防浪涌保護(hù)模塊及防浪涌電路的制作方法
【專利摘要】一種防浪涌保護(hù)模塊及防浪涌電路，該結(jié)構(gòu)包括基板以及設(shè)置于所述基板上的互不連通的第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)相對(duì)于所述第二焊盤(pán)的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)第一放電尖端，所述基板于所述第一放電尖端和所述第二焊盤(pán)之間開(kāi)設(shè)有貫穿所述基板的開(kāi)槽。防浪涌保護(hù)模塊接入線路時(shí)，當(dāng)線路中出現(xiàn)浪涌過(guò)電壓時(shí)，第一焊盤(pán)的電壓與第一焊盤(pán)間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，瞬間釋放能量，以達(dá)到保護(hù)線路的作用，這種方式原理與防浪涌保護(hù)器件類似，只需要設(shè)計(jì)PCB板時(shí)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)形狀焊盤(pán)即可，無(wú)須增加額外成本。
【專利說(shuō)明】防浪涌保護(hù)模塊及防浪涌電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及PCB (Printed circuit board,印刷線路板)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,特別是涉及一種防浪涌保護(hù)模塊及防浪涌電路。

【背景技術(shù)】
[0002]浪涌是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓，是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖，雷電、重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)都可能引起浪涌。雷電是浪涌電壓中最具破壞力的一種，其電壓上升速度快，峰值達(dá)到數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)伏，電流大至幾十至幾百千安，維持時(shí)間僅僅是幾十至幾百微秒，能以光速傳播。
[0003]因此，在各種家電、電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路設(shè)計(jì)中，防浪涌設(shè)計(jì)及防浪涌保護(hù)器件的使用已經(jīng)成為電路設(shè)計(jì)中必不可少的一部分，國(guó)家在對(duì)電子產(chǎn)品EMC (Electromagnetic Compatibility,電磁兼容性)要求中已明確了各類產(chǎn)品防浪涌等級(jí)，當(dāng)電氣回路或通信線路中因?yàn)橥饨绺蓴_突然產(chǎn)生尖峰電壓或電流時(shí)，浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)或防浪涌保護(hù)器件必須能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種不使用或少使用防浪涌保護(hù)器件的情況下，使電路板起到防浪涌目的且節(jié)約成本的防浪涌保護(hù)模塊。
[0005]一種防浪涌保護(hù)模塊，該結(jié)構(gòu)包括基板以及設(shè)置于所述基板上的互不連通的第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)相對(duì)于所述第二焊盤(pán)的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)第一放電尖端，所述基板于所述第一放電尖端和所述第二焊盤(pán)之間開(kāi)設(shè)有貫穿所述基板的開(kāi)槽。
[0006]進(jìn)一步地，所述第二焊盤(pán)相對(duì)于所述第一焊盤(pán)的所述第一放電尖端設(shè)置有至少一個(gè)第二放電尖端，所述開(kāi)槽設(shè)置于所述第一放電尖端和所述第二放電尖端之間。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)以一銅箔層形成于所述基板上，所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)兩者相對(duì)的側(cè)為弧形。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為一個(gè)。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為兩個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為三個(gè)。
[0011]進(jìn)一步地，還包括連接于所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)之間的耐高壓器件。
[0012]進(jìn)一步地，所述耐高壓器件為共模電感、Y電容或光耦。
[0013]進(jìn)一步地，還包括金屬結(jié)構(gòu)的外殼，所述基板固定設(shè)置于所述外殼內(nèi)，所述外殼外設(shè)置有分別與所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)連接的接線端口。
[0014]此外還提供了一種防浪涌電路，包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻以及上述防浪涌保護(hù)模塊，其中，所述第一壓敏電阻連接于電源的火線和零線之間，且該零線通過(guò)所述第二壓敏電阻接所述防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)的第一焊盤(pán)，所述防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)第二焊盤(pán)接大地。
[0015]防浪涌保護(hù)模塊接入線路時(shí)，當(dāng)線路中出現(xiàn)浪涌過(guò)電壓時(shí)，第一焊盤(pán)的電壓與第一焊盤(pán)間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，瞬間釋放能量，以達(dá)到保護(hù)線路的作用，這種方式原理與防浪涌保護(hù)器件類似，只需要設(shè)計(jì)PCB板時(shí)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)形狀焊盤(pán)即可，無(wú)須增加額外成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)的焊盤(pán)設(shè)計(jì)正視圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)的焊盤(pán)縱切圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中插件式承受浪涌的耐高壓元器件的對(duì)應(yīng)引腳焊盤(pán)縱切圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中貼片式承受浪涌的耐高壓元器件的對(duì)應(yīng)引腳焊盤(pán)縱切圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中防浪涌電路的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中一種防浪涌保護(hù)模塊100，該結(jié)構(gòu)包括基板I1以及設(shè)置于基板110上的互不連通的第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130，第一焊盤(pán)120相對(duì)于第二焊盤(pán)130的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)第一放電尖端122，基板110于第一放電尖端122和第二焊盤(pán)130之間開(kāi)設(shè)有貫穿基板110的開(kāi)槽140。
[0023]優(yōu)選地，第二焊盤(pán)130相對(duì)于第一焊盤(pán)120的第一放電尖端122設(shè)置有至少一個(gè)第二放電尖端132，開(kāi)槽140設(shè)置于第一放電尖端122和第二放電尖端132之間。優(yōu)選地，第一放電尖端122和第二放電尖端132是以該開(kāi)槽140相隔的，如I?2cm，對(duì)于不同設(shè)備能夠承受的不同浪涌能力，只需調(diào)整開(kāi)槽140間距即可。此開(kāi)槽140的間隙根據(jù)設(shè)備能夠承受的最大浪涌電壓閥值而定。通常情況下，設(shè)備要求能夠承受的浪涌電壓能力越高，其開(kāi)槽140間距越小。
[0024]第一放電尖端122和第二放電尖端132均為一個(gè)，或均為兩個(gè)、或均為三個(gè)。
[0025]請(qǐng)參照?qǐng)D2至4，第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130分別以一銅箔層121、131形成于基板110上，第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130兩者相對(duì)的側(cè)為弧形。第一放電尖端122和第二放電尖端132設(shè)置與該弧形的邊上。
[0026]第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130中不作為焊盤(pán)的銅箔層121、131被綠油層150覆蓋，裸露部分呈弧形設(shè)計(jì)，再增加對(duì)應(yīng)圓弧設(shè)計(jì)部分的另一層露銅160。
[0027]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將PCB基板110上的防浪涌保護(hù)器件(如放電管)替換成上述的防浪涌保護(hù)模塊100，即將防浪涌保護(hù)器件的兩個(gè)焊盤(pán)(第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130)設(shè)計(jì)成弧形，在第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130相對(duì)位置增加放電尖端，兩放電尖端之間設(shè)置開(kāi)槽140。這種設(shè)計(jì)可以在電路中取消防浪涌保護(hù)器件從而起到和防浪涌保護(hù)器件相同的作用。
[0028]當(dāng)線路中出現(xiàn)浪涌過(guò)電壓時(shí)，第一焊盤(pán)120的電壓與第一焊盤(pán)120(如大地，電位為O)間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，瞬間釋放能量，以達(dá)到保護(hù)線路的作用。這種方式原理與防浪涌保護(hù)器件類似，只需要設(shè)計(jì)PCB板時(shí)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)形狀焊盤(pán)即可，無(wú)須增加額外成本。
[0029]另外，防浪涌保護(hù)模塊100還包括連接于第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130之間的耐高壓器件。
[0030]請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4，圖3是插件式承受浪涌的耐高壓元器件(比如插件式共模電感、Y電容、光耦等)對(duì)應(yīng)引腳焊盤(pán)縱切圖。圖4是貼片式承受浪涌的耐高壓元器件對(duì)應(yīng)引腳焊盤(pán)縱切圖。
[0031]耐高壓元器件的第一引腳201、第二引腳202被焊錫固定在對(duì)應(yīng)第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130上，不作為焊盤(pán)的銅箔層被綠油層150覆蓋，裸露部分如圖1所示呈弧形設(shè)計(jì)，第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130對(duì)應(yīng)位置留有放電尖端，當(dāng)PCB板過(guò)波峰焊接時(shí)第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130的表面被錫層170覆蓋，第一放電尖端122和第二放電尖端132以開(kāi)槽140相隔。當(dāng)耐高壓元器件的本體200的第一引腳201和第二引腳202間由于浪涌沖擊發(fā)生極大的壓差時(shí)，第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130上的放電尖端(第一放電尖端122和第二放電尖端132)在開(kāi)槽140之間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，能量被瞬間釋放掉，從而起到保護(hù)元器件的作用。若耐高壓元器件的本體200尚未導(dǎo)通(如光耦高壓側(cè)引腳間)或耐高壓元器件的本體200本身特性阻止電流導(dǎo)通(如共模電感瞬間儲(chǔ)能阻礙電流導(dǎo)通或電容兩引腳間本身不能導(dǎo)通)，第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130上的放電尖端在開(kāi)槽140之間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，能量被瞬間釋放掉，從而起到保護(hù)元器件的作用。
[0032]請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1，防浪涌保護(hù)模塊100還包括金屬結(jié)構(gòu)的外101，基板110固定設(shè)置于外殼101內(nèi)，外殼101外設(shè)置有分別與第一焊盤(pán)120和第二焊盤(pán)130連接的接線端口(未示出)。需要注意，由于尖端放電瞬間產(chǎn)生電弧，因此外殼101最好采用金屬結(jié)構(gòu)，且開(kāi)槽140(放電間隙)附近不應(yīng)該有易燃元器件。
[0033]請(qǐng)參照?qǐng)D5，一種防浪涌電路，接入負(fù)載，其包括第一壓敏電阻R1、第二壓敏電阻R2以及上述防浪涌保護(hù)模塊100，其中，第一壓敏電阻Rl連接于電源的火線和零線之間，且該零線通過(guò)第二壓敏電阻R2接防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)的第一焊盤(pán)120，防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)第二焊盤(pán)130接大地。當(dāng)電源由于浪涌產(chǎn)生過(guò)壓時(shí)，第一壓敏電阻Rl導(dǎo)通，零線的電壓等于火線的電壓，則第二壓敏電阻R2導(dǎo)通，第一焊盤(pán)120、第二焊盤(pán)130上的放電尖端(第一放電尖端122和第二放電尖端132)在開(kāi)槽140之間發(fā)生尖端放電，產(chǎn)生電弧，能量被瞬間釋放掉，從而起到保護(hù)元器件等負(fù)載的作用。
[0034]對(duì)于替代防浪涌保護(hù)器件(如放電管)時(shí)使用，只需按照本實(shí)用新型所述設(shè)計(jì)防浪涌保護(hù)模塊100即可起到類似防浪涌保護(hù)器件的作用；對(duì)于保護(hù)可能承受浪涌的耐高壓元器件(比如共模電感、Y電容、光耦)時(shí)，只需按照本實(shí)用新型所述在元器件兩高壓引腳之間設(shè)計(jì)防浪涌保護(hù)模塊100即可起到保護(hù)高壓元器件的作用。對(duì)于不同設(shè)備能夠承受的不同浪涌能力，只需調(diào)整開(kāi)槽140間距即可，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，效果良好，無(wú)須增加額外成本。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，該模塊包括基板以及設(shè)置于所述基板上的互不連通的第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)相對(duì)于所述第二焊盤(pán)的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)第一放電尖端，所述基板于所述第一放電尖端和所述第二焊盤(pán)之間開(kāi)設(shè)有貫穿所述基板的開(kāi)槽； 所述第二焊盤(pán)相對(duì)于所述第一焊盤(pán)的所述第一放電尖端設(shè)置有至少一個(gè)第二放電尖端，所述開(kāi)槽設(shè)置于所述第一放電尖端和所述第二放電尖端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)以一銅箔層形成于所述基板上，所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)兩者相對(duì)的側(cè)為弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，所述第一放電尖端和所述第二放電尖端均為三個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，還包括連接于所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)之間的耐高壓器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，所述耐高壓器件為共模電感、Y電容或光耦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的防浪涌保護(hù)模塊，其特征在于，還包括金屬結(jié)構(gòu)的外殼，所述基板固定設(shè)置于所述外殼內(nèi)，所述外殼外設(shè)置有分別與所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)連接的接線端口。
9.一種防浪涌電路，其特征在于，包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻以及權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述防浪涌保護(hù)模塊，其中，所述第一壓敏電阻連接于電源的火線和零線之間，且該零線通過(guò)所述第二壓敏電阻接所述防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)的第一焊盤(pán)，所述防浪涌保護(hù)結(jié)構(gòu)第二焊盤(pán)接大地。
【文檔編號(hào)】H02H9/06GK204090269SQ201420321611
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】廖建珍 申請(qǐng)人:邯鄲美的制冷設(shè)備有限公司, 美的集團(tuán)武漢制冷設(shè)備有限公司