JP2005243981A

JP2005243981A - プリント配線基板

Info

Publication number: JP2005243981A
Application number: JP2004052710A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Ogawa; 利正小川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】プリント配線基板の銅箔により形成された回路保護用放電ギャップを、銅箔による布線を変更することなく、容易に無効化、または有効化の選択をし、電子機器の仕向け国、仕向け地別に異なる安全規格要求を満たす手段を提供する。
【解決手段】プリント配線基板の銅箔により形成された回路保護用放電ギャップの接地用銅箔の接続をジャンパー線により成し、またはスクリューにより金属筐体／シャーシーに締結することにより成し、ジャンパー線、またはスクリューの挿抜により、回路中での放電ギャップ動作の有効化、または無効化を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線基板に関し、詳しくは、商用電力を電源とする電子機器内に組み込まれる電源回路用プリント配線基板の銅箔による電源一次回路と電源二次回路の回路布線に関する技術である。

屋外アンテナが接続される電子機器にあっては、落雷時にアンテナに発生する誘導電圧が、アンテナ入力端子を介し、または、静電気が帯電した人体が、電子機器に触れる事により、機器内に組み込まれた電子回路に異常高圧が印加され、半導体を主とする電子回路部品を損傷することがある。これを防止する目的で、特許文献１（避雷器）に見られるごとく、一定値を越える電圧が、電極間に印加されると放電するサージ吸収用放電ギャップ部品により、放電電流を大地に通過させ、電子回路を保護する技術が開発されている。
実開昭６２−１７８４８８号公報

仕向け国、仕向け地別に異なる商用電力の供給電圧を考慮し、電子機器に起因する火災、感電事故防止を目的に、電子機器の電源一次回路と二次回路の最小離隔距離を、日本国では２.５ｍｍ、米国では３ｍｍ、欧州地域では６ｍｍを安全規格として要求している。これが、電子機器の電源回路設計共通化の阻害原因となっている現状にかんがみ、設計共通化手段を提供する。

電源一次回路と電源二次回路間の最小離隔距離として、最も要求の厳しい欧州地域向けの６ｍｍを維持する一方で、プリント配線基板の銅箔により形成され、電源一次回路と電源二次回路間にまたがり配設される回路保護用放電ギャップを日米両国向けでは有効化、または欧州地域向けでは無効化のいずれかを放電ギャップの片側の電極の接地の有無により選択する。

電子機器の電源一次回路と電源二次回路の最小離隔距離は、仕向け国、仕向け地別に異なる。このため、電源回路用プリント配線基板設計時には、仕向け国、仕向け地別専用として個別に設計をする必要があった。本発明は、仕向け国、仕向け地別専用の個別設計を回避し、電源回路用プリント配線基板設計の共通化を可能とする。

図３は実施例における電子機器の電源一次回路、および二次回路のうち、本発明関連部分を示す回路図である。商用電源コンセント１８から電源プラグ１７を経て電力が供給される電源一次回路７、電源二次回路としての機器内接地回路１０／１３／１４、アンテナ入力端子１２、アンテナ１１、および、これらを収容する筐体金属部８の相互関係を示す回路図である。

落雷時の急激で大きな電界変動により、アンテナ１１に誘起された異常高圧による電流は、アンテナ入力端子１２、機器内接地回路（Ｂ）１３、機器内接地回路（Ｃ）１４、ジャンパー線１５、放電ギャップ１６、電源一次回路７、電源プラグ１７、商用電源コンセント１８、柱上変圧器１９、柱上変圧器二次巻線接地線２０の経路を経て、大地９に通過し、機器内の他の電子回路部品に異常高圧が加わることを防止し、保護している。

低湿度の環境下にあっては、化繊の敷物上での歩行や化繊の着衣の着脱時に、時として人体に数十キロボルトもの静電気を帯電することが知られている。電子機器の操作時に、帯電した人体が、図３の電子機器の筐体金属部８に触れた場合、異常高圧による電流は、機器内接地回路（Ａ）１０、機器内接地回路（Ｃ）１４、ジャンパー線１５、放電用ギャップ１６、電源一次回路７、電源プラグ１７、商用電源コンセント１８、柱上変圧器１９、柱上変圧器二次巻線接地線２０を経て、前記同様に大地９に通過し、機器内の電子回路部品を保護する。

図２は、図３の回路図に基づくプリント配線基板面の銅箔の布線図を示す。電源一次回路７には、電源入力コネクター２を経て、商用電源が接続される。一方、図３のアンテナ入力端子１２や筐体金属部８をはじめとする筐体外への露出金属部に直接的、間接的に接続される電源二次回路３と、前記の電源一次回路７で形成される図２中の寸法Ｂは、日本国では２.５ｍｍ、米国では３ｍｍ、欧州地域では６ｍｍ以上の離隔距離を維持することが安全規格により要求されている。

図１は、第１の実施例を示す斜視図である。電子部品が実装される電源回路用プリント配線基板１の部品実装面の斜視図であり、電源回路用プリント配線基板１の裏面の銅箔の布線状態を破線で示している。図１中の矢印Ｂで示す電源一次回路７と電源二次回路３が成す離隔距離を６ｍｍとし、日米欧の何れの国と地域の安全規格をも満たす電源回路用プリント基板を構成している。

図１の放電ギャップ接続コネクター６を、図１中に示す矢印Ａのごとく、放電ギャップ接続ピン５に挿入接続することにより、放電電極間距離が３ｍｍの二組の
放電ギャップ１６が回路中に挿入され、二組の放電ギャップを有効に動作させ、且つ、電源一次回路７と電源二次回路３が成す離隔距離の３mmは、日本国の２.５ｍｍ、米国の３ｍｍの安全規格を満たすことが出来る。

欧州地域向けには、放電ギャップ接続コネクター６を、放電ギャップ接続ピン５に挿入接続しないか、または、ジャンパー線１５を含むこれらの構成部品を組み付けないことにより、電源一次回路７と電源二次回路３が成す離隔距離は、欧州地域が求める安全規格を満たすことが出来る。

図４は、第２の実施例を示す斜視図である。二組の放電ギャップ１６の放電ギャップ接地用銅箔２２を、図３の機器内接地回路（C）１４に接地させるための、図１に示す放電ギャップ接続ピン５、放電ギャップ接続コネクター６、およびジャンパー線１５の複数の部品を、図４に示す一個のスクリュー２１に置換している。

図５は、実施例２の前記斜視図中の表示線Cにおける断面図であり、電源回路用プリント基板１を構成する銅箔により形成された電源一次回路７、及び二組の放電ギャップ１６の片側電極を形成する放電ギャップ接地用銅箔２２、スクリュー２１、プリント基板孔２３、金属筐体／シャーシー孔２４を示している。

スクリュー２１を、プリント基板孔２３を貫通させ、金属筐体／シャーシー孔２４に締め込んだ場合、放電ギャップ接地用銅箔２２が導電性を有するスクリュー２１を通じ金属筐体／シャーシー２４に接続され、二組の放電ギャップ１６が、
回路中に挿入され、有効に動作し、且つ、電源一次回路７と電源二次回路３が成す離隔距離は、日本国の２.５ｍｍ、米国の３ｍｍの安全規格を満たすことが出来る。

欧州地域向けには、図５の前述のスクリュー２１を使用しないことにより、放電ギャップ接地用銅箔２２は、いずれの回路にも接続されず、したがって二組の放電ギャップ１６の動作が無効となり、欧州地域が要求する安全規格を満たすことが出来る

本発明は、商用電力を電源とする電子機器において、仕向け国、仕向け地別に異なる安全規格が求める、電源一次回路と電源二次回路間の最小離隔距離にかかわらず、電源回路用プリント配線基板設計の共通化を実現する目的に利用することが可能である。

実施例１の電子機器の電源回路用プリント配線基板のうち、電源一次回路、電源二次回路の部品実装面の斜視図、および銅箔の布線の透視図を示す。電子機器の電源回路用プリント配線基板のうち、本発明の電源一次回路、電源二次回路の銅箔による布線の実施例を示す。電子機器の電源一次回路、電源二次回路のうち、本発明関連部分のみを示す回路図を示す。実施例２を示す斜視図である。実施例２の前記図４中の表示線Cにおける断面図を示す。

符号の説明

１：電源回路用プリント配線基板
２：電源入力コネクター
３：電源二次回路
４：電源二次回路接続端
５：放電ギャップ接続ピン
６：放電ギャップ接続コネクター
７：電源一次回路
８：筐体金属部
９：大地
１０：機器内接地回路（Ａ）
１１：アンテナ
１２：アンテナ入力端子
１３：機器内接地回路（Ｂ）
１４：機器内接地回路（Ｃ）
１５：ジャンパー線
１６：放電ギャップ
１７：電源プラグ
１８：商用電源コンセント
１９：柱上変圧器
２０：柱上変圧器二次巻線接地線
２１：スクリュー
２２：放電ギャップ接地用銅箔
２３：プリント基板孔
２４：金属筐体／シャーシー孔

Claims

電子機器のプリント配線基板において、回路部品、または回路ブロックの、有効化、または無効化をジャンパー線の挿抜により選択することを特徴とするプリント配線基板。
請求項１に記載のプリント配線基板において、プリント配線基板面の銅箔の加工により形成された放電ギャップ避雷器の有効化、または無効化を、ジャンパー線の挿抜により選択することを特徴とするプリント配線基板。
請求項１乃至２のいずれかに記載のプリント配線基板において、回路部品、または回路ブロックの有効化、または無効化が、金属キャビネット、あるいは金属シャーシーへの、回路部品、または回路ブロックの接地の有無により選択される場合、プリント配線基板面の銅箔により形成される回路の電気的接地が、プリント配線基板を貫通し、前記金属キャビネット、あるいは金属シャーシーに締結するスクリューの有無により、選択されることを特徴とするプリント配線基板。