JP2015162432A - Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate - Google Patents

Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2015162432A
JP2015162432A JP2014038731A JP2014038731A JP2015162432A JP 2015162432 A JP2015162432 A JP 2015162432A JP 2014038731 A JP2014038731 A JP 2014038731A JP 2014038731 A JP2014038731 A JP 2014038731A JP 2015162432 A JP2015162432 A JP 2015162432A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
discharge
gap structure
discharge gap
base substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014038731A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
広幸 小林
Hiroyuki Kobayashi
広幸 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Funai Electric Co Ltd filed Critical Funai Electric Co Ltd
Priority to JP2014038731A priority Critical patent/JP2015162432A/en
Publication of JP2015162432A publication Critical patent/JP2015162432A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily adjust a lower limit value of a discharge start voltage in a discharge gap structure without shortening a spacing distance between opposing electrodes.SOLUTION: An electronic apparatus includes a base substrate in which a discharge gap structure is formed. This discharge gap structure is constituted by including first to third electrodes. The first and second electrodes are arranged opposite to each other on one main surface of the base substrate. The third electrode is arranged on the other main surface of the base substrate and electrically connected to the first electrode. A spacing distance between the third electrode and the second electrode is less than that between the first electrode and the second electrode.

Description

本発明は、電子機器が備える基体に形成される放電ギャップ構造に関する。   The present invention relates to a discharge gap structure formed on a substrate provided in an electronic device.

テレビジョン装置などの電子機器近辺で落雷が発生すると、雷サージ電流の流入により内部の電気回路などが破壊されることがある。そのため、一般の電子機器の内部には、雷サージ電流から保護するためのサージアブソーバとして、放電ギャップ構造が組み込まれている。   When a lightning strike occurs in the vicinity of an electronic device such as a television device, an internal electrical circuit or the like may be destroyed due to the inflow of a lightning surge current. Therefore, a discharge gap structure is incorporated in a general electronic device as a surge absorber for protecting from lightning surge current.

従来の放電ギャップ構造は、たとえば特許文献1のように、対向配置した一対の放電電極で構成されている。その一方端は電子機器の内部回路に接続され、他方端は接地されている。電子機器に雷サージ電流が流入して放電電極間の電位差が放電開始電圧を越えると、放電電極間で放電が生じる。この放電により、雷サージ電流を接地電位に流すことにより、電子機器を雷サージ電流から保護することができる。この放電開始電圧は、通常、放電電極の間隔により調整される。   A conventional discharge gap structure is composed of a pair of discharge electrodes arranged opposite to each other as disclosed in Patent Document 1, for example. One end thereof is connected to an internal circuit of the electronic device, and the other end is grounded. When a lightning surge current flows into the electronic device and the potential difference between the discharge electrodes exceeds the discharge start voltage, discharge occurs between the discharge electrodes. This discharge allows the lightning surge current to flow to the ground potential, thereby protecting the electronic device from the lightning surge current. This discharge start voltage is usually adjusted by the interval between the discharge electrodes.

特開2010−226925号公報JP 2010-226925 A

しかしながら、放電電極の間隔の最小値は各国の安全規格(たとえばJIS−C6065など)により制限されている。そのため、安全規格に従って放電電極の間隔を設定すると、その最小値に対応する電圧閾値よりも実際の放電開始電圧を低くすることができない。従って、従来の放電ギャップ構造と並列に接続される回路又は素子の耐電圧値が該電圧閾値よりも低いと、それらを雷サージ電流から保護できず、損傷又は破壊される恐れがある。なお、特許文献1は、このような問題に関して何ら言及していない。   However, the minimum value of the distance between the discharge electrodes is limited by the safety standard (for example, JIS-C6065) of each country. Therefore, when the interval between the discharge electrodes is set according to the safety standard, the actual discharge start voltage cannot be made lower than the voltage threshold corresponding to the minimum value. Therefore, if the withstand voltage value of a circuit or element connected in parallel with the conventional discharge gap structure is lower than the voltage threshold value, they cannot be protected from lightning surge current and may be damaged or destroyed. Note that Patent Document 1 makes no mention of such a problem.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、対向する電極間の離間距離を縮めることなく、放電開始電圧の下限値を容易に調節できる放電ギャップ構造、及び該放電ギャップ構造が形成される基体を備える電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and a discharge gap structure capable of easily adjusting the lower limit value of the discharge start voltage without reducing the distance between the opposing electrodes, and the discharge gap structure. An object of the present invention is to provide an electronic device including a substrate to be formed.

上記目的を達成するために、本発明の一の態様による放電ギャップ構造は、基体の一方主面上に対向配置される第1及び第2電極と、基体の他方主面上に配置される第3電極と、を備え、第3電極は第1電極と電気的に接続され、第3電極と第2電極との間の空間距離が第1電極と第2電極との間の離間距離未満である構成(第1の構成)とされる。   In order to achieve the above object, a discharge gap structure according to an aspect of the present invention includes a first electrode and a second electrode disposed opposite to each other on one main surface of a substrate, and a first electrode disposed on the other main surface of the substrate. Three electrodes, and the third electrode is electrically connected to the first electrode, and a spatial distance between the third electrode and the second electrode is less than a separation distance between the first electrode and the second electrode. A certain configuration (first configuration) is adopted.

上記第1の構成によれば、第3電極は第1電極と電気的に接続される。また、第3電極及び第2電極間の空間距離は第1電極及び第2電極間の離間距離未満となるが、第3電極及び第2電極間は基体で隔てられている。そのため、第1電極及び第2電極の間の電位差が第3電極及び第2電極間の空間距離に応じた電圧閾値を越えると、第1電極及び第2電極間で放電が発生する。従って、対向する第1電極及び第2電極間の離間距離を縮めることなく、第3電極及び第2電極間の空間距離の設定により、放電開始電圧の下限値を容易に調節できる。   According to the first configuration, the third electrode is electrically connected to the first electrode. In addition, the spatial distance between the third electrode and the second electrode is less than the separation distance between the first electrode and the second electrode, but the third electrode and the second electrode are separated by the base. Therefore, when the potential difference between the first electrode and the second electrode exceeds a voltage threshold corresponding to the spatial distance between the third electrode and the second electrode, a discharge is generated between the first electrode and the second electrode. Therefore, the lower limit value of the discharge start voltage can be easily adjusted by setting the spatial distance between the third electrode and the second electrode without reducing the distance between the opposing first electrode and second electrode.

上記第1の構成の放電ギャップ構造において、第3電極は、導体線及び導体パターンのうちの一方である構成(第2の構成)としてもよい。   In the discharge gap structure having the first configuration, the third electrode may have a configuration (second configuration) that is one of the conductor wire and the conductor pattern.

この第2の構成によれば、汎用の材料及び手段を用いて、第3電極を配置することができる。従って、製造コストをあまり増加させることなく、比較的容易に該放電ギャップ構造を形成することができる。   According to this 2nd structure, a 3rd electrode can be arrange | positioned using a general purpose material and means. Accordingly, the discharge gap structure can be formed relatively easily without increasing the manufacturing cost.

上記第1又は第2の構成の放電ギャップ構造において、第3電極は、基体に形成される貫通孔を通じて、第1電極と電気的に接続される構成(第3の構成)としてもよい。   In the discharge gap structure having the first or second configuration, the third electrode may be configured to be electrically connected to the first electrode through a through hole formed in the base (third configuration).

この第3の構成によれば、複雑な配線経路を経由することなく、第3電極を第1電極と電気的に接続することができる。   According to the third configuration, the third electrode can be electrically connected to the first electrode without going through a complicated wiring path.

上記第1〜第3のいずれかの構成の放電ギャップ構造において、第3電極の先端形状が丸形である構成(第4の構成)としてもよい。   In the discharge gap structure having any one of the first to third configurations, the tip shape of the third electrode may be a round shape (fourth configuration).

この第4の構成によれば、第3電極の先端形状に起因する第3電極及び第2電極間の空間距離のぶれを小さくして、第1電極及び第2電極間の放電開始電圧をより正確に調節することができる。   According to the fourth configuration, the fluctuation in the spatial distance between the third electrode and the second electrode due to the tip shape of the third electrode is reduced, and the discharge start voltage between the first electrode and the second electrode is further increased. Can be adjusted accurately.

上記目的を達成するために、本発明の一の態様による電子機器は、上記第1〜第4のいずれかの構成の放電ギャップ構造が形成された基体を備える構成(第5の構成)とされる。   In order to achieve the above object, an electronic apparatus according to an aspect of the present invention has a configuration (fifth configuration) including a substrate on which the discharge gap structure having any one of the first to fourth configurations is formed. The

この第5の構成によれば、基体に形成された放電ギャップ構造において、対向する第1電極及び第2電極間の離間距離を縮めることなく、第3電極及び第2電極間の空間距離の設定により、放電開始電圧の下限値を容易に調節できる。   According to the fifth configuration, in the discharge gap structure formed on the substrate, the spatial distance between the third electrode and the second electrode can be set without reducing the distance between the first electrode and the second electrode facing each other. Thus, the lower limit value of the discharge start voltage can be easily adjusted.

本発明によれば、対向する電極間の離間距離を縮めることなく、放電開始電圧の下限値を容易に調節できる放電ギャップ構造、及び該放電ギャップ構造が形成される基体を備える電子機器を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a discharge gap structure in which a lower limit value of a discharge start voltage can be easily adjusted without reducing a separation distance between opposing electrodes, and an electronic apparatus including a substrate on which the discharge gap structure is formed. be able to.

液晶テレビジョンに雷サージ電流が流入する例を示す図である。It is a figure which shows the example into which a lightning surge current flows in into a liquid crystal television. 液晶テレビジョンの回路図である。It is a circuit diagram of a liquid crystal television. プリント回路基板を搭載面の法線方向から見た平面視におけるサージアブソーバの主要構造の上面図である。It is a top view of the main structure of the surge absorber in a plan view when the printed circuit board is viewed from the normal direction of the mounting surface. 第1実施形態に係るサージアブソーバの主要構造の断面図である。It is sectional drawing of the main structures of the surge absorber which concerns on 1st Embodiment. プリント回路基板を裏面の法線方向から見た平面視におけるサージアブソーバの主要構造の下面図である。It is a bottom view of the main structure of the surge absorber in a plan view of the printed circuit board viewed from the normal direction of the back surface. 第2実施形態に係るサージアブソーバの主要構造の断面図である。It is sectional drawing of the main structures of the surge absorber which concerns on 2nd Embodiment.

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
<第1実施形態>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>

液晶テレビジョン100の近辺で落雷が発生すると、液晶テレビジョン100に雷サージ電流Sが流入することがある。図1は、液晶テレビジョンに雷サージ電流が流入する例を示す図である。図1に示すように、落雷に起因する雷サージ電流Saは、たとえば、電源コード108aを通じて液晶テレビジョン100に流入する。或いは、雷サージ電流Sbは、アンテナ110から同軸ケーブル111を通じて液晶テレビジョン100に流入する。そのため、液晶テレビジョン100には、サージアブソーバ101(後述の図2参照)が取り付けられ、雷サージ電流Sから保護する内部回路と並列接続されている。なお、液晶テレビジョン100は本発明の電子機器の一例である。   When a lightning strike occurs in the vicinity of the liquid crystal television 100, a lightning surge current S may flow into the liquid crystal television 100. FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which a lightning surge current flows into a liquid crystal television. As shown in FIG. 1, a lightning surge current Sa caused by a lightning strike flows into the liquid crystal television 100 through, for example, a power cord 108a. Alternatively, the lightning surge current Sb flows into the liquid crystal television 100 from the antenna 110 through the coaxial cable 111. Therefore, a surge absorber 101 (see FIG. 2 described later) is attached to the liquid crystal television 100 and connected in parallel with an internal circuit that protects against the lightning surge current S. The liquid crystal television 100 is an example of the electronic apparatus of the present invention.

このサージアブソーバ101には、高圧電流が流れる電圧閾値(後述する放電開始電圧)が保護する内部回路の耐電圧よりも低く設定されている。従って、内部回路の耐電圧よりも高い電圧値を有する雷サージ電流Sが液晶テレビジョン100に流入しても、雷サージ電流Sは内部回路を経由せずにサージアブソーバ101を流れる。よって、電源コード108aから流入する雷サージ電流Saは、同軸ケーブル111を通じてアンテナ110のアースに放出される。また、アンテナ110から流入する雷サージ電流Sbは、電源コード108aを通じて、接地電位(たとえばコンセントのアース)に放出される。   In the surge absorber 101, a voltage threshold (discharge start voltage described later) through which a high-voltage current flows is set lower than the withstand voltage of the internal circuit to be protected. Therefore, even if a lightning surge current S having a voltage value higher than the withstand voltage of the internal circuit flows into the liquid crystal television 100, the lightning surge current S flows through the surge absorber 101 without passing through the internal circuit. Therefore, the lightning surge current Sa flowing from the power cord 108 a is released to the ground of the antenna 110 through the coaxial cable 111. Further, the lightning surge current Sb flowing from the antenna 110 is discharged to the ground potential (for example, the ground of the outlet) through the power cord 108a.

図2は、液晶テレビジョンの回路図である。図2に示すように、サージアブソーバ101の一方端は、整流回路102と一次側コンバータ回路103との間に接続され、他方端は接地電位線GNDに接続されている。この接地電位線GNDは、液晶テレビジョン100にアンテナ110を接続する同軸ケーブル111の外部導体111aに接続されている。この外部導体111aは、コネクタ(不図示)の金属部分を通じてアンテナ110のアースと電気的に接続されている。接地電位線GNDは、たとえばトランス104の二次側及び二次側回路105などの基準電位線として用いられている。二次側回路105は、トランス104の二次側から整流素子106を介して電力供給を受ける様々な構成要素を含んで構成されている。たとえば、二次側回路105は、モニターユニット、アンテナ110と接続されるチューナユニットなどを含む。なお、二次側回路105の詳細については、本発明の趣旨から外れるため、その説明を割愛する。   FIG. 2 is a circuit diagram of a liquid crystal television. As shown in FIG. 2, one end of the surge absorber 101 is connected between the rectifier circuit 102 and the primary side converter circuit 103, and the other end is connected to the ground potential line GND. The ground potential line GND is connected to the outer conductor 111 a of the coaxial cable 111 that connects the antenna 110 to the liquid crystal television 100. The external conductor 111a is electrically connected to the ground of the antenna 110 through a metal portion of a connector (not shown). The ground potential line GND is used as a reference potential line for the secondary side and secondary side circuit 105 of the transformer 104, for example. The secondary side circuit 105 includes various components that receive power supply from the secondary side of the transformer 104 via the rectifying element 106. For example, the secondary side circuit 105 includes a monitor unit, a tuner unit connected to the antenna 110, and the like. Note that the details of the secondary circuit 105 are out of the scope of the present invention, and thus the description thereof is omitted.

また、サージアブソーバ101は、Yコンデンサ107と並列接続されている。Yコンデンサ107は、ノーマルモードよりも広範囲に伝播するコモンモードのEMCノイズ電流を接地電位線GNDに逃がして低減又は除去する。Yコンデンサ107の耐電圧は、たとえば6kV未満であり、雷サージ電流Sが示すサージ電圧(たとえば6kV以上)よりも低い。そのため、サージアブソーバ101は、特に、雷サージ電流Sに起因する損傷又は破壊からYコンデンサ107を保護している。   The surge absorber 101 is connected in parallel with the Y capacitor 107. The Y capacitor 107 releases or reduces the common mode EMC noise current propagating in a wider range than the normal mode to the ground potential line GND. The withstand voltage of the Y capacitor 107 is, for example, less than 6 kV and is lower than the surge voltage (for example, 6 kV or more) indicated by the lightning surge current S. Therefore, the surge absorber 101 particularly protects the Y capacitor 107 from damage or destruction caused by the lightning surge current S.

図2において、たとえばAC電源108から雷サージ電流Sが流入しても、サージアブソーバ101の両端の電位差が電圧閾値(すなわち、後述する放電開始電圧)を越えると、雷サージ電流Sはサージアブソーバ101を経由して接地電位線GNDに流れる。そして、雷サージ電流Sは、同軸ケーブル111の外部導体111aを通じて放出される。言い換えると、雷サージ電流Sは、液晶テレビジョン100内に流入しても、図2の整流回路102及びアンテナ110間の各構成要素、特にYコンデンサ107を経由せずに放出される。従って、Yコンデンサ107を含む各構成要素における雷サージ電流Sに起因する損傷又は破壊を防止することができる。   In FIG. 2, for example, even if a lightning surge current S flows from the AC power source 108, if the potential difference between both ends of the surge absorber 101 exceeds a voltage threshold (that is, a discharge start voltage described later), the lightning surge current S is converted into the surge absorber 101. To the ground potential line GND. The lightning surge current S is emitted through the outer conductor 111 a of the coaxial cable 111. In other words, even if the lightning surge current S flows into the liquid crystal television 100, it is emitted without passing through the components between the rectifier circuit 102 and the antenna 110 in FIG. Therefore, damage or destruction caused by the lightning surge current S in each component including the Y capacitor 107 can be prevented.

次に、サージアブソーバ101の具体的な構成について説明する。サージアブソーバ101は放電ギャップ構造1を含んで構成されている。この放電ギャップ構造1は、液晶テレビジョン100に内蔵されているプリント回路基板2に形成されている。図3A〜図3Cは、サージアブソーバ101における放電ギャップ構造1の主要構造図である。図3Aは、プリント回路基板を搭載面の法線方向から見た平面視におけるサージアブソーバの主要構造の上面図である。図3Bは、第1実施形態に係るサージアブソーバの主要構造の断面図であり、図3Aの一点鎖線A−Aに沿う断面を示している。図3Cは、プリント回路基板を裏面の法線方向から見た平面視におけるサージアブソーバの主要構造の下面図である。なお、プリント回路基板2の両主面のうち、回路及び素子などが搭載される一方の主面を搭載面2aとする。また、他方の主面(たとえば回路及び素子などが半田付けされる面)を裏面2bとする。   Next, a specific configuration of the surge absorber 101 will be described. The surge absorber 101 includes the discharge gap structure 1. The discharge gap structure 1 is formed on a printed circuit board 2 built in the liquid crystal television 100. 3A to 3C are main structural diagrams of the discharge gap structure 1 in the surge absorber 101. FIG. FIG. 3A is a top view of the main structure of the surge absorber in a plan view of the printed circuit board viewed from the normal direction of the mounting surface. FIG. 3B is a cross-sectional view of the main structure of the surge absorber according to the first embodiment, showing a cross section taken along the single-dot chain line AA of FIG. 3A. FIG. 3C is a bottom view of the main structure of the surge absorber in a plan view of the printed circuit board viewed from the normal direction of the back surface. Of the two main surfaces of the printed circuit board 2, one main surface on which circuits and elements are mounted is defined as a mounting surface 2a. The other main surface (for example, a surface to which circuits and elements are soldered) is defined as a back surface 2b.

図3A〜図3Cに示すように、放電ギャップ構造1は、第1放電電極3と、第2放電電極4と、誘導電極5と、を含んで構成される。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the discharge gap structure 1 includes a first discharge electrode 3, a second discharge electrode 4, and an induction electrode 5.

プリント回路基板2は、本発明の基体の一例である。プリント回路基板2の両主面2a、2b間には貫通孔2cが形成されている。この貫通孔2cは、搭載面2a又は裏面2bの法線方向(z方向)から見た平面視において、第1放電電極3及び誘導電極5と重なっている。   The printed circuit board 2 is an example of the base body of the present invention. A through hole 2c is formed between both main surfaces 2a and 2b of the printed circuit board 2. The through hole 2c overlaps the first discharge electrode 3 and the induction electrode 5 in a plan view as viewed from the normal direction (z direction) of the mounting surface 2a or the back surface 2b.

第1放電電極3及び第2放電電極4は、それぞれ本発明の第1電極及び第2電極の一例であり、プリント回路基板2の裏面2b上に対向配置される一対の導体パターンである。両者の離間距離D(すなわち第1放電電極3及び第2放電電極4の間の最短距離を示す空間距離)はたとえば6mmである。雷サージ電流Sがサージアブソーバ101を流れる際、第1放電電極3及び第2放電電極4の間で放電が生じる。なお、第1放電電極3及び第2放電電極4の平面形状は特に限定しないが、それぞれ、少なくとも1の角を有することが好ましい。さらに、それらの角は鋭角であることがより好ましい。図3A〜図3Cに示すように、第1放電電極3及び第2放電電極4の角の先端部を最短距離で対向させることにより、第1放電電極3及び第2放電電極4の間で安定した放電を行うことができる。   The first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 are examples of the first electrode and the second electrode of the present invention, respectively, and are a pair of conductor patterns disposed opposite to each other on the back surface 2b of the printed circuit board 2. The distance D between them (that is, the spatial distance indicating the shortest distance between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4) is, for example, 6 mm. When the lightning surge current S flows through the surge absorber 101, discharge occurs between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4. The planar shapes of the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 are not particularly limited, but each preferably has at least one corner. Furthermore, it is more preferable that those angles are acute angles. As shown in FIGS. 3A to 3C, the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 are stabilized between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 by causing the corner tips of the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 to face each other at the shortest distance. Discharge can be performed.

誘導電極5は、本発明の第3電極の一例であり、L字形状に折り曲げられた配線ワイヤ(導体線)を用いて、プリント回路基板2の搭載面2a上に配置されている。こうすれば、汎用の材料及び手段を用いて、誘導電極5を配置することができる。従って、製造コストをあまり増加させることなく、比較的容易に放電ギャップ構造1を形成することができる。なお、誘導電極5の材料は、導電部材であればよく、特に限定されない。   The induction electrode 5 is an example of the third electrode of the present invention, and is disposed on the mounting surface 2a of the printed circuit board 2 using a wiring wire (conductor wire) bent into an L shape. If it carries out like this, the induction | dielectric electrode 5 can be arrange | positioned using a general purpose material and means. Therefore, the discharge gap structure 1 can be formed relatively easily without significantly increasing the manufacturing cost. The material of the induction electrode 5 is not particularly limited as long as it is a conductive member.

誘導電極5は、貫通孔2cから第2放電電極4の先端部(すなわち角)に向かうx方向に延設されている。誘導電極5の一方端は、貫通孔2cに挿入され、第1放電電極3を貫通し、該第1放電電極3と電気的に接続されている。こうすれば、複雑な配線経路を経由することなく、誘導電極5を第1放電電極3と電気的に接続することができる。   The induction electrode 5 extends in the x direction from the through hole 2c toward the tip (that is, the corner) of the second discharge electrode 4. One end of the induction electrode 5 is inserted into the through hole 2 c, passes through the first discharge electrode 3, and is electrically connected to the first discharge electrode 3. In this way, the induction electrode 5 can be electrically connected to the first discharge electrode 3 without going through a complicated wiring path.

また、誘電電極5の他方端の先端は、図3Bに示すように、プリント回路基板2を介して第2放電電極4の先端部と対向している。この他方端の先端形状は丸形となっている。こうすれば、誘電電極5の先端形状に起因する空間距離dのぶれを小さくして、第1放電電極3及び第2放電電極4の間で放電が開始される際の電位差の下限の閾値をより正確に調節することができる。なお、以下では、この下限の閾値を放電開始電圧と呼ぶ。   Further, the tip of the other end of the dielectric electrode 5 faces the tip of the second discharge electrode 4 through the printed circuit board 2 as shown in FIG. 3B. The tip of the other end is round. In this way, the fluctuation of the spatial distance d caused by the tip shape of the dielectric electrode 5 is reduced, and the lower limit threshold value of the potential difference when the discharge is started between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 is set. It can be adjusted more accurately. Hereinafter, this lower limit threshold is referred to as a discharge start voltage.

また、誘導電極5及び第2放電電極4の間の最短距離を示す空間距離dは、たとえば2〜3mmであり、離間距離D未満となっている。そのため、第1放電電極3及び第2放電電極4の間に電位差が生じると、第2放電電極4及び誘電電極5の間に生じる電界は、第1放電電極3及び第2放電電極4の間の電界よりも強くなる。言い換えると、第2放電電極4の先端部近傍の電界の強さは、誘導電極5が配置されない放電ギャップ構造(すなわち第1放電電極3及び第2放電電極4のみ配置される構造)よりも強くなる。従って、第1放電電極3及び第2放電電極4の間での放電は、誘導電極5が配置されない放電ギャップ構造よりも低い電位差で開始される。すなわち、空間距離dにより放電ギャップ構造1の放電開始電圧を低くすることができる。   The spatial distance d indicating the shortest distance between the induction electrode 5 and the second discharge electrode 4 is, for example, 2 to 3 mm, and is less than the separation distance D. Therefore, when a potential difference is generated between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4, the electric field generated between the second discharge electrode 4 and the dielectric electrode 5 is between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4. It becomes stronger than the electric field. In other words, the strength of the electric field near the tip of the second discharge electrode 4 is stronger than the discharge gap structure in which the induction electrode 5 is not disposed (that is, the structure in which only the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 are disposed). Become. Therefore, the discharge between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 is started with a lower potential difference than the discharge gap structure in which the induction electrode 5 is not disposed. That is, the discharge start voltage of the discharge gap structure 1 can be lowered by the spatial distance d.

よって、図3A〜図3Cに示す放電ギャップ構造1では、第1放電電極3及び第2放電電極4の間の電位差が第2放電電極4及び誘導電極5の間の空間距離dに応じた電圧閾値を越えると、第1放電電極3及び第2放電電極4の間で放電が発生する。従って、対向する第1放電電極3及び第2放電電極4の間の離間距離Dを縮めることなく、誘導電極5及び第2放電電極4の間の空間距離dの設定により、放電開始電圧の下限値を容易に調節できる。   Therefore, in the discharge gap structure 1 shown in FIGS. 3A to 3C, the potential difference between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 is a voltage corresponding to the spatial distance d between the second discharge electrode 4 and the induction electrode 5. When the threshold value is exceeded, a discharge occurs between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4. Therefore, the lower limit of the discharge start voltage is set by setting the spatial distance d between the induction electrode 5 and the second discharge electrode 4 without reducing the distance D between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 facing each other. The value can be adjusted easily.

たとえば、第1放電電極3及び第2放電電極4の間には、空中放電及び沿面放電などの放電を妨げるものが無い。そのため、離間距離Dは各国で規定されている安全規格に従わなければならない。たとえば、JIS−C6065では、動作電圧の実効値が200V、内部の汚染度が2、材料グループがII、且つ、強化絶縁が要求される場合、最小沿面距離を5.6[mm]に規定している。そのため、この条件下では、離間距離Dを5.6[mm]未満に設定することは許可されない。従って、安全規格を満たすためには、第1放電電極3及び第2放電電極4の間の放電開始電圧を5.6[mm]に対応する電圧閾値未満に設定できない。よって、誘導電極5が配置されない放電ギャップ構造を有するサージアブソーバでは、耐電圧値が比較的低い素子又は回路を保護できず、特にYコンデンサ107を雷サージ電流Sから保護することは困難である。   For example, there is nothing between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 that prevents discharge such as air discharge and creeping discharge. Therefore, the separation distance D must comply with the safety standard defined in each country. For example, in JIS-C6065, when the effective value of the operating voltage is 200V, the internal contamination level is 2, the material group is II, and reinforced insulation is required, the minimum creepage distance is specified as 5.6 [mm]. ing. Therefore, under this condition, it is not permitted to set the separation distance D to less than 5.6 [mm]. Therefore, in order to satisfy the safety standard, the discharge start voltage between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 cannot be set below the voltage threshold corresponding to 5.6 [mm]. Therefore, a surge absorber having a discharge gap structure in which the induction electrode 5 is not disposed cannot protect an element or circuit having a relatively low withstand voltage value, and in particular, it is difficult to protect the Y capacitor 107 from the lightning surge current S.

一方、図3A〜図3Cに示す放電ギャップ構造1では、誘導電極5及び第2放電電極4の間はプリント回路基板2で隔てられている。そのため、空間距離dの設定は、安全規格に従う必要が無く、任意に設定可能である。さらに、上述のように、第1放電電極3及び第2放電電極4の間での放電開始電圧は空間距離dにより調節可能である。よって、図3A〜図3Cに示す放電ギャップ構造1では、耐電圧値が比較的低い素子又は回路を保護可能であり、特にYコンデンサ107を雷サージ電流Sから保護することも可能である。
<第2実施形態>
On the other hand, in the discharge gap structure 1 shown in FIGS. 3A to 3C, the induction electrode 5 and the second discharge electrode 4 are separated by the printed circuit board 2. Therefore, the setting of the spatial distance d does not need to follow safety standards and can be set arbitrarily. Furthermore, as described above, the discharge start voltage between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 can be adjusted by the spatial distance d. Therefore, in the discharge gap structure 1 shown in FIGS. 3A to 3C, it is possible to protect an element or circuit having a relatively low withstand voltage value, and in particular, it is possible to protect the Y capacitor 107 from the lightning surge current S.
Second Embodiment

次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、誘導電極5が、プリント回路基板2の搭載面2a上に形成される導体パターンとなっている。これ以外は、第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the induction electrode 5 is a conductor pattern formed on the mounting surface 2 a of the printed circuit board 2. The rest is the same as in the first embodiment. Hereinafter, a configuration different from the first embodiment will be described. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図4は、第2実施形態に係るサージアブソーバの主要構造の断面図である。誘導電極5は、プリント回路基板2の搭載面2a上に形成される導体パターンである。この誘導電極5は、貫通孔2c内に形成された導電経路2dにより第1放電電極3と電気的に接続されている。なお、導電経路2dは、貫通孔2cの内壁に形成された導体パターンであってもよいし、貫通孔2cの内部を満たす導電材料であってもよい。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the main structure of the surge absorber according to the second embodiment. The induction electrode 5 is a conductor pattern formed on the mounting surface 2 a of the printed circuit board 2. The induction electrode 5 is electrically connected to the first discharge electrode 3 through a conductive path 2d formed in the through hole 2c. The conductive path 2d may be a conductor pattern formed on the inner wall of the through hole 2c, or may be a conductive material that fills the inside of the through hole 2c.

こうすれば、汎用の材料及び手段を用いて、誘導電極5及び導電経路2dを配置することができる。従って、製造コストをあまり増加させることなく、比較的容易に放電ギャップ構造1を形成することができる。   In this way, the induction electrode 5 and the conductive path 2d can be disposed using general-purpose materials and means. Therefore, the discharge gap structure 1 can be formed relatively easily without significantly increasing the manufacturing cost.

また、誘導電極5は、貫通孔2cから第2放電電極4の先端部(すなわち角)に向かって延設されている。誘電電極5の先端はプリント回路基板2を介して第2放電電極4の先端部と対向しており、その先端の平面形状は丸形となっている。こうすれば、誘電電極5の先端形状に起因する空間距離dのぶれを小さくして、第1放電電極3及び第2放電電極4間の放電開始電圧をより正確に調節することができる。   In addition, the induction electrode 5 extends from the through hole 2 c toward the tip end portion (that is, the corner) of the second discharge electrode 4. The tip of the dielectric electrode 5 faces the tip of the second discharge electrode 4 with the printed circuit board 2 interposed therebetween, and the planar shape of the tip is round. In this way, the fluctuation of the spatial distance d caused by the tip shape of the dielectric electrode 5 can be reduced, and the discharge start voltage between the first discharge electrode 3 and the second discharge electrode 4 can be adjusted more accurately.

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The embodiment of the present invention has been described above. Note that the above-described embodiment is an exemplification, and various modifications can be made to each component and combination of processes, and it will be understood by those skilled in the art that they are within the scope of the present invention.

たとえば、上述の第1〜第2実施形態では、汎用のプリント回路基板2に放電ギャップ構造1を形成しているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。放電ギャップ構造1を形成する基体は、絶縁材料を用いて形成されていればよく、特に高誘電性の材料を用いて形成されることが望ましい。こうすれば、空間距離dの調節量に対して第2放電電極4及び誘電電極5の間の電界をより大きく変化させることができる。従って、放電開始電圧の下限値をより容易且つ大きく調節することができる。   For example, in the first to second embodiments described above, the discharge gap structure 1 is formed on the general-purpose printed circuit board 2, but the scope of application of the present invention is not limited to this example. The substrate for forming the discharge gap structure 1 may be formed using an insulating material, and is particularly preferably formed using a high dielectric material. In this way, the electric field between the second discharge electrode 4 and the dielectric electrode 5 can be changed more greatly with respect to the adjustment amount of the spatial distance d. Therefore, the lower limit value of the discharge start voltage can be adjusted more easily and largely.

また、上述の第1〜第2実施形態では、少なくともz方向から見た平面視において、誘導電極5の平面形状は線状となっているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。第2放電電極4との間の空間距離dを正確に設定できる形状であればよい。たとえば、誘導電極5の形状は第1放電電極3と同様の形状であってもよく、その平面形状が第2放電電極4に対向する角を有する形状であってもよい。   In the first and second embodiments described above, the planar shape of the induction electrode 5 is linear in a plan view viewed from at least the z direction, but the scope of application of the present invention is not limited to this example. Any shape that can accurately set the spatial distance d between the second discharge electrodes 4 is acceptable. For example, the shape of the induction electrode 5 may be the same shape as that of the first discharge electrode 3, and the planar shape thereof may be a shape having an angle facing the second discharge electrode 4.

また、上述の第1〜第2実施形態では、サージアブソーバ101を備える液晶テレビジョン100を例として説明したが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。本発明は、誘導電極5を有する放電ギャップ構造1が形成された基体(プリント回路基板2など)を備える電子機器に適用可能である。   In the first and second embodiments described above, the liquid crystal television 100 including the surge absorber 101 has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited to this example. The present invention can be applied to an electronic device including a base (a printed circuit board 2 or the like) on which a discharge gap structure 1 having induction electrodes 5 is formed.

100 液晶テレビジョン
101 サージアブソーバ
102 整流回路
103 一次側コンバータ回路
104 トランス
105 二次側回路
106 整流素子
107 Yコンデンサ
108 AC電源
108a 電源コード
110 アンテナ
111 同軸ケーブル
111a 外部導体
1 放電ギャップ構造
2 プリント回路基板
2a 搭載面
2b 裏面
2c 貫通孔
2d 導電経路
3 第1放電電極
4 第2放電電極
5 誘導電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 LCD television 101 Surge absorber 102 Rectifier circuit 103 Primary side converter circuit 104 Transformer 105 Secondary side circuit 106 Rectifier element 107 Y capacitor 108 AC power supply 108a Power supply cord 110 Antenna 111 Coaxial cable 111a Outer conductor 1 Discharge gap structure 2 Printed circuit board 2a Mounting surface 2b Back surface 2c Through hole 2d Conductive path 3 First discharge electrode 4 Second discharge electrode 5 Induction electrode

Claims (5)

基体の一方主面上に対向配置される第1及び第2電極と、
前記基体の他方主面上に配置される第3電極と、
を備え、
前記第3電極は前記第1電極と電気的に接続され、
前記第3電極と前記第2電極との間の空間距離が前記第1電極と前記第2電極との間の離間距離未満である前記基体に形成される放電ギャップ構造。
First and second electrodes disposed opposite to each other on one main surface of the substrate;
A third electrode disposed on the other main surface of the substrate;
With
The third electrode is electrically connected to the first electrode;
A discharge gap structure formed in the substrate, wherein a spatial distance between the third electrode and the second electrode is less than a separation distance between the first electrode and the second electrode.
前記第3電極は、導体線及び導体パターンのうちの一方である請求項1に記載の前記基体に形成される放電ギャップ構造。   The discharge gap structure formed on the base according to claim 1, wherein the third electrode is one of a conductor wire and a conductor pattern. 前記第3電極は、前記基体に形成される貫通孔を通じて、前記第1電極と電気的に接続される請求項1または請求項2に記載の前記基体に形成される放電ギャップ構造。   The discharge gap structure formed on the base according to claim 1 or 2, wherein the third electrode is electrically connected to the first electrode through a through hole formed in the base. 前記第3電極の先端形状が丸形である請求項1〜請求項3のいずれかに記載の前記基体に形成される放電ギャップ構造。   The discharge gap structure formed on the base according to any one of claims 1 to 3, wherein a tip shape of the third electrode is round. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の放電ギャップ構造が形成された基体を備える電子機器。   An electronic device comprising a substrate on which the discharge gap structure according to any one of claims 1 to 4 is formed.
JP2014038731A 2014-02-28 2014-02-28 Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate Pending JP2015162432A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014038731A JP2015162432A (en) 2014-02-28 2014-02-28 Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014038731A JP2015162432A (en) 2014-02-28 2014-02-28 Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015162432A true JP2015162432A (en) 2015-09-07

Family

ID=54185387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014038731A Pending JP2015162432A (en) 2014-02-28 2014-02-28 Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015162432A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10694619B2 (en) Filter comprising printed circuit board and busbars
JP6769170B2 (en) Active noise suppressor
US8395881B2 (en) Multilayer feedthrough capacitor and mounted structure of multilayer feedthrough capacitor
TWI419631B (en) Multi-layered circuit board and electro-static discharge protection structure
US9653834B2 (en) Printed circuit board insulation structure for electronic device
JP2010021209A (en) Discharge gap pattern and power source device
JP2010258135A (en) Semiconductor device for power conversion
WO2016208401A1 (en) Resin substrate and electronic device
KR102202405B1 (en) Spark preventing element for printed circuit board
JP2015162432A (en) Discharge gap structure formed on base substrate, and electronic apparatus equipped with the base substrate
US10743406B2 (en) Galvanic isolation for isolation transformer
KR20160019868A (en) Circuit protection device
JP2016001648A (en) High frequency module
US20120044036A1 (en) Safety Unit Integrated on a Printed Circuit Board and the Printed Circuit Board
EP2808959B1 (en) High voltage discharge protection device and radio frequency transmission apparatus using the same
JP5741416B2 (en) Electronic component mounting structure
JP2011129747A (en) Coil for high-frequency equipment and the high-frequency equipment equipped with the same
JP6399969B2 (en) Printed board
US9655270B2 (en) Electronic device and electromagnetic noise control method
KR102442279B1 (en) Functional contactor
JP2005101194A (en) Printed wiring board, lighting device, and lighting apparatus
KR102165964B1 (en) Printed board
JP2008159302A (en) Lightning arresting structure
KR840000372Y1 (en) Air spark gap useful p.c.b pattern
JP2013085005A (en) Discharge gap pattern and electric power supply unit

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20150605