CN206061297U - 一种防雷电路板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防雷电路板结构，包括PCB板和防雷模块，所述防雷模块包括防雷模组、插拔底座和感性器件，所述感性器件和所述插拔底座电性连接并固设于所述PCB板上，所述防雷模组包括第一防雷模组和第二防雷模组，所述第一防雷模组、所述第二防雷模组通过所述插拔底座电性连接到所述感性器件，所述感性器件包括退耦器。上述防雷电路板结构将防雷模块与退耦器焊接于PCB板上，代替了防雷模块与退耦器之间传统的线缆连接，消除了线缆连接中线缆长度的增加造成的残压水平的增加，提高了防雷效果；防雷模组通过与插拔底座的插接结构连接到退耦器，安装维护方便。上述防雷电路板结构取消了线缆连接结构，节约成本，同时方便进行大批量机械化生产制造。

Description

一种防雷电路板结构

技术领域

本实用新型涉及防雷技术领域，具体涉及种防雷电路板结构。

背景技术

雷电的对电力设备的入侵产生极大的电压和电流，给电力设备带来巨大的损害。根据雷电入侵模型和损坏比例来看，雷电流主要从电源端口入侵至系统，造成基站内电源设备和通信设备损坏。

目前大多防雷装置一般采用多级串联防护方式来对基站内的电源设备和通讯设备进行防护，多级串联防护方式的防雷装置包括B级防雷器、退耦器、C级防雷器，在使用过程中使用电缆线将每个器件进行连接。由于电源防雷系统必须采用多级防雷保护电路，每级防雷保护电路的安装距离一般要求大于10米，如此增加了线缆的长度，同时增加了材料成本、生产成本和人工工时，而且线缆长度的增加会造成防雷装置的残压水平增高，防护效果不好。传统防雷装置的防雷模块焊接在防雷装置内，损坏后无法快速安装与维护；线缆连接方式的生产及安装每个步骤都需要人工操作，无法实现机械化大批量生产，造成生产制造成本居高不下，不利于推广。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种防雷电路板结构，采用PCB板取代传统串联型防雷箱的线缆连接以及使用了可插拔防雷模块，既能减少防雷模块的残压水平，又能实现快速安装与维护，利于实现机械化大批量生产，减少生产成本。

一种防雷电路板结构，包括PCB板和防雷模块，所述防雷模块包括防雷模组、插拔底座和感性器件，所述感性器件和所述插拔底座电性连接并固设于所述PCB板上，所述防雷模组包括第一防雷模组和第二防雷模组，所述第一防雷模组、所述第二防雷模组通过所述插拔底座电性连接到所述感性器件。

进一步地，所述防雷模块还包括第三防雷模组，所述第一防雷模组设有输入端和PE端，所述第二防雷模组设有输出端和GND端，所述第一防雷模组、所述第二防雷模组之间串联有所述感性器件并设于所述输入端和所述输出端之间；所述PE端和所述GND端之间也设有所述感性器件，所述第三防雷模组并联于所述第一防雷模组、所述第二防雷模组之间的所述感性器件两端并固设于所述PCB板上。

进一步地，所述第一防雷模组至少包括一个第一防雷模块，所述第一防雷模块包括模块壳体、固设于所述模块壳体上的插拔端子以及固设于所述模块壳体内的第一防雷模块电路，所述插拔端子电性连接到所述第一防雷模块电路；所述第二防雷模组至少包括一个第二防雷模块，所述第二防雷模块包括模块壳体、固设于所述模块壳体上的插拔端子以及固设于所述模块壳体内的第二防雷模块电路，所述插拔端子电性连接到所述第二防雷电路；所述第一防雷模块和所述第二防雷模块分别通过插拔端子插接到插拔底座。

进一步地，所述第一防雷模块电路包括第一芯片端和并联于所述芯片端的至少三个TOMV芯片，所述第二防雷模块电路包括相互连接的第二芯片端和一个TMOV芯片，所述第一芯片端和所述第二芯片端分别电性连接到所述插拔端子。

进一步地，所述插拔端子为可插拔端子，包括公头端子、母头端子中的一种，所述插拔底座包括公头底座、母头底座中的一种，所述插拔端子通过所述公头端子或母头端子对应插接到所述插拔底座的母头插座或公头插座中。

进一步地，所述感性器件包括电感退耦器、雷电流频率阻抗控制器（ALFB）中的一种。

进一步地，所述PCB板包括铜箔，所述铜箔包括用于将所述感性器件、所述插拔底座和所述第三防雷模块电性连接起来的多条铜箔线，每条所述铜箔线宽度为10mm以上，厚度为3OZ以上。

进一步地，所述第三防雷模组包括开关型防雷器件、开关型电路中的一种。

进一步地， 所述输入端、所述输出端、所述PE端和所述GND端焊接于所述PCB板。

上述防雷电路板结构中，采用PCB板取代传统串联型防雷箱的线缆连接，降低了防雷模块的残压水平，减少了线缆，提高防雷效果的同时也降低了生产成本，利于进行大批量机械化生产制造。上述防雷电路板结构还采用了可插拔防雷模组，防雷模组中的防雷模块单独工作，某个防雷模块损坏了也不影响其他模块的正常使用，通过简单插拔即可实现安装以及维护，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的第一防雷模块电路结构示意图。

图2是本实用新型实施例的第二防雷模块电路结构示意图。

图3是本实用新型实施例的第一防雷模块或第二防雷模块插接到PCB板上的示意图。

图4是本实用新型实施例的防雷模块电路结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1~图4，一种防雷电路板结构，包括PCB板30和防雷模块，防雷模块包括防雷模组、插拔底座和感性器件，插拔底座32有多个，多个感性器件和多个插拔底座32电性连接并固设于PCB板30上，防雷模组包括第一防雷模组和第二防雷模组，第一防雷模组、第二防雷模组通过插拔底座32电性连接到感性器件，第一防雷模组、第二防雷模组分别通过电性插接结构连接到插拔底座32。优选的，感性器件选用雷电流频率阻抗控制器（即ALFB）56。

进一步地，防雷模块还包括第三防雷模组，第一防雷模组设有输入端51和PE端53，第二防雷模组设有输出端52和GND端54，第一防雷模组、第二防雷模组之间串联有雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56并设于输入端51和输出端52之间；PE端53和GND端54之间也设有雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56，第三防雷模组并联于第一防雷模组、第二防雷模组之间的雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56两端并固设于PCB板30上。进一步地，输入端51、输出端52、PE端53和GND端54焊接于PCB板30，方便进行接线连接。

进一步地，参照图3，图3是第一防雷模块或第二防雷模块的外形结构以及与PCB板30插接的示意图，图中PCB板30是局部结构示意图。第一防雷模组至少包括一个第一防雷模块，第一防雷模块包括模块壳体41、固设于模块壳体41上的插拔端子42以及固设于模块壳体内的第一防雷模块电路10，插拔端子42电性连接到第一防雷模块电路10；第二防雷模组至少包括一个第二防雷模块20，第二防雷模块包括模块壳41、固设于模块壳体41上的插拔端子42以及固设于模块壳体41内的第二防雷模块电路20，插拔端子42电性连接到第二防雷电路；图3中，第一防雷模块或第二防雷模块通过插拔端子42插接到插拔底座32。

在本实施例中，参照图3、图4所示，优选的，输入端51和输出端52分别包括L1端、L2端、L3端、N端并焊接在PCB板30上，输入端51和输出端52的L1端、L2端、L3端、N端分别通过L1线、L2线、L3线、N线连接。L1线、L2线、L3线、N线为PCB板30上的多条铜箔线58，其前段的L1线、L2线、L3线与N线之间分别并联有第一防雷模块电路10a、10b、10b构成前级防雷保护模块，其中段的L1线、L2线、L3线和N线分别串联焊接有雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56，后段的L1线、L2线、L3线与N线之间分别并联有第二防雷模块电路20a、20b、20c构成后级防雷保护模块，前级防雷保护模块和后级防雷保护模块对设备进行多级保护，前级防雷保护模块和后级防雷保护模块之间串联的雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56，实现了前级保护模块的高放电电流和降低了后级保护模块的残压，提高了防雷设备的防护效果。进一步地，第三防雷模块选用开关型防雷器件，设于N线上的雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56两端与PE端53之间分别并联有开关型防雷器件，优选的，开关型防雷器件选用气体放电管（GDT）55。

进一步地，在PE端53与GND端54之间串联雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56，将设备和系统内的PE地53和GND地51（工作地、保护地）进行分类、隔离，雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56工作频段和抑制阻抗在100hz-1Mhz之间，对直流和工频50Hz的电流无抑制作用。可对该范围内的雷电流频率呈现不同的阻抗，实现对雷电频率阻抗抑制、隔离。防止PE地53的雷电流高压反击至被保护设备的GND地54（工作地、保护地）。PE端53与GND端54之间的电气连接使用PCB板铜箔58进行电气连接，短路电流大于50A，防护范围大。

进一步地，参照图1~图3所示，第一防雷模块电路10包括第一芯片端12和并联于第一芯片端12的三个TOMV芯片11，第二防雷模块电路20包括相互连接的第二芯片端22和一个TMOV芯片11，第一芯片端12和第二芯片端22分别电性连接到插拔端子42。第一防雷模块电路10和第二防雷模块电路20可以并联多个TMOV芯片11来提高抵抗雷电流冲击强度，第一防雷模块电路10是前级保护模块，第二防雷模块电路20是后级保护模块，第一防雷模块电路10抵抗雷电流冲击的强度要大于第二防雷模块电路20。

进一步地，参照图1~图3所示，插拔端子42为可插拔端子，包括公头端子、母头端子中的一种，插拔底座包括公头底座、母头底座中的一种，插拔端子42通过公头端子或母头端子对应插接到插拔底座32的母头插座或公头插座中。第一防雷模块和第二防雷模块通过插拔端子42快速的安装到插拔底座32中或从插拔底座32中拆卸，安装维护及其方便。每个第一防雷模块和每个第二防雷模块单独工作并且其内部的TMOV芯片11设有保护电路，TOMV芯片11损坏了只影响某个第一防雷模块或某个第二防雷模块的正常使用，对其他的第一防雷模块和第二防雷模块没有影响。

本实施例中，参照图3、图4，PCB板30包括铜箔58，铜箔58包括用于将雷电流频率阻抗控制器（ALFB56、插拔底座32和气体放电管（GDT）55电性连接起来的多条铜箔线58，多条铜箔线的作用是代替传统的线缆连接，减少线缆长度增加造成的残压增加。每条铜箔线58要承受雷电流的冲击，其规格尺寸要比一般的PCB铜箔要高，优选的，每条铜箔线58宽度至少为10mm以上，厚度至少为3OZ以上。在上述规格尺寸下，L1线、L2线、L3线、N线整个回路（输入至输出端）能耐受380V/50A以上的工频负载电流。第一防雷模块电路10a、10b、10b构成前级防雷保护模块能耐受65KA（8/20us）以上的模拟雷电冲击；第二防雷模块电路20a、20b、20c构成后级防雷保护模块能耐受25KA（8/20us）以上的模拟雷电冲击；串联在L1线、L2线、L3线、N线中的雷电流频率阻抗控制器（ALFB）56能满足通过380V/50A以上的工频负载电流要求。

上述防雷电路板结构中，采用PCB板取代传统串联型防雷箱的线缆连接，降低了防雷模块的残压水平，减少了线缆，提高防雷效果的同时也降低了生产成本，利于进行大批量机械化生产制造。上述防雷电路板结构还采用了可插拔防雷模组，防雷模组中的防雷模块单独工作，某个防雷模块损坏了也不影响其他模块的正常使用，通过简单插拔即可实现安装以及维护，使用方便。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种防雷电路板结构，其特征在于，包括PCB板和防雷模块，所述防雷模块包括防雷模组、插拔底座和感性器件，所述感性器件和所述插拔底座电性连接并固设于所述PCB板上，所述防雷模组包括第一防雷模组和第二防雷模组，所述第一防雷模组、所述第二防雷模组通过所述插拔底座电性连接到所述感性器件。

2.如权利要求1所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述防雷模块还包括第三防雷模组，所述第一防雷模组设有输入端和PE端，所述第二防雷模组设有输出端和GND端，所述第一防雷模组、所述第二防雷模组之间串联有所述感性器件并设于所述输入端和所述输出端之间；所述PE端和所述GND端之间也设有所述感性器件，所述第三防雷模组并联于所述第一防雷模组、所述第二防雷模组之间的所述感性器件两端并固设于所述PCB板上。

3.如权利要求2所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述第一防雷模组至少包括一个第一防雷模块，所述第一防雷模块包括模块壳体、固设于所述模块壳体上的插拔端子以及固设于所述模块壳体内的第一防雷模块电路，所述插拔端子电性连接到所述第一防雷模块电路；所述第二防雷模组至少包括一个第二防雷模块，所述第二防雷模块包括模块壳体、固设于所述模块壳体上的插拔端子以及固设于所述模块壳体内的第二防雷模块电路，所述插拔端子电性连接到所述第二防雷电路；所述第一防雷模块和所述第二防雷模块分别通过插拔端子插接到插拔底座。

4.如权利要求3所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述第一防雷模块电路包括第一芯片端和并联于所述芯片端的至少三个TOMV芯片，所述第二防雷模块电路包括相互连接的第二芯片端和一个TMOV芯片，所述第一芯片端和所述第二芯片端分别电性连接到所述插拔端子。

5.如权利要求3所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述插拔端子为可插拔端子，包括公头端子、母头端子中的一种，所述插拔底座包括公头底座、母头底座中的一种，所述插拔端子通过所述公头端子或母头端子对应插接到所述插拔底座的母头插座或公头插座中。

6.如权利要求1所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述感性器件包括电感退耦器、雷电流频率阻抗控制器中的一种。

7.如权利要求2所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述PCB板包括铜箔，所述铜箔包括用于将所述感性器件、所述插拔底座和所述第三防雷模块电性连接起来的多条铜箔线，每条所述铜箔线宽度至少为10m以上，厚度至少为3OZ以上。

8.如权利要求7所述的防雷电路板结构，其特征在于，所述第三防雷模组包括开关型防雷器件、开关型电路中的一种。

9.如权利要求2所述的防雷电路板结构，其特征在于， 所述输入端、所述输出端、所述PE端和所述GND端焊接于所述PCB板。