并且电性耦接该外壳的该导电部分；以及
耦合/隔绝装置，连接该系统接地与该部分接地。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中该耦合/隔绝装置包括电容器、瞬态电压抑制元件、或前述者的组合。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中该瞬态电压抑制元件为瞬态电压抑制二极管。
4.如权利要求1所述的电子装置，还包括连接构件，用以电性连接该部分接地和该外壳的该导电部分。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中，该连接构件为金属弹片或导电泡棉。
6.如权利要求1所述的电子装置，还包括印刷电路板；该系统接地与该部分接地均设置于该印刷电路板。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中该部分接地的面积小于该系统接地的面积。
8.如权利要求1所述的电子装置，还包括：
用以连接市电的火线和零线；
第一Y电容器，连接该火线和该系统接地；以及
第二Y电容器，连接该零线和该系统接地。
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