电源供应装置及其高压测试方法与流程

本发明是关于一种电源供应装置及其高压测试方法。

背景技术：

目前常见的电子设备中，大多是藉由电源供应装置将市电转为直流电源后，再作为电子设备的工作电源使用。而雷击保护器通常是安装于电源供应装置的输入侧，以将雷击产生的高压电流突波引入大地，从而防止雷击突波导致电子元件损坏。

另外，当电源供应装置不连接负载时，输出侧也可能遭到雷击而使电源供应装置受损，因此电源供应装置的输出侧也可装设雷击保护器，以避免雷电从输入侧或输出侧进入电路中。然而，当在电源供应装置的输出侧也装设雷击保护器时，将需另外设计电路配置与新增接地结构，导致材料与成本增加，同时也压缩电源供应装置内的使用空间。

此外，为确保电源供应装置符合安权规范，因此在生产时会对电源供应装置进行绝缘性检测。此检测将分别以输入侧对地、输出侧对地以及输入侧对输出侧施加高电压来检测是否有漏电流产生。然而，在进行高压测试时，将会使雷击保护器产生作动而导致测试失败，因而在进行高压测试之前须先将雷击保护器的线路与地断开，以避免雷击保护器作动。

因此，如何提供一种电源供应装置及其高压测试方法，可节省输出侧装设雷击保护器时的接地空间，并且在进行高压测试时能够暂时将其内部的雷击保护器与地断开而避免雷击保护器作动，已成为重要的课题之一。

技术实现要素：

本发明的目的为提供一种可节省输出侧装设雷击保护器时的接地空间，并且在进行高压测试时能够暂时将其内部的雷击保护器与地断开而避免雷击保护器作动的电源供应装置及其高压测试方法，

依据本发明的一种电源供应装置包括一导电外壳、一电路板、一整流模块、一第一雷击保护模块、一第二雷击保护模块以及一接地模块。电路板设置于导电外壳内。整流模块设置于电路板上，并具有一输入侧及一输出侧。第一雷击保护模块的一端电性连接输入侧。第二雷击保护模块的一端电性连接输出侧。接地模块包括一第一接地件、一第二接地件及一锁固元件。第一接地件电性连接第一雷击保护模块的另一端。第二接地件电性连接第二雷击保护模块的另一端。第二接地件与第一接地件不直接连接。锁固元件穿过导电外壳、电路板、第一接地件及第二接地件，并使导电外壳、第一接地件及第二接地件相互电性连接。

在一实施例中，第一接地件包括一第一固定部及一第一插入部。第一固定部与电路板相对设置。第一固定部具有一第一开口。锁固元件穿过第一开口。第一插入部自第一固定部向电路板延伸，且第一插入部插设于电路板。

在一实施例中，第二接地件包括一第二固定部及一第二插入部。第二固定部与电路板相对设置。第二固定部具有一第二开口。锁固元件穿过第二开口。第二插入部自第二固定部向电路板延伸，且第二插入部插设于电路板。

在一实施例中，电路板具有一第一电性连接孔及一第二电性连接孔。第一插入部具有一第一接脚，且第二插入部具有一第二接脚。第一接脚插设于第一电性连接孔，而第二接脚插设于第二电性连接孔。

在一实施例中，第一接脚与第二接脚的尺寸不相同。

在一实施例中，接地模块更包括一绝缘件，其承载并固定第一接地件及第二接地件。锁固元件穿过绝缘件。

在一实施例中，绝缘件包括一底面、一第一承载部及一第二承载部。底面抵接电路板。第一承载部与底面相对设置。第一固定部设置于第一承载部上。第二承载部与底面相对设置。第二固定部设置于第二承载部上。底面至第一承载部的距离与底面至第二承载部的距离不相同。

在一实施例中，第一承载部具有一第一卡合部，其卡合第一接地件。第二承载部具有一第二卡合部，其卡合第二接地件。

在一实施例中，电源供应装置更包括一间隔件，其设置于导电外壳与电路板之间。

依据本发明的一种电源供应装置的高压测试方法，其电源供应装置包括 一导电外壳、一整流模块、一第一雷击保护模块及一第二雷击保护模块。第一雷击保护模块连接整流模块的输入侧，第二雷击保护模块连接整流模块的输出侧。高压测试方法包括以下步骤：将第一雷击保护模块及第二雷击保护模块电性浮接；提供一高压测试电源，并将高压测试电源的一端连接输入侧，另一端连接输出侧；藉由高压测试电源施以一高电压于电源供应装置，并持续一预定时间；在经过预定时间之后，移除高压测试电源；以及将一锁固元件锁固于导电外壳，并穿过电性连接第一雷击保护模块的一第一接地件及电性连接第二雷击保护模块的一第二接地件，以使导电外壳、第一接地件及第二接地件的电位相等。

在一实施例中，在锁固元件锁固于导电外壳的步骤之前，更包括以下步骤：将高压测试电源的一端连接输入侧，另一端接地；藉由高压测试电源施以高电压于电源供应装置，并持续另一预定时间；及在经过另一预定时间之后，移除高压测试电源。

在一实施例中，在锁固元件锁固于导电外壳的步骤之前，更包括以下步骤：将高压测试电源的一端连接输出侧，另一端接地；藉由高压测试电源施以高电压于电源供应装置，并持续另一预定时间；及在经过另一预定时间之后，移除高压测试电源。

承上所述，本发明的电源供应装置因接地模块的设计，藉由一个锁固元件同时穿过第一接地件、第二接地件及导电外壳，使得第一雷击保护模块及第二雷击保护模块可共享相同的接地端，而非藉由相异的锁固元件来分别电性连接至导电外壳而接地，因此可减少锁固元件的使用量，并且节省电源供应装置内部的使用空间。此外，在生产中进行高压测试时，锁固元件可先松开移除而使第一接地件、第二接地件及导电外壳彼此不相互电性连接而与地断开，待进行高压测试后再将锁固元件自导电外壳的外部向内部进行锁固，以使第一接地件、第二接地件及导电外壳相互电性连接而接地，因而简化测试流程。

附图说明

图1A为本发明较佳实施例的一种电源供应装置的方块图；

图1B为图1A所示电源供应装置的接地结构的组合图；

图1C为图1B所示接地结构的分解图；

图1D为图1B所示接地结构的剖面图；

图2A为接地结构的部分分解图；

图2B为接地结构的部分组装图；

图3A为本发明较佳实施例的一种高压测试方法的流程图；

图3B为高压测试的方块图；

图3C为高压测试方法的其他步骤流程图；

图3D为高压测试方法的其他步骤流程图。

其中，附图标记：

1：导电外壳

2：整流模块

21：输入侧

22：输出侧

3：电路板

31：第一电性连接孔

32：第二电性连接孔

4：接地模块

41：第一接地件

411：第一固定部

412：第一插入部

4121：第一接脚

42：第二接地件

421：第二固定部

422：第二插入部

4221：第二接脚

43：锁固元件

44：绝缘件

441：底面

442：第一承载部

4421：第一卡合部

443：第二承载部

4431：第二卡合部

5：第一雷击保护模块

6：第二雷击保护模块

7：间隔件

D1：距离

D2：距离

O1：第一开口

O2：第二开口

P：电源供应装置

S01、S02、S03、S04、S05、S11、S12、S13、S21、S22、S23：步骤

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明本发明较佳实施例的一种电源供应装置及其高压测试方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1A为本发明较佳实施例的一种电源供应装置的方块图，图1B为图1A所示电源供应装置的接地结构的组合图，图1C为图1B所示接地结构的分解图，而图1D为图1B所示接地结构的剖面图。请同时参照图1A、图1B、图1C及图1D所示，电源供应装置P包括一导电外壳1、一整流模块2、一电路板3、一接地模块4、一第一雷击保护模块5以及一第二雷击保护模块6。在本实施例中，导电外壳1为电源供应装置P的外层结构，其容置有整流模块2、电路板3、第一雷击保护模块5及第二雷击保护模块6。导电外壳1为可导电材质，较佳可为金属，以保护电源供应装置P的内部元件不直接受到外力撞击。

整流模块2具有一输入侧(primary)21及一输出侧(secondary)22。在本实施例中，输入侧21包括火线(line)及中线(neutral)，其可对应连接市电或其他交流电源，即电源供应装置P的输入端，而输出侧22则包括高电位端与低电位端，以提供直流电流至一负载，即电源供应装置P的输出端。另外，整流模块2可包括多个线圈及多个二极管等元件，以将交流电流整流为直流电流，其元件组成与连接关系为本领域所公知，于此不多作赘述。

接地模块4包括一第一接地件41、一第二接地件42及一锁固元件43。第 一接地件41与第二接地件42分别电性连接电路板3，且第二接地件42与第一接地件41彼此不直接连接。锁固元件43为导电材质，其自导电外壳1的外部向内部锁固，并依序穿过导电外壳1、电路板3、第一接地件41及第二接地件42，使导电外壳1、第一接地件41及第二接地件42的电位相等，其中本实施例是以螺丝为例。

雷击保护模块(surge protection module)可防止雷电或其他过电压侵入设备而造成损坏，并可在最短时间内释放电路上因雷击感应而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，以降低设备各接口间的电位差，从而保护电子元件，其中本实施例是以二个雷击保护模块进行说明。进一步而言，第一雷击保护模块5设置于导电外壳1内，其一端电性连接整流模块2的输入侧21，另一端电性连接接地模块4的第一接地件41。在本实施例中，第一雷击保护模块5是耦接电路板3，并经由电路板3上的导线与电子元件电性连接至第一接地件41。类似地，第二雷击保护模块6设置于导电外壳1内，其一端电性连接整流模块2的输出侧22，另一端电性连接接地模块4的第二接地件42。而本实施例中，第二雷击保护模块6是耦接电路板3，并经由电路板3上的导线与电子元件电性连接至第二接地件42。如此一来，当电源供应装置P受到雷击时，第一雷击保护模块5或第二雷击保护模块6将会作动，以使脉冲能量可通过接地模块4而传递至导电外壳1，进而泄放至大地。

在本实施例中，第一接地件41大致为L字形的板件，其包括一第一固定部411及一第一插入部412。第一固定部411与电路板3相对设置，即第一固定部411与电路板3相互平行。第一固定部411具有一第一开口O1，而锁固元件43穿过第一开口O1。第一插入部412自第一固定部411向电路板3延伸，即第一插入部412与第一固定部411为相互垂直，而第一插入部412插设于电路板3，其中本实施例的第一插入部412与电路板3同样为相互垂直。

类似地，第二接地件42也为L字形的板件，包括一第二固定部421及一第二插入部422。第二固定部421与电路板3相对设置，即第二固定部421与电路板3相互平行。第二固定部421具有一第二开口O2，而锁固元件43穿过第二开口O2。第二插入部422自第二固定部421向电路板3延伸，即第二插入部422与第二固定部421为相互垂直，而第二插入部422插设于电路板3，其中本实施例的第二插入部422与电路板3同样为相互垂直。

值得一提的是，在本实施例中，第二接地件42的第二固定部421是高于第一接地件41的第一固定部411，即第二插入部422的长度大于第一插入部412的长度。换句话说，第一固定部411朝向电路板3的投影与第二固定部421朝向电路板3的投影大致上重叠。当然，在其他实施例中，也可以第一插入部412的长度大于第二插入部422的长度，以使第一固定部411高于第二固定部421，本发明于此并不加以限制。

此外，本实施例的第一插入部412与第二插入部422为相对设置且相互平行，在其他实施例中也可相互垂直或是不垂直且不平行。

电路板3具有至少一第一电性连接孔31及至少一第二电性连接孔32，而第一插入部412具有至少一第一接脚4121，且第二插入部422具有至少一第二接脚4221。其中，第一接脚4121插设于第一电性连接孔31，而第二接脚4221插设于第二电性连接孔32。在本实施例中，是以二个第一接脚4121插设于二个第一电性连接孔31，以及二个第二接脚4221插设于二个第二电性连接孔32为例。值得一提的是，第一电性连接孔31可通过印刷线路、电子元件或导线而与第一雷击保护模块5电性连接，而第二电性连接孔32也可通过印刷电路、电子元件或导线而与第二雷击保护模块6电性连接。

整体来说，藉由电源供应装置P在输入端及输出端分别设置雷击保护模块，使得电源供应装置P在户外使用时，更能保护电源供应装置P及其连接的负载不受雷击影响。另外，藉由单一锁固元件43自导电外壳1的外部锁固，并同时穿过第一接地件41、第二接地件42及导电外壳1，使得第一雷击保护模块5及第二雷击保护模块6可共享相同接地端，而非藉由相异的锁固元件来分别电性连接至导电外壳1而接地，因此可节省电源供应装置P内部的使用空间。值得一提的是，当电源供应装置P在进行高压测试(high potential test，或称hi-pot test)时，锁固元件43可先被移除而不锁上，使得第一雷击保护模块5及第二雷击保护模块6为电性浮接，因而输入侧对地、输出侧对地以及输入侧对输出侧皆为断开，而在进行高压测试之后，再将锁固元件43锁至定位，以使第一雷击保护模块5及第二雷击保护模块6接地而可正常作动。如此一来，相较于习用的接地方式，本实施例藉由接地模块4的设计，不但可节省电源供应装置P的使用空间，更能在高压测试后简化其组装步骤，进而减少整体的制作成本。

图2A为接地结构的部分分解图，而图2B为接地结构的部分组装图。请同时参照图1B、图1C、图1D、图2A及图2B所示，在本实施例中，接地模块4更包括一绝缘件44，其承载并固定第一接地件41及第二接地件42，且锁固元件43穿过绝缘件44。进一步来说，绝缘件44包括一底面441、一第一承载部442及一第二承载部443。底面441抵接电路板3，另外也可藉由黏胶固定于电路板3上。第一承载部442与底面441相对设置，即相互平行，而第一固定部411设置于第一承载部442上。第二承载部443也与底面441相对设置，而第二固定部421设置于第二承载部443上。底面441至第一承载部442的距离D1与底面441至第二承载部443的距离D2不相同，而本实施例是以距离D1小于距离D2为例。此外，绝缘件44的形状大致可为中空的圆柱、方柱、或其他多角柱，本实施例是以方柱为例。

此外，第一承载部442可具有一第一卡合部4421，其卡合第一接地件41。在本实施例中，第一卡合部4421为凸出的倒勾结构，而第一接地件41的弯折处(即第一固定部411与第一插入部412的连接处)具有一孔洞，因而第一卡合部4421可穿过孔洞并以倒勾处卡固第一接地件41。

类似地，第二承载部443也可具有一第二卡合部4431，其卡合第二接地件42。在本实施例中，第二卡合部4431为三个凸出的倒勾结构，其分别位于绝缘件44的相邻三个边上，而第二接地件42的弯折处(即第二固定部421与第二插入部422的连接处)具有一孔洞，因而第二卡合部4431的其中一个倒勾结构可穿过孔洞并以倒勾处卡固第二接地件42，而另外两个倒勾结构卡固第二固定部421的边缘。

另外，电源供应装置P可更包括一间隔件7，其设置于导电外壳1与电路板3之间，以避免导电外壳1直接接触电路板3而造成电路板3上的电子元件或线路短路。在本实施例中，锁固元件43更穿过间隔件7。

另外，在一些实施例中，第一接脚4121与第二接脚4221的尺寸可不相同，或是各第一接脚4121之间的间距与各第二接脚4221之间的间距不相同，以作为防止工人在组装时，误将第一接地件41与第二接地件42错置的防呆措施。

请参照图3A所示，其为本发明较佳实施例的一种高压测试方法的流程图。本发明提供一种高压测试(high potential test)方法，其适用于上述的电源供应装置P，其中电源供应装置P的组成与说明已详述于上，于此不作赘述。于 此，高压测试方法包括以下步骤：将第一雷击保护模块及第二雷击保护模块电性浮接(S01)；提供一高压测试电源，并将高压测试电源的一端连接输入侧，另一端连接输出侧(S02)；藉由高压测试电源施以一高电压于电源供应装置，并持续一预定时间(S03)；在经过预定时间之后，移除高压测试电源(S04)；以及将一锁固元件锁固于导电外壳，并穿过电性连接第一雷击保护模块的一第一接地件及电性连接第二雷击保护模块的一第二接地件，以使导电外壳、第一接地件及第二接地件的电位相等(S05)。

在步骤S01中，移除锁固元件43或是生产时先不组装锁固元件43，即可使雷击保护模块电性浮接。而步骤S02中，高压测试电源可例如为4242伏特的直流电源，或是3000伏特的交流电源，接着如图3B所示，将高压测试电源跨接于输入侧21及输出侧22，即跨接电源供应装置P的输入端与输出端，以测试电源供应装置P是否符合安全规范。接着，在步骤S03及步骤S04中，以上述高压测试电源施以高电压至电源供应装置P一段时间后，例如是一分钟，移除高压测试电源，此时即完成测试流程。最后，如步骤S05所述，锁上锁固元件43，以将第一接地件41及第二接地件42电性连接至导电外壳1而接地，如此才可使雷击保护模块正常作动。

此外，请参照图3C所示，其为高压测试方法的其他步骤流程图。在进行步骤S05之前，高压测试方法还可包括进行输入侧对地的检测，其步骤包括：将高压测试电源的一端连接输入侧，另一端接地(S11)；藉由高压测试电源施以高电压于电源供应装置，并持续另一预定时间(S12)；以及在经过另一预定时间之后，移除高压测试电源(S13)。

在步骤S11中，高压测试电源的接地处可接至导电外壳1，或是接至电源供应装置P的其他接地端，以能够将电压跨接于输入侧21及接地即可。接着进行步骤S12及步骤S13，以上述高压测试电源施以高电压至电源供应装置P一段时间后，例如是一分钟，移除高压测试电源，此时即完成输入侧对地的高压测试流程。

另外，请参照图3D所示，其为高压测试方法的其他步骤流程图。类似地，在进行步骤S05之前，高压测试方法可包括进行输出侧对地的检测，步骤包括：将高压测试电源的一端连接输出侧，另一端接地(S21)；藉由高压测试电源施以高电压于电源供应装置，并持续另一预定时间(S22)；以及在经过另一 预定时间之后，移除高压测试电源(S23)。其中，输出侧对地的检测方式与上述输入侧对地的检测方式大致相同，差异仅在于高压测试电源的一端连接输出侧22而非输入侧21，而另一端同样为接地，而其他步骤可参照上述，于此不再赘述。

值得一提的是，上述的高压测试方法中，不论是步骤S02～S04所述输入侧对输出侧的绝缘检测，步骤S11～S13所述输入侧对地的绝缘检测，亦或是步骤S21～S23所述输出侧对地的绝缘检测，其三种绝缘检测的先后顺序并无绝对关系，而本实施例是以先进行输入侧对输出侧的绝缘检测进行说明。

综上所述，本发明的电源供应装置藉由接地模块的设计，藉由单一个锁固元件同时穿过第一接地件、第二接地件及导电外壳，使得第一雷击保护模块及第二雷击保护模块可共享相同的接地端，而非藉由相异的锁固元件来分别电性连接至导电外壳而接地，因此可减少锁固元件的使用量，并且节省电源供应装置内部的使用空间。此外，在生产中进行高压测试时，锁固元件可先松开移除而使第一接地件、第二接地件及导电外壳彼此不相互电性连接而与地断开，待进行高压测试后再将锁固元件自导电外壳的外部向内部进行锁固，以使第一接地件、第二接地件及导电外壳相互电性连接而接地，因而简化测试流程。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应属与本发明所附权利要求的保护范围。