DE10041290A1 - Überspannungsschutzeinrichtung - Google Patents

Überspannungsschutzeinrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung für ein elektronisches Gerät mit einer, mindestens ein Steckelement aufweisenden Steckeinrichtung, die zum Einsatz in ein Gehäuse des elektronischen Gerätes ausgebildet ist. Bei einem Überspannungsschutz, bei welchem auf zusätzliche Abschirmmaßnahmen gegenüber der Elektronik verzichtet werden kann, ist an dem Steckelement eine Schutzplatine angeordnet, welche eine Funkenstrecke zur Ableitung von Überspannung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung für ein elektroni­ sches Gerät mit einer, mindestens ein Steckelement aufweisenden Steckein­ richtung, die zur Befestigung an einem Gehäuse des elektronischen Gerätes ausgebildet ist.
Um elektronische Geräte vor Hochspannung zu schützen, ist es üblich, span­ nungsklemmende Bauelemente wie bspw. Varistoren oder Zener-Dioden ein­ zusetzen. Derartige Überspannungsschutzelemente müssen innerhalb des Ge­ häuses so ausgeführt werden, dass die die Funktion des Gerätes ausführenden elektronischen Bauteile in ihrer Arbeitsweise nicht beeinträchtigt werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsschutz anzugeben, bei welchem auf zusätzliche Abschirmmaßnahmen gegenüber der Elektronik verzichtet werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem Steckelement eine Schutzplatine angeordnet ist, welche eine Funkenstrecke zur Ableitung von Überspannung aufweist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Hochspannung bereits an der Gehäu­ seaußenseite abgeführt wird und Abschirmmaßnahmen für die innen liegenden Bauteile nicht notwendig sind.
Vorteilhafterweise bildet die Schutzplatine mit dem Steckelement die Fun­ kenstrecke.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schutzplatine eine elektrisch lei­ tende Struktur zur Bildung der Funkenstrecke auf. Solche geätzten Strukturen sind einfach herstellbar und führen zu einem Funkenüberschlag auf der Plati­ nenoberfläche in horizontaler Richtung.
Vorteilhafterweise ist die elektrisch leitende Struktur auf der Schutzplatine in Form einer Leiterbahn ausgebildet, wobei eine lötstopplackfreie Zone der Lei­ terbahn in der Umgebung einer, das Steckelement aufnehmenden Öffnung an­ geordnet ist. Durch die Verwendung üblicher Herstellungsverfahren für Leiter­ platten kann die lötstoplackfreie Zone einfach in die Lötstopmaske mit eingear­ beitet werden. Die Funkenstrecke wird dabei durch an sich vorhandene Bau­ teile wie Steckelement und Leiterbahn realisiert. Zusätzliche spannungsklem­ mende Bauelemente werden nicht benötigt.
Die Funkenstrecke wird zuverlässig dadurch realisiert, dass die lötstoplackfreie Zone in dem die Öffnung umschließenden Lötauge ausgebildet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die elektrisch leitende Struktur als löt­ stopplackfreie Ausnehmung oder durchgehende Öffnung der Schutzplatine ausgebildet, welche vorteilhafterweise in der Nähe des zu schützenden Ste­ ckerpins angeordnet ist.
Zur Realisierung eines vertikalen Funkenüberschlags weist die Schutzplatine zwei übereinanderliegende, unterschiedliches Potential führende Leiterbahnen auf, welche bis zum Platinenrand geführt sind, wobei die Stärke einer zwischen den beiden Leiterbahnen angeordnete Isolationsschicht so gewählt ist, dass die Funkenstrecke durch die nicht isolierten Enden der beiden Leiterbahnen am Platinenrand gebildet ist. Durch die Dicke der Isolationsschicht ist der Abstand der Funkenstrecke definiert und hoch genau sowie ohne erhöhten Aufwand herstellbar.
Die Herstellung lässt sich weiter vereinfachen, wenn der Platinenrand von einer durchgehenden Öffnung der Schutzplatine gebildet ist. Diese kann überall dort, wo zu schützendes und Bezugspotential übereinander liegen z. B. durch einfa­ ches Einbringen einer Bohrung eingebracht werden.
Vorteilhafterweise trägt die Schutzplatine eine Entstöreinrichtung zur Verbesse­ rung der elektromagnetischen Empfindlichkeit des elektronischen Gerätes. Da­ durch sind sowohl der Überspannungsschutz als auch Maßnahmen zur Erhö­ hung der elektromagnetischen Verträglichkeit am Gerätestecker integriert.
In einer Ausgestaltung ist die Entstöreinrichtung ein Varistor.
Alternativ dazu ist die Entstöreinrichtung ein Kondensator, der außerhalb des Gehäuses des elektronischen Gerätes angeordnet ist, und elektrisch einerseits mit dem Steckelement der Steckeinrichtung und andererseits mit dem Potential des elektrisch leitend ausgebildeten Gehäuses verbunden ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Entstörung bereits auf der Außenseite des elektronischen Gerätes realisiert ist und Störstrahlungen gar nicht erst in das Gehäuseinnere gelangen. Bei der Montage des elektronischen Gerätes entsteht durch einfachen Einsatz des Steckers in das Gehäuse ein Entstörfilter. Zusätzliche Verarbeitungsmaßnahmen entfallen.
Vorteilhafterweise ist eine erste Kondensatorplatte des Kondensators in/oder an der Steckeinrichtung angeordnet, wodurch auf Leitungen zum Kondensator verzichtet werden kann.
Vorzugsweise ist die erste Kondensatorplatte aus dem Steckelement selbst ausgeformt. Sie kann z. B. durch Stauchung des Steckerstiftes einfach reali­ siert werden. Die Herstellung des Steckers wird somit weiter vereinfacht.
Alternativ ist die erste Kondensatorplatte von der auf der Schutzplatine ange­ ordneten und als Leiterfläche ausgebildeten Leiterbahn gebildet, wobei die Leiterfläche neben dem, ein erstes Potential führenden Steckelement angeord­ net und mit diesem elektrisch verbunden ist. Das elektrisch ausgebildete und ein zweites Potential führende Gehäuse des elektronischen Gerätes dient als zweite Kondensatorplatte. Die Verbindung von isolationsfreien Steckerstift und erster Kondensatorfläche erfolgt einfach durch Form- und/oder Kraftschluss. Somit entsteht eine für die Massenfertigung besonders gut handhabbare Ein­ richtung.
Zur Realisierung der zweiten Kondensatorplatte ist eine zweite, auf der Schutz­ platine angeordnete Leiterfläche mit dem Gehäuse elektrisch verbunden.
Eine in der Massenfertigung besonders gut handhabbare Entstöreinrichtung besteht darin, dass die elektrische Verbindung zwischen der zweiten Leiterflä­ che der Schutzplatine und dem Gehäuse durch mindestens ein die Schutzplati­ ne und/oder die Steckeinrichtung am Gehäuse haltendes Befestigungsmittel erfolgt. Das Gehäusepotential wird dabei über an sich vorhandene Schraub-, Niet- oder Preßverbindungen an mindestens einem Punkt realisiert.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Isolierung zwischen der zweiten, auf der Oberfläche der Schutzplatine ausgebildeten Leiterfläche und der Au­ ßenseite des Gehäuses angeordnet. Alternativ kann die auf der Oberfläche der Schutzplatine angeordnete Leiterfläche direkt auf dem Gehäuse aufliegen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die das Steckelement umschließende Leiterfläche derart auf der Schutzplatine angeordnet, dass sie auf der dem Ge­ häuse zugewandten Seite der Steckeinrichtung aufsetzbar und kontaktierbar ist. Somit kann ein kommerziell erhältlicher Stecker mit der erfindungsgemäßen Schutzplatine versehen werden. Dabei ist vorteilhafterweise für jedes Steck­ element der Steckeinrichtung eine erste Kondensatorplatte vorgesehen, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Schnitt durch ein Steuergerät
Fig. 2 erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entstörplatine
Fig. 3 zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entstörplatine
Fig. 4 dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entstörplatine
Fig. 5 vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entstörplatine
Fig. 6 Kondensatorfläche mit kupferfreien Stellen.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist ein elektrisches Gerät dargestellt, wie es üblicherweise in Kraft­ fahrzeugen Anwendung findet. Dabei kann es sich um ein Steuergerät eines Kraftfahrzeuges handeln, welches eine signalverarbeitende Elektronik aufweist, die bekanntlicherweise sehr störanfällig gegenüber hohen Frequenzen ist. Es ist aber auch vorstellbar, dass das elektronische Gerät eine Sensoreinrichtung darstellt, welche neben einem eigentlichen Sensor eine Signalaufbereitungs­ schaltung und/oder eine Signalauswerteschaltung aufweist, die auf einer oder mehreren Leiterplatten angeordnet sind.
Das elektronische Gerät besitzt ein aus Aluminium bestehendes, becherförmi­ ges Gehäuseteil 1, welches mit einer Abdeckung 2 verschlossen ist. Das be­ cherförmige Gehäuseteil 1 weist einen Steckerkörper 3 auf, welcher am Ge­ häuseteil 1 mittels Schrauben oder Nieten 4 außenseitig befestigt ist. Die Ste­ ckerpins 5 des Steckerkörpers 3 ragen sowohl in den Steckerkörper 3 als auch in das Gehäuseinnere 6. Der Stecker 3 verbindet über die Steckerpins 5 die Schaltungen des Gerätes mit anderen elektronischen Einrichtungen im Kraft­ fahrzeug.
Im Gehäuseinneren 6 ist mindestens eine Leiterplatte 7 angeordnet, welche Bauelemente 8 trägt, die die elektronischen Schaltungen realisieren. Die in das Gehäuseinnere 6 hineinragenden Steckerpins 5 sind elektrisch zur Zuführung von Signalen und elektrischer Leistung mit dem auf der Leiterplatte 7 befindli­ chen Bauelementen 8 verbunden.
Zwischen dem Stecker 3 und der Außenseite des Gehäuseteiles 1 ist eine Ent­ störplatine 9 eingelegt, welche gemeinsam mit dem Stecker 3 am Gehäuseteil 1 befestigt ist.
Verschiedene Ausführungsformen der Entstörplatine 9 sind in den Fig. 2 bis 5 näher erläutert.
Fig. 2 zeigt eine Entstörplatine 9 mit Öffnungen 13 für die Steckerpins 5. Ne­ ben diesen Öffnungen 13 ist für jeden Steckerpin 5 ein diskreter Kondensator 10 vorgesehen, der mittels einer auf der Platine 9 angeordneten Verdrahtung so verschaltet ist, dass jeder Kondensator 10 einerseits mit dem Steckerpinpo­ tential und andererseits mit dem Potential des Gehäuses 1 verbunden ist. Das Gehäusepotential ist dabei üblicherweise auf Masse gelegt.
Die vorgefertigte Platine 9 wird über die Steckerpins 5 geschoben, wobei eine umlaufende Steckerdichtung 12 die Platine 9 an deren Rand umschließt und gleichzeitig abdichtet. Mit Schrauben 4, welche in die Öffnungen 11 der Platine 9 und die Öffnungen 14 des Steckerkörpers 3 eingreifen, wird die Platine 9 an der Außenhaut des Gehäuseteils 1 befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei so, dass die Dichtung 12 auf dem Gehäuseteil 1 aufliegt. Die Schrauben 4 verbin­ den die Kondensatoren 10 gleichzeitig elektrisch mit dem Gehäusepotential.
Eine andere Ausführungsform, bei welcher Kapazitäten in der Platine 9 integ­ riert sind, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Platine 9 ist als Filmleiterplatte ausgebil­ det und weist eine strukturierte Leiterschicht 15 auf. Die Struktur entspricht ein­ zelnen, gegeneinander isolierten Kondensatorflächen 16. Für jeden Steckerpin 5 ist dabei eine Kondensatorfläche 16 vorgesehen, welche die Öffnung 13 des jeweiligen Steckerpins 5 umschließt. Diese Öffnungen 13 sind metallisiert, wo­ bei jede Kondensatorfläche 16 an der Grenzfläche mit der metallisierten Öff­ nung 13 verbunden ist, wodurch eine elektrische Verbindung entsteht. Nach Einfügen der Steckerpins 5 liegen die Kondensatorflächen 16 auf Steckerpo­ tential. Bei dieser Ausführung sind als elektrische Verbindungsmechanismen Einpressvorgänge für die Kontaktierung von besonderem Vorteil.
Die Filterplatte 9 weist auf der dem Gehäuse zugewandten Oberfläche eine weitere Leitschicht 18 auf, welche direkt nach Montage des Steckers 3 auf dem Gehäuse 1 aufliegt. Sie nimmt somit das Gehäusepotential an. Diese unstruk­ turierte Leitfläche 18 ist vorzugsweise als Leitkleber ausgebildet, um die Ent­ störplatine 9 am Gehäuse zu befestigen.
Alternativ kann die Entstörplatine 9, deren Kondensator 16 durch die struktu­ rierte Leiterschicht 18 von Gehäuseteil 1 isoliert sind, auch ohne Leitfläche 18 montiert werden, wenn die zweite Kondensatorplatte 18 vom Gehäuse 1 selbst gebildet wird.
Auf Grund dieser Ausgestaltung wirkt jeder Steckerpin 5 selbst als Kondensa­ torplatte und bildet mit dem mit Masse verbundenen Gehäuseteil 1 einen Ent­ störkondensator.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Gemäß dieser Ausfüh­ rung ist die Platine 9 mit vier Kupferlagen 19, 20, 21, 22 versehen. Je eine Kupferlage 19 und 22 ist auf je einer der beiden Außenseiten der Platine 9 an­ geordnet. Innerhalb der Platine 9 befinden sich, voneinander isoliert, zwei wei­ tere Kupferlagen 20, 21, welche die Kondensatorflächen 16 bilden, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurden.
Die beiden äußeren Kupferlagen 19, 22 sind über die Befestigungselemente 4 mit dem Gehäusepotential verbunden und gegen das Potential, welches die Steckerpin 5 führen, elektrisch isoliert. Die Kondensatorflächen 16 sind in der ebenfalls beschriebenen Weise elektrisch mit den Steckerpins 5 verbunden. Somit werden pro Steckerpin 2 Kondensatorflächenpaare realisiert. Werden noch mehr Kondensatorflächenpaare benötigt, so lassen sich diese einfach durch weiteren abwechselnden Einbau von Kupferlagen 20, 21, die die struktu­ rierten Kondensatorflächen 16 bilden und unstrukturierte, ganzflächig ausgebil­ deten Kupferlagen 19, 22, welche auf Gehäusepotential liegen, erreichen.
Neben der erläuterten Ausführung können die Kondensatorflächen 16 auch mit Hilfe von Stanzteilen oder Kaptonfolien gebildet werden, welche in ein isolie­ rendes Material eingebettet sind. Je nach dem zur Umhüllung der Kondensa­ torplatten verwendetem Material bzw. Materialkombination kann dieses gleich­ zeitig Dichtungsaufgaben wahrnehmen.
Diese erfindungsgemäßen Kondensatorflächen bilden gegenüber dem Außen­ gehäuse Kapazitäten im Bereich bis zu 50 pF.
Zur Realisierung des Überspannungsschutzes sind die nicht isolierten Enden der Kupferlagen 19, 20, 21, 22 bis zum Rand 23 der Platine 9 geführt. Alterna­ tiv können die Kupferlagen 19, 20, 21, 22 auch unisoliert in einer Öffnung 14 der Platine 9 enden, die z. B. durch Einbringen einer Bohrung erstellt werden kann.
Die bei der Platinenherstellung erzeugten kupferfreien Stellen 32 sorgen dafür, dass nach Einbringen der Bohrung 33 Leiterspitzen 34 entstehen, die den Fun­ kenüberschlag begünstigen. (Fig. 6).
Zwischen den Kupferlagen 19 und 20 ist eine Isolierschicht 25 und zwischen den Kupferlagen 21 und 22 eine Isolierschicht 24 angeordnet. Die Kupferlagen 21 und 20 sind durch eine dritte Isolierschicht 26 getrennt, welche eine Dicke aufweist, die aus Stabilitätsgründen ein Mehrfaches der Dicke der jeweiligen Isolationsschicht 24 oder 25 beträgt, da sie als Trägerschicht dient. Durch die Dicke der Isolationsschichten 24, 25 ist der Luftspalt zwischen den Kupferlagen 19 und 20 bzw. 21 und 22 sehr gering, so das bei Überspannung ein Funken­ überschlag zwischen diesen Kupferlagen erfolgt.
Auf der Oberfläche der Kupferlagen 19 und 22 ist eine Lötstopplackstruktur 29 aufgebracht, welche die die Steckelemente 5 aufnehmende Öffnung 13 und die sich daran anschließende Leiterbahn bedeckt.
Die Lötstopplackstruktur 29 ist an vorgesehenen Stellen unterbrochen, so dass die Kupferlagen 19, 22 an diesen Stellen frei liegen. So bilden weitere, elek­ trisch leitend und nicht isoliert ausgebildete Bohrungen 27, 28 an der Oberflä­ che der Platine 9 eine horizontale Funkenüberschlagsstrecke.
Darüber hinaus besteht die in Fig. 5 dargestellte Möglichkeit, die die Öffnung 13 umschließenden Lötaugen 30 in ihrer Breite zu verengen, um einen Fun­ kenüberschlag zu ermöglichen.
Dazu ist mit Hilfe einer Lötstopmaske die Lötstoplackstruktur 29 aufgebracht, bei welcher im Bereich des Lötstopauges 30 in den Lötstoplack Einschnürun­ gen 31 zum Freilegen der darunter liegenden Kupferlage 19 bzw. 22 in gleich­ mäßigen Abständen vorgesehen sind. Im vorliegenden Fall sind drei Einschnü­ rungen 31 in 90°C Abständen vorgesehen. Die Einschnürung 31 ist vergrößert dargestellt. Durch die Nähe der Einschnürung 31 zum Steckelement 3 werden Überschlagstellen für einen potentiellen Funkenüberschlag hergestellt.
Auf der Rückseite (Bottom) der Platine 9 sind die Lötstopaugen 30 hier in her­ kömmlicher Weise kreisförmig realisiert.

Claims (21)

1. Überspannungsschutzeinrichtung für ein elektronisches Gerät mit einer, mindestens ein Steckelement aufweisenden Steckeinrichtung, die zur Befestigung an einem Gehäuse des elektronischen Gerätes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steckelement (3) eine Schutzplatine (9) angeordnet ist, welche eine Funkenstrecke zur Ableitung von Überspannung aufweist.
2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schutzplatine (9) mit dem Steckelement (3) die Fun­ kenstrecke bildet.
3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schutzplatine (9) eine elektrisch leitende Struktur (19, 22) aufweist, welche die Funkenstrecke bildet.
4. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die elektrisch leitende Struktur auf der Schutzplatine (9) in Form einer Leiterbahn ausgebildet ist, wobei eine lötstopplackfreie Zone (27, 28; 31) der Leiterbahn in der Umgebung einer, das Steckelement (5) aufnehmenden Öffnung (13) angeordnet ist.
5. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die lötstopplackfreie Zone (31) in dem die Öffnung (13) umschließenden Lötauge (30) des Lötstopplacks (29) ausgebildet ist.
6. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die elektrisch leitende Struktur als lötstopplackfreie Aus­ nehmung und/oder durchgehende Öffnung (27, 28) der Schutzplatine (9) ausgebildet ist.
7. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die lötstopplackfreie Ausnehmung und/oder Öffnung (27, 28) in der Nähe des zu schützenden Steckerpins (5) angeordnet ist.
8. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schutzplatine (9) mindestens zwei übereinanderlie­ gende, unterschiedliches Potential führende Leiterbahnen (19, 20; 21, 22) aufweist, welche bis zu einem Platinenrand (23) geführt sind, wobei die Stärke einer zwischen den beiden Leiterbahnen (19, 20; 21, 22) angeord­ neten Isolationsschicht (24, 25) so gewählt ist, das die Funkenstrecke durch die nicht isolierten Enden der beiden Leiterbahnen (19, 20; 21, 22) am Platinenrand (23) gebildet ist.
9. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Form der Leiterbahnen (19, 20, 21, 22), welche zum Platinenrand (23) geführt sind, so gewählt sind, dass am Platinenrand (23) Leiterspitzen (34) entstehen.
10. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Platinenrand (23) von mindestens einer durchge­ henden Öffnung (14) der Schutzplatine (9) gebildet ist.
11. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schutzplatine (9) eine Entstöreinrichtung (10; 15, 16) zur Verbesserung der elektromagnetischen Empfindlichkeit des elektroni­ schen Gerätes (1) trägt.
12. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Entstöreinrichtung (10) ein Varistor ist.
13. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Entstöreinrichtung ein Kondensator (10) ist, der au­ ßerhalb des Gehäuses (1, 2) des elektronischen Gerätes (1) angeordnet ist und elektrisch einerseits mit dem Steckelement (5) der Steckeinrich­ tung (3) und andererseits mit dem Potential des elektrisch leitend ausge­ bildeten Gehäuses (1, 2) verbunden ist.
14. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine erste Kondensatorplatte (16) des Kondensators (10) in oder an der Steckeinrichtung (3) angeordnet ist.
15. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die erste Kondensatorplatte (16) aus dem Steckelement (5) selbst ausgeformt ist.
16. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die erste Kondensatorplatte (16) von einer, der auf der Schutzplatine (9) angeordneten und als Leiterfläche ausgebildeten Leiter­ bahnen (15) gebildet ist, welche neben dem Steckelement (5) angeordnet und mit diesem elektrisch verbunden ist und dass das elektrisch ausgebil­ dete und mit Masse verbundene Gehäuse (1) des elektronischen Gerätes als zweite Kondensatorplatte dient.
17. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die zweite, der auf der Schutzplatine (9) angeordneten und mit dem Gehäuse (1, 2) elektrisch verbundene Leiterfläche (18) mit dem Gehäuse (1, 2) eine zweite Kondensatorfläche bildet.
18. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen der zweiten Leiterflä­ che (15) der Schutzplatine (9) und dem Gehäuse (1, 2) durch mindestens ein, die Schutzplatine (9) und/oder die Steckeinrichtung (3) am Gehäuse (1, 2) haltendes Befestigungsmittel (4) erfolgt.
19. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Isolierung (17) zwischen der zweiten, auf der Ober­ fläche der Schutzplatine ausgebildeten Leiterfläche (18) und der Außen­ seite des Gehäuses (1, 2) angeordnet ist.
20. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die das Steckelement (5) umschließende Leiterfläche (16) derart auf der Schutzplatine (9) angeordnet ist, dass sie auf der dem Ge­ häuse (1) zugewandten Seite der Steckeinrichtung (3) aufsetzbar und kontaktierbar ist.
21. Entstöreinrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Steckerelement (5) eine erste Kondensatorplatte (16) vor­ gesehen ist, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10252584A1 (de) * 2002-11-12 2004-06-09 Siemens Ag Anordnung zum Schutz elektrischer Schaltungen vor Überspannung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399107B1 (ko) * 2013-12-24 2014-05-27 주식회사 대성엔지니어링 연소기용 점화장치

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539421A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Bettermann Obo Ohg Schaltungsanordnung zum schutz gegen ueberspannungen
DE3431537C2 (de) * 1984-08-28 1987-08-13 Gebhard 5880 Luedenscheid De Auth
DE3606287A1 (de) * 1986-02-27 1987-09-03 Dehn & Soehne Ueberspannungsschutzanordnung
DE3640402C1 (de) * 1986-11-26 1988-06-23 Bettermann Obo Ohg UEberspannungsschutzgeraet
DE3736945A1 (de) * 1987-03-10 1988-09-22 Dehn & Soehne Steckdose mit zusatzmodul
DE3806478A1 (de) * 1988-03-01 1989-09-14 Dehn & Soehne Steckdose zur installation in gebaeuden
DE3840198A1 (de) * 1988-11-29 1990-05-31 Dehn & Soehne Steckdose mit ueberspannungsschutz
DE3905427A1 (de) * 1989-02-22 1990-08-23 Dehn & Soehne Ueberspannungsschutz fuer den anschluss von datenleitungen
DE4005076C2 (de) * 1990-02-17 1991-12-19 Dehn + Soehne Gmbh + Co Kg, 8500 Nuernberg, De
DE19751470C2 (de) * 1997-11-21 1999-12-23 Quante Ag Überspannungsschutzvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050092A (en) * 1976-08-20 1977-09-20 Tii Corporation Multi-circuit protector
DE3226569C2 (de) * 1981-01-17 1986-06-26 Dehn + Söhne GmbH + Co KG, 8500 Nürnberg Anordnung von Funkenstrecken
JP2737025B2 (ja) * 1990-07-24 1998-04-08 愛知電子株式会社 雷サージ保護装置
JPH0624345U (ja) * 1992-07-30 1994-03-29 株式会社精工舎 電源プラグおよび電源コードセット
JPH10154854A (ja) * 1996-11-26 1998-06-09 Nec Home Electron Ltd プリント基板装置
JPH10294161A (ja) * 1997-02-19 1998-11-04 Higashifuji Manuf Ltd 電気機器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3431537C2 (de) * 1984-08-28 1987-08-13 Gebhard 5880 Luedenscheid De Auth
DE3539421A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Bettermann Obo Ohg Schaltungsanordnung zum schutz gegen ueberspannungen
DE3606287A1 (de) * 1986-02-27 1987-09-03 Dehn & Soehne Ueberspannungsschutzanordnung
DE3640402C1 (de) * 1986-11-26 1988-06-23 Bettermann Obo Ohg UEberspannungsschutzgeraet
DE3736945A1 (de) * 1987-03-10 1988-09-22 Dehn & Soehne Steckdose mit zusatzmodul
DE3806478A1 (de) * 1988-03-01 1989-09-14 Dehn & Soehne Steckdose zur installation in gebaeuden
DE3840198A1 (de) * 1988-11-29 1990-05-31 Dehn & Soehne Steckdose mit ueberspannungsschutz
DE3905427A1 (de) * 1989-02-22 1990-08-23 Dehn & Soehne Ueberspannungsschutz fuer den anschluss von datenleitungen
DE4005076C2 (de) * 1990-02-17 1991-12-19 Dehn + Soehne Gmbh + Co Kg, 8500 Nuernberg, De
DE19751470C2 (de) * 1997-11-21 1999-12-23 Quante Ag Überspannungsschutzvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10252584A1 (de) * 2002-11-12 2004-06-09 Siemens Ag Anordnung zum Schutz elektrischer Schaltungen vor Überspannung

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