WO2022190306A1 - サージ保護回路及びサージ保護方法 - Google Patents

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WO2022190306A1
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conductor wiring
circuit board
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protection circuit
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健二 廣瀬
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to surge protection circuits and surge protection methods.
  • a lightning arrester described in Patent Document 1 which is an example of a surge protection circuit, has a semiconductor element for protecting circuits and elements provided in the lightning arrester from lightning strikes and the like. It has a coil to protect against sudden ascents.
  • the coil described above is extremely large compared to the size of the semiconductor element described above. As a result, it has been difficult to miniaturize the surge protection circuit described above.
  • An object of the present disclosure is to provide a surge protection circuit that can be easily miniaturized.
  • the surge protection circuit includes a printed circuit board, a surge absorber arranged on the printed circuit board, and a conductive and magnetic element extending in a direction orthogonal to the surface of the printed circuit board. and a conductor wiring having one end connected to the surge absorber and the other end connected to the member, the plane parallel to the surface of the printed circuit board and the center line of the member in the orthogonal direction. and the conductor wiring formed along at least a portion of a virtual helical shape centered at the intersection point on the parallel plane.
  • the surge protection circuit According to the surge protection circuit according to the present disclosure, miniaturization can be easily achieved compared to a surge protection circuit using a coil.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a device including a surge protection circuit of Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a perspective view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK of Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK in Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a diagram (a diagram of the configuration of Embodiment 1) showing a comparison between the surge protection circuit 10 of Embodiment 1 and a surge protection circuit of a comparative example.
  • FIG. 5B is a diagram (a configuration diagram of a comparative example) showing a comparison between the surge protection circuit 10 of the first embodiment and a surge protection circuit of a comparative example.
  • Modification 1 of the conductor wiring 14 is shown.
  • FIG. 7A is a view (front view) showing Modified Example 2 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 7B is a view (back side view) showing Modified Example 2 of the conductor wiring 14 .
  • FIG. 8A is a view (a view of approximately 180 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 8B is a view (a view of approximately 135 degrees) showing Modified Example 3 of the conductor wiring 14 .
  • FIG. 8C is a view (a view of approximately 90 degrees) showing Modified Example 3 of the conductor wiring 14 .
  • FIG. 9A is a perspective view of the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2.
  • FIG. 10A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 30 of Embodiment 3.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 30 of Embodiment 3.
  • FIG. 11A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 40 of Embodiment 4.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a magnetic field generated by a surge protection circuit 40 of Embodiment 4;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a magnetic field generated by a surge protection circuit 30 of Embodiment 3 of a comparative example;
  • Embodiment 1 A first embodiment of a surge protection circuit according to the present disclosure will be described.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of equipment including the surge protection circuit of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of equipment including the surge protection circuit of Embodiment 1.
  • the device KK of Embodiment 1 includes a printed circuit board 11, as shown in FIG.
  • the printed circuit board 11 is provided with a circuit KR such as an electric circuit and an electronic circuit, and a varistor VR and a surge absorber 12 for protecting the circuit KR from lightning or the like.
  • a conductor wiring 14 is also formed on the printed circuit board 11 .
  • a rod-shaped member 13 is arranged between the printed circuit board 11 and the housing KT (shown in FIG. 2) of the device KK.
  • the circuit KR is supplied with power, for example, single-phase AC 100 V, via the first terminal TN1 and the second terminal TN2, and the first power line PL1 and the second power line PL2.
  • the varistor VR is connected between the first power line PL1 and the second power line PL2.
  • Surge absorber 12, conductor wiring 14, and bar member 13 are connected in series between second power supply line PL2 and ground potential GL.
  • the device KK more precisely, the housing KT of the device KK (illustrated in FIG. 2) is connected to the ground potential GL.
  • a portion of the printed circuit board 11 , the surge absorber 12 , the cylindrical rod-shaped member 13 , and the conductor wiring 14 constitute the surge protection circuit 10 .
  • FIG. 2A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1 on the XZ plane 100 of FIG. 2A.
  • the surge protection circuit 10 includes a printed circuit board 11, a surge absorber 12, a bar member 13, and conductor wiring 14, as shown in FIG. 2A.
  • the surge protection circuit 10 corresponds to "surge protection circuit”
  • the printed circuit board 11 corresponds to “printed circuit board”
  • the surge absorber 12 corresponds to “surge absorber”
  • the rod-shaped member 13 corresponds to "member”.
  • the conductor wiring 14 corresponds to "conductor wiring”.
  • the printed circuit board 11 is an insulator plate, as is conventionally known.
  • a surge absorber 12 is arranged on the surface (XY plane) of the printed circuit board 11 .
  • a conductor wiring 14 is formed on the surface of the printed board 11 , that is, on the upper surface of the printed board 11 .
  • the printed circuit board 11 is provided with holes AN for fixing the printed circuit board 11 to the equipment KK with the rod-shaped member 13 .
  • the surge absorber 12 is, for example, a two-terminal arrester.
  • the surge absorber 12 has a gap between electrodes at both ends, and discharges a surge voltage caused by lightning or the like in the gap.
  • the rod-shaped member 13 is a screw made of a conductive and magnetic material. Examples of the material include iron and some stainless steels having magnetism.
  • the rod-shaped member 13 extends in a direction (Z-axis direction) orthogonal to the surface (XY plane) of the printed circuit board 11 .
  • the conductor wiring 14 has one end connected to the surge absorber 12 and the other end connected to the bar member 13 .
  • the surge absorber 12, the conductor wiring 14, and the bar member 13 are connected in series with each other.
  • the conductor wiring 14 is also wired starting from the intersection point KTN between the surface (XY plane) of the printed circuit board 11 and the center line CS of the rod-shaped member 13 in the orthogonal direction (Z-axis direction).
  • the conductor wiring 14 is further formed along at least part of a virtual spiral KRK centered on the intersection point KTN on the surface (XY plane) of the printed circuit board 11 .
  • the conductor wiring 14 is formed so as to surround the rod-shaped member 13 .
  • the conductor wiring 14 is, for example, a plane (XY plane) parallel to the surface (XY plane) of the printed circuit board 11 and imaginary in the printed circuit board 11. (not shown) and the center line CS of the rod-like member 13 may be set as the starting point.
  • the intersection point KTN may exist within a layer of the printed circuit board 11 instead of existing on the surface of the printed circuit board 11 .
  • the housing KT of the device KK is basically made of a conductive material, such as metal.
  • a conductive material such as metal.
  • Part KK1 is made of a conductive material.
  • the portion KK1 described above is formed in a columnar shape extending in the orthogonal direction (Z-axis direction).
  • the rod-shaped member 13 is screwed to a portion KK1 of the housing KT of the device KK via the hole AN of the printed circuit board 11 described above. Thereby, the printed circuit board 11 and the housing KT of the device KK are mechanically fixed. In addition to mechanically fixing the printed circuit board 11 and the device KK, the rod-shaped member 13 electrically connects the conductor wiring 14 on the printed circuit board 11 and the housing KT of the device KK.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a perspective view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the operation of the surge protection circuit 10 of Embodiment 1.
  • the surge absorber 12 reacts to the surge voltage, and the dotted arrow , a surge current SC flows. Specifically, the surge current SC passes from the varistor VR (shown in FIG. 1) to the device KK via the surge absorber 12, the conductor wiring 14, and the rod-shaped member 13, as indicated by the dotted arrow. It flows to the housing KT.
  • ⁇ Effect of Embodiment 1> 4A is a perspective view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK of Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK of Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK in Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the relationship between the surge current SC and the magnetic field JK in Embodiment 1.
  • the surge protection circuit 10 of Embodiment 1 by adopting the configuration of the conductor wiring 14 of the rod-shaped member 13 described above, a larger space for arrangement is required in the space above the printed circuit board 11 than for the surge absorber 12 and the like. There is no need to place a coil to As a result, the surge protection circuit 10 of the first embodiment can be made smaller than conventional surge protection circuits.
  • FIG. 5A is a diagram (a diagram of the configuration of Embodiment 1) showing a comparison between the surge protection circuit 10 of Embodiment 1 and a surge protection circuit of a comparative example.
  • FIG. 5B is a diagram (a diagram of a configuration of a comparative example) showing a comparison between the surge protection circuit 10 of Embodiment 1 and a surge protection circuit of a comparative example.
  • the surge protection circuit 10 of the first embodiment and the surge protection circuit of the comparative example each use an iron screw with a relative magnetic permeability of 1000 or more as the rod-shaped member 13 .
  • the conductor wiring 14 is formed along the virtual spiral KRK in a small space around the rod-shaped member 13, and theoretically about 30 nH of inductance is generated.
  • the conductor wiring 14X is not along the virtual spiral KRK but straight and folded. formed by
  • the conductor wiring 14X has a wiring width of 3 mm, generally 0.6 nH/mm. As a result, the total length of the conductor wiring 14X (the length of the dashed-dotted line in FIG. 5B) is required to be approximately 50 mm. From this, it can be said that the space for forming the conductor wiring 14 in the surge protection circuit 10 of the first embodiment is smaller than the space for forming the conductor wiring 14X in the surge protection circuit of the comparative example.
  • FIG. 6 shows Modification 1 of the conductor wiring 14 .
  • the conductor wiring 14 may be wound multiple times, such as twice, instead of being wound only once (illustrated in FIG. 2A). This further increases the inductance of the conductor wiring 14, and as a result, it is possible to more strongly suppress a rapid change in the surge current SC.
  • FIG. 7A is a diagram (surface diagram) showing Modified Example 2 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 7A is a diagram (surface diagram) showing Modified Example 2 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 7B is a view (back side view) showing Modification 2 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 7B specifically shows the rear surface of the printed circuit board 11 seen through from the front surface.
  • the conductor wiring 14 is formed on both the front surface and the rear surface of the printed circuit board 11, which are two layers. good too.
  • a conductor wiring 14A corresponding to half of the conductor wiring 14 is formed on the surface of the printed circuit board 11, and as shown in FIG. A conductor wiring 14B corresponding to the remaining half may be formed on the back surface of the printed circuit board 11 .
  • the conductor wiring 14A and the conductor wiring 14B are connected by through holes TH1 and TH2 penetrating the printed circuit board 11, for example.
  • the conductor wiring 14 may be formed on both sides of the multilayer printed circuit board 11 (not shown) and between the layers.
  • FIG. 8A is a view (a view of about 180 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 8A is a view (a view of about 180 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 8B is a diagram (a diagram of about 135 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 8B is a diagram (a diagram of about 135 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • FIG. 8C is a view (a view of about 90 degrees) showing Modification 3 of the conductor wiring 14.
  • the conductor wiring 14 is formed along the virtual spiral KRK as shown in FIG. 8A. , and may be formed to a length corresponding to about 135 degrees along the imaginary spiral KRK, as shown in FIG. 8B, and further, As shown in FIG. 8C, it may be formed with a length corresponding to approximately 90 degrees along the virtual helix KRK.
  • the inductance of the conductor wiring 14 is not increased to the extent that the conductor wiring 14 having a length corresponding to about 270 degrees in the first embodiment increases.
  • the length, shape, etc. of the conductor wiring 14 can be appropriately adjusted from the viewpoint of the width of the space on the surface of the substrate 11 and the size of the inductance to be increased.
  • the direction of the virtual spiral KRK in which the conductor wiring 14 is routed may be clockwise (for example, shown in FIG. 8) instead of counterclockwise from outside to inside (shown in FIG. 2A). .
  • the conductor wiring 14 may be wound multiple times as described above (shown in FIG. 6), formed between planes and layers (shown in FIG. 7, etc.), and formed along a portion of the virtual spiral KRK. (illustrated in FIG. 8).
  • the rod-shaped member 13 may have any shape as long as it has conductivity and magnetism.
  • the rod-shaped member 13 may have a length that is the same as the length of the portion KK1, and It may have a length exceeding the length of said portion KK1.
  • ⁇ Modification of surge absorber 12> instead of using an arrester as the surge absorber 12, another semiconductor element such as a varistor may be used, or both may be used together.
  • Surge absorber 12 may be connected to a communication line such as a telephone line instead of first and second power lines PL1 and PL2 for supplying power.
  • a communication line such as a telephone line
  • a spacer separate from the device KK may be used.
  • the housing KT of the device KK may have magnetism in addition to conductivity.
  • the device KK may be supplied with three-phase AC power or DC power instead of being supplied with single-phase AC power from the first and second power lines PL1 and PL2.
  • Embodiment 2 A second embodiment of the surge protection circuit will be described.
  • FIG. 9A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2.
  • FIG. 9A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2 on the XZ plane 200 of FIG. 9A.
  • the configuration of the surge protection circuit 20 of Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.
  • the surge protection circuit 20 of the second embodiment includes a printed circuit board 21, a surge absorber 22, a bar member 23, and a conductor wiring 24, like the surge protection circuit 10 of the first embodiment (shown in FIG. 2). include.
  • the configurations and functions of the printed circuit board 21 and the surge absorber 22 of the second embodiment are basically the same as the configurations and functions of the printed circuit board 11 and the surge absorber 12 of the first embodiment.
  • the rod-shaped member 23 of Embodiment 2 has conductivity and magnetism like the rod-shaped member 13 of Embodiment 1, but unlike the rod-shaped member 13 of Embodiment 1, it is a spacer instead of a screw.
  • the rod-shaped member 23 has, for example, a columnar shape or a tubular shape.
  • the rod-shaped member 23 is mechanically fixed to the equipment KK (not shown).
  • the rod-shaped member 23 is also screwed through the hole AN of the printed circuit board 21 with a mounting screw 25 . Thereby, the printed circuit board 21 and the housing KT of the device KK are mechanically fixed.
  • the mounting screws 25 have the mechanical fixing function described above.
  • the mounting screw 25 does not need to be conductive and magnetic, unlike the bar member 13 of the first embodiment, that is, the conductive and magnetic screw. Therefore, the mounting screws 25 may be made of resin, for example.
  • the conductor wiring 24 of the second embodiment has one end connected to the surge absorber 22 and the other end connected to the rod-shaped member 23 and surrounds the rod-shaped member 23, similarly to the conductor wiring 14 of the first embodiment. is formed as
  • the conductor wiring 24 of the second embodiment is formed on the back surface of the printed circuit board 21 unlike the conductor wiring 14 of the first embodiment.
  • a conductor wiring 24 is formed on the back surface of the printed circuit board 21 by mechanically fixing the rod-shaped member 23 and the device KK and screwing the mounting screws 25 through the holes AN of the printed circuit board 21. are electrically connected to the bar member 23 and the housing KT of the device KK.
  • Embodiment 2 The operation of the surge protection circuit 20 of the second embodiment is similar to the operation of the surge protection circuit 10 of the first embodiment (shown in FIGS. 3 and 4).
  • the conductor wiring 24 formed on the back surface of the printed circuit board 21 is connected to the rod-shaped member 23, more specifically, has conductivity and magnetism, and is connected between the printed circuit board 21 and the device KK. is directly and electrically connected to the rod-shaped member 23 which is a spacer of the . Therefore, unlike the rod-like member 13 of Embodiment 1, which is a conductive and magnetic screw, the mounting screw 25 of the second embodiment does not need to have conductivity and magnetism. As a result, for example, when selecting one type of mounting screw 25 from a plurality of types of mounting screw 25 candidates, it is not necessary to consider electrical properties such as conductivity and magnetism. As a result, it is possible to select one type of mounting screw 25 more freely than in the first embodiment, for example, only considering mechanical characteristics and workability of mechanical assembly. can be selected.
  • the mounting screw 25 and the hole AN are not necessarily used if the conductor wiring 24 and the rod-shaped member 23 are electrically connected and the conductor wiring 24 is arranged so as to surround the rod-shaped member 23 .
  • the portion of the upper surface where the rod-shaped member 23 contacts the printed circuit board 21 may be formed into a convex shape, and the convex upper surface portion may be used to position the rod-shaped member 23 on the printed circuit board 21 .
  • the rod-shaped member 23 can be formed into a convex and threaded shape on the upper surface where the rod-shaped member 23 contacts the printed circuit board 21, and by passing a nut or the like through the convex and threaded upper surface, the printed circuit board can be mounted on the printed circuit board. 21 may be fixed.
  • the mounting screw 25 may have a length equal to the length of the rod-shaped member 23 instead of having a length about half the length of the rod-shaped member 23, or may have a length equal to the length of the rod-shaped member 23. It may have a length exceeding the height.
  • the conductor wiring 24 may be wound a plurality of times (shown in FIG. 6), or may be formed on both sides or between layers of the printed circuit board 21 (shown in FIG. 7). 180 degrees, 135 degrees, and 90 degrees along the virtual spiral KRK (shown in FIG. 8), or a combination thereof.
  • Embodiment 3 A third embodiment of the surge protection circuit will be described.
  • FIG. 10A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 30 of Embodiment 3.
  • FIG. 10A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 30 of Embodiment 3.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 30 of Embodiment 3 on the XZ plane 300 of FIG. 10A.
  • the surge protection circuit 30 of Embodiment 3 includes a printed circuit board 31, a surge absorber 32, a truncated conical trapezoidal member 33, and conductor wiring 34 .
  • the configurations and functions of the printed circuit board 31 and the surge absorber 32 of the third embodiment are basically the same as the configurations and functions of the printed circuit board 11 and the surge absorber 12 of the first embodiment.
  • the housing KT of the device KK of the third embodiment is different from the housing KT of the device KK of the first embodiment and is made of a material having conductivity and magnetism.
  • the pedestal member 33 is a part of the housing KT of the device KK, and more specifically, it is a portion formed into a trapezoidal shape or the like by press working or the like from the housing KT of the device KK.
  • a hole AN2 is provided in the upper surface of the platform member 33 .
  • the printed circuit board 31 and the housing KT of the device KK are mechanically fixed by screwing the mounting screws 35 through the holes AN of the printed circuit board 31 and the holes AN2 of the pedestal member 33 .
  • the mounting screw 35 does not need to have electrical conductivity and magnetism, so the material does not matter.
  • Embodiment 3 The operation of the surge protection circuit 30 of the third embodiment is similar to the operation of the surge protection circuit 10 of the first embodiment (illustrated in FIGS. 3 and 4).
  • a surge protection circuit 30 of the third embodiment has a platform member 33 instead of the rod-shaped member 23 of the second embodiment. Unlike the bar member 23 which is a spacer separate from the housing KT of the device KK, the platform member 33 is a part of the housing KT of the device KK, that is, is integral with the housing KT of the device KK. be. As a result, the surge protection circuit 30 of the third embodiment can reduce the number of parts to be mounted and the number of parts to be assembled, for example, compared to the surge protection circuit 20 of the second embodiment.
  • the pedestal member 33 may be provided by welding or attaching to the housing KT of the device KK with a conductive adhesive instead of being provided by molding such as press working as described above, or may be provided by press fitting. .
  • the mounting screw 35 does not have to penetrate the platform member 33 instead of penetrating the platform member 33 as long as the printed circuit board 31 can be fixed to the platform member 33 .
  • the convex upper surface portion of the platform member 33 may be used to position the platform member 33 on the printed circuit board 31, or the protrusion of the platform member 33 may be used.
  • the printed circuit board 31 may be fixed by passing a nut or the like through the portion of the upper surface that is formed into a shape and a threaded shape.
  • the conductor wiring 34 may be wound a plurality of times (shown in FIG. 6), or may be formed on both sides or between layers of the printed circuit board 21 (shown in FIG. 7). 180 degrees along the virtual spiral KRK (shown in FIG. 8), or a combination thereof.
  • Embodiment 4 A fourth embodiment of the surge protection circuit will be described.
  • FIG. 11A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 40 of Embodiment 4.
  • FIG. 11A is a perspective view showing the configuration of the surge protection circuit 40 of Embodiment 4.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing the configuration of the surge protection circuit 40 of Embodiment 4 on the XZ plane 400 of FIG. 11A.
  • the configuration of the surge protection circuit 40 of Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. 11A and 11B.
  • the surge protection circuit 40 of Embodiment 4 includes a printed circuit board 41, a surge absorber 42, a platform member 43, conductor wiring 44, including.
  • the pedestal member 43 of the fourth embodiment differs from the pedestal member 33 of the third embodiment in that the outer diameter 43KE of the upper surface of the pedestal member 43 is larger than the inner diameter 44KE of the conductor wiring 44 .
  • the outer diameter 43KE of the upper surface of the platform member 43 is the diameter of the upper surface of the platform member 43, which has a substantially circular shape.
  • the inner diameter 44KE of the conductor wiring 44 is the point at which the conductor wiring 44, which is spirally formed along the imaginary spiral shape KRK, bends at a substantially right angle toward the center line CS. It is approximately twice the distance 44KY between PT and the centerline CS.
  • the outer diameter 43KE of the upper surface of the pedestal member 43 corresponds to "the diameter of the upper surface of the member”.
  • the inner diameter 44KE of the conductor wiring 44 corresponds to "the diameter of the virtual circle defined by at least part of the virtual spiral of the conductor wiring”.
  • the platform member 43 is also provided with a notch 46 as shown in FIG. 11B. Notch 46 ensures that platform member 43 is in principle not electrically connected to the entire conductor trace 44, as shown in FIG. As an exception, the shaped member 43 has a shape to ensure that it is electrically connected only to the circular region RY of the conductor wiring 44 that is in the vicinity of the mounting screw 45 .
  • Embodiment 4 The operation of the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment is similar to the operation of the surge protection circuit 10 of the first embodiment (illustrated in FIGS. 3 and 4).
  • FIG. 12 shows the magnetic field generated by the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 shows the magnetic field generated by the surge protection circuit 30 of Embodiment 3 of the comparative example.
  • Embodiment 3 which is a comparative example, as shown in FIG.
  • the inner diameter is smaller than 34KE.
  • the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment in contrast to the surge protection circuit 30 of the third embodiment, in the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment, as described above with reference to FIG. greater than As a result, all of the magnetic field JK ⁇ b>4 generated by the surge current SC flowing through the conductor wiring 44 passes through the upper surface of the platform member 43 . Therefore, in the surge protection circuit 40 of the fourth embodiment, the inductance can be made larger than in the surge protection circuit 30 of the third embodiment, and as a result, rapid changes in the surge current SC can be further suppressed. becomes possible.
  • an insulating sheet member may be arranged between the conductor wiring 44 and the pedestal member 43 instead of the notch 46 described above.
  • the notch 46 may not be provided.
  • a surge protection circuit according to the present disclosure can be used, for example, in a surge protection system that protects a semiconductor element for protecting a circuit and elements from a lightning strike or the like from a sudden increase in current caused by the lightning strike or the like.

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Abstract

サージ保護回路（１０）は、プリント基板（１１）と、プリント基板（１１）上に配置されたサージアブソーバ（１２）と、プリント基板（１１）の表面と直交する方向に伸びる、導電性及び磁性を有する部材（１３）と、一端がサージアブソーバ（１２）に接続され、他端が部材（１３）に接続された導体配線（１４）であって、プリント基板（１１）の表面に平行な平面と、前記直交する方向についての前記部材（１３）の中心線（ＣＳ）との交点（ＫＴＮ）を起点に、前記平行な面における前記交点（ＫＴＮ）を中心とする仮想螺旋形（ＫＲＫ）の少なくとも一部に沿って形成された前記導体配線（１４）と、を含む。

Description

サージ保護回路及びサージ保護方法
　本開示は、サージ保護回路及びサージ保護方法に関する。
　サージ保護回路の一例である、特許文献１に記載された避雷装置は、当該避雷装置内に設けられた回路及び素子を落雷等から保護するための半導体素子を、前記落雷等に起因する電流の急激な上昇から保護するためのコイルを有する。
特開平０５－２１９６４８号公報
　しかしながら、上記したコイルは、構造上の理由から、上記した半導体素子等の大きさに比して極めて大きい。それにより、上記したサージ保護回路を小型化することが困難であった。
　本開示の目的は、小型化を容易に行うことができるサージ保護回路を提供することにある。
　上記した課題を解決すべく、本開示に係るサージ保護回路は、プリント基板と、前記プリント基板上に配置されたサージアブソーバと、前記プリント基板の表面と直交する方向に伸びる、導電性及び磁性を有する部材と、一端が前記サージアブソーバに接続され、他端が前記部材に接続された導体配線であって、前記プリント基板の表面に平行な平面と、前記直交する方向についての前記部材の中心線との交点を起点に、前記平行な面における前記交点を中心とする仮想螺旋形の少なくとも一部に沿って形成された前記導体配線と、を含む。
　本開示に係るサージ保護回路によれば、コイルを用いるサージ保護回路に比して小型化を容易に行うことができる。
実施形態１のサージ保護回路を含む機器の回路図である。 図２Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０の構成を示す斜視図である。図２Ｂは、実施形態１のサージ保護回路１０の構成を示す断面図である。 図３Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０の動作を示す斜視図である。図３Ｂは、実施形態１のサージ保護回路１０の動作を示す断面図である。 図４Ａは、実施形態１のサージ電流ＳＣと磁界ＪＫとの関係を示す斜視図である。図４Ｂは、実施形態１のサージ電流ＳＣと磁界ＪＫとの関係を示す断面図である。 図５Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０と比較例のサージ保護回路との比較を示す図（実施形態１の構成の図）である。図５Ｂは、実施形態１のサージ保護回路１０と比較例のサージ保護回路との比較を示す図（比較例の構成の図）である。 導体配線１４の変形例１を示す。 図７Ａは、導体配線１４の変形例２を示す図（表面の図）である。図７Ｂは、導体配線１４の変形例２を示す図（裏面の図）である。 図８Ａは、導体配線１４の変形例３を示す図（約１８０度の図）である。図８Ｂは、導体配線１４の変形例３を示す図（約１３５度の図）である。図８Ｃは、導体配線１４の変形例３を示す図（約９０度の図）である。 図９Ａは、実施形態２のサージ保護回路２０の構成を斜視図である。図９Ｂは、実施形態２のサージ保護回路２０の構成を示す断面図である。 図１０Ａは、実施形態３のサージ保護回路３０の構成を示す斜視図である。図１０Ｂは、実施形態３のサージ保護回路３０の構成を示す断面図である。 図１１Ａは、実施形態４のサージ保護回路４０の構成を示す斜視図である。図１１Ｂは、実施形態４のサージ保護回路４０の構成を示す断面図である。 実施形態４のサージ保護回路４０が生起させる磁界を示す断面図である。 比較例の実施形態３のサージ保護回路３０が生起させる磁界を示す断面図である。
実施形態１．
〈実施形態１〉
　本開示に係るサージ保護回路の実施形態１について説明する。
〈実施形態１の構成〉
　図１は、実施形態１のサージ保護回路を含む機器の回路図である。
　実施形態１の機器ＫＫは、図１に示されるように、プリント基板１１を含む。プリント基板１１には、電気回路及び電子回路等である回路ＫＲ、並びに、回路ＫＲを雷等から保護するためのバリスタＶＲ及びサージアブソーバ１２が配置されている。プリント基板１１には、また、導体配線１４が形成されている。プリント基板１１及び機器ＫＫの筐体ＫＴ（図２に図示。）間には、棒状部材１３が配置されている。
　回路ＫＲは、第１の端子ＴＮ１及び第２の端子ＴＮ２、並びに、第１の電源線ＰＬ１及び第２の電源線ＰＬ２を介して電力の供給、例えば、単相交流１００Ｖの供給を受ける。バリスタＶＲは、第１の電源線ＰＬ１及び第２の電源線ＰＬ２間に接続されている。サージアブソーバ１２、導体配線１４、及び棒状部材１３は、第２の電源線ＰＬ２及び接地電位ＧＬ間に直列接続されている。
　機器ＫＫは、より正確には、機器ＫＫの筐体ＫＴ（図２に図示。）は、接地電位ＧＬに接続されている。
　プリント基板１１の一部、サージアブソーバ１２、円柱状である棒状部材１３、及び導体配線１４は、サージ保護回路１０を構成する。
　図２Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０の構成を示す斜視図である。
　図２Ｂは、図２ＡのＸＺ平面１００についての、実施形態１のサージ保護回路１０の構成を示す断面図である。
　実施形態１のサージ保護回路１０の構成について、図２Ａ、図２Ｂを参照して説明する。
　サージ保護回路１０は、図２Ａに示されるように、プリント基板１１と、サージアブソーバ１２と、棒状部材１３と、導体配線１４と、を含む。
　サージ保護回路１０は、「サージ保護回路」に対応し、プリント基板１１は、「プリント基板」に対応し、サージアブソーバ１２は、「サージアブソーバ」に対応し、棒状部材１３は、「部材」に対応し、導体配線１４は、「導体配線」に対応する。
　プリント基板１１は、従来知られているように、絶縁体の板である。プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）には、サージアブソーバ１２が配置されている。プリント基板１１の表面には、即ち、プリント基板１１の上面には、導体配線１４が形成されている。プリント基板１１には、図２Ｂに示されるように、プリント基板１１を棒状部材１３により機器ＫＫに固定するための孔ＡＮが設けられている。
　サージアブソーバ１２は、例えば、二端子のアレスタである。サージアブソーバ１２は、両端の電極間にギャップが設けられており、当該ギャップ間で雷等に起因するサージ電圧を放電させる。
　棒状部材１３は、導電性及び磁性を有する材料で作られたネジである。前記材料として、例えば、鉄、磁性を有する一部のステンレスが挙げられる。棒状部材１３は、プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）と直交する方向（Ｚ軸方向）に伸びている。
　導体配線１４は、図２Ａに示されるように、一端が、サージアブソーバ１２に接続され、他端が、棒状部材１３に接続されている。換言すれば、サージアブソーバ１２、導体配線１４、及び棒状部材１３は、相互に直列接続されている。導体配線１４は、また、プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）と、上記した直交する方向（Ｚ軸方向）についての棒状部材１３の中心線ＣＳとの交点ＫＴＮを起点として配線されている。導体配線１４は、更に、プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）における交点ＫＴＮを中心とする仮想螺旋形ＫＲＫの少なくとも一部に沿って形成されている。要約すれば、導体配線１４は、棒状部材１３を囲むように形成されている。
　導体配線１４は、プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）に代えて、例えば、プリント基板１１の表面（ＸＹ平面）に平行な平面（ＸＹ平面）であってプリント基板１１内に仮想される前記平面（図示せず。）と、棒状部材１３の中心線ＣＳとの交点ＫＴＮを起点としてもよい。換言すれば、交点ＫＴＮは、プリント基板１１の表面に存在することに代えて、プリント基板１１の層内に存在してもよい。
　機器ＫＫの筐体ＫＴは、基本的に、導電性の材料、例えば、金属で製造されている。機器ＫＫの筐体ＫＴでは、少なくとも、接地電位ＧＬ（図１に図示。）であるべき一部分、例えば、図２Ｂに示されるように、棒状部材１３と接地（図示せず。）との間の一部分ＫＫ１は、導電性の材料で製造されている。前記した一部分ＫＫ１は、上記した直交する方向（Ｚ軸方向）に伸びる円柱状に成形されている。
　棒状部材１３は、図２Ｂに示されるように、上記したプリント基板１１の孔ＡＮを介して、上記した機器ＫＫの筐体ＫＴの一部分ＫＫ１にネジ締めされている。これにより、プリント基板１１と機器ＫＫの筐体ＫＴとは、機械的に固定されている。棒状部材１３は、プリント基板１１と機器ＫＫと機械的に固定することに加えて、プリント基板１１上の導体配線１４と機器ＫＫの筐体ＫＴとを電気的に接続している。
　上記した「平行」及び「垂直」は、それぞれ、厳密に平行であること、及び、厳密に垂直であることを要しない。インダクタンス（後述）が少しでも増加しさえすれば、完全な平行でなくて足り、また、完全な垂直でなくて足りる。
〈実施形態１の動作〉
　図３Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０の動作を示す斜視図である。
　図３Ｂは、実施形態１のサージ保護回路１０の動作を示す断面図である。
　実施形態１のサージ保護回路１０の動作について、図３Ａ、図３Ｂを参照して説明する。
　雷等が発生し、前記雷等に起因してサージ電圧（図示せず。）が機器ＫＫに印加されると、サージ保護回路１０では、サージアブソーバ１２が前記サージ電圧に反応し、点線の矢印で示されるように、サージ電流ＳＣが流れる。具体的には、サージ電流ＳＣは、点線の矢印で示されるように、バリスタＶＲ（図１に図示。）から、サージアブソーバ１２、導体配線１４、及び棒状部材１３を経由して、機器ＫＫの筐体ＫＴへ流れる。
〈実施形態１の効果〉
　図４Ａは、実施形態１のサージ電流ＳＣと磁界ＪＫとの関係を示す斜視図である。
　図４Ｂは、実施形態１のサージ電流ＳＣと磁界ＪＫとの関係を示す断面図である。
　実施形態１のサージ保護回路１０の効果について、図４Ａ、図４Ｂを参照して説明する。
　サージ電流ＳＣが、図３Ａ、図３Ｂ中の矢印で示されるように、導体配線１４に沿って流れると、即ち、ＸＹ平面内で流れると、右ねじの法則に従って、図４Ａ及び図４Ｂ中の点線の矢印で示されるように、Ｚ軸方向に伸びる棒状部材１３の内外を通る磁界ＪＫが生起する。棒状部材１３が磁性を有することから、上記した磁界ＪＫが、棒状部材１３内を通ることにより、棒状部材１３が無いことと比較して、導体配線１４のインダクタンスが増加する。その結果、従来のサージ保護回路と同様に、サージ電流ＳＣの急激な変化を、導体配線１４の増加したインダクタンスにより緩やかにすること、即ち、抑制することができる。
　実施形態１のサージ保護回路１０では、上記した棒状部材１３の導体配線１４の構成を採用することにより、プリント基板１１上の空間に、サージアブソーバ１２等に比して大きい配置用スペースを必要とするコイルを配置する必要が無い。これにより、実施形態１のサージ保護回路１０は、従来のサージ保護回路に比して小型化が可能になる。
〈比較例との比較〉
　図５Ａは、実施形態１のサージ保護回路１０と比較例のサージ保護回路との比較を示す図（実施形態１の構成の図）である。
　図５Ｂは、実施形態１のサージ保護回路１０と比較例のサージ保護回路との比較を示す図（比較例の構成の図）である。
　実施形態１のサージ保護回路１０の効果と比較例のサージ保護回路の効果との比較を、図５Ａ、図５Ｂを参照して説明する。
　実施形態１のサージ保護回路１０、及び比較例のサージ保護回路には、それぞれ、棒状部材１３として、比透磁率が１０００以上である鉄ネジが用いられている。
　実施形態１のサージ保護回路１０では、導体配線１４が、棒状部材１３の周辺の僅かなスペースにおける仮想螺旋形ＫＲＫに沿って形成されていることにより、理論上、約３０ｎＨのインダクタンスが生起する。
　上記とは対照的に、比較例のサージ保護回路では、上記したと同様の約３０ｎＨのインダクタンスが生起するようにすべく、導体配線１４Ｘが、仮想螺旋形ＫＲＫに沿ってはなく、直線及び折り返しにより形成されている。
　導体配線１４Ｘは、配線幅が３ｍｍであり、一般的に、０．６ｎＨ／ｍｍである。その結果、導体配線１４Ｘの全長（図５Ｂ中の一点鎖線の長さ）は、約５０ｍｍ必要である。このことから、実施形態１のサージ保護回路１０における、導体配線１４を形成するためのスペースは、比較例のサージ保護回路における、導体配線１４Ｘを形成するためのスペースと比較して小さいといえる。
〈変形例〉
〈導体配線１４の変形例〉
　図６は、導体配線１４の変形例１を示す。
　導体配線１４は、１回だけ巻くこと（図２Ａに図示。）に代えて、２回等の複数回巻いてもよい。これにより、導体配線１４のインダクタンスをより増加させ、その結果、サージ電流ＳＣの急激な変化をより強く抑制することができる。
　図７Ａは、導体配線１４の変形例２を示す図（表面の図）である。
　図７Ｂは、導体配線１４の変形例２を示す図（裏面の図）である。図７Ｂは、詳しくは、プリント基板１１の表面から透視される裏面を示す。
　導体配線１４は、導体配線１４の全てがプリント基板１１の表面のみに形成されること（図２Ａに図示。）に代えて、二層であるプリント基板１１の表面及び裏面の両面に形成されてもよい。例えば、図７Ａに示されるように、導体配線１４のうちの半分に相当する導体配線１４Ａが、プリント基板１１の表面に形成され、また、図７Ｂに示されるように、導体配線１４のうちの残り半分に相当する導体配線１４Ｂが、プリント基板１１の裏面に形成されてもよい。導体配線１４Ａと導体配線１４Ｂとは、例えば、プリント基板１１を貫通するスルーホールＴＨ１、ＴＨ２により接続される。これにより、例えば、プリント基板１１に配置すべき電気部品及び電子部品等の大きさ、形状、位置等の自由度を高めることができる。
　導体配線１４は、さらに、二層であるプリント基板１１に形成されることに代えて、多層であるプリント基板１１（図示せず。）の両面、及び層間に形成されてもよい。
　図８Ａは、導体配線１４の変形例３を示す図（約１８０度の図）である。
　図８Ｂは、導体配線１４の変形例３を示す図（約１３５度の図）である。
　図８Ｃは、導体配線１４の変形例３を示す図（約９０度の図）である。
　導体配線１４は、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約２７０度に相当する長さに形成されること（図２Ａに図示。）に代えて、図８Ａに示されるように、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約１８０度に相当する長さに形成されてもよく、また、図８Ｂに示されるように、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約１３５度に相当する長さに形成されてもよく、さらに、図８Ｃに示されるように、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約９０度に相当する長さに形成されてもよい。
　上記した構成を有する変形例３の導体配線１４では、導体配線１４のインダクタンスを、実施形態１での約２７０度相当の長さの導体配線１４が増大させるほどには増大させないものの、例えば、プリント基板１１の表面のスペースの広狭、及び、インダクタンスを増大させるべき大きさの観点から、導体配線１４を妥当な長さ、形状等に調整することができる。
　導体配線１４が配線される仮想螺旋形ＫＲＫの向きは、外側から内側へ反時計回りの向き（図２Ａに図示。）に代えて、時計廻りの向き（例えば、図８に図示。）でもよい。
　導体配線１４は、上記した複数回巻くこと（図６に図示。）、面及び層間に形成すること（図７に図示等。）、及び、仮想螺旋形ＫＲＫの一部に沿って形成すること（図８に図示。）を選択的に組み合わせることによって構成されてもよい。
〈棒状部材１３の変形例〉
　棒状部材１３は、導電性及び磁性を有しさえすれば、形状を問わず、具体的には、ネジであることに代えて、釘、角柱、ブロック等のいずれかであってもよい。
　棒状部材１３は、機器ＫＫの筐体ＫＴの一部分ＫＫ１の長さの半分ほどの長さを有することに代えて、前記一部分ＫＫ１の長さと同一である長さを有してもよく、また、前記一部分ＫＫ１の長さを超過する長さを有してもよい。
〈サージアブソーバ１２の変形例〉
　サージアブソーバ１２としてアレスタを使用することに代えて、バリスタ等の他の半導体素子を使用してもよく、または、両者を併用してもよい。
　サージアブソーバ１２は、電力を供給するための第１、第２の電源線ＰＬ１、ＰＬ２に代えて、電話線等の通信線に接続されてもよい。
〈機器ＫＫの変形例〉
　機器ＫＫの筐体ＫＴの一部分ＫＫ１を用いることに代えて、機器ＫＫとは別体であるスペーサを用いてもよい。
　機器ＫＫの筐体ＫＴは、導電性に加えて、磁性を有してもよい。
　機器ＫＫは、第１、第２の電源線ＰＬ１、ＰＬ２から単相交流の電力の供給を受けることに代えて、三相交流の電力や直流の電力の供給を受けてもよい。
実施形態２．
〈実施形態２〉
　サージ保護回路の実施形態２について説明する。
〈実施形態２の構成〉
　図９Ａは、実施形態２のサージ保護回路２０の構成を示す斜視図である。
　図９Ｂは、図９ＡのＸＺ平面２００についての、実施形態２のサージ保護回路２０の構成を示す断面図である。
　実施形態２のサージ保護回路２０の構成について、図９Ａ、図９Ｂを参照して説明する。
　実施形態２のサージ保護回路２０は、実施形態１のサージ保護回路１０（図２に図示。）と同様に、プリント基板２１と、サージアブソーバ２２と、棒状部材２３と、導体配線２４と、を含む。
　実施形態２のプリント基板２１及びサージアブソーバ２２の構成及び機能は、基本的に、実施形態１のプリント基板１１及びサージアブソーバ１２の構成及び機能と同様である。
　実施形態２の棒状部材２３は、実施形態１の棒状部材１３と同様に、導電性及び磁性を有するものの、実施形態１の棒状部材１３と相違し、ネジではなくスペーサである。棒状部材２３は、例えば、柱状の形状、または、筒状の形状を有する。棒状部材２３は、機器ＫＫに機械的に固定されている（図示せず）。棒状部材２３は、また、取付用ネジ２５によりプリント基板２１の孔ＡＮを介して、ネジ締めされている。これにより、プリント基板２１と機器ＫＫの筐体ＫＴとは、機械的に固定されている。
　ここで、取付用ネジ２５は、上記した機械的な固定の機能を有しさえすれば足りる。その理由から、取付用ネジ２５は、実施形態１の棒状部材１３、即ち、導電性及び磁性を有するネジとは相違し、導電性及び磁性を有することを要しない。従って、取付用ネジ２５は、例えば、樹脂製であってもよい。
　実施形態２の導体配線２４は、実施形態１の導体配線１４と同様に、一端が、サージアブソーバ２２に接続され、他端が、棒状部材２３に接続されており、かつ、棒状部材２３を囲むように形成されている。
　実施形態２の導体配線２４は、他方で、実施形態１の導体配線１４と相違して、プリント基板２１の裏面に形成されている。
　上記した棒状部材２３と機器ＫＫとの機械的な固定、及び、上記した取付用ネジ２５によるプリント基板２１の孔ＡＮを介したネジ締めにより、プリント基板２１の裏面上に形成された導体配線２４は、棒状部材２３、及び機器ＫＫの筐体ＫＴと電気的に接続されている。
〈実施形態２の動作〉
　実施形態２のサージ保護回路２０の動作は、実施形態１のサージ保護回路１０の動作（図３、図４に図示。）と同様である。
〈実施形態２の効果〉
　実施形態２のサージ保護回路２０では、プリント基板２１の裏面に形成された導体配線２４が、棒状部材２３と、より詳しくは、導電性及び磁性を有し、かつ、プリント基板２１及び機器ＫＫ間のスペーサである棒状部材２３と、直接的に電気的に接続されている。従って、実施形態２の取付用ネジ２５は、導電性及び磁性を有するネジである実施形態１の棒状部材１３とは相違して、導電性及び磁性を有することを要しない。これにより、例えば、複数の種類の取付用ネジ２５の候補から一種類の取付用ネジ２５を選択するときに、導電性及び磁性等の電気的特性を考慮する必要が無い。その結果、前記一種類の取付用ネジ２５を選択することを、実施形態１に比してより自由に行うことができ、例えば、機械的特性、機械的な組み立ての作業性のみを考慮して選択することができる。
〈変形例〉
〈取付用ネジ２５の変形例〉
　取付用ネジ２５及び孔ＡＮは、導体配線２４と棒状部材２３とが電気的に接続され、かつ、導体配線２４が棒状部材２３を囲むように配置されれば、必ずしも使用することを要しない。例えば、棒状部材２３がプリント基板２１と接触する上面の部分を凸形状に成形し、当該凸形状である上面の部分を、プリント基板２１に棒状部材２３を位置決めするために用いてもよい。例えば、また、棒状部材２３がプリント基板２１と接触する上面の部分を凸形状かつネジ切り形状に成形し、当該凸形状かつネジ切り形状である上面の部分にナット等を通すことにより、プリント基板２１を固定してもよい。
　取付用ネジ２５は、棒状部材２３の長さの半分ほどの長さを有することに代えて、棒状部材２３の長さと同一である長さを有してもよく、また、棒状部材２３の長さを超過する長さを有してもよい。
〈導体配線２４の変形例〉
　導体配線２４は、実施形態１の導体配線１４の変形例と同様に、複数回巻いてもよく（図６に図示。）、プリント基板２１の両面、層間に形成してもよく（図７に図示等。）、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約１８０度、約１３５度、約９０度に相当する長さに形成してもよく（図８に図示。）、これらを組み合わせてもよい。
実施形態３．
〈実施形態３〉
　サージ保護回路の実施形態３について説明する。
〈実施形態３の構成〉
　図１０Ａは、実施形態３のサージ保護回路３０の構成を示す斜視図である。
　図１０Ｂは、図１０ＡのＸＺ平面３００についての、実施形態３のサージ保護回路３０の構成を示す断面図である。
　実施形態３のサージ保護回路３０の構成について、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して説明する。
　実施形態３のサージ保護回路３０は、実施形態１のサージ保護回路１０（図２に図示。）と同様に、プリント基板３１と、サージアブソーバ３２と、円錐台状である台状部材３３と、導体配線３４と、を含む。
　実施形態３のプリント基板３１及びサージアブソーバ３２の構成及び機能は、基本的に、実施形態１のプリント基板１１及びサージアブソーバ１２の構成及び機能と同様である。
　実施形態３の機器ＫＫの筐体ＫＴは、実施形態１の機器ＫＫの筐体ＫＴと相違し、導電性及び磁性を有する材料で製造されている。
　台状部材３３は、機器ＫＫの筐体ＫＴの一部分であり、詳しくは、機器ＫＫの筐体ＫＴからプレス加工等により台形状等に成形された部分である。台状部材３３の上面には、孔ＡＮ２が設けられている。
　取付用ネジ３５によるプリント基板３１の孔ＡＮ、及び台状部材３３の孔ＡＮ２を介したネジ締めにより、プリント基板３１と機器ＫＫの筐体ＫＴとは、機械的に固定されている。
　ここで、取付用ネジ３５は、実施形態２の取付用ネジ２５と同様に、導電性及び磁性を有することを要しないことから、材質を問わない。
〈実施形態３の動作〉
　実施形態３のサージ保護回路３０の動作は、実施形態１のサージ保護回路１０の動作（図３、図４に図示。）と同様である。
〈実施形態３の効果〉
　実施形態３のサージ保護回路３０では、実施形態２の棒状部材２３に代えて、台状部材３３を有する。台状部材３３は、機器ＫＫの筐体ＫＴとは別体なスペーサである棒状部材２３と相違して、機器ＫＫの筐体ＫＴの一部分であり、即ち、機器ＫＫの筐体ＫＴと同体である。これにより、実施形態３のサージ保護回路３０は、実施形態２のサージ保護回路２０に比して、例えば、実装すべき部品の点数、組み立てるべき部品の点数を低減することができる。
〈変形例〉
〈台状部材３３の変形例〉
　台状部材３３は、上記したプレス加工等の成形により設けることに代えて、機器ＫＫの筐体ＫＴに溶接や導電性接着剤により取り付けることにより設けてもよく、また、圧入によって設けてもよい。
〈取付用ネジ３５の変形例〉
　取付用ネジ３５は、プリント基板３１を台状部材３３に固定することができれば、台状部材３３を貫通することに代えて、台状部材３３を貫通しなくてもよい。
　取付用ネジ３５及び孔ＡＮ２は、実施形態２と同様に、導体配線３４と台状部材３３とが電気的に接続され、かつ、導体配線３４が台状部材３３を囲むように配置されれば、必ずしも使用することを要しない。例えば、実施形態２と同様に、台状部材３３の凸形状に成形された上面の部分を、プリント基板３１に台状部材３３を位置決めするために用いることにより、または、台状部材３３の凸形状かつネジ切り形状に成形された上面の部分にナット等を通すことにより、プリント基板３１を固定してもよい。
〈導体配線３４の変形例〉
　導体配線３４は、実施形態１の導体配線１４の変形例と同様に、複数回巻いてもよく（図６に図示。）、プリント基板２１の両面、層間に形成してもよく（図７に図示等。）、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って約１８０度等に相当する長さに形成してもよく（図８に図示。）、これらを組み合わせてもよい。
実施形態４．
〈実施形態４〉
　サージ保護回路の実施形態４について説明する。
〈実施形態４の構成〉
　図１１Ａは、実施形態４のサージ保護回路４０の構成を示す斜視図である。
　図１１Ｂは、図１１ＡのＸＺ平面４００についての、実施形態４のサージ保護回路４０の構成を示す断面図である。
　実施形態４のサージ保護回路４０の構成について、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して説明する。
　実施形態４のサージ保護回路４０は、実施形態３のサージ保護回路３０（図１０に図示。）と同様に、プリント基板４１と、サージアブソーバ４２と、台状部材４３と、導体配線４４と、を含む。
　実施形態４の台状部材４３は、実施形態３の台状部材３３と相違して、台状部材４３の上面の外径４３ＫＥが、導体配線４４の内径４４ＫＥより大きい。台状部材４３の上面の外径４３ＫＥは、台状部材４３における、概ね円の形状である上面の直径である。導体配線４４の内径４４ＫＥは、図１１Ａに示されるように、導体配線４４における、仮想螺旋形ＫＲＫに沿って螺旋状に形成されている導体配線４４が中心線ＣＳに向けて概ね直角に曲がる点ＰＴと、中心線ＣＳとの間の距離４４ＫＹの概ね２倍である。
　台状部材４３の上面の外径４３ＫＥは、「部材の上面の径」に対応する。導体配線４４の内径４４ＫＥは、「導体配線の仮想螺旋形の少なくとも一部により規定される仮想円の径」に対応する。
　台状部材４３は、また、図１１Ｂに示されるように、切り欠き４６が設けられている。切り欠き４６は、図１１Ｂに示されるように、台状部材４３が、原則として、導体配線４４の全体と電気的に接続されないことを確保し、他方で、図１１Ａに示されるように、台状部材４３が、例外として、導体配線４４のうち、取付用ネジ４５の近隣である円形の領域ＲＹのみと電気的に接続されることを確保するための形状を有する。
〈実施形態４の動作〉
　実施形態４のサージ保護回路４０の動作は、実施形態１のサージ保護回路１０の動作（図３、図４に図示。）と同様である。
〈実施形態４の効果〉
　図１２は、実施形態４のサージ保護回路４０が生起させる磁界を示す。
　図１３は、比較例の実施形態３のサージ保護回路３０が生起させる磁界を示す。
　比較例である実施形態３のサージ保護回路３０では、図１３に示されるように、実施形態４のサージ保護回路４０とは対照的に、台状部材３３の外径３３ＫＥが、導体配線３４の内径３４ＫＥより小さい。これにより、導体配線３４にサージ電流ＳＣ（図３に図示。）が流れることにより生起される磁界ＪＫ３の大部分ＪＫ３（Ａ）は、台状部材３３の上面を通過するものの、磁界ＪＫ３の一部分ＪＫ３（Ｂ）は、台状部材３３の上面を通過しない。
　実施形態３のサージ保護回路３０と対照的に、実施形態４のサージ保護回路４０では、図１２を参照して上述したように、台状部材４３の外径４３ＫＥが、導体配線４４の内径４４ＫＥより大きい。これにより、導体配線４４にサージ電流ＳＣが流れることにより生起される磁界ＪＫ４の全てが、台状部材４３の上面を通過する。従って、実施形態４のサージ保護回路４０では、実施形態３のサージ保護回路３０に比して、インダクタンスをより大きくすることが可能となり、その結果、サージ電流ＳＣの急激な変化をより一層抑制することが可能となる。
〈変形例〉
〈切り欠き４６の変形例〉
　導体配線４４及び台状部材４３間の絶縁を確保すべく、上記した切り欠き４６に代えて、導体配線４４及び台状部材４３間に絶縁性のシート部材を配置してもよい。
　導体配線４４が、プリント基板４１の裏面に形成されていることに代えて、例えば、プリント基板４１の表面、プリント基板４１の層内に形成されているときには、切り欠き４６を設けなくてもよい。
　本開示の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態同士を組み合わせてもよく、また、各実施形態中の構成要素を適宜、削除し、変更し、または、他の構成要素を追加してもよい。
　本開示に係るサージ保護回路は、例えば、回路及び素子を落雷等から保護するための半導体素子を、前記落雷等に起因する電流の急激な上昇から保護するサージ保護システムに利用可能である。
１０　サージ保護回路、１１　プリント基板、１２　サージアブソーバ、１３　棒状部材、１４　導体配線、１４Ａ　導体配線、１４Ｂ　導体配線、１４Ｘ　導体配線、２０　サージ保護回路、２１　プリント基板、２２　サージアブソーバ、２３　棒状部材、２４　導体配線、２５　取付用ネジ、３０　サージ保護回路、３１　プリント基板、３２　サージアブソーバ、３３　台状部材、３３ＫＥ　外径、３４　導体配線、３４ＫＥ　内径、３５　取付用ネジ、４０　サージ保護回路、４１　プリント基板、４２　サージアブソーバ、４３　台状部材、４３ＫＥ　外径、４４　導体配線、４４ＫＥ　内径、４４ＫＹ　距離、４５　取付用ネジ、４６　切り欠き、１００　ＸＺ平面、２００　ＸＺ平面、３００　ＸＺ平面、４００　ＸＺ平面、ＡＮ　孔、ＡＮ２　孔、ＣＳ　中心線、ＧＬ　接地電位、ＪＫ　磁界、ＪＫ３　磁界、ＪＫ４　磁界、ＫＫ　機器、ＫＫ１　一部分、ＫＲ　回路、ＫＲＫ　仮想螺旋形、ＫＴ　筐体、ＫＴＮ　交点、ＰＬ１　第１の電源線、ＰＬ２　第２の電源線、ＲＹ　領域、ＳＣ　サージ電流、ＴＨ１　スルーホール、ＴＨ２　スルーホール、ＴＮ１　第１の端子、ＴＮ２　第２の端子、ＶＲ　バリスタ。

Claims (5)

  1. 　プリント基板と、
    　前記プリント基板上に配置されたサージアブソーバと、
    　前記プリント基板の表面と直交する方向に伸びる、導電性及び磁性を有する部材と、
    　一端が前記サージアブソーバに接続され、他端が前記部材に接続された導体配線であって、前記プリント基板の表面に平行な平面と、前記直交する方向についての前記部材の中心線との交点を起点に、前記平行な面における前記交点を中心とする仮想螺旋形の少なくとも一部に沿って形成された前記導体配線と、
    　を含むサージ保護回路。
  2. 　前記部材は、円柱状である請求項１に記載のサージ保護回路。
  3. 　前記部材は、円錐台状である請求項１に記載のサージ保護回路。
  4. 　前記部材の上面の径が、前記導体配線の前記仮想螺旋形の少なくとも一部により規定される仮想円の径より大きい
    　請求項３に記載のサージ保護回路。
  5. 　プリント基板上に配置されたサージアブソーバに接続された導体配線であって、前記プリント基板の表面に平行な平面と、前記直交する方向についての前記部材の中心線との交点を起点に、前記平行な面における前記交点を中心とする仮想螺旋形の少なくとも一部に沿って形成された前記導体配線にサージ電流が流れることにより生起する磁界を、前記導体配線に接続され、前記プリント基板の表面と直交する方向に伸び、かつ、導電性及び磁性を有する部材に通させるサージ保護方法。
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