TW200838075A - Circuit for preventing surge, connector and electronic apparatus thereof - Google Patents

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Description

200838075 23155twf.doc/e 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且特別是有關 子裝置。 於 本發明是有關於一種突波保護電路， 一種突波保護電路及使用其之連接器與電 【先前技術】 突波可從輸電線路上或者接地路徑影響口 如電腦或電話…等），其影響的程度和範圍7依0入侵列
量大小而有不同，其中以突波直紐人產品内部之=， 大。雷擊為-大突波源，㈣雷針為主㈣導雷擊 放之裝置，由於雷擊電流會於接地電㈣起電 】 可能透過埋藏於地面底下之線路耦合傳 i 业且 破壞產品的内部元件，輕則使產品某此 1端’進而 整個產品損壞 _________ 示二功此失效，重則使 在針對產品的雷擊測試，因相關法規 於研發階段予以保護，著對電磁干擾的重視，各國^ 也逐漸針對產品的雷擊耐受性提出要灰，^ 對訊號線以及訊號線對地的雷擊測試〔在Λ號線 有-般產品的連接器的耐受性如下 〜二:以 時，當雷擊電壓為7_則產品仍可正常使二 力能產生永久失效。於線對地雷擊測 電壓為2.8KV則產品功能產生失 i吏虽替孝 3.5KV，則直接使得產品内部晶3毁“當_電壓為 200838075 TW96003(iB 23155twf.doc/e 傳統的突波保護裝置如為：⑴在產品電路中設置— 變麼器並糾賴H將高電壓之能量降低，*過此方式可 能因為變壓器本身設計不良，使得高電壓無法降低而直接 進入產品内部並造成損壞。⑺使用突波吸收器伽弘 Absorber)如：zener二極體或氧化金屬變阻器。以ζ·二 極體為例，於電路正常電壓下，突波吸收器無作用。當電 堡突然升南(如關突波、靜電，甚至t擊發生），而突波
，收巧外加㈣超過本身的崩潰電壓時，會變成通路狀 恶，此h由於突然升高的電壓所產生㈣流，—部分被突 =收器^ 部份會經由突波吸收器至接地端，以避 ^犬然升高的電壓對後端欲保護的電路產生傷害。此元件 :用於產品的突波賴，不過成本較高。因此，對於低 及於雷擊時能有更高之耐受程度的裝置，將成為未 末研發的趨勢。 【發明内容】 ^發明的目的就是在提供—種突波紐電路及使用其 ==器與電子裝置，可提升產品之突波耐 降低電路元件之成本。 ^發明提出—種突波保護電路，此電路包括第一金屬 =線^阻、接地金屬及電容。第—金屬連接線具有一 :。二：广端與第一金屬連接線的尖端有-預定距 ^谷^^接於接地金屬與電阻的第二端之間。 本，明再提出一種連接器，此連接器包括多個金屬連 接線、夕個電阻、接地金屬及電容。每—金屬連接線各具 6 200838075 i W 23155twf.doc/e ί 弟—端與對應的金屬連接線的尖端 有-預疋轉。電容娀於接地金屬與纽的第二端之間。 本發明又提出-種電子裝置，此電子裝置包括 部分。其巾此接線部分包括第—金屬連接線、電阻、接地 金屬—及電容。第-金屬連接線具有—尖端。電阻之第一端
金4連接線的尖端有—預定輯。電雜接於接地 金屬與電阻的第二端之間。 佼G (' 本發明具有之優點如下：⑴可採串接方式連接於既 有f品上，無須更換產品既有設備，即可提升產品之突波 寸X私度（2)於線對地保護線路上採用非接觸性設計， 可避免訊號干擾。（3)電路體積小且無需外加電源。因此， 可有效地提升產品抵抗突波發生時所產生的高壓能量，並 且可降低電路之成本。 一為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 矛一實施例 圖1繪不為本發明第一實施例之突波保護電路之示意 圖。請參考圖1，此突波保護電路10〇包括第一金屬連接 線1〇1、第—金屬連接線1〇2、電阻1〇3、電容1〇4以及接 地金屬105。第一金屬連接線101與第二金屬連接線102 都具有一尖端(如圖中所示）。第一金屬連接線1〇1與第二 金屬連接線102之尖端分別與電阻1〇3(在此以SMD電阻 200838075 iwyouu^uB 23155twf.doc/e 為例)之第一端的第一尖端106與第二尖端1〇7之間 段距離D(較佳的距離為5密耳(mil)〜40密耳，此距ς =大 小可依據不同的應用來選定）。電容1〇4(在此以高壓陶 谷為例)麵接於接地金屬105與電阻的第二端之門— 上述已說明此突波保護電路100各元件之連接方0式， 並且突波保護電路100之金屬連接線1〇卜1〇2與電阻 間不直接的連接。由於當突波電壓產生時，若金^連接線 1〇1、102與電阻103直接連接，此時突波經由金屬連接線 101、102、電阻103至電容104時會產生一反饋效應，亦 即將突波電麼再經由電阻103回到金屬連接線1〇1。、1〇2 上，使得突波電壓無法順利釋放，而造成電路損壞。 接下來，進一步說明本實施例之操作細節。本實施例 利用尖端放電原理，將第一金屬連接線1〇1與第二金屬連 接線102所接收的雷擊能量透過電阻1〇3與高壓電容 引導至接地金屬105，以進行能量的釋放。故高壓之能量 不會傳導至產品内部（例如桌上型或筆記型電腦、電話… / 等），因此，應用此突波保護電路的產品内部之元件便可有 效地得到保護。 _尖端放電由於是非接觸性的設計，也就是如圖丨所 示，金屬連接線1(U、102與電阻103之間有一距離D，並 且電阻103第一端之兩尖端106、1〇7 (亦可利用電路板上 之鋪銅形成尖端，以配合其他型態的電阻）分別對準兩金 屬連接線101、102之尖端，故通過金屬連接線1〇1、1〇2 的訊號不會因此種設計而產生影響。當雷擊能量由金屬連 200838075 1 w^uwuj>vjB 23155twf.doc/e 接線101、102進來時，便會透過金屬連接線1〇卜〗⑽的 尖端作放電，於放電過程中會有電能轉光能量的損耗以衰 減雷擊能量。接著透過尖端放電將能量導引至電阻1〇3广 電阻103的阻尼(damping)作用，使得能量被轉換為熱 旎扣耗。然後再經由高壓電容1〇4放電至接地。上述由川） 與104所構成的RC電路能將雷擊的能量做缓衝，延長其 放電時間使能量在此耗損並將其餘能量導丨 將大大降低對原有線路的衝擊。 接也口此 多二實施例 圖2繪示為本發明第二實施例之突波保護連接器外觀 =示意圖1 3緣示為本發明第二實施例之突波保護連接 益之内部不意圖。圖4繪示為本發明第二實施例之突波保 護連接器之底部電路圖。圖5繪示為本發明第二實施例之 犬波保濃連接态之外觀上視圖。請同時參考圖2、3、4、5， 此連接器200包含8條金屬連接線3〇1〜3〇8、4顆電阻 311 314、笔谷320及接地金屬2〇1。金屬連接導線3〇1〜308 各具有一尖端。電阻311〜314之第一端的左右兩尖端分別 對應至金屬連接線3〇1〜302、303〜304、305〜306、307〜308 之第一端，並且間隔一段距離D，同圖丨所示之方式（亦即 距離D為5密耳〜40密耳）。電容32〇放置於電阻311〜314 與接地金屬201之間（如圖3及圖5為圓圈之部分）。連接 器200可為網路連接器，至於此連接器2〇〇將突波電壓之 放電過程如同第一實施例，故不再加以說明。 ^JB 23155twf.doc/e 200838075 本領域的技術人員由上述圖2、3、4、5便可、 此實施例是應用圖1實施例的概念所輯出:看出’ 器。當電腦與網路線透過上述連接器綱連接日連接 生之高壓能量可藉由此連接器200釋放掉，“電 ^網路晶片以及其他元件不會因為突波之高觀 = 壞。本領域的技術人員亦可藉由類似結構，做二 他產品使用之連接器。 包后或其 接下來，下表1表示為連接器2〇〇插入電 入電腦之後的突波耐受程度職結果。其_方^^插 在電腦與網路線透過此連接器細連接後，由财= 給予突波霞分職行線料與騎 中，給予賴電壓·騎—次增加1講進；^過t ^線對線賴，對金屬連接線則〜通其中 線301〜307輸入突波電壓，而突波電流會經由剩下ίίϊ t屬連接'線308流出，以達成連接器200之線對線突波^ 壓測試4於線對地測試’電㈣金屬連接線則〜細輸 入，並藉由尖端放電原理，再經由電阻311〜314、電容32〇、 ^金屬201以進行放電，以達成連接器200之線對地之 犬波電壓測試。 表
本實施例 1.2KV 也之突波電壓測試 一般連接器 本實施例 之連接器 2.8KV 3.5KV 隻#線之突波電 •般連接器
700V 200838075 iw7UWjvjB 23155twf.doc/e 時，= = =:=線之突波電壓測試 線對地之突波電壓測試時，^ = 為h2KV ; 大耐受帝懕& .有耦接連接為200的電腦之最 才、隹>= 〉又有耦接上述連接器200的電腦， 電壓測試時，其所能耐受之突波電壓 日士，1二月1達7〇〇V，在進行線對地之突波電壓測試 守’能耐受之突波電壓最大極限只能輯2·8κν。基 ^上述實驗結果，本領域具有通常知識者便可以推知，依 據本糾的概倾實狀連脑，可以⑽產品對於突波 之耐叉性。故湘本發明之精神所實施出的連接器可有效 地保屢產πα本身及其内部之元件，並且此連接器之内 口Ρ元件使用電阻及電容，其價格也較習知的突波吸收器來 得便宜，亦可降低產品之成本。 第三實施例 圖6繪不為本發明第三實施例之突波保護電子裝置之 不意圖。請參考圖6，在此實施例中，此電子裝置6〇〇是 以桌上型或疋筆記型電腦之主機板以作為例子，其包括接 線部分601 ’並且此接線部分⑼丨之内部結構類似圖1之 突波保護電路100。此電子裝置6〇〇之突波電壓之運作原 理類似第一實施例，故在此不再贅述。第二實施例提及之 連接器是由電腦的外部與電腦主機板之網路接頭做連接， 然而此實施例之接線部分601可直接配置於桌上型或筆記 型電腦主機板上。接地金屬607連接至電腦主機板之共同 接地端GND，而金屬連接線602J〜605j、602_2〜605_2 11 200838075 -------jB 23155twf.doc/e 則連接至網路模組620，用於釋放外來突波之能量，以達 成突波保護機制。 上述之實施例是使用1顆電阻對應於2條金屬連接線 的方式，其他的實施例亦可使用1個電阻對應於丨條金屬 連接線。電阻之尖端（或利用舖銅形成尖端）與金屬連接 線，，端是位於同—轴線上’㈣阻之尖端與金屬連接線 之尖端之間具有一段距離D(亦即為非接觸性連接方式）， 如圖7所示，以達成尖端放電原理。 另外，上述各實施例僅為較佳之實施例。於實際使用 士，金屬連接線尖端並不需對準電阻尖端亦可達成尖端放 ^，亦即是，金屬連接線尖端與電阻之第一端的任何部分 白可尖端放電。但比紋端對尖端的方式，效果會比較差， 但仍是應用本發明之突波保路電路之方式。 值得-提的是上述實施射已經對突波保護電 <使用其之連接器與電子裝置描緣出了—個可能的型 ί二ΐ所屬技術領域中具有㈣知識者應當知道，各薇商 計^大波保護電路⑽、連接器與電子裝置6⑽的設 都^ —樣’因此本發明之應用當不限制於此種可能 與雷：步Ϊ言之’只要是突波保護電路100、連接器200 金屬連接線使用尖端放電原理，將突波電壓經由 式連發明具有之優點如下：⑴可採串接方 接於既有產品上，無彡1更減品既有設備，即可提升 12 200838075
JB 23155twf.doc/e 產品之突波耐受程度。（2)於線對地保護線路上採用非接 觸性設計，可避免訊號干擾。（3)電路體積小、連接簡便 且無需外加電源。因此，可有效地提升產品抵抗突波發生 日π所產生的南壓能量，由原先線對線耐受7〇〇v以及線對 地只能耐受2.8KV分別提升線對線至12KV以及線對地至 3.5KV，並且可降低電路使用元件之成本。 、，然本發明已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何所屬技術領域具有通常知識者，在不 脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾， ，此本發日狀絲範圍當視後社巾請專纖圍所界定者 為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪不為本發明第—實施例之突波保護電路之示意 圖。 Μ 一圖2繪不為本發明第二實施例之突波保護連接界外觀 之示意圖。 圖3繪示為本發明第二實施例之突波保 部示意圖。 史 圖情示林發明第二實關之魏賴連接 部電路圖。 一 囷、、、9示為本叙明弟一實施例之突波保護連接哭之夕卜 觀上視圖。 圖6繪示為本發明第三實施例之突波保護電 示意圖。 13 23155twf.doc/e 200838075 i VV ν,Β 圖7為依據圖1實施例之另一突波保護電路之元件對 應關係之示意圖。 【主要元件符號說明】 1〇〇 :突波保護電路 101 :第一金屬連接線 102 :第二金屬連接線 103、 311 〜314、602〜605 :電阻 104、 320、606 :電容 105、 201、607 ··接地金屬 106、 107 :電阻第一端之第一尖端、第二尖端 D :距離 200 :連接器 301 〜308、602_1 〜605—1、602—2〜605—2 ··金屬連接線 600 :電子裝置 601 :接線部分 620 ··網路模組 14

Claims (1)

  1. 200838075 1 23155twf.doc/e 十、申請專利範圍： L 一種突波保護電路，包括： 一第一金屬連接線，具有一尖端； 電阻’其第一端與該第一金屬連接線的尖端有一預 定距離； 一接地金屬；以及 笔谷’耗接於該接地金屬與該電阻的第二端之間。 2·如申請專利範圍第1項所述之突波保護電路，更包 括： 山一第二金屬連接線，具有一尖端，並與該電阻的第一 端有一預定距離。 二“3·如申請專利範圍第1項所述之突波保護電路，其中 ίϊ阻之第—端具有—第―尖端，且該第—尖端與該第-兮接線的尖端有一預定距離，其中該電阻其餘部分與 Μ弟一金屬連接線的尖端距離皆大於該預定距離。 4·如申請專利範圍第3項所述之突波保護電路，更包 一第二金屬連接線，具有一尖端； 與該第中：端更具有-第二尖端，且該第二尖端 餘部财—財麟，其巾該電阻其 離。 / —i屬連接線的尖端距離皆大於該預定距 該電阻為===波保護電路，料 15 200838075 x 23155twf.doc/e ,t如，專利圍第1項所述之突波保護電路，其中 該電容為高壓陶莞電容。 7.如申請專利範㈣1項所述之突波保護電路，其中 該預定距離之範II在5密耳(mil)〜4G密耳之間。 8· —種連接器，包括： ^個金屬連接線，每—金屬連接線各具有-尖端； 夕们包阻，母一電阻的第一端與對應的該金屬連接線 的尖端有一預定距離； 一接地金屬；以及 一電容，耦接於該接地金屬與上述多個電阻的第二端 之間。 9·如申請專利範圍第8項所述之連接器，其中該電阻 的第^更具有一尖端，並與對應的該金屬連接線的尖端 有一預定距離，其中該電阻其餘部分與對應的該金屬連接 線的尖端距離皆大於該預定距離。 10·如申請專利範圍第8項所述之連接器，其中該電 阻為一表面安裝器件型(SMD)電阻。 11·如申請專利範圍第8項所述之連接器，其中該電 各為高壓陶竟電容。 12·如申請專利範圍第8項所述之連接器，其中該預 定距離之範圍在5密耳(mil)〜40密耳之間。 13· —種電子裝置，包括： 一接線部分，包括： 16 23155twf.doc/e 200838075. * - ίΒ 一第一金屬連接線，具有一尖端； 一電阻，其第一端與該第一金屬連接線的尖端有 一預定距離； 一接地金屬；以及 一電容，耦接於該接地金屬與該電阻的第二端之 間。
    14·如申请專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該 接線部分更包括： 一第二金屬連接線，具有一尖端，此尖端與該電阻的 第一端有一預定距離。 15·如申凊專利範圍第13項所述之突波保護電路，其 中该電阻之第一端具有一第一尖端，且該第一尖端與該第 一金屬連接線的尖端有一預定距離，其中該電阻其餘部分 與該第一金屬連接線的尖端距離皆大於該預定距離。 16·如申請專利範圍第15項所述之突波保護電路， 包括： 一第二金屬連接線，具有一尖端； 其中該電阻第一端更具有一第二尖端，且該第二尖端 與該第二金屬連接線的尖端有一預定距離，其中該電 ，邛分與该第二金屬連接線的尖端距離皆大於該預定距 ^ Π·如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該 龟阻為一表面安裝器件型（SMD)電阻。 17 200838075疋 23155twf.doc/e 18. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該 電容為高壓陶瓷電容。 19. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該 預定距離之範圍在5密耳(mil)〜40密耳之間。
    18
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