一种盒芯模块、插拔模块和电涌保护器的制作方法

1.本实用新型涉及低压电器领域，尤其涉及一种盒芯模块、插拔模块和电涌保护器。


背景技术：

2.在低压配电系统中，对雷电引起的过电压，本行业的技术人员较为常见地是使用电涌保护器spd(surgeprotectivedevice)进行保护。而压敏电阻作为电涌保护器的核心组件，一般的，受限于压敏电阻的加工能力及电涌保护器的外形尺寸，当保护系统的工作电压超过压敏电阻的工作电压时，通常是采用多块(≥2)同种类型的压敏电阻进行串联使用，以保证电涌保护器在较高的工作电压中能正常使用，而当保护系统冲击电流大于压敏电阻的极限通流时，就会采用多块(≥2)同种类型的压敏电阻进行并联，以确保电涌保护器能经受足够大的冲击电流。
3.现有的电涌保护器，一般会根据所采用的压敏电阻的串联、并联的两种不同状态，进行分开设计，即压敏的串联或并联构成方式直接影响电涌保护器的脱扣机构甚至整个电涌保护器的结构。这势必造成配件部件重复性低、开发周期长且成本高(零件的通用性低，成本高)与多元化的市场需求相违背。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种模块化多形态组装型电涌保护器，通过整个盒芯模块串联及并联的不同组合，以实现在相同采用相同限压型元件及整体脱扣方式不变的情况下，完成较高电涌保护器工作电压及较大雷击通流之间相互转换的目的。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种盒芯模块，包括盒芯框架、限压元件、簧片电极和脱扣机构，所述限压元件和所述簧片电极分设所述盒芯框架的正面和反面，所述限压元件包括引脚电极和脱扣电极，所述限压元件的脱扣电极和簧片电极的一端通过易熔合金焊接，所述脱扣机构作用于所述簧片电极，当易熔合金熔化时，所述脱扣机构恒使所述脱扣电极和簧片电极分离，所述限压元件的引脚电极从所述盒芯框架的其中一个侧面引出，形成所述盒芯模块的第一模块电极，所述脱扣机构的电极从固定所述盒芯框架的底面引出，形成所述盒芯模块的第二模块电极。
6.进一步的，所述限压元件为压敏电阻或瞬态抑制二极管。
7.进一步的，所述脱扣结构包括所述盒芯框架、弹簧和滑块，当易熔合金熔化时，所述弹簧推动所述滑块在盒芯框架内滑动，恒使所述脱扣电极和簧片电极分离。
8.进一步的，所述盒芯模块上方设置有指示装置，所述盒芯框架设置脱扣机构的一侧设置定位柱，所述指示装置设置于所述定位柱上，所述指示装置能在所述滑块的滑动作用下以所述定位柱的轴旋转一定角度。
9.进一步的，所述盒芯框架的两侧面上设置有用于定位引脚电极的卡扣装置。
10.为实现上述目的，本实用新型还提供了一种插拔模块，包括外壳、底板和多个具有
独立脱扣机构的盒芯模块，多个所述盒芯模块以同向并排方式垂直放置于所述底板上，并通过内连接电极将多个盒芯模块连接，形成并联组合线路，或多个所述盒芯模块以相向并排方式垂直放置于所述底板上，并通过内连接电极将相邻盒芯模块两两连接，形成串联组合线路，所述组合线路通过第一引脚电极、第二引脚电极引出，所述盒芯模块为如上任一技术方案所述的盒芯模块。
11.进一步的，所述盒芯模块的数量为2个，两所述盒芯模块以相向并排方式垂直放置于底板上，所述连接电极包括一串联电极，所述串联电极设置在底板的底面上，两所述盒芯模块的第二模块电极通过所述串联电极在底侧固定导电连接，所述第一引脚电极、所述第二引脚电极分别从底板的两侧引出，两所述盒芯模块的第一模块电极分别和两引脚电极固定导电连接，从而使两所述盒芯模块形成串联组合线路。
12.进一步的，所述串联电极为一平面结构电极。
13.进一步的，多个所述盒芯模块以同向并排的方式垂直放置于底板上，所述连接电极包括一并联电极，多个所述盒芯模块的第二模块电极通过所述并联电极固定导电连接，同时所述并联电极和所述盒芯模块的第一引脚电极连接，多个所述盒芯模块的第一模块电极同时和所述盒芯模块的第二引脚电极连接，从而使所述多个所述盒芯模块形成并联组合线路。
14.进一步的，所述并联电极为l型结构电极，所述l型结构电极的竖向设置的一端和所述盒芯模块的第一引脚电极连接，所述l型结构电极的水平设置的一端分开形成两个电极，两电极分别和所述盒芯模块的第一模块电极固定导电连接。
15.进一步的，所述第一引脚电极、第二引脚电极为相同结构的板状电极，包括焊接部、卡接部和插接部，所述插接部从所述底板引出，为所述插拔模块的引出插脚，所述卡接部设置有槽和/或孔，用于和所述盒芯模块、底板卡接；所述焊接部分隔成与所述盒芯模块数量一致的焊接电极，且相邻焊接电极的中心间距为相邻盒芯模块的中心间距，从而使所述焊接电极能够和各所述盒芯模块的所述第一模块电极固定导电连接。
16.为实现上述目的，本实用新型提供了电涌保护器，包括插拔模块和底座，其特征在于：所述插拔模块为如上任一技术方案所述的插拔模块，所述底座具有用于接纳所述第一引脚电极和第二引脚电极的插接槽。
17.本实用新型的提供了一种模块化多形态组装型电涌保护器，通过整个盒芯模块串联及并联的不同组合，实现在采用相同限压型元件及整体脱扣方式不变的情况下，完成较高电涌保护器工作电压及较大雷击通流之间相互转换的目的。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例的盒芯模块的结构示意图；
19.图2是图1的盒芯模块的分解示意图；
20.图3是本实用新型实施例的插拔模块的外部示意图；
21.图4是本实用新型实施例的插拔模块第一种形态(两盒芯模块串联)的电路原理图；
22.图5是本实用新型实施例的插拔模块第二种形态(两盒芯模块并联)的电路原理图；
23.图6是本实用新型实施例的插拔模块第一种形态(两盒芯模块串联)的内部分解示意图；
24.图7是本实用新型实施例的插拔模块第一种形态(两盒芯模块串联)内部左侧引脚焊接示意图；
25.图8是本实用新型实施例的插拔模块第一种形态(两盒芯模块串联)内部右侧引脚焊接示意图；
26.图9是本实用新型实施例的插拔模块第一种形态(两盒芯模块串联)内部连接片焊接示意图；
27.图10是本实用新型实施例的插拔模块第二种形态(两盒芯模块并联)内部分解示意图；
28.图11是本实用新型实施例的插拔模块第二种形态(两盒芯模块并联)内部左侧插脚焊接示意图；
29.图12是本实用新型实施例的插拔模块第二种形态(两盒芯模块并联)内部右侧插脚焊接示意图；
30.图13是本实用新型实施例的插拔模块第二种形态(两盒芯模块并联)内部连接片焊接示意图；
31.图14是本实用新型实施例的电涌保护器示意图。
具体实施方式
32.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
33.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
34.实施例一：
35.如图1
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图2所示，本实用新型公开了一种用于电涌保护器插拔模块的盒芯模块1，包括：盒芯框架11、压敏电阻12、簧片电极13、滑块14和弹簧15。
36.在本实施例中，采用压敏电阻12为限压元件，在实际应用中，根据应用需要，限压元件也可以采用瞬态电压抑制二极管，以代替压敏电阻12。
37.压敏电阻12和簧片电极13分设于盒芯框架11的正面和反面，滑块14、弹簧15形成脱扣机构和簧片电极13设置盒芯框架11的同一侧面。
38.压敏电阻12设置有脱扣电极122和引脚电极121，其中引脚电极121固定在盒芯框架11的其中一侧，形成盒芯模块的第一模块电极16。簧片电极13包括焊接部131、弹性连接部132和引出部133，脱扣电极122和簧片电极13的焊接部131通过易熔合金焊接，引出部133固定安装于盒芯框架11的底部，形成盒芯模块1的第二模块电极17。簧片电极13的弹性连接部132将滑块14、弹簧15限定在盒芯框架11的一侧，弹簧15处于蓄能状态，形成脱扣机构。当易熔合金熔化，滑块14在弹簧15作用下滑动，所述脱扣机构恒使脱扣电极122和簧片电极13的焊接部131分离。
39.在本实施例中，当易熔合金熔化时，弹簧15推动滑块14在盒芯框架11内滑动，恒使
脱扣电极122和簧片电极13分离。
40.在本实施例中，盒芯模块1上方设置有指示装置，盒芯框架11设置脱扣机构的一侧设置有定位柱111，所述指示装置设置于所述定位柱上，所述指示装置能在所述滑块的滑动作用下以所述定位柱的轴旋转一定角度。具体参见后续的插拔模块的说明。
41.在本实施例中，盒芯框架11的两侧设置有用于定位引脚电极的卡扣装置113。具体应用参见实施例二和实施例三。
42.如图3
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图13所示，本实用新型实施例公开了用于电涌保护器的插拔模块8的两种形态，插拔模块8包括外壳2、底板、多个具有独立脱扣机构的盒芯模块和2个引脚电极3a、3b，多个盒芯模块以并排或相向并排的方式垂直放置于底板(未示出)一侧，并通过引脚电极3a、3b和内连接电极将多个盒芯模块连接，形成串联和/或并联组合线路，所述组合线路通过引脚电极引出。
43.图4、图5给出了电涌保护器的插拔模块8的两种形态的电路原理图。其中，mod1、mod2表示盒芯模块，mov1、mov2表示压敏电阻，tm1、tm2表示脱扣机构，p1、p2表示插拔模块的引脚电极。图4为插拔模块的第一形态，两个盒芯模块以p2
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mov1
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tm1
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tm2
‑
mov2
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p1方式形成串联组合线路；该串联组合线路可进一步扩展，如应用了四个盒芯模块，则以p2
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mov1
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tm1
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tm2
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mov2
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mov3
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tm3
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tm4
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mov4
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p1方式形成串联组合线路。图5为插拔模块的第二形态，两个盒芯模块同向设置形成并联组合线路；该并联组合线路可进一步扩展，支持三个或更多个的盒芯模块。
44.实施例二：
45.图6
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图9所示，本实用新型实施例公开了插拔模块的第一形态8a的产品结构图，内含两个盒芯模块1a、1b，盒芯模块1a、1b以相向并排的方式垂直放置于串联底板4a上，内连接电极为一串联电极5a，串联电极5a为一平面结构电极(该平面结构电极可以是平板的，也可以是软排线布置成平面式的)，盒芯模块1a、1b的第二模块电极17a、17b通过串联电极5a固定导电连接，两盒芯模块1a、1b的第一模块电极16a、16b分别和引脚电极3a、3b固定导电连接，从而使两所述盒芯模块形成串联组合线路。
46.其中，两个盒芯模块1a、1b对应图4中的mod1、mod2，引脚电极3a、3b对应图4中的p1、p2。
47.在本申请中，固定导电连接可以是焊接或压接等方式，从而使两金属电极固定贴合形成固定导电连接。
48.在本实施例中，指示装置为一整体，指示装置6a设置在盒芯模块1a上，指示装置6a包括指示片61a和脱扣抵触部62a，在盒芯模块1a、1b中的任意一个发生脱扣时，其中的滑块向上移动抵触到脱扣抵触部62a，推动指示装置6a旋转一定角度，将指示片61a置于外壳2的指示窗21a、21b下方，指示片61a上设置有不同于盒芯框架11的颜色，从而发出脱扣指示。
49.在实施例一和实施例二中，串联底板4a、并联底板4b可以是同一结构的底板，也可以如具体实施例所给出的不同结构的底板，以提供更好的装配贴合。
50.在本实施例中，引脚电极3a、引脚电极3b，为相同结构电极，包括焊接部31、卡接部32和插接部33。其中卡接部32设置有槽、孔，用于和盒芯模块的卡扣装置113、底板(包括串联底板4a、并联底板4b)侧壁上的卡扣装置41卡接，从而将盒芯模块1a、盒芯模块1b、底板和引脚电极3a、引脚电极3b连接成一整体，焊接部31分隔为2个焊接电极，焊接电极的中心间
距为盒芯模块1a、1b之间的中心间距一致，用于和盒芯模块1的第一模块电极焊接实现固定导电连接，插接部33为插拔模块的引出插脚。
51.实施例三：
52.如图10
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图13所示，本实用新型实施例公开了插拔模块的第二形态8b的产品结构图，内含两个盒芯模块1a、1b，盒芯模块1a、1b以同向并排的方式垂直放置于并联底板4b上，内连接电极包括一并联电极5b，盒芯模块1a、1b的第二模块电极17a、17b通过并联电极5b固定导电连接，同时并联电极5b和引脚电极3a连接，盒芯模块1a、1b的第一模块电极16a、16b同时和引脚电极3b连接，从而使盒芯模块1a、1b形成并联组合线路。
53.其中，两个盒芯模块1a、1b对应图5中的mod1、mod2，引脚电极3a、3b对应图5中的p1、p2。
54.并联电极5b为l型结构电极，所述l型结构电极的竖向设置的一端51和引脚电极3a固定导电连接，所述l型结构电极的水平设置的一端分开形成两个电极52、53，电极52、53分别和盒芯模块1a、1b的第一模块电极16a、16b固定导电连接。
55.在本实施例中，引脚电极3a、引脚电极3b，为相同结构电极，同实施例二中的引脚电极。
56.针对于多盒芯模块的并联线路的插拔模块(盒芯模块数量大于2个)，焊接部31分隔为多个焊接电极，且相邻焊接电极的中心间距为相邻盒芯模块的中心间距，从而实现各焊接电极和盒芯模块1的第一模块电极焊接实现固定导电连接。
57.在本实施例中，各盒芯模块设置有不同的指示装置，两指示装置6b分别设置在盒芯模块1a、1b上，指示装置6b包括指示片61b和脱扣抵触部62b，在盒芯模块1a、1b中的任意一个发生脱扣时，其中的滑块向上移动抵触到对应指示装置6b的脱扣抵触部62b，推动指示装置6b旋转一定角度，将指示片61b置于外壳2的指示窗21a或指示窗21b下方，指示片61b上设置有不同于盒芯框架11的颜色，从而发出脱扣指示。
58.本领域技术人员可依照实施例二所示的内连接方式，同时参考图4，设置多个盒芯模块1，将多个盒芯模块1相向并排设置，并两两之间依次通过串联电极5a和串联电极5c形成串联组合线路，所述串联组合线路通过引脚电极3a、3b引出。本领域技术人员可依照实施例三所示的内连接方式，同时参考图5，设置多个盒芯模块1，将多个盒芯模块1同向并排设置，并在l型结构的并联电极上设置具有和盒芯模块数量一致的分叉电极如并联电极5b上的52、53等，以实现多个盒芯模块1的第二模块电极的并联引出，同时根据盒芯模块1的数量设计插拔模块的引脚电极3a、3b的宽度，以实现多个盒芯模块1的第一模块电极和第二模块电极的分别并联引出。
59.实施例四：
60.如图14所示，在本实施例中公开了一种电涌保护器，包括插拔模块8和底座9。该插拔模块8和底座9的结构参数符合相应的电涌保护器的规范，该规范为本领域技术人员所公知，在此对插拔模块8和底座9的结构做进一步阐述。
61.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。