具有浪涌保护电路的电源的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有浪涌保护电路的电源，该电源通过高效地放出在产品使用过程中通过交流输入电端子引入的待被应用于产品的浪涌电压或者浪涌电流的方式在电源浪涌下保护产品。具有浪涌保护电路的电源包括：放电单元，具有设置在输入电端子的电力线之间的放电图案以放出引入到输入电端子的每个电力线中的浪涌电压；以及电力供应单元，将通过输入电端子输入的电力输入转换成预定电力以提供转换的电力。
【专利说明】具有浪涌保护电路的电源
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年7月I日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0076497号的优先权，通过引用将其公开结合于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及用于在电力浪涌(power surge )下保护产品的具有浪涌保护电路的电源。
【背景技术】
[0004]最近，因为显示装置变得越来越大，所以平板显示器(FPD)得到大量的关注。这种Fro产品基本上包括用于供应其工作所需要的电力的电源。
[0005]用于FPD产品中的电源将交流(AC)电转换成具有预定电平的直流(DC)电以将转换的直流电提供给Fro产品中的电路。如果由于雷击或者电力系统切换导致浪涌电压或者浪涌电流输入到交流输入端子，FPD产品内的电子元件可能被损坏，带电的电子设备可能被严重地损坏，并且软件程序可能发生故障，从而造成严重的问题。
[0006]为了克服这种问题，正在积极研究能够通过阻挡浪涌输入到电源而保护内部部件的浪涌保护电路。为此，大部分电源具有安装在交流电源输入端子上的浪涌吸收器以配置用于在浪涌下保护电路的保护电路。然而，这种浪涌吸收器与其他无源元件相比相对昂贵，并且因此增加了产品的最终成本。
[0007][相关技术文献]
[0008](专利文献I)韩国专利公开第10-2007-0097170号
【发明内容】
[0009]本发明的一个方面提供一种具有浪涌保护电路的电源，该电路通过高效地放出在产品使用过程中通过交流输入电端子引入的待应用于产品的浪涌电压或者浪涌电流的方式来保护广品。
[0010]根据本发明的一个方面，提供一种具有浪涌保护电路的电源，包括:具有设置在输入电端子的电力线之间的放电图案的放电单元，以放出引入到输入电端子的每个电力线中的浪涌电压；以及将经由输入电端子输入的电力输入转换成预定电力以提供转换的电力的电力供应单元。
[0011]输入电端子可以包括带电端子(live terminal)、中性点端子(neutralterminal)和现场接地端子(field group terminal)。
[0012]放电单元可以包括:第一放电图案，将带电端子和中性点端子之间的浪涌电压电弧放电；第二放电图案，将带电端子和场接地端子之间的浪涌电压电弧放电；以及第三放电图案，将中性点端子和现场接地端子之间的浪涌电压电弧放电。
[0013]第一放电图案可以包括:形成于带电端子处的第一图案；和形成于中性点端子处的第二图案，并且该第二图案与第一图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
[0014]第二放电图案可以包括:形成于带电端子处的第三图案；和形成于现场接地端子的第四图案，并且该第四图案与第三图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
[0015]第三放电图案可以包括:形成于中性点端子处的第五图案；和形成于现场接地端子处的第六图案，并且该第六图案与第五图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
[0016]电源还可以包括连接到放电单元的滤波器单元以便过滤输入电端子的电力线中的共模噪声。滤波器单元可以放出带电端子中流动的浪涌电压以及中性点端子中流动的浪涌电压。
[0017]滤波器单元可以包括:共模滤波器，具有电连接到带电端子和电力供应单元的第一感应器以及电连接到中性点端子和电力供应单元的第二感应器，并且过滤输入电端子和电力供应单元的共模中的电磁干扰。第一 y电容，连接到带电端子和地以过滤输入电端子和电力供应单元的共模中的电磁干扰；第二 y电容，连接到中性点端子和地以过滤输入电端子和电力供应单兀的共模中的电磁干扰；第四放电图案，具有形成于第一感应器的一端的第七图案和形成于第一感应器的另一端的第八图案并且该第八图案与第七图案以预定距离间隔开，以便将带电端子中流动的浪涌电压电弧放电；以及第五放电图案，具有形成于第二感应器的一端的第九图案和形成于第二感应器的另一端的第十图案并且该第十图案与第九图案以预定距离间隔开，以便将中性点端子中流动的浪涌电压电弧放电。
[0018]第一 y电容和第二 y电容可以提供用于浪涌电压的放电路径。
[0019]电源还可以包括对已经由滤波器单元过滤掉电磁干扰的电力进行整流的整流单
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[0020]根据本发明的另一个方面，提供一种具有浪涌保护电路的电源，包括:放电单元，具有在输入电端子的电力线之间设置的放电图案，以将引入到输入电端子的每个电力线的浪涌电压放出；滤波器单元，连接到放电单元以过滤输入电端子的电力线中的共模噪声，并且为输入电端子的电力线中流动的浪涌电压提供放电路径；以及电力供应单元，将过滤的电力转换成预定的电力以提供转换的电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]从下面结合附图的详细描述中，将更加清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征以及其他优点，附图中:
[0022]图1是示意性地示出根据本发明的实施方式的具有浪涌保护电路的电源的电路图；
[0023]图2和图3是各自示意性地示出根据本发明的实施方式的具有浪涌保护电路的电源中用于浪涌的放电路径的电路图；
[0024]图4和图5是其中实际上实施有根据本发明实施方式的具有浪涌保护电路的电源的印刷电路板的照片；以及
[0025]图6A和图6B是其中实际上实施有根据现有技术的电源和根据本发明实施方式的具有浪涌保护电路的电源的印刷电路板的照片。
【具体实施方式】
[0026]在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以通过许多不同的形式来体现并且不应被解释为限于本文中阐明的实施方式。相反，提供这些实施方式是为使得本公开彻底和完整，并且向本领域中的技术人员充分传达本发明的范围。贯穿附图，将使用相同的或者类似的参考数字指明相同的或者类似的元件。
[0027]图1是示意性地示出根据本发明的实施方式的具有浪涌保护电路的电源的电路图。
[0028]参考图1，根据该实施方式的具有浪涌保护电路的电源100可以包括放电单元110、滤波器单元120、整流单元130和电力供应单元140。
[0029]放电单元110可以通过电弧放电放出从浪涌发生器生成的待被输入到输入电端子L、N、和FG的浪涌电压的能量。为此，放电单元110可以包括第一放电图案111、第二放电图案112、和第三放电图案113。
[0030]第一放电图案111可以包括第一图案Illa和第二图案111b。第一图案Illa形成于输入电端子之中的带电端子L处，并且第二图案Illb形成于输入电端子之中的中性点端子N处且与第一图案Illa具有预定距离，使得可以将带电端子L和中性点端子N之间的浪涌电压电弧放电。
[0031]第二放电图案112可以包括第三图案112a和第四图案112b。第三图案112a形成于输入电端子之中的带电端子L处，并且第四图案112b形成于输入电端子之中的现场接地端子FG处且与第三图案112a具有预定距离，使得可以将带电端子L和现场接地端子FG之间的浪涌电压电弧放电。
[0032]第三放电图案113可以包括第五图案113a和第六图案113b。第五图案113a形成于输入电端子之中的中性点端子N处，并且第六图案113b形成于输入电端子之中的现场接地端子FG处且与第五图案113a具有预定距离，使得可以将中性点端子N和现场接地端子FG之间的浪涌电压电弧放电。
[0033]如图4中所示，上述第一到第三放电图案111、112和113可形成于输入电端子L、N、和FG处。第一到第三放电图案111、112、和113之间的间隔距离(在该距离处发生电弧放电)保持在3mm或更多，可以减少由于放出这些图案之间的能量而产生的图案磨损。
[0034]滤波器单元120可以包括共模滤波器121、第四放电图案112、第五放电图案123、第一 y电容Cy1,以及第二 y电容Cy2。
[0035]共模滤波器121可以包括:第一感应器，介于输入电端子之中的带电端子L的后部阶段(the rear stage)与整流单元130及电力供应单元140之间；以及第二感应器,介于输入电端子之中的中性点端子N的后部阶段与整流单元130及电力供应单元140之间，使得可以过滤于输入电端子之中的带电端子L和中性点端子N处的共模电磁干扰。
[0036]第四放电图案112可以包括第七和第八图案112a和122b。第七和第八图案112a和122b分别形成于第一感应器的一端和另一端，并且第七和第八图案以预定距离间隔开，使得输入电端子之中的带电端子L中的浪涌电压可以沿着用于由浪涌发生器生成的浪涌的转移路径被放出。
[0037]第五放电图案123可以包括第九和第十图案123a和123b。第九和第十图案123a和123b分别形成于第二感应器的一端和另一端，并且第九和第十图案以预定距离间隔开，使得输入电端子之中的中性点端子N中的浪涌电压可以在用于由浪涌发生器生成的浪涌的转移路径处被放出。
[0038]尽管相对输入电端子位于最前面阶段的放电单元110可以基本减少浪涌电流的能量，但是不能根据浪涌电流的能量的量完全消除浪涌电流。在这种情况下，期望浪涌电流的能量可以由第四放电图案122和第五放电图案123通过电弧放电额外地减少。为此，第七和第八图案122a和122b之间的间隔或者第九和第十图案123a和123b之间的间隔距离可以设置为0.3_，并且这些图案的彼此面对的部分可以被加工成具有齿形状，如图5中所示。图案越靠近，通过额外的放电放出的工作电压就越少，使得如人们所期望的减少越多的浪涌能量。此外，当图案具有的齿的数目增加时，在放电的时候获得更多放电路径，使得可以促使稳定地且有规律地放电。
[0039]第一 y电容Cyl和第二 y电容Cy2可以分别连接在输入电端子之中的带电端子L和现场接地端子FG之间以及中性点端子N和现场接地端子FG之间，以便过滤共模电磁干扰。
[0040]整流单元130可以对由滤波器单元120过滤的电力进行整流。电力供应单元140可以通过整流单元130将整流的电力转换成预定的电力，以便根据需要将其提供给部件。
[0041]图2和图3是各自示意性地示出根据本发明的实施方式的具有浪涌保护电路的电源中用于浪涌的放电路径的电路图。
[0042]参考图2和图3，根据本发明的实施方式的具有浪涌保护电路的电源100可以在相对于电力输入其中的输入电端子的最前面阶段处形成放电单元110，从而通过电弧放电减少浪涌能量。此外，浪涌电流被分配到转移路径上面，从而在放电的时候减少能量负荷。也就是说，如图2和图3所示，来自浪涌发生器的浪涌电流作用在带电端子L-现场接地端子FG之间以及中性点端子N-现场接地端子FG之间，用于浪涌电流的分开的转移路径形成为如箭头所指，从而减少在放电时候的能量负荷。(此处，浪涌发生器可以包括耦合电路和去耦合电路。)具体地，如图2中所示，当浪涌作用于带电端子L-现场接地端子FG时，可以形成用于带电端子L-中性点端子N和中性点N -现场接地端子FG之间的浪涌电流的转移路径，以及用于带电端子L-现场接地端子FG处的浪涌的转移路径。此外，如图3中所示，当浪涌作用于中性点端子N-现场接地端子FG时，可以形成用于带电端子L-中性点端子N和带电端子N-现场接地端子FG之间的浪涌电流的转移路径，以及用于中性点端子N-现场接地端子FG处的浪涌的转移路径。
[0043]也就是说，通过形成分开的用于浪涌电流的转移路径，可以显著地减少引进的高频/低频浪涌电流，并且可以分配浪涌电流的能量。因此，不需要诸如现有技术中使用的浪涌吸收器或者变阻器的浪涌保护装置，使得能够降低生产成本并且节省电路面积。
[0044]此外，取决于浪涌电流的能量的量，如果浪涌电流的能量基本上而不是完全被放电单元110减少，那么第一 y电容Cyl和第二 y电容Cy2提供用于浪涌电流的转移路径，以便进一步减少浪涌的能量。
[0045]图6A和图6B分别是其中实际上实施有根据现有技术的电源的印刷电路板和根据本发明实施方式的具有浪涌保护电路的电源的印刷电路板的照片。
[0046]与图6A中示出的根据现有技术的电源相比，图6B中示出的根据本发明实施方式的具有浪涌保护电路的电源可以防止不必要的放电并且通过去除放电图案的图案之间的不必要的焊盘获得足够的间隔距离。
[0047]如上所述，根据本发明的实施方式，当从交流电输入端子引入浪涌时，浪涌被旁路(bypass)到地并且被放出，使得可以在浪涌下保护后部阶段处的电路。此外，因为没有使用昂贵的浪涌吸收器，所以可以降低制造成本。
[0048]尽管通过结合实施方式示出并描述了本发明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不偏离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可进行修改和变型。
【权利要求】
1.一种具有浪涌保护电路的电源，包括: 放电单元，具有设置在输入电端子的电力线之间的放电图案，以放出引入到所述输入电端子的每个所述电力线中的浪涌电压；以及 电力供应单元，将通过所述输入电端子输入的电力输入转换成预定电力，以提供转换的电力。
2.根据权利要求1所述的电源，其中，所述输入电端子包括带电端子、中性点端子和现场接地端子。
3.根据权利要求2所述的电源，其中，所述放电单元包括: 第一放电图案，将所述带电端子和所述中性点端子之间的浪涌电压电弧放电； 第二放电图案，将所述带电端子和所述现场接地端子之间的浪涌电压电弧放电；以及 第三放电图案，将所述中性点端子和所述现场接地端子之间的浪涌电压电弧放电。
4.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第一放电图案包括: 形成于所述带电端子处的第一图案；以及 形成于所述中性点端子处的第二图案，并且所述第二图案与所述第一图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
5.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第二放电图案包括: 形成于所述带电端子处的第三图案；以及 形成于所述现场接地端子处的第四图案，并且所述第四图案与所述第三图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
6.根据权利要求3所述的电源，其中，所述第三放电图案包括: 形成于所述中性点端子处的第五图案；以及 形成于所述现场接地端子处的第六图案，并且所述第六图案与所述第五图案以预定的距离间隔开以便将浪涌电压电弧放电。
7.根据权利要求3所述的电源，还包括滤波器单元，所述滤波器单元连接到所述放电单元以便过滤所述输入电端子的所述电力线中的共模噪声。
8.根据权利要求7所述的电源，其中，所述滤波器单元放出所述带电端子中流动的浪涌电压以及所述中性点端子中流动的浪涌电压。
9.根据权利要求8所述的电源，其中，所述滤波器单元包括: 共模滤波器，具有电连接到所述带电端子和所述电力供应单元的第一感应器以及电连接到所述中性点端子和所述电力供应单元的第二感应器，并且所述共模滤波器过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第一 y电容，连接到所述带电端子和地以过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第二 y电容，连接到所述中性点端子和地以过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第四放电图案，具有形成于所述第一感应器的一端处的第七图案和形成于所述第一感应器的另一端处的第八图案，并且所述第八图案以预定的距离与所述第七图案间隔开以便将所述带电端子中流动的浪涌电压电弧放电；以及 第五放电图案，具有形成于所述第二感应器的一端处的第九图案和形成于所述第二感应器的另一端处的第十图案，并且所述第十图案与所述第九图案以预定的距离间隔开以便将所述中性点端子中流动的浪涌电压电弧放电。
10.根据权利要求9所述的电源，其中，所述第一y电容和所述第二7电容提供用于所述浪涌电压的放电路径。
11.根据权利要求1所述的电源，还包括对已经由所述滤波器单元从中过滤掉电磁干扰的电力进行整流的整流单元。
12.—种具有浪涌保护电路的电源，包括: 放电单元，具有设置在输入电端子的电力线之间的放电图案，以放出引入到所述输入电端子的每个所述电力线中的浪涌电压； 滤波器单元，连接到所述放电单元以过滤所述输入电端子的所述电力线中的共模噪声，并且所述滤波器单元为在所述输入电端子的所述电力线中流动的浪涌电压提供放电路径；以及 电力供应单元，将过滤的电力转换成预定的电力以提供转换的电力。
13.根据权利要求12所述的电源，其中，所述输入电端子包括带电端子、中性点端子和现场接地端子。
14.根据权利要求13所述的电源，其中，所述放电单元包括: 第一放电图案，具有形成于所述带电端子处的第一图案和形成于所述中性点端子处的第二图案，并且所述第二图案与所述第一图案以预定距离间隔开以便将所述带电端子和所述中性点端子之间的浪涌电压电弧放电； 第二放电图案，具有形成于所述带电端子处的第三图案和形成于所述现场接地端子处的第四图案，并且所述第四图案与所述第三图案以预定的距离间隔开以便将所述带电端子和所述现场接地端子之间的浪涌电压电弧放电；以及 第三放电图案，具有形成于所述中性点端子处的第五图案和形成于所述现场接地端子处的第六图案，并且所述第六图案与所述五图案以预定的距离间隔开以便将所述中性点端子和所述现场接地端子之间的浪涌电压电弧放电。
15.根据权利要求14所述的电源，其中，所述滤波器单元放出所述带电端子中流动的浪涌电压以及所述中性点端子中流动的浪涌电压。
16.根据权利要求15所述的电源，其中，所述滤波器单元包括: 共模滤波器，具有电连接到所述带电端子和所述电力供应单元的第一感应器以及电连接到所述中性点端子和所述电力供应单元的第二感应器，并且所述共模滤波器过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第一 y电容，连接到所述带电端子和地以过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第二 y电容，连接到所述中性点端子和地以过滤所述输入电端子和所述电力供应单元的共模中的电磁干扰； 第四放电图案，具有形成于所述第一感应器的一端处的第七图案和形成于所述第一感应器的另一端处的第八图案，并且所述第八图案与所述第七图案以预定的距离间隔开以便将所述带电端子中流动的浪涌电压电弧放电；以及 第五放电图案，具有形成于所述第二感应器的一端处的第九图案和形成于所述第二感应器的另一端处的第十图案，并且所述第十图案与所述第九图案以预定的距离间隔开以便将所述中性点端子中流动的浪涌电压电弧放电。
17.根据权利要求16所述的电源，其中，所述第一I电容和所述第二y电容提供用于所述浪涌电压的放电路径。
18.根据权利要求12所述的电源，还包括对已经由所述滤波器单元从中过滤掉电磁干扰的电力进行整流的整流单元。
【文档编号】H02H9/06GK104283205SQ201310467518
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】李康熙, 朴焌佑, 洪成洙, 元载善, 柳东均, 柳承完, 韩昇昊, 晋和勋 申请人:三星电机株式会社