CN1218320A - 间隙放电器件及其安装构件 - Google Patents

Abstract

一种间隙放电器件,设在天线输入端或次级侧接地端与市电电源之间或市电电源的电源线之间,作为对电气设备如电视机、磁带录象机和电视、录象组合装置的抗对地放电措施。该间隙放电器件只起放电间隙单元作用,且有两个导体。通常,导体间不导通,而当加有过电压时,其间出现放电,从而使导体间彼此电连接。

Description

间隙放电器件及其安装构件

本发明涉及在导体间产生放电的间隙放电器件，具体说，涉及天线输入端或次级侧接地端与市电电源之间、或者市电电源线之间的间隙放电器件，以作为例如电视机、磁带录象机、电视和视频组合装置等电气设备的接地放电保护措施，本发明还涉及其安装构件。

一种如图7电路所示的CR(电容和电阻)组合部件21是公知的间隙放电器件(例如B2R131C131、R1-2M121MF等由Murata制造有限公司生产的器件)。

该CR组合部件21包括放电间隙单元22、电阻23和电容24，彼此以并联方式连接。

图8(a)和8(b)示出图7所示的CR组合部件21的外观。

如图8(a)和8(b)所示，在CR组合部件21中，插在一块印刷电路板(未画出)上的引线27和28焊在绝缘板29的表面29a上，绝缘板29带有导体的焊接电路图案25和26，电阻23连在焊接电路图案25和26之间。在绝缘板29的反面29b上，印有或贴上银(导体)电路图案30。整个反面涂有树脂(未画出)，以盖住银电路图案30。

这样构成的间隙放电器件，其焊接电路图案25和26的端部25a和26a形成了放电间隙单元22，而绝缘板29夹在焊接电路图案25、26与银电路图案30之间形成电容24。于是，如图7所示，形成放电电路，其中放电间隙单元22、电阻23和电容24彼此并联连接。

图9是用于电视机的一种间隙放电器件(CR组合部件21)的电路图。

如图9所示，市电电源16的电流流过整流电路17，由整流电路17整流过的电流通往电源电路(即开关电源电路)18。电路18输出的电流通往各负载电路。

电视机的调谐器19通过间隙放电器件21接到上述市电电源16上。正常时，放电间隙单元22处于不导电状态，也就是，调谐器19与市电电源16绝缘。在CR组合部件21与调谐器19之间设有一个滤波器20，该滤波器由一线圈等能去掉高频分量的元件构成。

图9中，点划线A表示市电电源16与开关电源电路18之间的初级电源侧，而另一点划线B表示开关电源电路18后级处的次级电源侧。

接地端E1处形成有整流电路17，接地端E2通过电容C连接在整流电路17与开关电源电路18之间，它们示出初级电源侧A的接地情况，并处于同一电位。另一方面，接地端E3处形成有开关电源电路18,E3和调谐器19的接地端E4及E5示出次级电源侧B的接地情况，并处于同一电位。

如下所述，用上述电路，当出现对地放电时，可保护负载电路不受损害：

例如，当出现对地放电而有一高电压通过天线(未画出)而加到调谐器19的天线输入端子19a上时，连接在调谐器19上的CR组合部件1的放电间隙单元22的间隙因放电而导通，于是使高电压加到市电电源16上。由于高电压不撺到次级电源侧B，因而可使负载电路不受损害。

图10所示电路图表明使用两个上述常规CR组合部件21的例子。

在该间隙放电器件中，两个CR组合部件21和21彼此串联，其中一个CR组合部件由电容C旁路。

两个CR组合部件21和21主要用于例如电视机与磁带录象机的组合，以符合安全标准。

例如，美国UL(保险业者实验室，Underwriters laboratories)标准如下：在公用电视机安全标准中，放电间隙单元22必须至少有1.6mm的间隙；在电视机与磁带录象机组合的安全标准中，其间隙至少为3.2mm，因为须要有双倍的绝缘。

在该CR组合部件21的间隙放电器件中，放电间隙单元22的间隙G(焊接电路图案25和26的端部25a与26a之间的间隙)设定为2.6mm，因此，为了达到3.2mm，必须另外制成一个CR组合部件。于是，为了达到UL标准，可用两个1.6mm间隙的CR组合部件21，以产生3.2mm间隙。

顺便提一下，在上述现有技术中，采用了CR组合件21作为间隙放电器件。因此，在须要用各种电阻的情况下，必须重新制作CR组合部件。

另外，CR组合部件21包括电容24，且在通常连接的情况下，高频分量经电容24通过CR组合部件，结果由市电电源来的高频分量加到调谐器19的次级电路上，或者由调谐器19的次级电路来的高频分量重叠到电源上。因此，有时必须连接CR组合部件21和滤波器20，以切断高频分量。

此外，为了符合电视机与磁带录象机组合的安全标准，采用了两个CR组合部件21，这样，会使元件的数量增加许多。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种间隙放电器件及其安装构件，其中电阻能随情况而变，高频分量的通路较少，并且在其放电间隙单元的间隙中会出现正常放电，不存在安全方面的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种间隙放电器件，包括彼此隔开的导体，使导体之间的间隔用作放电间隙，并且其作用仅作为放电间隙单元，其中，正常时导体间彼此不导通，而当导体间加有过电压时，其间出现放电，使导体间彼此电导通。

此外，本发明提供了一种间隙放电器件的安装构件，其中在印刷电路板上形成有一电阻，该电阻与间隙放电器件并联。

本发明提供了一种只起放电间隙单元作用的间隙放电器件，它包括：一块绝缘板；至少两条引线，插在一块印刷电路板上；以及至少两个导体，与所述引线连接，设置在所述绝缘板上，其中当加有过电压时，在导体间出现放电，使得引线间彼此成为电连接。

另外，本发明提供了一种间隙放电器件的安装构件，其中在印刷电路板上设有一个与间隙放电器件并联的电阻。

图1是构成本发明第一实施例的间隙放电器件实例的电路图；

图2是间隙放电器件的外观图；

图3是覆有树脂的间隙放电器件的外观图；

图4是构成本发明第二实施例的间隙放电器件另一实例的外观图；

图5是修改后的图4所示间隙放电器件的外观图；

图6是用于电视机的间隙放电器件的电路图；

图7是常规CR组合部件一实例的电路图；

图8(a)和8(b)是常规CR组合部件的外观图；

图9是用于电视机的常规CR组合部件的电路图；

图10是常规CR组合部件另一实例的电路图。

以下结合附图描述本发明的最佳实施例。

图1示出本发明的一种间隙放电器件的电路图。图2示出本发明该间隙放电器件的外观。

此间隙放电器件及其安装构件可用在AV设备上，例如电视机和电视机与磁带录象机的组合装置上，以保护设备不受对地放电的高电压影响。

间隙放电器件1只包括一个放电间隙单元2，而作为分离元件的电阻3形成在印刷电路板(未画出)上。该间隙放电器件1大致为矩形，如图2所示，它由一对设在绝缘材料如陶瓷基底的绝缘板4的表面4a上的焊接电路图案(导体)5和6构成。另外，焊接电路图案5和6上接有引线7和8，引线插在印刷电路板上。

焊接电路图案5和6呈长形，且彼此对称，其根部彼此相对伸出，形成凸出端5a和6a。凸出端5a和6a之间的间隙G构成了符合安全标准的放电间隙单元2。

在本实施例中，为了符合美国的UL标准，供电视机用时间隙G设定为1.6mm，供电视机与磁带录象机组合用时间隙G须要双倍绝缘，设定为3.2mm。在本例中，其电路不同于常规CR组合部件，后者包括放电间隙单元、电阻和电容，它们彼此并联连接。对于电视机与磁带录象机的组合，放电间隙单元2应当做成使凸出端5a和6a之间的间隙G有3.2mm。

另一方面，按照UL标准，为了安全，导体间的放电电压设定为1.3KV。因此，最好将间隙放电器件做成在2-3KV时导体间不出现放电，在该间隙放电器件用于其他电气设备(包括电视机)时也如此。

在绝缘板4的背面(未画出)，不印制或贴上银电路图案(现有技术中的导体)。

焊接电路图案5和6可用任何导体印制或贴在绝缘板上。采用焊接电路图案5和6可省去将引线7和8连到绝缘板4上的步骤和将导体装在绝缘板4上的步骤。因此，最好导体本身就是焊接电路图案5和6。

由于电路图案等不形成在绝缘板4的背面，因此绝缘板4不作为电容器工作，不过，由于绝缘板由陶瓷基底等制成，因此在凸出端5a和6a之间易于出现放电。

在没有电容器的间隙放电器件1中，放电间隙单元2形成在绝缘板4上。因此，与在空气中或绝缘体之间出现的放电比较，在绝缘板4上易于出现间隙放电。于是，初级电源侧与次级电源侧之间的距离可以加长，从而可避免初次级电源侧之间的短路。也就是，该间隙放电器件可以稳定地用作对地放电等情况下的过电压保护电路。

如果需要，可在绝缘板4的几乎整个表面上覆盖一层树脂层9，如图3所示。在绝缘板4上覆盖树脂层可保护焊接电路图案5和6，使之不会剥落。最好不将焊接电路图案5和6的凸出端5a和6a覆盖住树脂层9(如图3所示)，以免妨碍放电。

以下描述形成带有电极的间隙放电器件的实例。

图4所示的间隙放电器件10按下述方式形成：用印刷-蚀刻法将导体即银糊印制到绝缘板4的表面4a上，然后使其焙干硬化。

在间隙放电器件10中，银糊两侧部分做成锯齿状并彼此相对，于是构成5对凸起，形成了凸出端11a和12a。凸出端11a和12a形成了放电间隙单元2。于是，可在多个凸出端11a和多个凸出端12a之间出现放电，因而可达到稳定放电，其放电部分的电弧小于只有一对凸出端情况下的电弧。另外，该间隙放电器件10的工作寿命也较长。

在图5所示的间隙放电器件13中，彼此相对的导体两侧成锯齿状，形成了多对凸出端14a和15a。这些凸出端14a和15a提供了多个放电间隙。因此，与上述间隙放电器件10类似，其放电也是稳定的。

图6示出电视机中采用的上述间隙放电器件1的实例的电路图。

在电视机中，放电间隙单元2插在市电电源16侧与电视机调谐器19侧之间。图6的电路，其主要安排与图9所示的前述常规电路相当，因此，用同样的标号或字母来表示与图9中标号所表示的图6中的功能对应的部件。

如图6所示，间隙放电器件1接在电视机的市电电源16与调谐器19之间。因此，放电器件1的放电间隙单元2通常不导通，也就是初级电源侧A的市电电源16与次级电源侧B的调谐器19绝缘。

以下描述对地放电时如何防止负载电路损坏。

在例如因出现对地放电而有一高电压经过天线(未画出)加到调谐器19的天线输入端子19a上时，连到调谐器19上的间隙放电器件1的放电间隙单元2通过放电而导通，于是高电压转到市电电源16上。这样，高电压不再加到产品的次级电源侧B，从而保护了负载电路使之不受损害。

在上述实施例中，间隙放电器件1插在电视机的市电电源16侧与调谐器19侧之间，不过，本发明不局限于此。也就是，作为对抗对地放电的措施，间隙放电器件也可以插在连到次级电源侧的电路(次级电路)与市电电源之间，或插在市电电源的电源线之间。

上述间隙放电器件具有以下作用和优点：

彼此间隔安排的导体之间通常不导通，但是，当加有高电压时，导体间会出现放电，于是导体间彼此导通。因此，如果情况许可，可将除放电间隙单元以外的元件安装在印刷电路板侧。于是，当须要改变除放电间隙单元以外的其他元件时，不须要重新制作间隙放电器件。此外，不须要安装电容或电阻，因为没有用到它们。这意味着可以减少间隙放电器件的元件数量。

由于在印刷电路板上形成与间隙放电器件并联的电阻，因此在情况许可时可以随情况不同而采用电阻值不同的电阻。

再有，在本发明的间隙放电器件中，当加有过电压时，在绝缘板上的至少两个导体之间会出现放电，从而使两条或多条引线之间彼此电连接。由于引起在绝缘板上导体之间的放电，于是与在空气中或绝缘体之间的放电比较，可随情况不同中而产生放电。

Claims (14)

1．一种间隙放电器件，包括彼此隔开的导体，使导体之间的间隔用作放电间隙，并且其作用仅作为放电间隙单元，

其中，正常时所述导体间彼此不导通，而当所述导体间加有过电压时，其间出现放电，使所述导体间彼此电导通。

2．如权利要求1所述的间隙放电器件，其特征在于，所述导体由焊料构成。

3．如权利要求1所述的间隙放电器件，其特征在于，所述导体为电极，这些电极彼此间隔预定距离相对而置。

4．如权利要求3所述的间隙放电器件，其特征在于，所述电极带有彼此相对凸起的凸出端。

5．如权利要求4所述的间隙放电器件，其特征在于，每个所述电极都有多个凸出端。

6．一种如权利要求1所述间隙放电器件的安装构件，包括一个电阻，该电阻形成在一印刷电路板上，与所述间隙放电器件并联。

7．如权利要求6所述的间隙放电器件的安装构件，其特征在于，所述间隙放电器件设在产生高电压的部件与吸收该高电压的部件之间。

8．一种只起放电间隙单元作用的间隙放电器件，包括：

一块绝缘板；

至少两条引线，插在一块印刷电路板上；以及

至少两个导体，与所述引线连接，设置在所述绝缘板上，

其中当加有过电压时，在所述导体间出现放电，使得所述引线间彼此成为电连接。

9．如权利要求8所述的间隙放电器件，其特征在于，所述引线通过熔焊连到所述绝缘板上，且所产生的焊区作为所述导体用。

10．如权利要求8所述的间隙放电器件，其特征在于，连有所述引线的所述绝缘板，其至少一个表面用树脂覆盖。

11．如权利要求10所述的间隙放电器件，其特征在于，其间可出现放电的所述绝缘板上的导体不受树脂覆盖。

12．一种如权利要求8所述间隙放电器件的安装构件，包括一个电阻，该电阻与所述间隙放电器件并联，并设置在印刷电路板上。

13．如权利要求12所述的间隙放电器件的安装构件，其特征在于，所述间隙放电器件设在接市电电源的一电源线与一次级电路之间。

14．如权利要求13所述的间隙放电器件的安装构件，其特征在于，所述次级电路为一调谐器的天线输入端。

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