DE202015100860U1 - Board-mountable modular surge protection device - Google Patents
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Abstract
Platinen-bestückbares modulares Überspannungsschutzgerät (1) aufweisend • ein Überspannungsschutzmodul (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) mit zumindest einem Überspannungsschutzelement, • ein Monitoringmodul (MM1, MM2), • wobei das Überspannungsschutzmodul (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) und das Monitoringmodul (MM1, MM2) so gestaltet sind, dass das Überspannungsschutzmodul (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) mit dem Monitoringmodul (MM1, MM2) interagieren kann, sodass ein Monitoring von einer oder mehreren Funktionen des Überspannungsschutzmoduls (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) ermöglicht wird.Circuit board-mountable modular overvoltage protection device (1) comprising • an overvoltage protection module (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) with at least one overvoltage protection element, • a monitoring module (MM1, MM2), • wherein the overvoltage protection module (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) and the monitoring module (MM1, MM2) are designed such that the overvoltage protection module (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) can interact with the monitoring module (MM1, MM2), so that monitoring of one or more functions of the overvoltage protection module (ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3) is made possible.
Description
Die Erfindung betrifft ein Platinen-bestückbares elektrisches Überspannungsschutzgerät.The invention relates to a board-mountable electrical surge protection device.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In vielen Bereichen der Technik werden heute Überspannungsschutzgeräte verwendet. Dabei weisen Überspannungsschutzgeräte in aller Regel auch ein Schutzelement auf, dass im Falle einer Überlastung des eigentlichen Überspannungsschutzelements das Überspannungsschutzelement entweder kurzschließen (und so z.B. eine Vorsicherung zum Auslösen veranlassen) oder aber das Überspannungsschutzelement abtrennen. Surge protection devices are used in many areas of technology today. In this case, overvoltage protection devices generally also have a protective element which, in the event of overloading of the actual overvoltage protection element, either short-circuits the overvoltage protection element (thus causing a back-up fuse to trip, for example) or else disconnects the overvoltage protection element.
Die Überlast wird dabei als thermische Größe wahrgenommen, die z.B. zum Auftrennen einer thermisch lösbaren Verbindung führen kann, die wiederum zum Abtrennen oder Kurzschließen führt. Solche Mechanismen basieren in aller Regel darauf, dass mittels eines thermisch erweichbaren/zersetzbaren Haftmittels (Kleber/Lot) ein vorgespanntes (Schalt-)Element gehalten wird. Steigt die Temperatur über eine gewisse Temperatur hinaus an, so zersetzt sich und/oder erweicht das Haftmittel und die gespeicherte Energie wird für einen Schaltvorgang frei.The overload is perceived as a thermal quantity, e.g. can lead to the separation of a thermally releasable connection, which in turn leads to separation or shorting. Such mechanisms are usually based on holding a biased (switching) element by means of a thermally softenable / decomposable adhesive (adhesive / solder). If the temperature rises above a certain temperature, the adhesive decomposes and / or softens and the stored energy is released for a switching operation.
Dabei entwickelt sich ein zunehmender Bedarf solche Überspannungsschutzgeräte auch auf Platinen einsetzen zu können. There is an increasing need to be able to use such surge protection devices on boards.
Allerdings ist wegen der Vielzahl von unterschiedlichen geforderten Parametern ein breites Spektrum an Überspannungsschutzgeräten, beispielsweise für verschiedene Spannungsbereiche 12V, 24V, 48V, 220V, ... als auch für unterschiedliche Spannungssysteme (Gleichstrom, Einphasen-Wechselstrom, Mehrphasen-Wechselstrom), etc. bereitzustellen.However, because of the variety of different required parameters, a wide range of overvoltage protection devices, for example, for different voltage ranges 12V, 24V, 48V, 220V, ... as well as for different voltage systems (DC, single-phase AC, multi-phase AC), etc. to provide ,
Zugleich wird aber auch eine Vielfalt von unterschiedlichen Überwachungsfunktionen gefordert, die wiederum zu einer noch größeren Vielzahl von Überspannungsschutzgeräten führt.At the same time, however, a variety of different monitoring functions is required, which in turn leads to an even greater variety of overvoltage protection devices.
Mit der Vielfalt von Geräten steigen jedoch die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten an.With the variety of devices, however, the production and storage costs increase.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein einfaches kostengünstiges Überspannungsschutzgerät zur Verfügung zu stellen, dass einen Nachteil oder mehrere Nachteile aus dem Stand der Technik löst.The invention is based on the object to provide a simple low-cost surge protection device that solves a disadvantage or disadvantages of the prior art.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Es zeigenShow it
Die
Die erfindungsgemäßen Überspannungsschutzgeräte
Dabei sind das Überspannungsschutzmodul / die Überspannungsschutzmodule ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 und das Monitoringmodul / die Monitoringmodule MM1, MM2 so gestaltet, dass das Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 mit dem Monitoringmodul MM1, MM2 interagieren kann, so dass ein Monitoring von einer oder mehreren Funktionen des Überspannungsschutzmoduls ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 ermöglicht wird.In this case, the overvoltage protection module / the overvoltage protection modules ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 and the monitoring module / monitoring modules MM 1 , MM 2 are designed such that the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 can interact with the monitoring module MM 1 , MM 2 , so that a monitoring of one or more functions of the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 is made possible.
Monitoring ist dabei weit zu verstehen und kann insbesondere die Überwachung eines Überspannungsschutzelements und/oder eines Schutzelementes, z.B. eines thermisch gesteuerten Abtrenners oder eines thermisch gesteuerten Kurzschließer, innerhalb des Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3, eine Überwachung der bereits erfolgten Nutzung und/oder Belastung des Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3, eine Messung von Stoßspannungen und/oder Stoßströmen, etc. betreffen.Monitoring is to be understood broadly and can in particular the monitoring of an overvoltage protection element and / or a protective element, such as a thermally controlled separator or a thermally controlled short circuiting, within the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 , monitoring the already made use of and / or load of the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 , a measurement of surge voltages and / or surge currents, etc. relate.
Durch den modularen Aufbau und die funktionale Trennung in ein Monitoringmodul MM1, MM2 bzw. ein Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 kann die bisherige Vielzahl von unterschiedlichen Geräten auf eine geringere Anzahl vermindert werden, die nunmehr kostengünstig und flexibel zusammenstellbar ist. Due to the modular design and the functional separation into a monitoring module MM 1 , MM 2 or an overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 , the previous variety of different devices can be reduced to a smaller number, which is now cost and flexibly assembled.
Beispielsweise ist in
Insbesondere kann es auch sein, dass ein Überspannungsschutzmodul mit zwei oder mehreren Monitoringmodulen interagiert. In particular, it may also be that an overvoltage protection module interacts with two or more monitoring modules.
Beispielsweise kann in
Beispielsweise kann in
Wie aus
Die Art der Interaktion kann dabei unterschiedlich gestaltet sein. So ist es möglich eine mechanische Kopplung bereitzustellen, so dass z.B. das Auslösen eines Sicherungselementes im Überspannungsschutzmodul mittels eines Hebels oder eines Druckknopf auf Funktionseinheiten des Monitoringmoduls übertragen wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine elektrische Verbindung bereitgestellt werden, um z.B. den Strom durch ein Überspannungsschutzmodul oder die Spannung an einem Überspannungsschutzmodul, z.B. für eine Erfassung der Nutzung / Alterung, zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine optische Verbindung bereitgestellt werden, so dass z.B. durch eine Aussparung oder lichtdurchlässige Öffnung in den jeweiligen Modulgehäusen z.B. das Aufleuchten einer Entladung im Überspannungsschutzmodul mittels eines lichtempfindlichen Elements innerhalb des Monitoringmoduls erkannt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine magnetische Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann an einzelnen Elementen innerhalb des Überspannungsschutzmoduls ein Magnet angebracht sein, dessen Positionsänderung z.B. das Auslösen eines Sicherungselementes innerhalb des Überspannungsschutzmoduls anzeigt. Diese Änderung kann dann z.B. mittels eines Magnetfelddetektors, beispielsweise einer Spule oder eines Reed-Relais, innerhalb des Monitoringmoduls erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine thermische Kopplung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein thermischer Leiter zur Verbindung genutzt werden, um so mittels thermischer Wärmeleitung aus dem Überspannungsschutzmodul in das Monitoringmodul eine unzulässige Erwärmung eines Überspannungsschutzelements zu signalisieren. Obwohl bisher nur Interaktion von dem Überspannungsmodul zum Monitoringmodul gezeigt ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Erfindung alternativ oder zusätzlich auch zu einem ferngesteuerten Schalten von Funktionalitäten im Überspannungsschutzmodul verwendet werden, um z.B. gezielt ein Schaltelement auszulösen.The type of interaction can be designed differently. Thus it is possible to provide a mechanical coupling such that e.g. the triggering of a fuse element in the overvoltage protection module is transmitted by means of a lever or a push button on functional units of the monitoring module. Alternatively or additionally, an electrical connection may also be provided, e.g. the current through an overvoltage protection module or the voltage on an overvoltage protection module, e.g. for a recording of use / aging, to capture. Alternatively or additionally, an optical connection can also be provided, so that e.g. through a recess or translucent opening in the respective module housings e.g. the illumination of a discharge in the overvoltage protection module can be detected by means of a photosensitive element within the monitoring module. Alternatively or additionally, a magnetic connection can also be provided. For example, a magnet may be attached to individual elements within the overvoltage protection module whose position change is e.g. indicates the triggering of a fuse element within the overvoltage protection module. This change can then be e.g. be detected within the monitoring module by means of a magnetic field detector, such as a coil or a reed relay. Alternatively or additionally, a thermal coupling can also be provided. For example, a thermal conductor can be used for the connection so as to signal an impermissible heating of an overvoltage protection element by means of thermal heat conduction from the overvoltage protection module into the monitoring module. Although only interaction between the overvoltage module and the monitoring module has hitherto been shown, the invention is not limited thereto. For example, the invention may alternatively or additionally be used for remotely switching functionalities in the overvoltage protection module, e.g. targeted to trigger a switching element.
Besonders vorteilhaft kann die Erfindung auch in Zusammenhang mit Überspannungsschutzmodulen ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 verwendet werden, die neben einem Überspannungsschutzelement auch noch ein Schaltelement und eine thermische Aktivierungsstelle in thermischem Kontakt mit dem Überspannungsschutzelement aufweisen, wobei die thermische Aktivierungsstelle bei einer unzulässigen Erwärmung das Schaltelement zum Schalten veranlasst, wobei das Schaltelement eine Abtrennung oder einen Kurzschluss des Überspannungsschutzmoduls ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 herbeiführt.Particularly advantageously, the invention can also be used in connection with overvoltage protection modules ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 , which also have a switching element and a thermal activation point in thermal contact with the overvoltage protection element in addition to an overvoltage protection element, wherein the thermal activation point in an inadmissible heating the Switching element causes switching, wherein the switching element causes a separation or a short circuit of the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 .
Weiterhin vorteilhaft können auch die Monitoringmodule MM1, MM2 eine optische Statusanzeige aufweisen, so dass z.B. eine Änderung des zugeordneten Überspannungsschutzmoduls unmittelbar am Überspannungsschutzgerät
Alternativ oder zusätzlich können die Monitoringmodule MM1, MM2 weiterhin eine Fernmeldeschnittstelle zur Statusmeldung in Bezug auf das Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 aufweisen. Beispielsweise kann so eine erfolgte Abtrennung oder Kurzschließung ferngemeldet werden.Alternatively or additionally, the monitoring modules MM 1 , MM 2 may further comprise a telecommunications interface for status reporting with respect to the overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 . For example, such a carried out separation or short-circuiting can be remotely reported.
Insbesondere erlaubt das modulare Konzept es unterschiedliche Überspannungsschutzelemente zu verwenden. So kann ein Überspannungsschutzmodul ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 zumindest ein Element ausgewählt aus einer Gruppe aufweisend Transient Voltage Suppressor-Diode, Varistor, Positive Temperatur Coefficient-Widerstand, Funkenstrecke oder Gasentladungsableiter aufweisen.In particular, the modular concept allows different overvoltage protection elements to be used. Thus, an overvoltage protection module ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3 at least one element selected from a group comprising Transient Voltage Suppressor diode, varistor, positive temperature coefficient resistor, spark gap or gas discharge have.
Besonders vorteilhaft kann das modulare Konzept auch mit SMD-Bestückung (Surface Mounted Device) umgesetzt werden. Dabei können die Überspannungsschutzmodule ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 als auch die Monitoringmodule MM1, MM2 sowohl einzeln als auch als bereits zusammengesetztes Überspannungsschutzgerät
Somit wird durch die Erfindung ein aus verschiedenen, zusammen passenden Modulen bestehendes Überspannungsschutzgerät
Insbesondere erlaubt es die Erfindung die einzelnen Module sowohl mit Bestückungsstiften als auch mit Pad-Elektroden zu versehen, so dass neben einer SMD-Bestückung auch eine klassische Verarbeitung möglich ist. Dabei können zur Montage des Überspannungsschutzgerät
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Überspannungsschutzgerät Surge protection device
- ÜSM1, ÜSM2, ÜSM3 ÜSM 1 , ÜSM 2 , ÜSM 3
- Überspannungsschutzmodul Overvoltage protection module
- MM1, MM2 MM 1 , MM 2
- Monitoringmodul monitoring module
- PCBPCB
- Platine circuit board
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201520100860 DE202015100860U1 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Board-mountable modular surge protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201520100860 DE202015100860U1 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Board-mountable modular surge protection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202015100860U1 true DE202015100860U1 (en) | 2015-03-11 |
Family
ID=52738552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201520100860 Expired - Lifetime DE202015100860U1 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Board-mountable modular surge protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202015100860U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016211628A1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Electronic follow-on power extinguishing aid |
-
2015
- 2015-02-23 DE DE201520100860 patent/DE202015100860U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016211628A1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Electronic follow-on power extinguishing aid |
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R207 | Utility model specification |
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R157 | Lapse of ip right after 6 years |