FR3064415A3 - Dispositif de protection contre les surintensites d'alimentation electrique a courant fort pour l'utilisation sur carte de circuit imprime - Google Patents

Dispositif de protection contre les surintensites d'alimentation electrique a courant fort pour l'utilisation sur carte de circuit imprime Download PDF

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Abstract

Le présent modèle d'utilité divulgue un dispositif de protection contre les surintensités d'alimentation électrique à courant fort pour l'utilisation sur carte de circuit imprimé, comprenant : un boîtier supérieur (1) et un boîtier inférieur (2); des jeux de tubes à décharge gazeuse (3), un condensateur de démarrage (4), une barre de courant de pontage (5), une barre de courant de mise à la terre (6), une première électrode d'extraction (7), une seconde électrode d'extraction (8), et un moyen d'alarme de déclenchement, sont disposés dans une cavité formée par le boîtier supérieur et le boîtier inférieur ; la barre de courant de pontage est utilisée pour fournir une connexion entre les ensembles de tubes à décharge gazeuse. L'objectif du présent modèle d'utilité est de résoudre le problème présenté par le dispositif existant de protection contre les surintensités qui peut difficilement satisfaire aux exigences des stations de base petites et miniaturisées en termes de technologie et de taille. Il présente un volume miniaturisé, une bonne résistance aux vibrations, une protection de hautes performances, et une structure compacte.

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES SURINTENSITÉS D’ALIMENTATION ÉLECTRIQUE À COURANT FORT POUR L’UTILISATION SUR CARTE DE CIRCUIT IMPRIMÉ
DOMAINE TECHNIQUE
Le présent modèle d’utilité concerne un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé, et appartient au domaine des appareils de protection contre les surintensités.
CONTEXTE
Avec le développement rapide de l’industrie de la communication, le développement rapide de terminal mobile et de service Internet mobile présentent de nouveaux défis pour l’évolution de réseau mobile. En particulier, avec l’application de réseau 4G et la recherche et développement (R&D) sur le réseau 5G, une technologie classique de station de base mobile et sa manière de déploiement sont déjà incapables de satisfaire aux exigences de trafic de données des personnes progressivement de plus en plus aisées. La station de base mobile présente une tendance à la miniaturisation, et des produits à station de base de plus et plus miniaturisée, dont la couverture est importante, dont le déploiement est facile et dont la consommation énergétique est faible, apparaissent.
Avec le développement de composants électroniques de plus en plus miniaturisés et intégrés, pour un circuit avec des composants à disposition dense, lorsque la superficie est limitée, particulièrement lorsque la limitation selon la hauteur est importante, un appareil classique de protection contre les surintensités d’alimentation électrique peut difficilement satisfaire aux exigences de développement technologique. Ceci est également le cas dans l’industrie de la communication. Pour une station de base de petite taille et miniaturisée, du fait que le volume est petit, sa nécessité interne de protection contre les surintensités est plus importante, et le volume de l’appareil de protection contre les surintensités est plus petit. Du fait que la piézo-résistance dans un appareil classique de protection contre les surintensités à piézo-résistance présente une mauvaise caractéristique non linéaire (la résistance dynamique est relativement plus élevée), sa tension limite (tension de blocage) est plus élevée dans une situation à courant fort, et son courant de fuite est plus élevé dans une situation à basse tension, cet appareil de protection contre les surintensités vieillira plus facilement, et ne peut pas satisfaire aux exigences actuelles en termes de technologie et de taille. Au vu de ces exigences et afin d’y satisfaire, il est nécessaire de développer un petit appareil de protection contre les surintensités, avec un plus petit volume et à installation par soudage facile, qui applique un circuit de protection de mode complet de tube à décharge gazeuse pour les connexions à la fois en série et en parallèle à l’intérieur de l’appareil de protection contre les surintensités, et qui présente une fonction de sortie par l’intermédiaire d’une fenêtre pour l’affichage local.
Ainsi, des améliorations de l’état antérieur de la technique, afin de résoudre les imperfections de l’état antérieur de la technique, sont nécessaires.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION L’objectif du présent modèle d’utilité est de résoudre le problème ci-dessus existant dans l’état antérieur de la technique, en proposant un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé.
Pour atteindre l’objectif ci-dessus, un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort selon le présent modèle d’utilité comprend ; un boîtier supérieur et un boîtier inférieur ; des jeux de tubes à décharge gazeuse, des condensateurs de démarrage, une barre de courant de pontage, une barre de courant de mise à la terre, une première électrode d’extraction, une seconde électrode d’extraction et un moyen d’alarme de déclenchementcomportant une pièce d’isolation d’arc et un ressort, disposés dans une cavité formée par le boîtier supérieur et le boîtier inférieur ; le jeu de tubes à décharge gazeuse comprend de multiples pièces de tubes à décharge gazeuse qui sont empilées sous forme d’ensemble, et les condensateurs de démarrage sont soudés sur une carte de circuit imprimé de fixation et sont disposés en parallèle en haut d’un jeu correspondant de tubes à décharge gazeuse, dans lequel la barre de courant de pontage est configurée pour connecter des jeux de tubes à décharge gazeuse entre eux ; dans lequel la première électrode d’extraction est disposée à une extrémité d’un jeu gauche de tubes à décharge gazeuse, et l’autre extrémité du jeu gauche de tubes à décharge gazeuse est connectée à une extrémité de la barre de courant de pontage par brasage à basse température ; d’autre part, une extrémité d’un jeu droit de tubes à décharge gazeuse est soudée à la seconde électrode à l’autre extrémité de la barre de courant de pontage avec un brasage à haute température, et l’autre extrémité du jeu droit de tubes à décharge gazeuse est connectée à la barre de courant de mise à la terre par brasage à basse température, formant un point de déclenchement thermique ; ledit moyen d’alarme de déclenchement étant disposé à une extrémité du jeu de tubes à décharge gazeuse, et étant isolé et séparé du jeu de tubes à décharge gazeuse au moyen de la pièce d’isolation d’arc.
Dans certains modes de réalisation, le moyen d’alarme de déclenchement comprend une pièce d’isolation d’arc et un ressort, une extrémité du ressort est fixée et l’autre extrémité est raccordée à la pièce d’isolation d’arc ; la pièce d’isolation d’arc est placée sur un rail de guidage de montage dans une cavité du boîtier inférieur ; le ressort, après avoir été comprimé, pénètre à travers les goulottes coulissantes supérieure et inférieure de la pièce d’isolation d’arc ; avant que le déclenchement se produise, la barre de courant de pontage est soudée au jeu de tubes à décharge gazeuse avec une brasure à basse température, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc sur le côté correspondant ; de façon similaire, une portion de déclenchement sur un autre côté comprend en outre une barre de courant de mise à la terre et un jeu de tubes à décharge gazeuse, avant que le déclenchement se produise, la barre de courant de mise à la terre est soudée au jeu de tubes à décharge gazeuse avec une brasure à basse température, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc sur un côté correspondant ; et des points de déclenchement thermique sont ainsi formés.
Effet avantageux : dans le présent modèle d’utilité, un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé utilise un circuit de protection de mode complet dans son intérieur, dans lequel le jeu de tubes à décharge gazeuse est connecté en parallèle avec un ou des condensateur(s) de démarrage. L’état est affiché par l’intermédiaire d’une fenêtre, et une fonction de sortie télémétrique est incluse. Son volume est plus petit et sa hauteur est plus basse, et il est d’un type à brasage de broche afin de faciliter l’installation de brasage. De multiples modes de protection, y compris phase-phase, phase-neutre, phase-terre, sont adoptés, et un signal de déclenchement thermique est produit en sortie par l’intermédiaire d’une fenêtre sur une surface du boîtier supérieur ; un circuit à basse tension résiduelle est adopté pour faire en sorte que le produit présente un niveau de protection satisfaisant, et empêcher un dispositif terminal d’être endommagé par une surtension ; d’autre part, une conception « anti soufflage d’arc » est adoptée, afin de faire en sorte qu’un essai à courant fort soit efficacement réussi, et de satisfaire aux exigences de haute intégration, de miniaturisation, et de fabrication discontinue à brasage à la vague pour l’alimentation électrique industrielle actuelle.
DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un diagramme schématique de structure partielle d’un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé dans le présent modèle d’utilité ;
La figure 2 est une vue en éclaté d’un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé dans le présent modèle d’utilité ;
La figure 3 est une vue en coupe de moyens d’alarme de déclenchement avant le déclenchement ;
La figure 4 est une vue en coupe de moyens d’alarme de déclenchement après le déclenchement ; et
La figure 5 est un diagramme schématique de circuit pour un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé dans le présent modèle d’utilité.
MODES DE RÉALISATION DÉTAILLÉS
Le présent modèle d’utilité va être décrit en détails ci-dessous en référence aux dessins conjointement avec des modes de réalisation.
Un dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé, tel qu’il est représenté sur la figure 1 et la figure 2, comprend : un boîtier supérieur 1 et un boîtier inférieur 2 ; des jeux de tubes à décharge gazeuse 3, des condensateurs de démarrage 4, une barre de courant de pontage 5, une barre de courant de mise à la terre 6, une première électrode 7, une seconde électrode 8, et en outre des moyens d’alarme de déclenchement, constitués de pièces d’isolation d’arc 9 et de ressorts 10, disposés dans une cavité formée par le boîtier supérieur 1 et le boîtier inférieur 2. Les condensateurs de démarrage 4 sont soudés sur une carte de circuit imprimé, ou carte PCB (de l’anglais « printed circuit board »), de fixation, et sont placés en parallèle en haut d’un tube à décharge gazeuse correspondant dans les jeux de tubes à décharge gazeuse 3. Les moyens d’alarme de déclenchement sont chacun disposés sur un côté d’un jeu de tubes à décharge gazeuse 3, et sont isolés et séparés des jeux de tubes à décharge gazeuse 3 par l’intermédiaire d’une cavité formée par le boîtier inférieur 2.
Les boîtier supérieur 1 et boîtier inférieur 2 susmentionnés sont raccordés au moyen d’encliquetage ou de soudage, et il y a des fenêtres sur le boîtier supérieur 1 pour des affichages. Tous ceux-ci sont faits de matériau isolant ignifugeant de qualité industrielle. D’autre part, ce produit peut garantir de fournir des performances électriques sûres et isolantes dans l’utilisation par rapport à la carte de circuit imprimé, présenter une aptitude d’usinage satisfaisante et une sûreté fiable. L’agencement compact peut utiliser au mieux l’espace et ainsi maximiser les économies d’espace.
En outre, le jeu de tubes à décharge gazeuse 3 peut être un jeu de tubes à décharge gazeuse constitué d’un seul tube à décharge gazeuse, ou de multiples tubes à décharge gazeuse empilés en série. La conduction entre les jeux de tubes à décharge gazeuse 3 disposés sur les côtés gauche et droit peut se faire par l’intermédiaire d’une barre de courant de pontage 5, et le boîtier inférieur 2 comprend une cavité gauche et une cavité droite, pour fixer le jeu de tubes à décharge gazeuse de côté gauche 3 et le jeu de tubes à décharge gazeuse de côté droit 3 respectivement. Une première électrode d’extraction 7 est disposée à une extrémité du jeu de tubes à décharge gazeuse de côté gauche 3, et l’autre extrémité du jeu de tubes à décharge gazeuse de côté gauche 3 est connectée à une extrémité de sa barre de courant de pontage 5 par l’intermédiaire de brasage à basse température. A l’autre extrémité de la barre de courant de pontage 5, une seconde électrode d’extraction 8 est également disposée, et la conduction à une surface d’électrode du jeu de tubes à décharge gazeuse de côté droit 3 est garantie par attache directe. Une extrémité du jeu de tubes à décharge gazeuse de côté droit 3 est connectée à une barre de courant de mise à la terre externe 6 (PE), la connexion étant accomplie au moyen de soudage à base de brasure à basse température, formant un point de déclenchement thermique. La première électrode 7 et la seconde électrode 8 sont destinées à réaliser une conduction avec des broches externes L/N (ligne sous tension/ligne neutre).
Sur la base de la figure 2 et conjointement avec ce qui est représenté sur la figure 3 et la figure 4, les moyens d’alarme de déclenchement comprennent des pièces d’isolation d’arc 9 et des ressorts 10, ladite pièce d’isolation d’arc 9 est sous forme de structure en forme de plaque coulissante avec une rainure formée sur sa portion supérieure, et des trous de montage perforés pour les ressorts 10 sont réservés sur des bords chanfreinés supérieur et inférieur ; les pièces d’isolation d’arc 9 sont destinées à être placées sur un rail de guidage de montage dans la cavité du boîtier inférieur 2. Une extrémité du ressort est fixée et l’autre extrémité est destinée à être raccordée à la pièce d’isolation d’arc 9 ; deux jeux de ressorts 10, après avoir été comprimés, pénètrent à travers les goulottes coulissantes supérieure et inférieure des pièces d’isolation d’arc 9. Comme cela est représenté sur la figure 4, avant que le déclenchement se produise, la barre de courant de pontage 5 est, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc 9 sur un côté correspondant, soudée au jeu gauche de tubes à décharge gazeuse 3 avec une brasure à basse température ; de façon similaire, une portion de déclenchement sur le côté droit comprend en outre une barre de courant de mise à la terre 6 et un jeu droit de tubes à décharge gazeuse 3, et avant que le déclenchement se produise, la barre de courant de mise à la terre 6 est, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc 9 sur un côté correspondant, soudée au jeu droit de tubes à décharge gazeuse 3 avec une brasure à basse température, formant un point de déclenchement thermique.
Durant l’utilisation du dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique du présent modèle d’utilité, pour de quelconques points de déclenchement thermique, si un jeu de tubes à décharge gazeuse 3, après avoir été surchauffé en raison d’une surcharge due à une surtension entraînée par la foudre dans un circuit, qui a pour résultat une décharge à travers un jeu de tubes à décharge gazeuse, transfère de la chaleur à un point de déclenchement thermique qui a été brasé à basse température, la brasure au point de déclenchement thermique fondra lorsque la température atteint un certain point, et la barre de courant de pontage 5 et/ou la barre de courant de mise à la terre 6 se sépareront du jeu de tubes à décharge gazeuse 3 en raison de leur propre élasticité. D’autre part, les pièces d’isolation d’arc 9 pousseront vers l’avant en raison de la poussée des ressorts 10, afin de déconnecter les chemins de conduction de la barre de courant de pontage 5 et de la barre de courant de mise à la terre 6 vers les jeux de tubes à décharge gazeuse 3 ; un affichage par une fenêtre sur le boîtier supérieur 1 passe d’un indicateur « nul » à un indicateur rouge, indiquant une défaillance du jeu de tubes à décharge gazeuse 3 de ce produit.
La structure sur les figures 1 à 4 met en œuvre une structure de circuit telle que représentée sur la figure 5. Le circuit sur la figure 5 adopte un circuit de protection de mode complet, possède des circuits symétriques et est adapté pour l’installation libre, un seul ou de multiple tubes à décharge gazeuse étant adoptés pour les chemins L/N-PE, avec un condensateur de démarrage connecté en parallèle pour la protection. Il présente des avantages, y compris un courant fort, une faible tension résiduelle et aucun flux résiduel.
Si une surtension se produit dans un quelconque chemin de L-PE/N-PE/L-N, pour un point de déclenchement thermique, en raison d’une surtension entraînée par la foudre dans le circuit, une décharge se produit à travers les tubes à décharge gazeuse 3, et, si le jeu de tubes à décharge gazeuse 3, après avoir été surchauffé en raison d’une surcharge, transfère de la chaleur au point de déclenchement thermique qui a été soudé à basse température, la brasure au point de déclenchement thermique fondra lorsque la température atteint un certain point, et le moyen de déclenchement déconnectera le circuit ; d’autre part, un affichage par la fenêtre sur le boîtier supérieur 1 passe d’un indicateur « nul » à un indicateur rouge, indiquant une défaillance du jeu de tubes à décharge gazeuse 3.
Le texte ci-dessus décrit simplement des modes de réalisation préférés du présent modèle d’utilité. L’homme du métier doit noter que plusieurs améliorations peuvent être apportées sans s’éloigner du principe du présent modèle d’utilité. Ces améliorations doivent également être considérées être au sein de la portée de protection du présent modèle d’utilité.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé, caractérisé en ce qu’il comprend : un boîtier supérieur (1) et un boîtier inférieur (2); des jeux de tubes à décharge gazeuse (3), des condensateurs de démarrage (4), une barre de courant de pontage (5), une barre de courant de mise à la terre (6), une première électrode d’extraction (7), une seconde électrode d’extraction (8), et un moyen d’alarme de déclenchement comportant une pièce d’isolation d’arc (9) et un ressort (10), disposés dans une cavité formée par le boîtier supérieur (1) et le boîtier inférieur (2) ; dans lequel le jeu de tubes à décharge gazeuse (3) comprend de multiples pièces de tubes à décharge gazeuse (3) qui sont empilées sous forme d’ensemble, et les condensateurs de démarrage (4) sont soudés sur une carte de circuit imprimé de fixation et sont disposés en parallèle en haut d’un jeu correspondant de tubes à décharge gazeuse (3), dans lequel la barre de courant de pontage (5) est configurée pour connecter les jeux de tubes à décharge gazeuse (3) entre eux; dans lequel la première électrode d’extraction (7) est disposée à une extrémité d’un jeu gauche de tubes à décharge gazeuse (3), l’autre extrémité dudit jeu gauche de tubes à décharge gazeuse (3) est connectée à une extrémité de la barre de courant de pontage (5) par brasage à basse température ; et dans lequel, d’autre part, une extrémité d’un jeu droit de tubes à décharge gazeuse (3) est soudée à la seconde électrode d’extraction (8) à l’autre extrémité de la barre de courant de pontage (5) par brasage à haute température, et l’autre extrémité du jeu droit de tubes à décharge gazeuse (3) est connectée à la barre de courant de mise à la terre (6) par brasage à basse température, formant un point de déclenchement thermique ; ledit moyen d’alarme de déclenchement étant disposé à une extrémité du jeu de tubes à décharge gazeuse (3), et étant isolé et séparé du jeu de tubes à décharge gazeuse (3) au moyen de la pièce d’isolation d’arc (9).
  2. 2. Dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé selon la revendication 1, dans lequel, le moyen d’alarme de déclenchement comprend une pièce d’isolation d’arc (9) et un ressort (10), une extrémité du ressort est fixée et l’autre extrémité est raccordée à la pièce d’isolation d’arc (9) ; la pièce d’isolation d’arc (9) est placée sur un rail de guidage de montage dans une cavité du boîtier inférieur (2) ; dans lequel le ressort (10) est configuré pour, après avoir été comprimé, pénétrer à travers des goulottes coulissantes supérieure et inférieure de la pièce d’isolation d’arc (9) ; et dans lequel, avant qu’un déclenchement se produise, la barre de courant de pontage (5) est soudée au jeu de tubes à décharge gazeuse (3) avec une brasure à basse température, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc (9) sur un côté correspondant ; une portion de déclenchement sur un autre côté comprenant en outre la barre de courant de mise à la terre (6) et un jeu de tubes à décharge gazeuse (3), de telle sorte que, avant qu’un déclenchement se produise, la barre de courant de mise à la terre (6) est soudée au jeu de tubes à décharge gazeuse (3) avec une brasure à basse température, avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc (9) sur un côté correspondant ; des points de déclenchement thermique étant ainsi formés.
  3. 3. Dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé selon la revendication 1, dans lequel le boîtier supérieur (1) et le boîtier inférieur (2) sont raccordés au moyen d’encliquetage ou de soudage, et une fenêtre pour l’affichage est prévue sur le boîtier supérieur (1).
  4. 4. Dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens d’alarme de déclenchement comprennent des pièces d’isolation d’arc (9) et des ressorts (10), ladite pièce d’isolation d’arc (9) étant sous forme de structure en forme de plaque coulissante, avec une rainure formée dans sa portion supérieure, et des trous de montage perforés pour des ressorts étant réservés sur des bords chanfreinés supérieur et inférieur ; la pièce d’isolation d’arc (9) étant placée sur un rail de guidage de montage dans une cavité du boîtier inférieur (2), une extrémité du ressort (10) étant fixée et l’autre extrémité étant destinée à être raccordée à la pièce d’isolation d’arc (9) ; deux jeux de ressorts étant configurés pour, après avoir été comprimés, pénétrer à travers les goulottes coulissantes supérieure et inférieure des pièces d’isolation d’arc (9).
  5. 5. Dispositif de protection contre les surintensités d’alimentation électrique à courant fort pour l’utilisation sur carte de circuit imprimé selon la revendication 1, dans lequel, avant qu’un déclenchement se produise, la barre de courant de pontage (5) est soudée au jeu gauche de tubes à décharge gazeuse (3) avec une brasure à basse température avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc (9) sur un côté correspondant ; une portion de déclenchement sur un côté droit comprenant en outre la barre de courant de mise à la terre (6) et un jeu droit de tubes à décharge gazeuse (3), et, avant qu’un déclenchement se produise, la barre de courant de mise à la terre (6) est soudée au jeu droit de tubes à décharge gazeuse (3) avec une brasure à basse température avec une limite d’espacement appliquée par une pièce d’isolation d’arc (9) sur un côté correspondant ; des points de déclenchement thermique étant ainsi formés.
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