專利名稱：：突波保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有一內(nèi)部中空空間的組件，使電極于該中空空間至外界產(chǎn)生一電氣泄放放電路徑的突波保護(hù)器。
背景技術(shù)：
：電子零件微形化下，半導(dǎo)體組件已成為一般電器產(chǎn)品或高科技產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的處理控制電路組件，半導(dǎo)體組件讓電器產(chǎn)品的體積縮小、但是功能卻大大提升。然而受限于本身特性限制，在對抗電力突波上則顯得相對薄弱，因此如何有效的保護(hù)電器產(chǎn)品，不會因為突波的關(guān)系導(dǎo)致功能喪失或損壞，甚至于引致觸電、失火而危害到消費者的人身安全，己成為近年來各界所關(guān)注與努力的方向。一般而言，"突波"產(chǎn)生主要有二一為電力系統(tǒng)負(fù)載切換所產(chǎn)生的突波(SwitchingSurge);—為自然界所產(chǎn)生的，如閃電直接或間接擊中建筑物所產(chǎn)生的突波(LightningSurge)。不論是負(fù)載切換或是閃電產(chǎn)生的突波，都可能對室內(nèi)的電器產(chǎn)生不同程度的影響，輕則損害電器產(chǎn)品，重則造成家電短路或引發(fā)火災(zāi)。在電器或是電力系統(tǒng)中常見的是以保險絲或是無熔絲開關(guān)來作為瞬間高壓或是過載時的電器產(chǎn)品斷路保護(hù)，而前述組件反應(yīng)時間約在2毫秒(ms)內(nèi)，但突波的產(chǎn)生卻是以微秒(us)的極短瞬間，在常見保護(hù)組件尚不及反應(yīng)情況下，突波所產(chǎn)生的能量已損害電器產(chǎn)品。習(xí)知突波保護(hù)裝置的原理主要在于有一核心組件"變阻器(Varistor)"，該變阻器會根據(jù)跨接在組件兩端的電壓而改變其電阻值，應(yīng)用此一原理的技術(shù)可以參考臺灣專利公告第M297037號，該專利說明及權(quán)利要求第1項所提到的"雷擊保護(hù)組件"即是；此外，請再參考臺灣專利公開第200623573號，結(jié)構(gòu)上包含"至少一半導(dǎo)體場發(fā)射過壓保護(hù)器，半導(dǎo)體場發(fā)射過壓保護(hù)器以順向或是順向反極性并聯(lián)接設(shè)，并藕合在高頻電路輸出入前端，或輸出及接地之間"。以上的應(yīng)用是在正常電壓的時候，變阻器的電阻值很高，然而隨著電壓上升到一定值時，電阻值會在很短的時間內(nèi)急速下降，一般來說反應(yīng)時間大約是幾個毫微秒(ns);因此當(dāng)變阻器應(yīng)用在突波保護(hù)器時，會將突波保護(hù)器并聯(lián)在電器產(chǎn)品的前端，如此一來，當(dāng)供給正常操作電壓時，突波保護(hù)器被視為開路的狀態(tài)，但是當(dāng)電壓異常升高的時候，卻可視為短路的狀態(tài)，將能量擋在電器產(chǎn)品的前面，突波便不會對電器產(chǎn)品產(chǎn)生影響。如前所述，該以往突波保護(hù)設(shè)計上具有改善的空間，在本發(fā)明人潛心研究下，提出以下具有進(jìn)步特征的突波保護(hù)器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要目的在于提供一種免除并聯(lián)設(shè)置變阻器(Vanstor)的突波保護(hù)器。本發(fā)明次一目的在于將突波保護(hù)器制成一小型化標(biāo)準(zhǔn)器件，可以任意使用在各類型電器產(chǎn)品上。本發(fā)明再一目的在于依據(jù)耐壓規(guī)格不同，突波保護(hù)器的中空空間形式以及放電電極結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計可以稍作變化，以符合不同使用需求。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的突波保護(hù)器，包括有一本體，該本體具有一中空空間，而一通道貫穿本體自中空空間的壁面通往外界，相隔一距離的兩端子由外設(shè)置于該中空空間內(nèi)，當(dāng)突波產(chǎn)生時，由中空空間內(nèi)、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，以保護(hù)負(fù)載電路防止雷擊或防靜電、突波。該本體可以兩包覆體相對應(yīng)壓扣形成，其一包覆體由該本體延伸出有至少一連接柱，另一包覆體由該本體凹設(shè)有至少一連接孔。其次，本發(fā)明內(nèi)部的中空空間形狀多樣，一般根據(jù)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、耐壓不同可分為球型、矩形設(shè)計，以符合突波保護(hù)器的結(jié)構(gòu)審査與電氣相關(guān)的安全測試。另外，本發(fā)明所述的端子電極形狀多樣，也可根據(jù)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、耐壓不同分為尖端電極、矩形電極，與中空空間相互配合進(jìn)行設(shè)計，以符合突波保護(hù)器的結(jié)構(gòu)審查與電氣相關(guān)的安全測試。本發(fā)明在與先期技術(shù)相較之下，簡化制作，將原本并聯(lián)變阻器(Varistor)予以剔除，當(dāng)電壓在幾毫微秒(ns)的時間內(nèi)異常升高的時候，利用放電電極在中空空間形成電荷，由通道產(chǎn)生一電氣泄放放電路徑，以保護(hù)負(fù)載電路防止雷擊或防靜電、突波。以下將配合圖式說明本發(fā)明的實施例，下述所列舉的實施例僅用以闡明本發(fā)明，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟習(xí)此技藝者，當(dāng)可做些許更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。圖1為本發(fā)明突波保護(hù)器的立體分解圖2為本發(fā)明突波保護(hù)器的組合立體圖2A為本發(fā)明突波保護(hù)器的剖視圖和俯視圖3為本發(fā)明突波保護(hù)器應(yīng)用在電路基板的示意圖；圖4為本發(fā)明的另一種實施例；圖4A為本發(fā)明的另一實施例的組合立體圖4B為本發(fā)明的另一實施例應(yīng)用在電路基板的示意圖5為本發(fā)明突波保護(hù)器的又一實施例；圖6為本發(fā)明突波保護(hù)器的端子的前端和中空空間的一種變化實施例；圖7為本發(fā)明突波保護(hù)器的端子的前端為矩形非尖端型式及其距離調(diào)變示意圖8為本發(fā)明突波保護(hù)器的端子的前端為弧形及其距離調(diào)變示意圖;圖9為本發(fā)明突波保護(hù)器的端子的前端為尖錐形及其距離調(diào)變示意圖。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>請參考圖1所示，為本發(fā)明突波保護(hù)器分解圖。本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)包括了一本體1，該本體1在本實施例中是由第一包覆體11以及第二包覆體12所結(jié)合而成，在本圖示中，第一包覆體ll由該本體延伸出四連接柱lllad,另第二包覆體12由該本體凹設(shè)有四連接孔121，但實際上該對應(yīng)的連接柱111和連接孔121并不以四組為限，第一包覆體11及第二包覆體12的本體由壁面112、122均具有一凹陷空間113、123，而兩者結(jié)合起來即成為本體內(nèi)部具有中空空間13的型態(tài)(需參閱圖2A)，該本體1內(nèi)部的中空空間13形狀多樣變化，一般依據(jù)耐壓不同可分為圓型、矩形，且可根據(jù)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，以符合突波保護(hù)器的結(jié)構(gòu)審查與電氣相關(guān)的安全測試，此部分本文后續(xù)將會有進(jìn)一步說明。請搭配圖2參閱，本發(fā)明還具有一通道14貫穿本體，自中空空間13的一處通往外界，于本體1中延伸至外部設(shè)置有相隔一適當(dāng)距離的兩端子15、16，各端子15、16的前端151、161于本體1的中空空間13內(nèi)相對，而另一端可設(shè)置于電器產(chǎn)品的電路板上。該設(shè)置在中空空間13內(nèi)的前端151、161—般稱之放電端子，兩個放電端子的相隔距離不應(yīng)大于中空空間13。故，自中空空間13內(nèi)、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，保護(hù)負(fù)載電路防止雷擊或防靜電、突波。圖2為將圖1分解的部件組合起來，所以本突波保護(hù)器即如同一般電子組件一樣，可以制成標(biāo)準(zhǔn)小型化零件，以端子15、16任意并連接設(shè)置使用在各類型電器產(chǎn)品的電路基板3上(如圖3所示)，如變壓器、手機(jī)充電座的電路基板等。本發(fā)明的突波保護(hù)器使用在變壓器的電路基板3上，作為防止突波、保護(hù)電子產(chǎn)品的應(yīng)用。為加強(qiáng)電器產(chǎn)品保護(hù)措施，故以設(shè)置在市電輸入的變壓器初極端以及次極端，圖3為代表變壓器電路基板上，線圈初、次級側(cè)各并接一突波保護(hù)器的示意。在此提供一數(shù)據(jù)供參考，在安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中，若初級的使用電壓為110伏特，則初極端需為端子需相距1.5mm、次級端的端子需相距2.0mm的突波保護(hù)器；若初級的使用電壓為200伏特，則初極端需為端子需相距2.0mm、次級端的端子需相距4.0mm的突波保護(hù)器，以符合端子的間距和其沿面距離的安裝標(biāo)準(zhǔn)。圖4為本發(fā)明的另一種實施例。同樣的，該本體2是由第一包覆體21以及第二包覆體22所結(jié)合而成，不過與前述實施例不同之處在于，第一包覆體21以及第二包覆體22是以上、下卡合方式形成完整的本體2，第一包覆體21延伸出四連接柱211，第二包覆體22凹設(shè)有四連接孔221，同樣在內(nèi)部形成中空空間23的型態(tài)，且如通道24、端子25、26，與圖1實施例設(shè)置方式均相同。故，本發(fā)明本體可藉左右卡合、上下卡合方式形成，并應(yīng)用在電路基板3上(參考圖4)。圖5為本發(fā)明的又一實施例，其與前述實施例相同，該本體1由第一包覆體11及第二包覆體12結(jié)合而成，第一包覆體ll、第二包覆體12設(shè)有對應(yīng)的四連接柱lll，四連接孔121，內(nèi)部形成有中空空間13，及設(shè)有通道14、端子15、16，所不同在于，該端子15、16具有一預(yù)定彎折角度，藉此使其可和第一、第二包覆體ll、12得到較佳定位，且對應(yīng)插在不同跨距(如初級、次級之間)，具簡易調(diào)變和便利使用效能。本發(fā)明所應(yīng)用原理是在強(qiáng)電場作用下，物體表面曲率愈大的地方，如尖銳、細(xì)小物的頂端等電位面密，電場強(qiáng)度劇增，致使它附近的空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電，一般稱之電暈放電。而尖端放電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象。故產(chǎn)生尖端放電的現(xiàn)象，除了要有夠高的電壓外，還必須有適當(dāng)?shù)奈矬w表面形狀配合,而透過瞬間升壓將正電短路，負(fù)電引出留于空氣中，自然會與空氣中的氧分子中和。以下為進(jìn)一步說明中空空間的表面變化。以下為本發(fā)明一些變化例，相同部件參照圖1的標(biāo)號。請同時參閱圖6所示。圖6的結(jié)構(gòu)包括了一本體1，該本體1內(nèi)部所形成的中空空間13為矩形，端子15、16的前端151、161相對設(shè)置在該中空空間13中彼此相隔一距離，在本變化例中，該端子15、16的前端151、161并非為尖端形式，而是一平整矩形端，故實際上，矩形端子以四個角的尖端可以進(jìn)行放電。因此在突波高壓產(chǎn)生瞬間，中空空間13的沿面與電極間隙(中空空間13)中的空氣形成正、負(fù)離子，故在強(qiáng)電場中獲得大動能，分別向兩電極方向運動。由于本體1的絕緣強(qiáng)度比空氣大得多，因此本體l不會被擊穿，致使帶電粒子沿著中空空間13表面的空氣形成放電通道，此時將會由中空空間13內(nèi)、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產(chǎn)生的高壓、高電流導(dǎo)入大地。第二種應(yīng)用例請同時參閱圖7~圖9所示。其主要的結(jié)構(gòu)和前述實施例相同，包括了一本體1，該本體1內(nèi)部所形成的中空空間13為球形，為球形時該沿面則為弧面，端子15、16的前端151、161相對設(shè)置在該中空空間13中彼此相隔一距離。在圖7~圖9實施例中，其中圖7端子15、16的前端151、161為矩形，圖8端子15、16前端151、161為弧形，圖9的端子15、16的前端151、161為尖端形式，故端子雖具不同形狀，但均可以其尖端進(jìn)行放電，同時藉由調(diào)變其端子15、16前端151、161相距距離，達(dá)到控制不同放電電壓值的不同的工作模式。在突波高壓產(chǎn)生瞬間，同樣的，中空空間13的沿面與電極間隙(中空空間13)中的空氣形成正、負(fù)離子，故在強(qiáng)電場中獲得大動能，分別向兩電極方向運動。由于本體1的絕緣強(qiáng)度比空氣大得多，因此本體1不會被擊穿，致使帶電粒子沿著中空空間13表面的空氣形成放電通道，此時將會由中空空間13、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產(chǎn)生的高壓、高電流導(dǎo)入大地。以上兩個變化例分別舉出中空空間能夠為矩形或球形，端子的前端部位能夠為矩形端子，弧形端子或是尖錐端子，各種不同的配合目的則在說明本發(fā)明于規(guī)格上的變化，主要技術(shù)特征仍在于尖端放電引出留于空氣中，同時自中空空間內(nèi)、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產(chǎn)生的高壓、高電流導(dǎo)入大地。權(quán)利要求1、一種突波保護(hù)器，能泄放高壓產(chǎn)生的突波(Surge)，保護(hù)電器產(chǎn)品遭受突波的毀損，其構(gòu)造具有一本體；于該本體內(nèi)部形成一中空空間，該中空空間的壁面具有一貫穿本體的通道；相隔一距離的兩端子嵌設(shè)于本體，該兩端子的各一端于本體的中空空間內(nèi)相對，而各另一端延伸于本體外。2、如權(quán)利要求1所述的突波保護(hù)器，其特征在于該本體為一第一包覆體以及一第二包覆體所結(jié)合而成，第一包覆體延伸有數(shù)連接柱，第二包覆體凹設(shè)有數(shù)連接孔。3、如權(quán)利要求2所述的突波保護(hù)器，其特征在于該第一包覆體及第二包覆體的內(nèi)壁面均具有一凹陷的空間，而兩者結(jié)合即為中空空間。4、如權(quán)利要求1所述的突波保護(hù)器，其特征在于該中空空間為一矩形。5、如權(quán)利要求1所述的突波保護(hù)器，其特征在于..該中空空間為一球形。6、如權(quán)利要求1所述的突波保護(hù)器，其特征在于該端子具有一前端于中空空間，型態(tài)為矩形放電端。7、如權(quán)利要求1所述的突波保護(hù)器，其特征在于該端子具有一前端于中空空間，型態(tài)為尖端放電端。全文摘要本發(fā)明揭露一種突波保護(hù)器，能夠解決電力系統(tǒng)負(fù)載切換所產(chǎn)生的突波(SwitchingSurge)、或是閃電直接或間接擊中建筑物所產(chǎn)生的突波(LightningSurge)，可進(jìn)一步保護(hù)電器產(chǎn)品遭受突波的毀損，該突波保護(hù)器具有一本體，該本體具有一中空空間，而一通道貫穿本體自中空空間的壁面通往外界，并有相隔一距離的兩端子電極由外曲折設(shè)置于該中空空間內(nèi)，當(dāng)突波產(chǎn)生時，該中空空間內(nèi)、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，以保護(hù)負(fù)載電路防止雷擊或防靜電、突波。文檔編號H01T4/00GK101304159SQ20071010681公開日2008年11月12日申請日期2007年5月10日優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日發(fā)明者大原武芳申請人:大原武芳