CN215498235U - 一种保护电路以及电气线路、消防电子设备、供电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电路保护领域,在本实用新型的中提供了一种保护电路以及串联有该保护电路的电气线路、消防电子设备、供电保护装置。其中,保护电路包括:第一节点、第二节点、第三节点;以及过流保护单元,连接于所述第一节点和所述第三节点之间;过压保护单元,连接于所述第二节点和所述第三节点之间。其中,所述第一节点用于连接电源的正极性端;所述第三节点用于连接负载的正极性端;所述第二节点用于连接所述电源的负极性端和所述负载的负极性端。籍此,为提升了消防电子设备/系统的可维护性,以便于过压/过流导致损坏后的维修。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路的过流/过压保护领域,具体涉及一种针对过压/过流电源输出量的保护电路以及连接有该保护电路的电气线路、配置有该电气线路的消防电子设备。
背景技术
消防电子设备包括:消防应急照明设备、疏散指示设备和火灾报警设备/系统,等等。消防应急照明和疏散指示系统是为在人员疏散和发生火灾时仍需工作的场所提供照明和疏散指示的系统,被广泛应用在各类建筑,由应急灯具、集中电源、分配电箱和控制器等装置组成,各个装置内都设有电路,系统的运作依赖于各个装置内的电路之间的相互配合。
现市面上的电路大多都通过贴片或者插件的方式,在消防应急照明设备、疏散指示系统和火灾报警系统中的电路上安装保护元器件,保护元器件主要起过载保护作用,当电路发生故障和异常时,伴随着电流或电压、温度等指标,升高到一定的高度的时候,保护元器件会断开电路的电能供应,从而达到保护电路中除保护元器件之外的其他元器件的作用。
但这些保护性的电路结构存在较大的问题,1)保护性元器件断开电路后,尤其是保护性元器件损坏失效后,整个电路板也会立即失效、无法工作,用户只能把电路板拆卸后寄回厂家进行更换元器件,维修耗时长;2)受成本等因素的限制,保护性元器件和其他元器件整合在同一块PCB上且彼此之间的距离较近,当保护元器件断路时,有可能会产生火花,这也会损坏电路中的其他元器件。
实用新型内容
如果能够提升在过流/过压情况下对电路的保护能力,或者,在过流/过压故障产生后消防电子设备或相关电气线路的可维护性/可维修性,将对消防电子设备是有益的。
在本实用新型的一个实施例中,提供了一种保护电路,包括:第一组节点,该第一组节点可选地进一步包括第一节点、第二节点、第三节点;以及该保护电路还包括
过流保护单元,连接于所述第一节点和所述第三节点之间;
过压保护单元,连接于所述第二节点和所述第三节点之间。其中,对于电源,其正极性端、负极性端,分别为该电源的正极性输出端和负极性输出端;而对于负载,其正极性端、负极性端,分别为该负载的正极性输入端和负极性输入端。
可选地,如果过流保护单元被串联于负载的正极性输入端,则所述第一节点用于连接电源的正极性端;所述第三节点用于连接负载的正极性端;所述第二节点用于连接所述电源的负极性端和所述负载的负极性端。
备选地,如果过流保护单元被串联于负载的负极性输入端,则所述第一节点用于连接电源的负极性端;所述第三节点用于连接所述负载的负极性端;所述第二节点用于连接所述电源的正极性端和所述负载的正极性端。
可选地,一些实施例的保护电路,还包括基板,承载所述过流保护单元和所述过压保护单元;所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点分别为所述基板上的插件孔或焊盘。
基板(或称为PCB基板)上的焊盘,可被实施为插针焊盘或表贴焊盘的形式。插针焊盘有焊孔,主要用于焊接插脚元件;而表贴焊盘没有焊孔,主要用于焊接表贴元件。可选地,一些实施例的保护电路中,所述第二节点进一步分化为第一子节点和第二子节点,而且两者之间互相连接;所述第一子节点和第二子节点、所述第一节点、所述第三节点分别为位于所述基板周边的插件孔或插针焊盘。
可选地,一些实施例的保护电路中,a)所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点、所述第二子节点和所述第一子节点,分别开设于所述基板的四个角处,方便对外连接电线等。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点分别开设于所述长方形基板的第一长边的两个端部;所述第一子节点和所述第二子节点,分别开设于所述长方形基板上与所述第一长边相对的第二长边的两个端部;其中,所述第一节点、所述第三节点,分别与所述第一子节点、所述第二子节点横跨所述基板相对。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述过流保护单元和所述过压保护单元,串联于所述第一节点和所述第二节点之间;所述第三节点位于所述过流保护单元和所述过压保护单元之间。当然,所述过流保护单元和所述过压保护单元在所述第一节点和所述第二节点之间的串联,并不排除在第一节点和所述第二节点之间的串联线路上,例如在过流保护单元和过压保护单元之间,还串联有其他的电子器件。此处以及申请的其他一些实施例中相关的电子模块、元器件之间的串联,也与此同理,不再赘述。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述过压保护单元为瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种;以及,所述过流保护单元为第一过流断路器件,所述第一过流断路器件包括以下三者中一个或多个:i)第一保险丝、ii)印刷于所述基板上的蛇形线,或者iii)印刷于所述基板上的铜丝。
可选地,一些实施例的保护电路中,在所述基板上,沿所述蛇形线或者所述铜丝的一侧或两侧开设有散热孔/散热槽。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的正极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。这意味着:对于第二节点包括相互连接的第一子节点和第二子节点的情况,单向瞬变电压抑制二极管的负极与第一子节点和第二子节点均存在电连接的关系。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。
针对一些实施例的保护电路,其中的第二节点可以被定义为:连接电源的负极性端,而第一节点可以被定义为连接电源的正极性端,但在实际使用该保护电路的过程中,第一节点和第二节点可能被误连接于电源的输出端,即与上述的极性定义相反地将保护电路连接至电源的输出端。针对这些情况,一些实施例中的双向瞬变电压抑制二极管将跨接于电源的输出端之间,这将在上述的“反接/误接”的情况下,依然对负载电路进行保护。当然,1)第三节点、第一节点或者第二节点与2)电源输出端、或者负载的电路板的输入端,之间可以是直接连接,但优选地也可以通过电路板上的电线或者,或称为导线/引线(leadingwire),分别间接地建立电连接。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点;所述瞬变电压抑制二极管的第二端连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
可选地,一些实施例的保护电路中,所述保护电路还包括第二过流断路器件;以及,所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端共同连接于所述第二过流断路器件的第一端,所述第二过流断路器件的第二端连接于所述第三节点;其中,所述第二过流断路器件包括:i)第二保险丝,或者ii)印刷于所述基板上的蛇形线或者铜丝。
在本申请的另一些实施例中,还提出了一种电气线路,包括:本申请的任一实施例中的保护电路,该保护电路串联于所述电气线路中,间隔于电气线路两端的电气单元(例如分别为电源、负载)之间。
可选地,一些实施例的电气线路进一步包括第一对电线和第二对电线,该第一对电线和第二对电线,通过所述保护电路相连接;以及,所述保护电路的形状与所述第一对电线和第二对电线的走向一致。
可选地,一些实施例的电气线路中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
作为另一种备选方案,在一些实施例的电气线路中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
可选地,一些实施例的电气线路中,所述电气线路为电源线,还包括保护套,围闭或套设于所述保护电路,所述保护套的两端分别固定于a)所述第一对电线的第一端,和b)所述第二对电线的第一端;以及,
所述保护套包括与所述保护电路的外廓相适配的柱面体,该柱面体呈圆形或扁平形状,与所述第一对电线或第二对电线的形状和走向相一致,并a)在径向维度上大于所述第一对电线或第二对电线;或者b)与所述第一对电线或第二对电线在径向维度上相当。
第一对电线和第二对电线的形状和走向是一致的,如果保护套的形状和布设走向与第一对电线和第二对电线一致,则保持了电气线路外观上的一致性和可安装性、最大程度兼容用户对此类电源线的使用习惯,提升了电源线的可使用性,使得保护套和电线之间的可连接性。进一步地,在保护套和电线的维度相当的前提下,如果保护套的直径(略)大于电线的直径,则将给内部的保护电路及其基板保留更大的空间,允许保护电路及其基板具有更大的体积,在一定程度上,这可以提升保护电路的额定保护功率,也降低了保护电路及其基板的制造难度,提升了电源线和保护电路的可制造性,同时,保护电路在电源线中的位置也更加容易识别。因为,一般而言,当过压、过流情况发生于保护电路中时,保护电路及其保护套有可能会发生爆裂或者变形的情况。保护电路及其保护套在电源线上具有比较显著的尺寸区别,将有利于用户快速定位并排查可能发生的过压/过流故障。
在本申请的再一些实施例中,还提出了一种消防电子设备,包括本申请的任一实施例的电气线路,该电气线路连接于所述消防电子设备中电路板的正极性输入端和负极性输入端,其中,所述消防电子设备为以下至少一个:消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、消防应急照明控制器、火灾报警系统/设备。这意味着:在本申请的其他一些实施例中的负载,可以是多种类型的用电设备,例如消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、或者消防应急照明控制器,等等。同理,其他一些实施例中的电源线,不仅可以直接连接终端用电设备,例如各种消防应急灯具,还可以用于连接这些消防应急灯具的控制器,从而防止来自电源的过流/过压电信号对这些设备的影响。
应当理解:上述一些实施例中的第二节点与所述电源的负极性端和所述负载的负极性端之间的连接,包括a)第二节点被配置为直接连接所述电源的负极性端和所述负载的负极性端,也包括b)第二节点与电源的负极性端和负载的负极性端中一者或两者之间通过保险丝、电线/导线,等其他器件间接连接。
本申请的一些实施例中的保护电路中的(电路)节点也可以被实施为连接头/插接头/插接端子的形式。例如,在本实用新型的另一个实施例中,还提供了一种保护电路,包括:第一组节点(例如连接头),过流保护单元,过压保护单元。该第一组连接头进一步包括第一连接头、第二连接头、第三连接头;
过流保护单元,连接于所述第一连接头和所述第三连接头之间;
过压保护单元,连接于所述第二连接头和所述第三连接头之间。
在本实用新型的一些实施例中,将消防系统(例如用于消防应急照明/疏散指示的电子设备)中的保护电路在物理上独立设置,例如将保护电路实施为一个插接式、可插拔式的印刷电路板(PCB),可插接于消防应急照明/疏散指示设备中其他的一个或多个PCB板上,以构成相互插接组合的电路。对应地,这些实施例中的插接式保护电路,还包括第一基板,承载所述第一组连接头、过流保护单元和过压保护单元。
可选地,一些实施例中的保护电路中,a)所述过压保护单元与所述第二连接头、b)所述过压保护单元与所述第三连接头,c)所述过流保护单元与所述第二连接头、d)所述过流保护单元与所述第三连接头,分别通过印制于所述第一基板上的导线相连接。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述第一组连接头并排地突出于所述第一基板的一个侧边。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述过流保护单元和所述过压保护单元,串联于所述第一连接头的导电部和所述第二连接头的导电部之间;所述第三连接头的导电部从所述过流保护单元和所述过压保护单元两者之间的导线上延伸形成。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述过压保护单元为瞬变电压抑制(TVS)二极管、压敏电阻(MOV)、气体放电管(Gas Discharge Tubes,GDT)或者稳压二极管中至少一种;以及,所述过流保护单元为过流断路器件。
过压保护单元和过流保护单元等保护性元器件的动作是存在响应时间的,当电路上出现瞬间升高并超过设计阈值的过载情况时,如果过压保护单元和过流保护单元响应性能不够,则容易对电路中的元器件造成损坏;或者,电流和电压会击穿击穿保护元器件的同时,也容易直接损坏保护元器件后面的其他元器件。在这个方面,一些实施例中采用瞬变电压抑制二极管,进一步提升了过压保护单元针对浪涌电压、瞬变的过高电压的快速响应性能。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述过流断路器件包括第一保险丝器件(或简称第一保险丝)和/或蛇形线,例如,所述过流断路器件可以是一段蛇形线和一个保险丝的串联体。利用比较窄、长度有限的蛇形线,可以在一定程度上起到保险丝的作用,有助于实现过载保护。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述第二连接头被配置为连接电源的负极;所述第一连接头被配置为连接电源的正极,换言之;第一连接头可以用于连接电源的正极。所述第三连接头被配置为用于连接所述负载的正极性输入端(亦即:负载的电流流入端)。
当然,可以理解:该实施例第一连接头与电源的正极之间的连接,以及其他一些实施例中所提及的两个部件、或两个模块之间的连接,可以是直接的连接或通过第三个部件/模块形成的间接连接。例如,在第四连接头与第一接线端子相连接,而第一接线端子连接于电源的正极的情况下,通过第一连接头与第四连接头之间的插接配合,第一连接头可以通过第四连接头和第一接线端子连接于电源的正极。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于所述第二连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。
作为一个备选方案,保护电路也可以主要从负载电路的负极性输入端对该负载电路进行针对“过压”、“过流”的保护。例如,一些实施例中的保护电路中,第一保险丝可以被串联于负载电路的负极性输入端(亦即:负载电路的电流流出端)所述第二连接头被配置为(间接地)连接电源的正极;所述第一连接头被配置为(间接地)连接电源的负极;所述第三连接头被配置为连接负载的负极性输入端。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的正极和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头/第三插接端子,所述单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于所述第二连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,包括两个或两个以上的TVS二极管,其中一部分TVS二极管与另一部分TVS二极管被反向并联。
可选地,一些实施例中的保护电路中,所述保护电路还包括第二保险丝;以及,
所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一保险丝的第一端共同连接于所述第二保险丝的第一端,所述第二保险丝的第二端连接于所述第三连接头。
一种消防电子设备(亦即:用于消防的电子设备/用于消防系统的电子设备),包括:
第二组连接头,第一接线端子,第二接线端子,负载;
其中,第二组连接头进一步包括第四连接头、第五连接头和第六连接头;以及
所述第一接线端子连接于所述第四连接头,所述第二接线端子连接于所述第五连接头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第一接线端子,用于连接电源正极;所述第二接线端子,用于连接电源负极;所述第六连接头连接于负载的正极性输入端,负载的负极性输入端连接于所述第五连接头。
可以理解:正极性输入端即负载电路在工作状态下的电流流入端,一般被直接或者间接地连接至电源的正极;负极性输入端为:负载电路在工作状态下的电流流出端,一般被直接或者间接地连接至地或电源负极。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第一接线端子,用于接入电源负极;所述第二接线端子,用于接入电源正极;所述第六连接头连接于负载的负极性输入端,负载的正极性输入端连接于所述第五连接头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,还包括如其他任一实施例中的保护电路,i)所述第四连接头、第五连接头和第六连接头与ii)所述第一连接头、第二连接头和第三连接头,分别适配并对应地布设,所述第一连接头、第二连接头和第三连接头对应地插接于所述第四连接头、第五连接头和第六连接头中。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,还包括第二基板,物理上独立于(physically independent to)第一基板,该第二基板用于承载所述第二组连接头,所述第一接线端子,所述第二接线端子、所述负载电路,以及负载。其中,负载可以包括控制电路,还可以包括被控制电路所控制的:消防应急照明设备、消防应急指示设备、火灾报警系统等设备或系统中的一个或多个。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第二组连接头均为母头,所述第一组连接头均为公头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第二组连接头均为公头,所述第一组连接头均为母头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第二组连接头和所述第一组连接头,均为插接端子,所述第二组连接头中每一者包括相互连接的连接片和连接脚,所述连接片两端对称向内弯折形成一对孔;所述第一组连接头中每一者,均为与所述弯折的连接片适配的片状插头。籍此,进一步提升连接器的连接性(connectivity)。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第四插接端子的连接脚,在所述第二基板上与所述第一接线端子相连;所述第五插接端子的连接脚,在所述第二基板上与所述第二接线端子相连;所述第六插接端子的连接脚,在所述第二基板上与负载的所述正极性输入端。第一接线端子,用于通过导线等方式接入(configured to receive)电源正极;所述第二接线端子,则用于连接电源负极。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第四插接端子的连接脚,在所述第二基板上与所述第一接线端子相连;所述第五插接端子的连接脚,在所述第二基板上与所述第二接线端子相连;所述第六插接端子的连接脚,在所述第二基板上与负载的所述负极性输入端。所述第一接线端子,用于连接电源负极;所述第二接线端子,用于连接电源正极。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述电源为低压电源,其额定电压为36伏特。
另外,如果还能够提升消防电子设备在其中的保护电路失效后的可维护性,也将对消防电子设备是有益的。
本实用新型还提出了一种实施例的消防电子设备,包括保护电路,第一接线端子,第二接线端子,负载,所述保护电路与所述负载之间的连接器;
所述连接器包括对应的第一组多个连接头和第二组多个连接头;
所述保护电路包括,过流保护单元和过压保护单元,连接于所述第一组多个连接头;
所述第二组多个连接头,连接于所述负载、所述第一接线端子和所述第二接线端子;
所述第一组多个连接头,可插接于所述第二组多个连接头,以使所述过压保护单元并联于所述负载,以及,所述第一接线端子经由所述过流保护单元和负载,连接于第二接线端子,或者说,环回所述第二接线端子。
本领域技术人员应当理解过压保护单元与所述负载之间的并联。例如,如果过压保护单元为稳压二极管或者单向TVS二极管,则二极管的负极连接于负载的正极性输入端,而二极管的正极则连接于负载的负极性输入端,不再赘述。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述第一接线端子通过所述过流保护单元和所述过压保护单元连接于/环回所述第二接线端子。
当然,在这(些)实施例中的环回的路径上,所经由的电路器件/组件的先后顺序是不限的。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,第一组多个连接头包括第一连接头、第二连接头、第三连接头;所述第二组多个连接头包括第四连接头、第五连接头、第六连接头;
所述第一连接头、第二连接头、第三连接头分别对应插接于所述第四连接头、第五连接头、第六连接头。
本领域技术人员应当理解此处各个连接头以及与接线端子之间的连接关系,例如具有母头的第四连接头,被连接于:a)第一连接头和b)第一接线端子。这意味着,第四连接头的插脚在PCB上与第一接线端子相连接,而具有公端的第一连接头,插接入该第四连接头的插孔中。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述过压保护单元选自瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种。所述过流保护单元为过流断路器件。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述过流断路器件优选为第一保险丝。
可选地,所述第一连接头、第二连接头、第三连接头均构造为插头;所述第四连接头、第五连接头、第六连接头均构造为插座。
可选地,所述第一连接头、第二连接头、第三连接头均构造为插座;所述第四连接头、第五连接头、第六连接头均构造为插头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于所述第二连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。所述第六连接头连接于所述负载的正极性输入端。所述第一接线端子连接于所述第四连接头,所述第二接线端子和所述第五连接头均连接于所述负载的负极性输入端。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于所述第二连接头,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。所述第六连接头连接于所述负载的负极性输入端。所述第二接线端子连接于所述第四连接头,所述第一接线端子和所述第五连接头均连接于所述负载的正极性输入端。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述瞬变电压抑制二极管为双向瞬变电压抑制二极管;所述双向瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头,所述双向瞬变电压抑制二极管的第二端连接于所述第二连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。所述第六连接头连接于所述负载的正极性输入端。所述第一接线端子连接于所述第四连接头,所述第二接线端子和所述第五连接头均连接于所述负载的负极性输入端。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述瞬变电压抑制二极管为双向瞬变电压抑制二极管;所述双向瞬变电压抑制二极管的第一端连接于所述第二连接头,所述双向瞬变电压抑制二极管的第二端和所述第一保险丝的第一端均连接于所述第三连接头,所述第一保险丝的第二端连接于所述第一连接头。所述第六连接头连接于所述负载的负极性输入端。所述第二接线端子连接于所述第四连接头,所述第一接线端子和所述第五连接头均连接于所述负载的正极性输入端。
进一步可选地,所述第一接线端子被配置为连接电源正极;所述第二接线端子被配置为连接电源负极,以供用户接入(低压)电源。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述插座,包括相互连接的连接片和连接脚,所述连接片两端对称向内弯折形成一对孔;所述插头,为与所述弯折的连接片适配的片状插头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,所述电源为低压电源,其额定电压为36伏特。
本实用新型的另一个实施例中提供了一种用于应急灯的供电保护装置,包括输入供电线路及输出供电线路,其特征在于:所述输入供电线路与输出供电线路之间设置有供电保护电路板,所述供电保护电路板的输入端与所述输入供电线路连接,所述供电保护电路板的输出端与所述输出供电线路连接,所述供电保护电路板安装于连接套内,所述连接套覆盖所述输入供电线路、所述输出供电线路和所述供电保护电路板。
注意:在本申请的另一些实施例中,该实施例中的“供电保护装置”或也被称为:保护电路、(带有保护电路的)电气线路/电源线、(连接有电气线路/电源线的)消防电子设备。
优选地,所述供电保护电路板设有保险丝F2及二极管TVS1,所述保险丝F2的一端与所述输入供电线路连接,所述保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与所述输出供电线路连接。
优选地,所述输入供电线路设有输入正极引脚及输入负极引脚,所述输出供电线路设有输出正极引脚及输出负极引脚,所述保险丝F2的一端与所述输入正极引脚连接,所述保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与所述输出正极引脚连接,所述二极管TVS1的另一端分别与所述输入负极引脚及输出负极引脚连接。
在上述一些实施例中,供电保护装置中的输入供电线路与输出供电线路之间设置有供电保护电路板,供电保护电路板的输入端与输入供电线路连接,供电保护电路板的输出端与输出供电线路连接,供电保护电路板安装于连接套内,所述连接套覆盖所述输入供电线路、所述输出供电线路和所述供电保护电路板,通过在供电线路中增加设置供电保护电路板,当输入电压过高的时候,供电保护电路板上的保险丝和二极管断开,从而保护应急灯,提高应急灯的寿命,保障用户安全。
优选地,所述输入供电线路还包括输入供电线路外套,所述输出供电线路还包括输出供电线路外套,所述输入正极引脚均设置于所述输入供电线路外套内,所述输出正极引脚及输出负极引脚均设置于所述输出供电线路外套内。
优选地,所述连接套的一端开设有输入连接孔,所述连接套的另一端开设有输出连接孔,所述输入供电线路外套的外侧与所述输入连接孔的内侧连接,所述输出供电外套的外侧与所述输出连接孔的内侧连接。
优选地,所述连接套和所述输入供电线路外套与所述输出供电外套一体注塑成型。
优选地,所述连接套可为热缩套管或塑料盒。
优选地,所述保险丝F2为快断保险丝或铜箔保险丝,所述二极管为瞬变电压抑制二极管。
在本实用新型的一些实施例中,将用于消防的电子设备中的保护电路,设置为在物理上独立于用于消防的电子设备的电路板,并通过组合配置的过流保护单元和过压保护单元,使得:当保护电路通过连接端被以前置/后置的方式连接入为消防的电子设备供电的电气线路(例如电源线)中,该保护电路,被通过所述连接端连接于外部电源(或可简称电源)与负载(例如用于消防的电子设备)之间,且构成如下的电路连接:所述过压保护单元并联于所述负载,以及,过流保护单元和负载被串联于电源的两个输入端,亦即电源线的正极性输入端和负极性输入端之间。这使得因电源的过压、过流发生于(occur to)用于消防的电子设备时,相关的损坏(例如因过流而烧毁某些PCB上的元器件)可以仅局限于独立的保护电路中,而不会对负载以及其中的电路板造成影响。
进一步地,在一些优选例中,由于保护电路与电源线之间是可拆卸的电连接关系,籍此,使得消防电子设备免受“超过一定阈值的输入电流和输入电压”的影响的同时,也使得保护电路可以被方便地安装、拆卸、替换,这也提升了用于消防的电子设备针对过流、过压等故障的可维护性。
备选地,在另一些优选例中,保护电路与电源线之间通过焊接形成比较固定的电连接,并被保护套,在例如周向上,围闭(enclosed),而且保护套可选地与电源线或者电源线的外部绝缘层一体成型,当保护电路因过压或过流而损坏,则保护电路所在的一段电源线可以被整体更换而不是针对保护电路本身进行单独更换,这进一步提升了用于消防的电子设备针对过流、过压等故障的可维护性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为根据本实用新型的一个实施例的消防电子设备的电路板的立体示意图;
图2是图1中的实施例的消防电子设备的电路板分解立体示意图;
图3是图1中的实施例的消防电子设备中的插接式保护电路的示意图;
图4是图1中的实施例的消防电子设备在连接器未连接状态下的示意性的电路原理图;
图5是图1中的实施例的消防电子设备在连接器已连接状态下的示意性的电路原理图;
图6是图1中的实施例的消防电子设备另一种在连接器已连接状态下的示意性的电路原理图;
图7是另一个实施例具有4个连接头的保护电路以及具有该保护电路的消防电子设备的示意性的电路原理图;
图8是另一个实施例具有3个连接头的保护电路以及具有该保护电路的消防电子设备的示意性的电路原理图;
图9是本实用新型的再一个实施例的消防电子设备中的插接式保护电路的示意图;
图10是本实用新型的再一个实施例的保护电路的结构及其应用场景示意图;
图11是本实用新型的又一个实施例的保护电路的结构及其应用场景示意图;
图12是本实用新型的又一个实施例的保护电路的结构及其应用场景示意图;
图13是本实用新型的一个实施例的带有保护电路的电源线的外部结构示意图;
图14是图13所示的电源线中串联的保护电路及其保护套的分解结构示意图;
图15是图14所示的电源线中保护电路及其保护套的局部分解结构示意图;
图16是图13所示的电源线中套设有保护套的保护电路的侧面透视示意图;
图17是本实用新型的又一个实施例的保护电路的结构及其应用场景(或参考电路)示意图;
图18为本实用新型一个实施例的分解图;
图19为本实用新型一个实施例的结构示意图;
图20为本实用新型一个实施例中供电保护电路板的电路原理图。
在附图的描述中,相同、相似或相应的附图标记代表相同、相似的或相应的单元、元件或功能。
具体实施方式
现在将详细地参考实施方案,这些实施方案的示例在附图中示出。在下面的详细描述中陈述了许多具体细节,以便提供对各种所描述的实施方案的充分理解。但是,对本领域的普通技术人员将显而易见的是,各种所描述的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他情况下,没有详细地描述众所周知的方法、过程、部件、电路和网络,从而不会不必要地使实施方案的各个方面晦涩难懂。
现在将详细地参考实施方案,这些实施方案的示例在附图中示出。在下面的详细描述中陈述了许多具体细节,以便提供对各种所描述的实施方案的充分理解。但是,对本领域的普通技术人员将显而易见的是,各种所描述的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他情况下,没有详细地描述众所周知的方法、过程、部件、电路和网络,从而不会不必要地使实施方案的各个方面晦涩难懂。
在本文中对各种所述实施方案的描述中所使用的术语只是为了描述特定实施方案的目的,而并非旨在进行限制。如在对各种所述实施方案中的描述和所附权利要求书中所使用的那样,单数形式“一个”(“a”,“an”)和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。还将理解的是,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联地列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。还将理解的是,术语“包括”(“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)在本说明书中使用时是指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其分组。
取决于语境,如在此申请中所使用的词语“通过”可以被解释成为“借助”(by)、“依靠”(by virtue of)或“凭借”(by means of)。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,在一些实施例中的“当……”或“当……时”也可以被解释成为“如果”、“如”等条件性假设。类似地,取决于语境,短语“如果(陈述的条件或事件)”,“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”。类似地,取决于语境,在一些实施例中的短语“响应于(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“响应于检测(陈述的条件或事件)”或“响应于检测到(陈述的条件或事件)”。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一也可以被称为第二,反之亦然。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在…时”或“当…时”或“响应于确定”。
下面通过实施例的方式进一步说明本申请,但并不因此将本申请限制在的实施例范围之中。
在消防应急照明/标志设备、火灾报警设备等领域中,这些电子设备可能会因为电源的输入电压的突然升高并超过设备的预定阈值而损坏,这可能是因为电源的不稳定性而造成的,也可可能是因为一些人为因素所导致,例如,有的消防应急照明/标志设备、系统术语低压电子,使用额定值在36V左右的电源,而操作者在为这些设备/系统接入电源的时候,可能会出现“将220V电源连接至设备的电源输入端”的误操作,从而为这些系统造成损坏,严重时会发生相关电路板的爆炸。因此这些消防应急照明/标志设备的电路板中,会配置有保护电路从而防止上述的异常的电源接入。
进一步地,发明人通过研究发现,当电路保护单元承受异常电压、过高电压(即超过预定阈值/额定值的电压,简称过压)而在电路保护单元中发生局部损坏,然而,由于受成本等因素的限制,这些相关的电路板上的电路保护单元的器件和其他受保护的用电器件的距离较近,例如被集成于同一个PCB上。因此,由过压而带来的电路保护单元的器件的爆炸等损坏,有可能产生火花等不利因素,并也会影响到其他被保护的电路器件,甚至也会使这些电路器件损坏。
有鉴于此,在本实用新型的一些实施例中,将用于消防的电子设备中的保护电路,设置为在物理上独立于用于消防的电子设备中的其他部分的被保护的电路,并通过过流保护单元和过压保护单元的组合配置,使得保护电路可以按需通过连接器插接入用于消防的电子设备中的电路中,对电路器件进行“过压”、“过流”(工作电流超过预定阈值/额定值)情况下的保护。提升了在瞬时过流/过压情况下对电路的保护能力,也提升消防应急照明/标志设备在其中的保护电路失效后的可维护性。
为更加清楚起见,在本申请的一些实施例中,将以插接有保护电路的消防应急照明/疏散指示系统为例,对上述的设计构思进行说明。但应当理解:a)保护电路与b)被该保护电路进行“过流”/“过压”保护的消防电子设备的电路,这两者各自均可构成完整的、独立的技术方案。
图1为根据本实用新型的一个实施例的消防电子设备的电路的立体示意图。图2是图1中的实施例的消防电子设备的电路的分解立体示意图,在这种分解状态下,消防电子设备的电路中的保护电路P1可以更加清楚地呈现。图3是用于插接至消防电子设备的电路板PCB7上的保护电路P1的示意图。图4是图1中的实施例的消防电子设备在连接器3未连接状态下的示意性的电路原理图。下面结合图1~图4,对申请中的一些消防电子设备及其中所插接的保护电路进行详细说明。
如图1、图2所示,本实用新型的一个实施例中提出了一种消防电子设备,包括保护电路P1,接线器3,负载L1,连接器P11、P12、P13、P11’、P12’、P13’。保护电路P1,可通过连接器P11、P12、P13、P11’、P12’、P13’连接于接线器3与负载L1之间;从而建立相应的电路/回路,以使外部的电源(图中未示出)可通过1)接线器P11、P12、P13、P11’、P12’、P13’和2)保护电路P1,为负载L1供电。
接线器3进一步包括第一接线端子T1,第二接线端子T2。连接器包括对应的第一组多个连接头P11、P12、P13和第二组多个连接头P11’、P12’、P13’。
如图3所示,保护电路P1包括,过流保护单元C1和过压保护单元V1,连接于第一组多个连接头P11、P12、P13;
第二组多个连接头P11’、P12’、P13’,连接于负载L1、第一接线端子T1和第二接线端子T2;
第一组多个连接头P11、P12、P13,可插接于第二组多个连接头P11’、P12’、P13’,以使过压保护单元V1并联于负载L1,以及,第一接线端子T1经由过流保护单元C1和负载L1,连接于第二接线端子T2,或者说,环回至(loop back to)第二接线端子T2。
本领域技术人员应当理解一些实施例中的过压保护单元V1与负载L1之间的并联目的之一为:使得负载L1上承受的上限电压被钳位至预定值。例如,如果过压保护单元V1被实施为稳压二极管或者单向TVS二极管,则二极管的负极连接于负载L1的正极性输入端,而二极管的正极则连接于负载L1的负极性输入端,不再赘述。
可选地,如图5所示,该实施例中的消防电子设备中,第一接线端子T1通过过流保护单元C1和过压保护单元V1连接于/环回至第二接线端子T2,由于形成了该回路,若接线端子T1、T2之间接入的外部电压过高,则该回路中的过流保护单元C1也可以发生断路,以保护后续的负载等电路。
可选地,该实施例中的消防电子设备中,第一组多个连接头包括第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13;第二组多个连接头包括第四连接头P11’、第五连接头P12’、第六连接头P13’。第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13分别对应插接于第四连接头P11’、第五连接头P12’、第六连接头P13’,以及,第一接线端子T1连接于第四连接头P11’,第二接线端子T2连接于第五连接头P12’。
本领域技术人员应当理解此处各个连接头以及与接线端子之间的连接关系,例如具有母头的第四连接头P11’,被连接于:a)第一连接头P11和b)第一接线端子T1。这意味着,第四连接头P11’的插脚在电路板PCB7上与第一接线端子T1相连接,而被够成为公端形式的连接头P11,插接入该第四连接头P11’中,而第四连接头P11’的插脚焊接于电路板PCB7的插孔12中。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,过压保护单元V1选自瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种。过流保护单元C1为过流断路器件,例如,优选为保险丝、印刷于基板上的铜丝等。
可选地,如图2所示,第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13均构造为插头;第四连接头P11’、第五连接头P12’、第六连接头P13’均构造为插座。或者,反之亦可(图中未示出):第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13均构造为插座;第四连接头P11’、第五连接头P12’、第六连接头P13’均构造为插头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,瞬变电压抑制二极管(或可简称为TVS、TVS二极管)为单向瞬变电压抑制二极管。保险丝保持与负载L1串联于主回路中,沿电流方向,保险丝既可以串联在负载L1之前,也可以串联在负载L1之后。在第一接线端子T1被定义为用于连接电源正极、第二接线端子T2被定义为用于连接电源负极的情况下,如图5所示,单向瞬变电压抑制二极管D1的负极和保险丝F1的第一端均连接于第三连接头P13,单向瞬变电压抑制二极管D1的正极连接于第二连接头P12,保险丝F1的第二端连接于第一连接头P11。位于消防电子设备的电路板PCB7上的第六连接头P13’连接于负载L1的正极性输入端。
本领域技术人员应当理解:在该实施例以及其他一些实施例中,两个单元/模块之间的连接,可以是直接或者通过第三单元/模块而形成的间接的连接。例如,在图5所示的实施例的消防电子设备中,还可以包括第二保险丝器件F2(简称:保险丝F2),单向瞬变电压抑制二极管D1的负极和保险丝F1的第一端相连接,在该连接节点与第三连接头P13之间接入上述的保险丝F2,从而构成如图8所示的变形例,在该图8中的变形例中,单向瞬变电压抑制二极管D1的负极和保险丝F1的第一端均通过第二保险丝F2,间接地连接于第三连接头P13。第二接线端子T2,对外可以用于连接电源负极,对内则在电路板PCB7上,与第五连接头P12’共同连接于负载L1的负极性端。
进一步可选地,如图7所示的实施例,保护电路P3不仅包括第二连接头P12,还可以包括第七连接头P14。对应地,消防电子设备还可以包括与第七连接头P14适配的第八连接头P14’。在这种方案中,第二接线端子T2,对外可以用于连接电源负极,而在电路板内,则通过1)相互插接的第七连接头P14和第八连接头P14’、2)第二保险丝F2、3)相互插接的第二连接头P12和第五连接头P12’这三者,被间接地连接于负载L1的负极性端。当然,第五连接头P12’也是连接于负载L1的负极性端的。亦即,第二接线端子T2和第五连接头P12’均被直接或间接地连接至负载L1的负极性端。
备选地,如图6所示,一些实施例中的消防电子设备中,在第一接线端子T1被配置为用于连接电源正极,第二接线端子T2被配置为用于连接电源负极的情况下,在第一接线端子T1被配置为用于连接电源正极,第二接线端子T2被配置为用于连接电源负极的情况下,保险丝也可以被沿电流方向串联在负载L1之后(而不是之前),例如可以理解为:保险丝被连接至负载L1的负极性输入端,或者说保险丝被通过第二接线端子T2连接至电源负极。单向瞬变电压抑制二极管V1的负极连接于第二连接头P12,单向瞬变电压抑制二极管V1的正极和保险丝的第一端均连接于第三连接头P13,保险丝C1的第二端连接于第一连接头P11。位于消防电子设备的电路板PCB7上的第六连接头P13’连接于负载L1的负极性输入端。
可选地,本实用新型的任一实施例中的消防电子设备中的单向瞬变电压抑制二极管均可替换为双向瞬变电压抑制二极管。仍以图5为例,双向瞬变电压抑制二极管的第一端和保险丝的第一端均连接于第三连接头P13,双向瞬变电压抑制二极管的第二端连接于保护电路P1上的第二连接头P12,保险丝的第二端连接于第一连接头P11。第一接线端子T1被配置为连接电源正极;第二接线端子T2被配置为连接电源负极。位于消防电子设备的电路板PCB7上的第六连接头P13’连接于负载L1的正极性输入端。籍此,第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13分别通过第四连接头P11’、第五连接头P12’、第六连接头P13’连接至“接通电源正极的第一接线端子T1”、“接通电源负极的第二接线端子T2”、负载L1的正极性端。进而,在消防电子设备中的电路板PCB6、PCB7上形成两条回路:1)电源正极→第一接线端子T1→第四连接头P11’→第一连接头P11→保险丝F1→双向瞬变电压抑制二极管→第二连接头P12→第五连接头P12’→第二接线端子T2→电源负极、2)电源正极→第四连接头P11’→第一连接头P11→保险丝F1→第三连接头P13→第六连接头P13’→负载L1→电源负极。
在这些回路中,第二连接头P12,通过第五连接头P12’和第二接线端子T2连接至电源负极;而第一连接头P11通过第四连接头P11’和第一接线端子T1连接至电源正极。籍此,连通了外部电源的电能与负载,而且,在过压情况下,既可以通过熔断保险丝F1以保护负载,又可以通过与负载并联的TVS二极管,保护负载不被过高的压损坏。
在一些实施例中,由于TVS二极管、保险丝、电源的输出端之间形成回路,当消防应急照明/疏散指示系统的接线端子上接入的电压超过阈值,则TVS形成钳位电压以保护负载L1的同时,保险丝也会被熔断以保护负载L1。过压保护单元V1被实施为双向TVS二极管,如果双向TVS二极管在两个方向上的钳位电压值被恰当地设置,则还可以在一定程度上进一步防止接线端子上电压极性的错误,亦即,无论a)第一接线端子T1接入电源正极、第二接线端子T2接入电源负极,或者,b)第一接线端子T1接入电源负极、第二接线端子T2接入电源正极,或者,c)两个接线端子之间接入了交流电源,均不会对负载L1电路造成损坏,而且由于保护电路P1、P2的电路板PCB6与消防电子设备中的主板PCB7是独立的、基本垂直地插接结合的,两者具有一定的间距,所以,因一些(例如人为的)误操作而对消防电子设备造成的损坏,一般也会被局限在保护电路中的电路板PCB6之内,而不会影响到消防电子设备中的主板PCB7。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,第四连接头P11’第五连接头P12’、第六连接头P13’均构造为插座,该插座包括:相互连接的连接片41和连接脚43,连接片41两端对称向内弯折形成一对孔。而第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13的插头,则被构造为与弯折的连接片41适配的片状插头。连接片41之外还可套设有绝缘套。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,电源为低压电源,其额定电压为36伏特。
插接式保护电路
下面以图3为例,并结合其他附图,对一些实施例中的保护电路P1进行详细说明,该保护电路P1可以包括:第一组连接头,过流保护单元C1,过压保护单元V1。该第一组连接头进一步包括第一连接头P11、第二连接头P12、第三连接头P13;过流保护单元C1,跨接/连接于第一连接头P11和第三连接头P13之间;过压保护单元V1,跨接/连接于第二连接头P12和第三连接头P13之间。这意味着:过流保护单元C1和过压保护单元V1,串联于第一连接头P11和第二连接头P12之间,而第三连接头P13则位于过流保护单元C1和过压保护单元V1这两者之间的电路节点处,例如,从过流保护单元C1和过压保护单元V1两者之间的导线上的某处延伸出去,如图3所示。具体地,过流保护单元C1的第一端和所述过压保护单元V1的第一端共同连接于所述第三连接头P13,过流保护单元C1的第二端连接于所述第一连接头P11,过压保护器件的第二端连接于第二连接头P12。
在本实用新型的一些实施例中,将消防应急照明/疏散指示系统中的保护电路P1在物理上独立设置,例如将保护电路P1实施于一个插接式、可插拔式的印刷电路板,可插接于消防应急照明/疏散指示系统中其他的一个或多个印刷电路板(PCB)上,以构成相互插接组合的电路。对应地,这些实施例中的插接式保护电路P1,还包括第一基板PCB6,承载第一组连接头P11、P12、P13、过流保护单元C1和过压保护单元V1。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,a)过压保护单元V1与第二连接头P12、b)过压保护单元V1与第三连接头P13,c)保险丝与第二连接头P12、d)保险丝与第三连接头P13,分别通过印制于第一基板PCB6上的导线相连接。
为方便与消防应急照明/疏散指示系统中其他PCB之间的插接,一些实施例中的保护电路P1中,第一组连接头并排地突出于第一基板PCB6的一个侧边,如图3所示。当然,除了如图3中所示的第一组连接头中的三个连接头P11、P12、P13在物理上被独立设置之外,这组连接头还可以在物理上集成设置于所述第一基板的一个侧边(或者端部)上,亦即,这三个连接头并未分别单独突出于第一基板PCB6。而是如图9所示,在形式上作为一个整体,并不存在图3中所示的单独突出的插接端子,它们的导电部均并列设置于第一基板的第一侧边/端部。对应地,在第二基板PCB7上的插槽也可以是集成的,这种情况下,虽然第二基板PCB7上的三个连接头P11’、P12’、P13’在形式上被集成为一条插槽(图中未示出),而不是如图2中所示的三个插座,但实际上依然包括三个连接母头。这些变形例均属于本申请的权利要求的保护范围之内。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,过流保护单元C1和过压保护单元V1,串联于第一连接头P11的导电部和第二连接头P12的导电部之间;第三连接头P13的导电部从过流保护单元C1和过压保护单元V1两者之间的导线上延伸形成。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,过压保护单元V1为瞬变电压抑制(TVS)二极管、压敏电阻(MOV)、气体放电管(Gas Discharge Tubes,GDT)或者稳压二极管中至少一种。过流保护单元C1为过流断路器件。
过压保护单元V1和过流保护单元C1等保护性元器件的动作是存在响应时间的,当电路上出现瞬间升高并超过设计阈值的过载情况时,如果过压保护单元V1和过流保护单元C1响应性能不够,则容易对电路中的元器件造成损坏;或者,电流和电压会击穿击穿保护元器件的同时,也容易直接损坏保护元器件后面的其他元器件。在这个方面,一些实施例中采用瞬变电压抑制二极管作为过压保护单元,进一步提升了针对浪涌电压、瞬变的过高电压的快速响应性能。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,过流断路器件为保险丝器件(或简称保险丝)。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,第二连接头P12被配置为连接电源的负极;第一连接头P11被配置为连接电源的正极,换言之,第一连接头P11可以用于连接电源的正极,第二连接头P12可以用于连接电源的负极。第三连接头P13用于连接负载L1的正极性输入端(亦即:负载L1的电流流入端)。
当然,可以理解:该实施例第一连接头P11与电源的正极之间的连接,以及其他一些实施例中所提及的两个部件、或两个模块之间的连接,可以是直接的连接或间接的连接。例如,在第四连接头P11’与第一接线端子T1相连接,而第一接线端子T1连接于电源的正极的情况下,通过第一连接头P11与第四连接头P11’之间的插接配合,第一连接头P11可以通过第四连接头P11’和第一接线端子T1连接于电源的正极。其他各组件之间的类似的间接连接,不再赘述。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;单向瞬变电压抑制二极管的负极和保险丝的第一端均连接于第三连接头P13,单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于第二连接头P12,保险丝F1的第二端连接于第一连接头P11,第二接线端子T2连接于负载L1的负极性端,如图4所示。
作为一个备选方案,保护电路P1也可以主要从负载L1电路的负极性输入端对该负载L1电路进行针对“过压”、“过流”的保护。例如图6所示,一些实施例中的保护电路P2中,保险丝F1可以被串联于负载L1电路的负极性输入端(亦即:负载L1电路的电流流出端)第二连接头P12被配置为连接电源的正极或者第一接线端子T1;第一连接头P11被配置为通过第四连接头P11’而连接电源的负极;第三连接头P13被配置为通过第六连接头P13’连接负载L1的负极性输入端。第一接线端子T1连接于负载L1的正极性端。从而,当保护电路P1插接入电路板PCB7上的连接头中后,形成过压保护单元对负载的并联保护,并连通主回路,即:电源正极→负载→保险丝→电源负极。
可选地,如图6所示,一些实施例中的保护电路P1中,瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;单向瞬变电压抑制二极管的正极和保险丝的第一端均连接于第三连接头P13,单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于第二连接头P12,保险丝的第二端连接于第一连接头P11。
可选地,一些实施例中的保护电路P1中,瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,包括两个或两个以上的TVS二极管,其中一部分TVS二极管与另一部分TVS二极管被反向并联。
一种消防电子设备,包括:
第二组连接头,第一接线端子T1,第二接线端子T2,负载L1;
其中,第二组连接头进一步包括第四连接头P11’、第五连接头P12’和第六连接头P13’;以及
第一接线端子T1连接于第四连接头P11’,第二接线端子T2连接于第五连接头P12’。
可选地,如图3、图4所示,一些实施例中的消防电子设备中,第一接线端子T1,用于连接电源正极;第二接线端子T2,对外可以用于连接电源负极,对内则在电路板PCB7上连接于第五连接头P12’;第六连接头P13’连接于负载L1的正极性输入端,负载L1的负极性输入端连接于第五连接头P12’。所述第一接线端子T1连接于所述第四连接头P11’。籍此,通过在该消防电子设备中设置第四连接头P11’、第五连接头P12’和第六连接头P13’,并形成与相应的电路器件的连接关系,为保护电路留下接口,当过压/过流损坏该消防电子设备时,可以将过压/过流所造成的损坏局限于可通过在上述接口上以插拔方式替换保护电路,进而使该消防电子设备能够很快恢复正常工作,提升了该电路的针对过压/过流破坏的可维护性。
可以理解:正极性输入端,即负载L1电路在工作状态下的电流流入端,一般被直接或者间接地连接至电源的正极;负极性输入端为:负载L1电路在工作状态下的电流流出端,一般被直接或者间接地连接至地或电源负极。
可选地,如图6所示,在一些实施例中的消防电子设备中,第一接线端子T1,对外可以用于连接电源正极,对内则在电路板PCB7上连接于第五连接头P12’;第二接线端子T2,用于连接电源负极;第六连接头P13’在电路板PCB7上连接于负载L1的负极性输入端,负载L1的正极性输入端连接于第五连接头P12’。所述第二接线端子T2连接于所述第四连接头P11’。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,还包括第二基板PCB7,物理上独立于(physically independent to)第一基板PCB6,该第二基板用于承载第二组连接头,第一接线端子T1,第二接线端子T2、负载L1电路,以及负载L1。该负载L1包括:i)控制电路,或,ii)消防应急照明/指示设备,或者此二者的组合。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,还包括如其他任一实施例中的保护电路P1、P2,电路板PCB7上的第四连接头P11’、第五连接头P12’和第六连接头P13’与电路板PCB6上的第一连接头P11、第二连接头P12和第三连接头P13,分别适配并对应地布设,第一连接头P11、第二连接头P12和第三连接头P13对应地插接于第四连接头P11’、第五连接头P12’和第六连接头P13’中。
可选地,第二组连接头均可实施为为母头,第一组连接头则实施为对应的公头。或者,第二组连接头均实施为公头,第一组连接头实施为为对应的母头。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,第二组连接头和第一组连接头,均实施为插接端子,即第二组连接头和第一组连接头之间通过插接方式接合。第二组连接头中每一者包括相互连接的连接片41和连接脚43,如图2所示,连接片41两端对称向内弯折形成一对孔。第一组连接头中每一者,均为与弯折的连接片41适配的片状插头P11等。籍此,进一步提升连接器的连接性(connectivity)。
可选地,第四插接端子P11’的连接脚43,在第二基板PCB7上与第一接线端子T1相连;第五插接端子P12’的连接脚(图中未标记),在第二基板上与第二接线端子T2相连;第六插接端子P13’的连接脚(图中未标记),在第二基板PCB7上与负载L1的正极性输入端相连接。第一接线端子T1,用于通过导线连接等方式接入(configured to receive)电源正极;第二接线端子T2,则用于连接电源负极。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,第四插接端子P11’的连接脚43,在第二基板PCB7上与第二接线端子T1相连;第五插接端子P12’的连接脚,在第二基板PCB7上与第一接线端子T1相连;第六插接端子P13’的连接脚,在第二基板PCB7上与负载L1的负极性输入端相连接。
通过消防电子设备的这些接线端子、插接端子的配置,使得当保护电路P1或者保护电路P2插接入消防电子设备中的电路板PCB7后,基本隔离了从接线端子进入的电能和后续的负载L1,换言之,来自低压电源的电能基本上需要先通过保护电路,然后才会被负载所使用。这样,保护电路有效地针对过流过压等不良因素,形成了对消防电子设备以及其中的电路板PCB7的保护作用。
第一接线端子T1,用于连接电源正极;第二接线端子T2,用于连接电源负极。或者,第一接线端子T1,用于连接电源负极;第二接线端子T2,用于连接电源正极。
可选地,一些实施例中的消防电子设备中,电源为低压电源,其额定电压为36伏特。
同样连接端不仅可以实施为相对独立且具有接插结构的公头、母头的形式,也可以被实施为电路板上的通孔(via)等电路节点的形式。
另外,1)上述一些实施例的插接形式的保护电路、2)现有技术中的一些过流/过压保护电路,与被保护的负载、控制电路板等之间虽然可能是物理上独立的,但其间的物理距离却还是相对较小的,这仍然无法完全确保:在过压/过流发生后如果保护电路被以较为严重程度破坏(例如爆裂甚至爆炸等)时,这种爆裂不会对负载电路造成影响。至少为解决这个技术问题,本实用新型中还在下述“保护电路串联入电源线”标题下的实施例及其他一些实施例中,提出了将保护电路进一步地在物理上隔离/远离被保护的负载电路的方案。
保护电路串联入电源线
图10、图11、图12分别示出了本实用新型的3个实施例的保护电路的结构及其应用场景示意图。其中有些实施例的保护电路与其他的带有接插结构的保护电路类似,主要区别是接插结构的保护电路通过负载L1(例如消防电子设备)的主板上的对应的接插件连接电源Power1的输出端和主板的输入端。而图10-图15中的一些实施例的保护电路通过电气线路连接电源Power1的输出端和负载L1的输入端。在这些实施例中被示意性地实施为:电源Power1线。下面将结合图10、图11、图12对本申请中的另一些保护电路的实施方式进行详细说明。
在图10所示的本实用新型的一个实施例中,提供了一种保护电路P3-3,包括:第一组节点,该第一组节点可选地进一步包括第一节点PN11、第二节点PN12、第三节点PN13;以及该保护电路P3-3还包括
过流保护单元F1,连接于第一节点PN11和第三节点PN13之间;
过流保护单元V1,连接于第二节点PN12和第三节点PN13之间。其中,对于电源Power1,其正极性端、负极性端分别为该电源Power1的正极性输出端和负极性输出端,两者分别如图中电源Power1处“+”、“-”所示。而对于负载L1,其正极性端、负极性端,分别为该负载L1的正极性输入端和负极性输入端。
可选地,如果过流保护单元F1被串联于负载L1的正极性输入端,则第一节点PN11用于连接电源Power1的正极性端;第三节点PN13用于连接负载L1的正极性端;第二节点PN12用于连接电源Power1的负极性端和负载L1的负极性端。
当然,应当理解:“第一节点用于连接电源Power1的正极性端”这意味着:在这(些)实施例中,第一节点PN11被构造为适于连接(例如通过第一电线)至电源的正极性端,而并不意味着保护电路P3-3本身包括该电源的正极性端。这也适用于其他节点,不再赘述。
可选地,一些实施例的保护电路,还包括基板(或称为PCB基板)该基板承载过流保护单元F1和过流保护单元V1;第一节点PN11、第二节点PN12和第三节点PN13分别为基板上的插件孔或焊盘。该基板在图中未明确地示出,可以视为在各附图中与对应的保护电路P3-3、保护电路P3-4、保护电路P4重合,基板以及其上承载的各个电路节点PN11、PN12、PN13、过流保护单元、过压保护单元等器件,共同构成保护电路。
基板上的焊盘,可被实施为插针焊盘或表贴焊盘的形式。插针焊盘有焊孔,主要用于焊接插脚元件;而表贴焊盘没有焊孔,主要用于焊接表贴元件。可选地,一些实施例的保护电路中,第二节点PN12进一步分化为第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2,而且两者之间互相连接。第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2、第一节点PN11、第三节点PN13分别为位于基板周边的插件孔或插针焊盘。
当然,第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2之间的连接也不排除经由其他保险丝、电阻等其他电子器件而间接地建立。
如第二节点PN12未分化为互相连接的第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2,保护电路P3-3及其基板可能具有三角形的外廓(outline),如图10所示。而如第二节点PN12分化为互相连接的第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2,则保护电路P3-4、P4及其基板可能具有长方形的外廓(outline),如图10或图15所示。图13是本实用新型的一个实施例的包括了其他一些实施例中的保护电路的电源Power1线的外部结构示意图。图14是图13所示的电源Power1线中串联的保护电路及其保护套的分解结构示意图。图15是图14所示的电源Power1线中保护电路及其保护套的局部分解结构示意图;图16是图13所示的电源线中套设有保护套的保护电路的侧面透视示意图。
以下一些实施例中,将结合图10、图11、图12和图13、图14、图15、图16,以保护电路或其基板具有长方形外廓为例对这些实施例中的保护电路的元器件布局和拓扑连接关系进行说明。
可选地,一些实施例的保护电路中,基板为长方形,如图11、图12或图15所示,第一节点PN11、第三节点PN13、第二子节点PN12-2和第一子节点PN12-1,分别开设于基板的四个角处,方便对外连接电源线等,并与电源线Wire1、Wire2、电源线Wire3、Wire4的走向相一致,尽量兼容电源线的原有的形状。或者说,针对长方形的基板,第一节点PN11、第三节点PN13分别开设于长方形基板的第一长边(图中未标记)对应的两个端部,即位于图中第一节点PN11、第三节点PN13所在位置,如图11、图12或图15所示;第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2,分别开设于基板上与第一长边相对的第二长边所对应的两个端部,即位于图中第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2所在位置。其中,第一节点PN11、第三节点PN13,分别与第一子节点PN12-1、第二子节点PN12-2横跨基板相对,如图所示。
可选地,一些实施例的保护电路中,过流保护单元F1和过流保护单元V1,串联于第一节点PN11和第二节点PN12之间,当然,过流保护单元F1和过流保护单元V1在第一节点PN11和第二节点PN12之间的串联,并不排除在第一节点PN11和第二节点PN12之间的串联线路上,例如在过流保护单元F1和过流保护单元V1之间,还串联有其他的电子器件。此处以及申请的其他一些实施例中相关的电子模块、元器件之间的串联,也与此同理,不再赘述。进一步地,第三节点PN13位于过流保护单元F1和过流保护单元V1之间,这意味着:优选地,第三节点PN13分别直接地连接于过流保护单元F1和过流保护单元V1,或者说,第一节点PN11和第二节点PN12之间可以不连接其他元器件。
可选地,一些实施例的保护电路中,过压保护单元V1为瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种;以及,过流保护单元F1为第一过流断路器件,第一过流断路器件包括以下三者中一个或串联组合的多个:i)第一保险丝、ii)印刷于基板上的蛇形线,或者iii)印刷于基板上的铜丝。
有时外部电压浮动过大,导致超过负载的额定电压;而有时,操作工误把过高电压的电源接至具有较低的额定电压的负载上,在这些外部电源输入的电压过高的情况下,保护电路可能发生的一种工作(0peration)情况是:过高的电压导致瞬变电压抑制二极管被击穿,电能被通过该瞬变电压抑制二极管直接旁路,环回至电源的负极,在这个旁路回路中,由于缺乏负载所以电阻很小而电流很大,因而保险丝熔断,进而,外部电源也随之停止向负载或者旁路回路的输出电能。此时,操作工需要更换一个保护电路,或者更换带有保护电路的电源线,方能使外部电源重新连接至负载并为之提供电能。
可选地,一些实施例的保护电路中,在基板上,沿蛇形线或者铜丝的一侧或两侧开设有散热槽或者散热孔dis5,如图15所示。
可选地,如图11所示,一些实施例的保护电路中,瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;单向瞬变电压抑制二极管的负极(如图中“-”所示的一端)和第一过流断路器件的第一端(图中未标记)均连接于第三节点PN13,单向瞬变电压抑制二极管的正极(如图中“+”所示的一端)连接于第二节点PN12-1、PN12-2,第一过流断路器件F1的第二端(图中未标记)连接于第一节点PN11。
作为图11所示的实施例的保护电路的一种备选方案,过流保护单元F1也可以被串联于负载L1的负极性输入端(如图中负载L1处的“-”所示),当然,针对图12所示的实施例的保护电路,从另一个视角也可以理解为:保护电路中的过流保护单元F1被串联于外部电源Power1的负极性输入端(如图中电源Power1处的“-”所示)。这种情况下,第一节点PN11用于连接电源Power1的负极性端;第三节点PN13用于连接负载L1的负极性端;第二节点PN12-1、PN12-2用于连接电源Power1的正极性端和负载L1的正极性端。图12示出了这种备选的保护电路P3-4及其与外部的电源Power1、负载L1之间的拓扑连接关系。
当然,作为图11所示的实施例的保护电路的再一种备选方案,过流保护单元也可以既被串联于负载L1/电源Power1的负极性输入端,又被串联于负载L1/电源Power1的正极性输入端,如图17所示,这种情况下,第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2两者之间通过保险丝F1互相连接,这意味着,第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2之间的连接,可以是直接连接,也可以是:通过保险丝等其他电子器件的间接连接。这种连接结构中,尤其是优选地过压保护单元V1为双向瞬变电压抑制二极管,这将使得当保护电路被串联于电源线Wire1、Wire2、Wire3、Wire4之中时,该电源线呈现各向同性,即无论“过压/过流”情况下的电流回路是“第一电线Wire1→第一节点PN11→保险丝F1→过压保护单元V1→保险丝F1’→第一子节点PN12-1→第二电线Wire2”或者“第二电线Wire2→第一子节点PN12-1→保险丝F1’→过压保护单元V1→保险丝F1→第一节点PN11→第一电线Wire1”,电源线均可以正常工作从而避免/阻隔“过压/过流信号”对负载L1中电路的影响。这样,用户在将电源线安装于电源Power1和负载L1之间时,不必需“将第一电线Wire1和第三电线Wire3对应地安装于电源正极和负载的正极性输入端”,以及“将第二电线Wire2和第四电线Wire4对应地安装于电源负极和负载的负极性输入端”,这进一步提升了电源线Wire1、Wire2、Wire3、Wire4的可安装性。当然,由于保险丝F1串联在a)负载的正极性端或b)负载的负极性端两者中任一处,即可实现对负载的过流保护的作用,所以,当图11、图12中的方案中过压保护单元V1为双向瞬变电压抑制二极管时,这两种变形例的保护电路及其所串联入的电源线,也均可解决上述提升电源线的可安装性的技术问题并取得相应技术效果。
可选地,一些实施例的保护电路中,如图12所示,瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;单向瞬变电压抑制二极管的正极(如图中过压保护单元V1处的“+”所示)和第一过流断路器件F1的第一端(图中未标记)均连接于保护电路P3-4上的第三节点PN13,单向瞬变电压抑制二极管的负极(如图中过压保护单元V1处的“-”所示)连接于第二节点PN12-1、PN12-2,第一过流断路器件F1的第二端(图中未标记)连接于第一节点PN11。这意味着:对于第二节点PN12包括相互连接的第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2的情况,单向瞬变电压抑制二极管的负极与第一子节点PN12-1和第二子节点PN12-2均存在直接或间接的电连接的关系。
可选地,图10-图12中的实施例的保护电路中,瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。在这种电路配置中,瞬变电压抑制二极管将不具有正极、负极,而具有基本双向同性的电气属性,这样,图中的过压保护单元V1处的“+”、“-”不再具有示意的意义。
针对一些实施例的保护电路,其中的第二节点PN12可以被定义为:连接电源Power1的负极性端,而第一节点PN11可以被定义为连接电源Power1的正极性端,但在实际使用该保护电路的过程中,第一节点PN11和第二节点PN12可能被误连接于电源Power1的输出端,即与上述的极性定义相反地将保护电路连接至电源Power1的输出端。针对这些情况,一些实施例中的双向瞬变电压抑制二极管将跨接于电源Power1的输出端之间,这将在上述的“反接/误接”的情况下,依然对负载L1电路进行保护,例如在电源反接于电源线Wire1、Wire2时,响应于电源的输出电压达到一定数值,电流将经过保险丝F1和过压保护单元V1和电源线Wire1、Wire2形成回路,从而将负载L1旁路,例如在图11中,在外部电源Power1出现反接的错误时(图中的电源处于正确连接的状态),该旁路回路为:电源线Wire2→过压保护单元V1→保险丝F1→电源线Wire1。而且,在这个旁路回路中,当电流达到一定数值时,保险丝F1将发生断路,这也在反接情况下保护了电源Power1。当然,A)第三节点PN13、第一节点PN11或者第二节点PN12,与B)电源Power1输出端、或者负载L1的电路板的输入端,之间可以是直接连接,但优选地也可以通过电路板上的电线Wire1、Wire2、Wire3、Wire4或者,或称为导线/引线(leading wire),分别间接地建立电连接。
可选地,如图11所示的实施例的保护电路中,瞬变电压抑制二极管V1的第一端和第一过流断路器件F1的第一端均连接于第三节点PN13;瞬变电压抑制二极管V1的第二端连接于第二节点PN12-1、PN12-2,第一过流断路器件F1的第二端连接于第一节点PN11。进一步可选地,该实施例的保护电路P3-4还包括第二过流断路器件(图中未示出)。瞬变电压抑制二极管V1的第一端和第一过流断路器件F1的第一端共同连接于第二过流断路器件的第一端,第二过流断路器件的第二端连接于第三节点PN13;亦即,该第二过流断路器件被连接于图11中的a)第一过流断路器件F1和瞬变电压抑制二极管V1之间的连接点和b)第三节点PN13之间。该第二过流断路器件在保护电路P3-4中的位置以及与其他电子器件/单元之间的连接关系也可以参考图8中保险丝F2,此处不再赘述。这意味着,第一过流断路器件F1被连接于第一节点PN11和第三节点PN13之间,并不排除还有其他电子器件也被连接于第一节点PN11和第三节点PN13之间。例如此处实施例中,第一过流断路器件F1一端连接至第一节点PN11,另一端通过第二过流断路器件连接至第三节点PN13。其中,第二过流断路器件可以包括:i)第二保险丝,或者ii)印刷于基板上的蛇形线或者铜丝。
在本申请的另一些实施例中,还提出了一种电气线路,本申请的一些实施例中,该电气线路可被实施为电源线Wire1、Wire2、Wire3、Wire4。该电源线包括:本申请的任一实施例中的保护电路,该保护电路串联于电源线中,间隔于电源线两端的电气单元(例如分别为电源Power1、负载L1)之间,这意味着:通过这(些)保护电路,将电源线两端的电源Power1和负载L1连接起来。
可选地,一些实施例的电源线进一步包括第一对电线Wire1、Wire2和第二对电线Wire3、Wire4,该第一对电线Wire1、Wire2和第二对电线Wire3、Wire4,通过保护电路相连接;以及,保护电路的形状与第一对电线Wire1、Wire2和第二对电线Wire3、Wire4的走向一致。
可选地,一些实施例的电源线中,第一对电线Wire1、Wire2进一步包括第一电线Wire1和第二电线Wire2;第二对电线Wire3、Wire4进一步包括第三电线Wire3和第四电线Wire4;以及,如图11所示,
第一电线Wire1,其第一端(图中未标记)连接于第一节点PN11,其第二端(图中未标记)用于连接电源Power1的正极性输出端;
第二电线Wire2,其第一端(图中未标记)连接于第二节点PN12/第一子节点PN12-1,其第二端(图中未标记)用于连接电源Power1的负极性输出端;
第三电线Wire3,其第一端(图中未标记)连接于第三节点PN13,其第二端(图中未标记)用于连接负载L1的正极性输入端;
第四电线Wire4,其第一端(图中未标记)连接于第二节点PN12/第二子节点PN12-2,其第二端(图中未标记)用于连接负载L1的负极性输入端。
作为另一种备选方案,在一些实施例的电源线中,第一对电线Wire1、Wire2进一步包括第一电线Wire1和第二电线Wire2;第二对电线Wire3、Wire4进一步包括第三电线Wire3和第四电线Wire4;以及,如图12所示,
第一电线Wire1,其第一端连接于第二节点PN12/第一子节点PN12-1,其第二端用于连接电源Power1的正极性输出端;
第二电线Wire2,其第一端连接于第一节点PN11,其第二端用于连接电源Power1的负极性输出端;
第三电线Wire3,其第一端连接于第二节点PN12/第二子节点PN12-2,其第二端用于连接负载L1的正极性输入端;
第四电线Wire4,其第一端连接于第三节点PN13,其第二端用于连接负载L1的负极性输入端。
可选地,一些实施例的电源线Wire1、Wire2、Wire3、Wire4,还包括保护套Enc1,围闭或套设于该实施例的保护电路。如图15所示,i)电源线Wire1、Wire2和ii)电源线Wire3、Wire4分别被集成封装于绝缘层Enc2中。保护套Enc1的两端分别固定于a)第一对电线Wire1、Wire2的第一端或其外部的绝缘层Enc2,和b)第二对电线Wire3、Wire4的第一端或其外部的绝缘层Enc3;以及,保护套Enc1包括与保护电路的外廓相适配的绝缘柱面体,该柱面体呈圆形或扁平形状,与第一对电线Wire1、Wire2或第二对电线Wire3、Wire4的形状和走向相一致,并且,a)在径向维度上大于第一对电线或第二对电线;或者b)与第一对电线或第二对电线在径向维度上相当。
第一对电线和第二对电线的形状和走向是一致的,如果保护套Enc1的形状和布设走向与第一对电线和第二对电线一致,则保持了电源线外观上的一致性和可安装性、最大程度兼容用户对此类电源Power1线的使用习惯,提升了电源Power1线的可使用性、保护套Enc1和电线之间的可连接性。进一步地,在保护套Enc1和电线的维度相当(comparable)的前提下,如果保护套Enc1的直径(略)大于电线的直径,则将给内部的保护电路及其基板保留更大的空间,允许保护电路及其基板具有更大的体积,在一定程度上,这可以提升保护电路的额定保护功率,也降低了保护电路及其基板的制造难度,提升了电源Power1线和保护电路的可制造性,同时,保护电路在电源Power1线中的位置也更加容易识别。因为,一般而言,当过压、过流情况发生于保护电路中时,保护电路及其保护套Enc1有可能会发生爆裂或者变形的情况。保护电路及其保护套Enc1在电源Power1线上具有相对的尺寸区别,将有利于用户快速定位并判断、排查可能发生的过压/过流故障。
通过将其他一些实施例中的保护电路从被该保护电路所保护的负载电路中进一步独立出来,并在距离负载电路板更远的距离上串联入电源线中,则在针对过压/过流状况依然实现对负载电路(例如消防电子设备的控制电路板等)进行充分保护的同时,进一步加大了负载电路板和保护电路两者之间的物理距离,这使得到负载电路板更加远离并基本上完全免于受到:过压/过流故障发生后的保护电路的爆裂的影响。
另外,这种方案也降低了负载电路的结构复杂度,使得:如果已经发行的负载产品(未集成有“过压/过流”保护功能)需要与“保护电路”组合从而免于受到过压/过流现象的影响时,不再需要对这些已经存在于市场上的负载产品(例如消防电子设备,等等)进行适应性的改造。例如不需要为增加过压/过流保护电路而在这些消防电子设备的主板上额外开设可以插接保护电路的插孔等。
从电源线上,以更外围、更远离的相对位置,与消防电子设备等负载进行电气组合从而可以在不需要对负载的电路板进行任何改造/改变的前提下,仅靠更换一根电源线就可以阻断来自外部电源的“过流/过压”信号,进而,为负载赋以(enable)“过流豁免和/或过压豁免”的能力。
在本申请的再一些实施例中,还提出了一种消防电子设备,包括本申请的任一实施例的带有保护电路的电源线,该电源线连接于消防电子设备中电路板(图中未示出)的正极性输入端和负极性输入端,其中,消防电子设备为以下至少一个:消防应急照明设备、消防应急指示设备、火灾报警系统/设备。
另外“插接式保护电路”和“保护电路串联入电源线”两个标题下的实施例的保护电路具有结构上的较大的相似性,因此,在两个标题下的实施例的保护电路中的“过流保护单元和过压保护单元之间的连接关系”、及“过流保护单元和过压保护单元与其他元器件之间的连接关系”也可以互相参照从而形成更多的变形例,此处不再一一赘述。
如图18所示,在本实用新型的分解图中,结合图18及图19,该用于应急灯的供电保护装置包括输入供电线路1及输出供电线路2,其特征在于:该输入供电线路1与输出供电线路2之间设置有供电保护电路板3,该供电保护电路板3的输入端与该输入供电线路1连接,该供电保护电路板3的输出端与该输出供电线路2连接,该供电保护电路板3安装于连接套4内,所述连接套4覆盖所述输入供电线路1、所述输出供电线路2和所述供电保护电路板3。可以理解的,该输入供电线路1连接外部供电电源,该输出供电线路2连接消防应急灯。
具体地,图19为本实用新型的结构示意图,结合图18、图19及图20可知,该供电保护电路板3包括保险丝F2及二极管TVS1,该保险丝F2的一端与该输入供电线路1连接,该保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与该输出供电线路2连接;该输入供电线路1包括输入正极引脚5及输入负极引脚6,该输出供电线路2包括输出正极引脚7及输出负极引脚8,该保险丝F2的一端与该输入正极引脚5连接,该保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与该输出正极引脚7连接,该稳压器TVS1的另一端分别与该输入负极引脚6及输出负极引脚8连接;该输入供电线路1还包括输入供电线路外套9,该输出供电线路2还包括输出供电外套10,该输入正极引脚5均设置于该输入供电线路外套9内,该输出正极引脚7及输出负极引脚8均设置于该输出供电外套10内.该输入供电线路外套9及输出供电外套10均可以是塑料材质等;该连接套4的一端开设有输入连接孔11,该连接套4的另一端开设有输出连接孔12,该输入供电线路外套9的外侧与该输入连接孔11的内侧连接,该输出供电外套10的外侧与该输出连接孔12的内侧连接。该连接套4可以是和所述输入供电线路外套9与所述输出供电外套10一体注塑成型,也可以是热缩套管或塑料盒等。可以理解的,该保险丝F2快断保险丝或铜箔保险丝,该二极管TVS1为瞬变电压抑制二极管,当输入电压过高或者瞬时电压升高时,供电保护电路板上的保险丝和二极管断开,从而保护连接输出供电电路2的消防应急灯,提高应急灯的使用寿命,保障用户安全,发生故障后,只需更换剪断并更换供电保护电路3,即可完成维修,简单便捷。
【第一组备选实施例】
实施例1.一种保护电路,其特征在于,包括:第一节点、第二节点、第三节点;以及
过流保护单元,连接于所述第一节点和所述第三节点之间;
过压保护单元,连接于所述第二节点和所述第三节点之间;
其中,i)所述第一节点用于连接电源的正极性端;所述第三节点用于连接负载的正极性端;所述第二节点用于连接所述电源的负极性端和所述负载的负极性端;或者,ii)所述第一节点用于连接电源的负极性端;所述第三节点用于连接所述负载的负极性端;所述第二节点用于连接所述电源的正极性端和所述负载的正极性端。
2.根据实施例1所述的保护电路,其中,还包括基板,承载所述过流保护单元和所述过压保护单元;所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点分别为所述基板上的插件孔或焊盘。
3.根据实施例2所述的保护电路,其中,所述第二节点进一步包括互相连接的第一子节点和第二子节点;所述第一子节点和第二子节点、所述第一节点、所述第三节点分别为位于所述基板周边的插件孔或插针焊盘。
4.根据实施例3所述的保护电路,其中,a)所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点、所述第二子节点和所述第一子节点,分别开设于所述基板的四个角处;或者,
b)所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点分别开设于所述长方形基板的第一长边对应的两个端部;所述第一子节点和所述第二子节点,分别开设于所述长方形基板上与所述第一长边相对的第二长边对应的两个端部;其中,所述第一节点、所述第三节点,分别与所述第一子节点、所述第二子节点横跨所述基板相对。
5.根据实施例4中任一项所述的保护电路,其中,所述过流保护单元和所述过压保护单元,串联于所述第一节点和所述第二节点之间;所述第三节点位于所述过流保护单元和所述过压保护单元之间。
6.根据实施例1-5中任一项所述的保护电路,其中,所述过压保护单元为瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种;以及,
所述过流保护单元为第一过流断路器件,所述第一过流断路器件包括以下三者中的一个或串联的多个:i)第一保险丝、ii)印刷于所述基板上的蛇形线,或者iii)印刷于所述基板上的铜丝。
7.根据实施例6所述的保护电路,其中,在所述基板上,沿所述蛇形线或者所述铜丝的一侧或两侧开设有散热孔/散热槽。
8.根据实施例7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
9.根据实施例7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的正极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
10.根据实施例7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。
11.根据实施例10所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点;所述瞬变电压抑制二极管的第二端连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
12.根据实施例11所述的保护电路,其中,所述保护电路还包括第二过流断路器件;以及,
所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端共同连接于所述第二过流断路器件的第一端,所述第二过流断路器件的第二端连接于所述第三节点;其中,所述第二过流断路器件包括:i)第二保险丝,或者ii)印刷于所述基板上的蛇形线或者铜丝。
13.一种电气线路,其特征在于,包括:如实施例1-12中任一项所述的保护电路。
14.根据实施例13所述的电气线路,其特征在于,所示保护电路串联于所述电气线路中,以及,
所示电气线路进一步包括第一对电线和第二对电线,该第一对电线和第二对电线,通过所述保护电路相连接;以及,所述保护电路的形状与所述第一对电线和第二对电线的走向一致。
15.根据实施例14所述的电气线路,其中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
16.根据实施例14所述的电气线路,其中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
17.根据实施例15或16所述的电气线路,其特征在于,所述电气线路为电源线,还包括保护套,围闭或套设于所述保护电路,所述保护套的两端分别固定于a)所述第一对电线的第一端,和b)所述第二对电线的第一端;以及,
所述保护套包括与所述保护电路的外廓相适配的绝缘柱面体,该柱面体呈圆形或扁平形状,与所述第一对电线或第二对电线的形状和走向相一致,并且在径向维度上大于/相当于所述第一对电线或第二对电线;以及所述负载包括以下至少一个:消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、或者消防应急照明控制器。
18.一种消防电子设备,其特征在于,包括如实施例13-17中任一项所述的电气线路,连接于所述消防电子设备中电路板的正极性输入端和负极性输入端,其中,所述消防电子设备为以下至少一个:消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、消防应急照明控制器、火灾报警系统/设备。
【第二组备选实施例】:
19.一种用于应急灯的供电保护装置,包括输入供电线路及输出供电线路,其特征在于:所述输入供电线路与输出供电线路之间设置有供电保护电路板,所述供电保护电路板的输入端与所述输入供电线路连接,所述供电保护电路板的输出端与所述输出供电线路连接,所述供电保护电路板安装于连接套内,所述连接套覆盖所述输入供电线路、所述输出供电线路和所述供电保护电路板。
20.根据实施例19所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述供电保护电路板设有保险丝及二极管,所述保险丝的一端与所述输入供电线路连接,所述保险丝的另一端及二极管的一端均与所述输出供电线路连接。
21.根据实施例20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路设有输入正极引脚及输入负极引脚,所述输出供电线路设有输出正极引脚及输出负极引脚,所述保险丝的一端与所述输入正极引脚连接,所述保险丝的另一端及二极管的一端均与所述输出正极引脚连接,所述二极管的另一端分别与所述输入负极引脚及输出负极引脚连接。
22.根据实施例21所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路还包括输入供电线路外套,所述输出供电线路还包括输出供电线路外套,所述输入正极引脚均设置于所述输入供电线路外套内,所述输出正极引脚及输出负极引脚均设置于所述输出供电线路外套内。
23.根据实施例22所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套的一端开设有输入连接孔,所述连接套的另一端开设有输出连接孔,所述输入供电线路外套的外侧与所述输入连接孔的内侧连接,所述输出供电外套的外侧与所述输出连接孔的内侧连接。
24.根据实施例23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套和所述输入供电线路外套与所述输出供电外套一体注塑成型。
25.根据实施例23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套可为热缩套管或塑料盒。
26.根据实施例20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述保险丝为快断保险丝或铜箔保险丝,所述二极管为瞬变电压抑制二极管。
【第3组备选实施例】:
19.一种用于应急灯的供电保护装置,包括输入供电线路及输出供电线路,其特征在于:所述输入供电线路与输出供电线路之间设置有供电保护电路板,所述供电保护电路板的输入端与所述输入供电线路连接,所述供电保护电路板的输出端与所述输出供电线路连接,所述供电保护电路板安装于连接套内,所述连接套覆盖所述输入供电线路、所述输出供电线路和所述供电保护电路板。
20.根据实施例19所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述供电保护电路板设有保险丝F2及二极管TVS1,所述保险丝F2的一端与所述输入供电线路连接,所述保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与所述输出供电线路连接。
21.根据实施例20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路设有输入正极引脚及输入负极引脚,所述输出供电线路设有输出正极引脚及输出负极引脚,所述保险丝F2的一端与所述输入正极引脚连接,所述保险丝F2的另一端及二极管TVS1的一端均与所述输出正极引脚连接,所述二极管TVS1的另一端分别与所述输入负极引脚及输出负极引脚连接。
22.根据实施例21所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路还包括输入供电线路外套,所述输出供电线路还包括输出供电线路外套,所述输入正极引脚均设置于所述输入供电线路外套内,所述输出正极引脚及输出负极引脚均设置于所述输出供电线路外套内。
23.根据实施例22所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套的一端开设有输入连接孔,所述连接套的另一端开设有输出连接孔,所述输入供电线路外套的外侧与所述输入连接孔的内侧连接,所述输出供电外套的外侧与所述输出连接孔的内侧连接。
24.根据实施例23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套和所述输入供电线路外套与所述输出供电外套一体注塑成型。
25.根据实施例23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套可为热缩套管或塑料盒。
26.根据实施例20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述保险丝F2为快断保险丝或铜箔保险丝,所述二极管为瞬变电压抑制二极管。
应当理解:在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输入供电线路,在其他一些实施例中或也被称为:第一对电线。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输出供电线路,在其他一些实施例中或也被称为第二对电线。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的供电保护电路板,在其他一些实施例中或也被称为保护电路或者PCB基板。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的连接套,在其他一些实施例中或也被称为保护套。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输入正极引脚,在其他一些实施例中或也被称为第一电线的第一端。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输入负极引脚,在其他一些实施例中或也被称为第二电线的第一端。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输出正极引脚,在其他一些实施例中或也被称为第一电线的第二端。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输出负极引脚,在其他一些实施例中或也被称为第二电线的第二端。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输入供电线路外套,在其他一些实施例中或也被称为(第一对电线的)外部绝缘层。
在上述第二组备选实施例的一些实施例中的输出供电外套,在其他一些实施例中或也被称为(第二对电线的)外部绝缘层。
在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等,目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制单元可以按任何适当的方式实现,例如,控制单元可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制单元和嵌入微控制单元的形式,控制单元的例子包括但不限于以下微控制单元:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone LabsC8051F320,存储器控制单元还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制单元以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制单元以逻辑门、定时器、触发器、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制单元和嵌入微控制单元等的形式来实现相同功能。因此这种控制单元可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,各个可选的技术特征,均可以被以任意合理的方式结合于与其他实施例中,各个实施例之间、各个标题下的内容也可以发生任意的合理组合。每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义,“多种”一般包含至少两种。应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
虽然以上描述了本申请的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本申请的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本申请的原理和实质的前提下,可对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本申请的保护范围。
Claims (26)
1.一种保护电路,其特征在于,包括:第一节点、第二节点、第三节点;以及
过流保护单元,连接于所述第一节点和所述第三节点之间;
过压保护单元,连接于所述第二节点和所述第三节点之间;
其中,i)所述第一节点用于连接电源的正极性端;所述第三节点用于连接负载的正极性端;所述第二节点用于连接所述电源的负极性端和所述负载的负极性端;或者,ii)所述第一节点用于连接电源的负极性端;所述第三节点用于连接所述负载的负极性端;所述第二节点用于连接所述电源的正极性端和所述负载的正极性端。
2.根据权利要求1所述的保护电路,其中,还包括基板,承载所述过流保护单元和所述过压保护单元;所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点分别为所述基板上的插件孔或焊盘。
3.根据权利要求2所述的保护电路,其中,所述第二节点进一步包括互相连接的第一子节点和第二子节点;所述第一子节点和第二子节点、所述第一节点、所述第三节点分别为位于所述基板周边的插件孔或插针焊盘。
4.根据权利要求3所述的保护电路,其中,a)所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点、所述第二子节点和所述第一子节点,分别开设于所述基板的四个角处;或者,
b)所述基板为长方形,所述第一节点、所述第三节点分别开设于所述长方形基板的第一长边对应的两个端部;所述第一子节点和所述第二子节点,分别开设于所述长方形基板上与所述第一长边相对的第二长边对应的两个端部;其中,所述第一节点、所述第三节点,分别与所述第一子节点、所述第二子节点横跨所述基板相对。
5.根据权利要求4所述的保护电路,其中,所述过流保护单元和所述过压保护单元,串联于所述第一节点和所述第二节点之间;所述第三节点位于所述过流保护单元和所述过压保护单元之间。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的保护电路,其中,所述过压保护单元为瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管或者稳压二极管中至少一种;以及,
所述过流保护单元为第一过流断路器件,所述第一过流断路器件包括以下三者中的一个或串联的多个:i)第一保险丝、ii)印刷于所述基板上的蛇形线,或者iii)印刷于所述基板上的铜丝。
7.根据权利要求6所述的保护电路,其中,在所述基板上,沿所述蛇形线或者所述铜丝的一侧或两侧开设有散热孔/散热槽。
8.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的负极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的正极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
9.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为单向瞬变电压抑制二极管;所述单向瞬变电压抑制二极管的正极和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点,所述单向瞬变电压抑制二极管的负极连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
10.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管为:i)反向并联的单向瞬变电压抑制二极管组,或者ii)双向瞬变电压抑制二极管。
11.根据权利要求10所述的保护电路,其中,所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端均连接于所述第三节点;所述瞬变电压抑制二极管的第二端连接于所述第二节点,所述第一过流断路器件的第二端连接于所述第一节点。
12.根据权利要求11所述的保护电路,其中,所述保护电路还包括第二过流断路器件;以及,
所述瞬变电压抑制二极管的第一端和所述第一过流断路器件的第一端共同连接于所述第二过流断路器件的第一端,所述第二过流断路器件的第二端连接于所述第三节点;其中,所述第二过流断路器件包括:i)第二保险丝,或者ii)印刷于所述基板上的蛇形线或者铜丝。
13.一种电气线路,其特征在于,包括:如权利要求1-12中任一项所述的保护电路。
14.根据权利要求13所述的电气线路,其特征在于,所示保护电路串联于所述电气线路中,以及,
所示电气线路进一步包括第一对电线和第二对电线,该第一对电线和第二对电线,通过所述保护电路相连接;以及,所述保护电路的形状与所述第一对电线和第二对电线的走向一致。
15.根据权利要求14所述的电气线路,其中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
16.根据权利要求14所述的电气线路,其中,所述第一对电线进一步包括第一电线和第二电线;所述第二对电线进一步包括第三电线和第四电线;以及
所述第一电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第一子节点,其第二端用于连接所述电源的正极性输出端;
所述第二电线,其第一端连接于所述第一节点,其第二端用于连接所述电源的负极性输出端;
所述第三电线,其第一端连接于所述第二节点/所述第二子节点,其第二端用于连接所述负载的正极性输入端;
所述第四电线,其第一端连接于所述第三节点,其第二端用于连接所述负载的负极性输入端。
17.根据权利要求15或16所述的电气线路,其特征在于,所述电气线路为电源线,还包括保护套,围闭或套设于所述保护电路,所述保护套的两端分别固定于a)所述第一对电线的第一端,和b)所述第二对电线的第一端;以及,
所述保护套包括与所述保护电路的外廓相适配的绝缘柱面体,该柱面体呈圆形或扁平形状,与所述第一对电线或第二对电线的形状和走向相一致,并且在径向维度上大于/相当于所述第一对电线或第二对电线;以及所述负载包括以下至少一个:消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、或者消防应急照明控制器。
18.一种消防电子设备,其特征在于,包括如权利要求13-17中任一项所述的电气线路,连接于所述消防电子设备中电路板的正极性输入端和负极性输入端,其中,所述消防电子设备为以下至少一个:消防应急照明灯具、消防应急标志灯具、消防应急照明控制器、火灾报警系统/设备。
19.一种用于应急灯的供电保护装置,包括输入供电线路及输出供电线路,其特征在于:所述输入供电线路与输出供电线路之间设置有供电保护电路板,所述供电保护电路板的输入端与所述输入供电线路连接,所述供电保护电路板的输出端与所述输出供电线路连接,所述供电保护电路板安装于连接套内,所述连接套覆盖所述输入供电线路、所述输出供电线路和所述供电保护电路板。
20.根据权利要求19所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述供电保护电路板设有保险丝及二极管,所述保险丝的一端与所述输入供电线路连接,所述保险丝的另一端及二极管的一端均与所述输出供电线路连接。
21.根据权利要求20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路设有输入正极引脚及输入负极引脚,所述输出供电线路设有输出正极引脚及输出负极引脚,所述保险丝的一端与所述输入正极引脚连接,所述保险丝的另一端及二极管的一端均与所述输出正极引脚连接,所述二极管的另一端分别与所述输入负极引脚及输出负极引脚连接。
22.根据权利要求21所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述输入供电线路还包括输入供电线路外套,所述输出供电线路还包括输出供电线路外套,所述输入正极引脚均设置于所述输入供电线路外套内,所述输出正极引脚及输出负极引脚均设置于所述输出供电线路外套内。
23.根据权利要求22所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套的一端开设有输入连接孔,所述连接套的另一端开设有输出连接孔,所述输入供电线路外套的外侧与所述输入连接孔的内侧连接,所述输出供电外套的外侧与所述输出连接孔的内侧连接。
24.根据权利要求23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套和所述输入供电线路外套与所述输出供电外套一体注塑成型。
25.根据权利要求23所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述连接套可为热缩套管或塑料盒。
26.根据权利要求20所述的用于应急灯的供电保护装置,其特征在于:所述保险丝为快断保险丝或铜箔保险丝,所述二极管为瞬变电压抑制二极管。
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