JP3498889B2 - 複合型サージ吸収器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導体間で放電を生
じさせる複合型サージ吸収器に係り、特に、テレビ、ビ
デオまたはテレビやビデオの複合製品といった電気機器
等の落雷対策としてアンテナに接続された２次側アース
と商用電源のアースとの間に設けられる複合型サージ吸
収器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の複合型サージ吸収器としては、
従来、図４および図５に示すようなＣＲ（コンデンサ・
抵抗）複合部品２１が知られている（例えば、村田製作
所製：B2R131C131R1-2M121MF等）。図４（ａ），（ｂ）
において、ＣＲ複合部品２１は、誘電体２９の表面２９
ａ上に図示しないプリント基板に挿入するためのリード
線２７，２８を導体である半田パターン２５，２６によ
って接合するとともに、抵抗２３を半田パターン２５，
２６間で接合している。また、この誘電体２９の裏面２
９ｂには、導体である銀のパターン３０が印刷または貼
付されていて、それらを覆うように図示しない樹脂にて
全面を被覆している。このような構成とすることによ
り、半田パターン２５，２６の突辺２５ａ，２６ａによ
って放電ギャップ２２を形成し、半田パターン２５，２
６と銀パターン３０とで誘電体２９を挟み込むことによ
りコンデンサ２４を形成し、図５に示されるような放電
ギャップ２２、抵抗２３およびコンデンサ２４が並列に
接続された回路構成としている。

【０００３】図５は、前記複合型サージ吸収器（ＣＲ複
合部品２１）をテレビに使用する例を示す回路図であ
る。同図において、商用電源１６は、整流回路１７に電
流を供給し、この整流回路１７で整流された電流が電源
回路（スイッチング電源回路）１８に供給される。そし
て、このスイッチング電源回路１８からの出力電流は、
各負荷回路へと供給されるようになっている。また、テ
レビのチューナ１９は、ＣＲ複合部品２１を介して前記
商用電源１６側に接続されているが、通常、放電ギャッ
プ２２は非導通状態にあり、チューナ１９と商用電源１
６とは絶縁されている。なお、前記ＣＲ複合部品２１と
チューナ１９との間には、コイル等で構成され高周波成
分をカットするためのフィルタ２０が設けられている。

【０００４】同図の１点鎖線Ａは、商用電源１６とスイ
ッチング電源回路１８との間の１次電源側を示し、１点
鎖線Ｂは、スイッチング電源回路１８の後段である２次
電源側を示している。但し、前記整流回路１７を構成す
るアースＥ1 と、整流回路１７とスイッチング電源回路
１８との間にコンデンサＣを介して接続されるアースＥ
2 とは、１次電源側Ａのアースを意味し同電位となって
いる。また、スイッチング電源回路１８を構成するアー
スＥ3 と、前記チューナ１９に設けられるアースＥ4 ，
Ｅ5 とは、２次電源側Ｂのアースを意味し同電位であ
る。

【０００５】以下、上記従来の構成における落雷時の負
荷回路の破壊防止動作について説明する。落雷等によっ
て高電圧がアンテナ（図示省略）から前記チューナ１９
のアンテナ入力端子１９ａに流入してきた場合に、この
チューナ１９と接続された前記ＣＲ複合部品２１の放電
ギャップ２２が放電により導通し、商用電源１６に高電
圧を逃がすことにより、この高電圧が製品の２次電源Ｂ
側に流入して各負荷回路の破壊が防止されることにな
る。

【０００６】なお、このような複合型サージ吸収器につ
いては、高電圧に対する安全性を確保するための安全規
格が定められている。普及型のテレビの安全規格につい
て、例えば、アメリカ合衆国におけるＵＬ（Ｕｎｄｅｒ
ｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）規格は、
放電ギャップ２２の間隙を１．６ｍｍとする必要があ
り、ビデオ一体型テレビは、二重絶縁が必要なために
２．６ｍｍ以上を要求している。前記ＣＲ複合部品２１
は、半田パターン２５，２６の突辺２５ａ，２６ａ間で
ある放電ギャップ２２の間隙Ｇを１．６ｍｍに設定して
あり、２．６ｍｍとする場合はＣＲ複合部品を特別に製
作しなければならないことから、前記ＵＬ規格に適合す
るよう１．６ｍｍのＣＲ複合部品２１を２個用いて間隙
を３．２ｍｍにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術は、放電ギャップとしてＣＲ複合部品２１を用いて
いるため、様々な抵抗量を使用する場合に新たに部品自
体を作り直さなければならないという問題があった。ま
た、ＣＲ複合部品２１にはコンデンサ２４が含まれてお
り、通常の接続状態の場合に高周波成分がコンデンサ２
４を介して導通してしまい、商用電源からの高周波成分
がチューナ１９の２次回路に入力されたり、チューナ１
９等の２次回路からの高周波成分が電源に重畳されると
いった不具合があり、ＣＲ複合部品２１とともに高周波
をカットするためのフィルタ２０を取り付ける必要が生
じる場合もあった。さらに、ビデオ一体型テレビの安全
規格を満たすために、ＣＲ複合部品２１を２個用いるこ
とから、部品点数が増加し回路構成が必然的に複雑化す
る等の問題も残されていた。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みて創案されたも
ので、構造が極めて簡単ながら、放電ギャップ間が安全
上問題のない距離で確実に放電を導き得る複合型サージ
吸収器を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、適用すべき電気機器に内蔵されるプリント基
板における一面に形成された多数の配線パターンのうち
の、商用電源が接続される電源線のアース側配線パター
ンの基端部を電源線アース側端子とし、且つアンテナに
接続される２次回路のアース側配線パターンの基端部を
２次回路アース側端子とし、この両アース側端子の間
に、前記両アース側端子の少なくとも一方に形成された
突片によって所定の間隔を有する放電ギャップが形成さ
れ、偏平な矩形状に形成されたセラミック素子からなる
高誘電体が、前記放電ギャップ上に配置され、且つ両端
部が前記両アース側端子にそれぞれ電気的接続状態に接
合されて、前記放電ギャップでの放電が前記高誘電体上
でなされるように構成され、抵抗体が、これの一対のリ
ードを前記電源線のアース側配線パターンおよび前記２
次回路のアース側配線パターンにそれぞれ半田付けする
ことにより、前記高誘電体に対し並列接続されているこ
とを特徴としている。また、前記高誘電体が、その両端
部を前記両アース側端子に接着剤により貼着して取り付
けられている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図示例を参照しながら説明する。図１は、本発明に
係る複合型サージ吸収器を示す底面図、図２は、同複合
型サージ吸収器を示す正面図である。この複合型サージ
吸収器は、テレビジョン受像機やビデオ一体型のテレビ
ジョン受像機といったＡＶ機器等に採用されて、これら
電気機器を落雷による高電圧から保護する構成になって
いる。本例の複合型サージ吸収器１は、上述のＡＶ機器
などの適用すべき電気機器の機器本体に内蔵されるプリ
ント基板４上の多数の配線パターンのうち、放電ギャッ
プ２の端子を構成する電源線のアース側配線パターン６
の基端部６ａを電源線アース側端子とし、且つアンテナ
に接続される２次回路のアース側配線パターン７の基端
部７ａを２次回路アース側端子とし、これら両アース側
端子の間で放電を誘導すべく取り付けられた高誘電体１
０を主要部としている。

【００１１】プリント基板４は、表面側４ａに図示しな
い電気部品や電子素子等が実装され、裏面側４ｂに多数
の配線パターンが形成されている。電源部の配線パター
ン５〜７は、電圧側５、アース側６および放電側７の３
本からなり、この電圧側配線パターン５とアース側配線
パターン６との各基端部５ａ，６ａに電源コード８の芯
線８ａ，８ｂを半田付けしている。電圧側、アース側お
よび放電側の配線パターン５〜７は、相互の間隔を等し
くしているが、放電側の配線パターン７は、基端部７ａ
の左側辺をアース側の配線パターン６の右側辺６ｂに向
けて突出させた突辺７ｂを形成している。この突辺７ｂ
と右側辺６ｂとの間隙Ｇにより、安全規格に基づく放電
ギャップ２が構成される。

【００１２】この放電ギャップ２の間隙Ｇは、例えば、
アメリカ合衆国のＵＬ規格に適合するように設定してお
り、二重絶縁が必要なビデオ一体型テレビに合わせて、
間隙Ｇが幅広の３．２ｍｍにしている。前記高誘電体１
０は、略矩形状の偏平な形状で、高誘電作用を有するセ
ラミックベース等を用いたセラミック素子にて形成され
ている。この高誘電体１０は、接着剤により一端１０ａ
を前記配線パターン６の基端部６ａに、他端１０ｂを配
線パターン７の基端部７ａに強固に貼着している。この
高誘電体１０は、裏面にパターン等が形成されないた
め、コンデンサとしては機能しないが、誘電材料である
セラミックベースを用いることから、放電ギャップ２を
構成する右側辺６ｂと突辺７ｂ間での放電を惹起し易く
なるものである。

【００１３】つまり、コンデンサを有しない複合型サー
ジ吸収器１において、放電ギャップ２に高誘電体１０を
貼着したことから、ギャップ間の放電が高誘電体１０上
でなされ、空中または絶縁体間で放電するのに対して放
電が行われ易くなる。よって、間隙Ｇを３．２ｍｍとし
たように、１次電源側Ａと２次電源側Ｂとの間の距離を
長くとれ、１次電源側Ａと２次電源側Ｂとの間が短絡す
るのを防止できるとともに、落雷等の過電圧保護回路と
して安定に動作させることができるものである。

【００１４】なお、落雷時にアンテナから入力した電圧
が負荷回路に滞留すると危険なことから、図３に示すよ
うに、放電用の安全抵抗３を高誘電体１０と並列に接続
している。この安全抵抗３としては、数メグオームの抵
抗体が用いられ、この抵抗体のリード線を前記アース側
および放電側の配線パターン６，７間に半田付け接続す
る。

【００１５】図３は、上記複合型サージ吸収器をテレビ
に使用する例を示す電気回路図である。このテレビにお
いては、放電ギャップ２を商用電源１６側とテレビのチ
ューナ１９側との間に介設する構成となっており、図５
に示す従来の電気回路図と基本的構成が略同一であるの
で、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。同図において、複合型サージ吸収器１は、テレビの
商用電源１６とチューナ１９との間に接続されている。
これにより、前記高誘電体１０を介設した放電ギャップ
２は、通常、非導通状態にあり、１次電源側Ａの商用電
源１６と２次電源側Ｂのチューナ１９とは絶縁されてい
る。

【００１６】以下、上記構成における落雷時の負荷回路
の破壊防止動作について説明する。落雷等によって高電
圧がアンテナ（図示省略）から前記チューナ１９のアン
テナ入力端子１９ａに流入してきた場合に、このチュー
ナ１９と接続された前記複合型サージ吸収器１の放電ギ
ャップ２（右側辺６ｂと突辺７ｂとの間隙Ｇ）が放電に
より導通して、商用電源１６に高電圧を逃がす。この
際、放電ギャップ２に、放電を誘導し易い高誘電体１０
を設けているので、前述のようにギャップの間隔が大き
くても、支障なく放電が行われる。これにより、落雷に
よる高電圧が製品の２次電源側Ｂに流入せず、各負荷回
路の破壊が防止されるものである。

【００１７】なお、上記実施の形態では、複合型サージ
吸収器１をテレビの商用電源１６側とチューナ１９側と
の間に介設する構造について説明したが、この複合型サ
ージ吸収器１の取り付け位置はこれに限定されるもので
はなく、落雷対策として２次電源側に接続される回路
（２次回路）と商用電源との間に設けるようにしてもよ
い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に記載の発明は、電気機器に内蔵されるプリント基
板における電源線のアース側配線パターンの基端部と２
次回路のアース側配線パターンの基端部のうちの少なく
とも一方に突片を設けることによって所定の間隔を有す
る放電ギャップを形成しているので、既存の配線パター
ンの一部形状を変更して放電ギャップを設けることがで
きるから、構造が簡単で製作が容易となる。また、放電
ギャップを形成する両アース端子間に高誘電体の両端を
接続して、放電ギャップ間の放電が高誘電体上でなされ
るようになっていることから、空中または絶縁体間で放
電するのに比較して放電が行われ易くなるため、放電ギ
ャップを安全上問題のない比較的大きな距離に設定しな
がらも落雷等の発生時に過電圧保護回路として安定に動
作させることができる。さらに、高誘電体は、これの裏
面にパターン等が形成されないことから、コンデンサと
して機能しないので、従来の高周波成分カット用フィル
タが不要となるとともに、放電ギャップ以外の部品を状
況に応じて端子側に配置できるため、放電ギャップ以外
の部品の変更の際に複合型サージ吸収器自体を作り直さ
なくてもよく、部品の削減を行うことができる。また、
放電ギャップを構成するアース側配線パターンおよび２
次回路のアース側配線パターンに抵抗体の両端を半田付
けして抵抗体を取り付けるので、様々な抵抗値の抵抗体
を状況に応じて容易に使用できる利点がある。さらに、
高誘電体としてセラミック素子を用いるので、両アース
側端子間を放電ギャップとして適正に放電を誘導するこ
とができ、２次側負荷回路が落雷等の高電圧により破壊
されるのを保護し得る利点がある。また、請求項２に記
載の発明は、高誘電体が、その両端部を両アース側端子
に貼着して取り付けられるので、製作がさらに容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る複合型サージ吸収器
を示す底面図である。

【図２】同複合型サージ吸収器を示す正面図である。

【図３】同複合型サージ吸収器をテレビに使用した例を
示す電気回路図である。

【図４】従来例に係るＣＲ複合部品を示す外観図であ
る。

【図５】同ＣＲ複合部品をテレビに使用した例を示す電
気回路図である。

【符号の説明】２ 放電ギャップ ３ 安全抵抗（抵抗体） ４ プリント基板 ４ｂ 裏面（一面） ５ 配線パターン ６ 電源線のアース側配線パターン ６ａ 電源線のアース側配線パターンの基端部（電源線
アース側端子） ７ ２次回路のアース側配線パターン ７ａ ２次回路のアース側配線パターンの基端部（２次
回路アース側端子） １０ 高誘電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−51452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−219705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−102511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−50441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−143692（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−87132（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−42796（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−165390（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−52035（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01T 4/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適用すべき電気機器に内蔵されるプリン
   ト基板における一面に形成された多数の配線パターンの
   うちの、商用電源が接続される電源線のアース側配線パ
   ターンの基端部を電源線アース側端子とし、且つアンテ
   ナに接続される２次回路のアース側配線パターンの基端
   部を２次回路アース側端子とし、この両アース側端子の
   間に、前記両アース側端子の少なくとも一方に形成され
   た突片によって所定の間隔を有する放電ギャップが形成
   され、偏平な矩形状に形成されたセラミック素子からなる 高誘
   電体が、前記放電ギャップ上に配置され、且つ両端部が
   前記両アース側端子にそれぞれ電気的接続状態に接合さ
   れて、前記放電ギャップでの放電が前記高誘電体上でな
   されるように構成され、抵抗体が、これの一対のリード
   を前記電源線のアース側配線パターンおよび前記２次回
   路のアース側配線パターンにそれぞれ半田付けすること
   により、前記高誘電体に対し並列接続されていることを
   特徴とする複合型サージ吸収器。
2. 【請求項２】 前記高誘電体が、その両端部を前記両ア
   ース側端子に接着剤により貼着して取り付けられている
   請求項１に記載の複合型サージ吸収器。