专利名称：一种过电压保护器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种电子电气设备过电压保护装置，特别适合安装在各种直流电子电气设备和交流低电压设备的前端，防止高于设备额定工作电压的过电压输入到设备中，避免过电压伤害操作人员或者击穿和损坏被保护的电子电气设备。
背景技术：
在电子信息技术、电气自动化、机械自动化、智能化、计算机应用、计算机网络等工程项目和企业、学校的各种实训室及实验室，有大量示波器、测试仪、监控摄像机、探测器等电子电气设备，这些设备的额定功率一般不大，额定工作电压也不高，一般分为交流和直流两类，交流工作电压一般为220伏或36伏或12伏等，直流工作电压一般为36伏或24伏或18伏等，也有很多装置或者系统既有220V交流电压，也有低于36伏的交流或直流工作电 压。特别在各种实验室和实训室中有多种系统或设备，这些系统和设备的工作电压往往都不相同，在进行实验或者实训时需要连接和固定各种电线，经常发生将电线接错导致过电压损坏设备，严重时发生人身伤害事故。例如设备额定工作电压在36伏以下时，为安全电压，往往徒手操作，如果误将220伏电压接入设备，就会因为过电压直接损坏设备，还会使操作人员触电，危及生命安全。特别是学校的电子信息类、计算机网络类、物联网类等非电气类专业实验室或实训室中，有很多系统和设备使用多种额定工作电压，往往这些非电气类专业没有设置电工技术和电路原理等专业课，或者实验和实训早于这些专业课，师生都没有电工技术知识和经验，也不清楚过电压的危害，经常出现接错电线或者徒手操作的事件，发生触电事故或者损坏昂贵的设备。由此可见在学校各种实验室和实训室的各种设备前端需要配置专用的过电压保护器。另外，在学校各种实验室和实训室中使用的设备往往都是工业应用设备，这些设备输入输出接线端子多为铜质材料，适合专业工程师操作，不仅尺寸很小，而且寿命只有几十次或者几百次，例如监控摄像机的接线端子适合用很小的仪表螺丝刀小心安装，如果用大螺丝刀或者用力安装，就会滑丝，损坏接线端子，造成整个昂贵的设备无法正常使用，由于是人为操作损坏，厂家也不会免费保修。学校实训室是专门针对学生实训建设，每班30-50人，每人至少需要进行几次实训操作，几个班实训后，实训室的很多设备就会因为过电压和人为操作等原因报废了。近年来许多高校的计算机组装实训室、智能监控实训室和门禁系统实训室等正常使用寿命只有一学期或者两学期，主要原因就是过电压损坏设备或者把设备接口、安装螺丝或螺孔人为损坏，严重影响了教学实训，许多学校不再建设这些实训室，学生也不能进行这些实训，由此导致学生技能不能满足企业需求，学生就业困难，计算机类专业招生也困难。
发明内容本发明的目的是提供一种过电压保护器，安装在保护设备的前端，在输入电压高于额定电压时自行检测并且断开电路，指示灯不亮；在输入电压等于额定电压时自行检测并且保持电路正常供电，同时指示灯显示绿色；过电压保护器两端的接线端子能够多次重复拆卸和安装更换，具有较长的寿命，实现对电气设备和自带的接线端子进行保护，特别适合在各类实验室或者实训室使用。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种过电压保护器，包括电路板、壳体底座和壳体盖板和过电压保护电路；所述过电压保护电路包括开关、保险管、指示灯、接线端子、电阻和TVS管；电路板安装在壳体底座上；开关、保险管、指示灯安装在壳体盖板上，并且在壳体内与电路板连接；壳体盖板安装于壳体底座上，电路板固定于壳体底座和壳体盖板之间；电路板一端设有输入端子组，另一端对应设有输出端子组，输入端子组包括输入正极和输入负极，输出端子组包括输出正极输出负极；输入正极与输出正极、输入负极与输出负极分组对应；输入正极连接开关一端，开关另一端连接保险管一端，保险管另一端连接TVS管一端、指示灯一端和输出正极；TVS管另一端连接输入负极、输出负极和电阻一端；电阻另一端连接指示灯另一端。
本发明进一步的改进在于当输入电压等于或低于额定电压时，TVS管处于开路状态，指示灯显示为绿色，保护器两端输入和输出电压相同，为设备提供正常工作电压；当输入电压高于额定电压时，TVS管处于短路状态，保险管烧断，指示灯不亮，过电压保护器输出电压为零，阻止了过电压输入被保护的设备。本发明进一步的改进在于壳体底座和壳体盖板用螺丝连接。本发明进一步的改进在于电路板和壳体底座上设计有Φ8或者Φ10安装孔，孔距为80毫米或100毫米等，适合安装在其它被保护的设备上。本发明进一步的改进在于所述过电压保护器包括两组或两组以上过电压保护电路。本发明进一步的改进在于接线端子为PCB端子，也可以是其它各种接线柱。设备使用时，连接好输入输出两端连线，打开控制开关，输入电压等于或者低于额定电压时，指示灯点亮，正常输出电压；电压高于额定电压时，指示灯不亮，保险管烧断，无输出电压，下次使用前需更换保险管。相对于现有设备，本发明具有以下优点提供了一种过电压保护器，安装在被保护设备的前端，在输入电压高于额定电压时自行检测并且断开电路，指示灯不亮；在输入电压等于或小于额定电压时自行检测并且保持电路正常供电，同时指示灯显示绿色；过电压保护器两端的接线端子能够多次重复拆卸和安装更换，具有较长的寿命，实现对电气设备和自带的接线端子进行保护，每次过电压保护动作后，只需要更换保险丝，就能反复使用，特别适合在各类实验室或者实训室使用。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明图I是本发明一种过电压保护器的结构示意图；图2是图I所示过电压保护器的电路原理图。图中，I、电路板；2、壳体底座；3、壳体盖板；4、控制开关；5、保险管；6、指示灯；7、接线端子；711、输入正极；712、输入负极；721、输出正极；722、输出负极；8、螺丝；9、电阻；10、TVS 管。
具体实施方式请参阅图I和图2所示，本发明一种过电压保护器，包括电路板I、壳体底座2、壳体盖板3、开关4、保险管5、指示灯6、接线端子7、螺丝8、电阻9、TVS管10等；电路板I安装在壳体底座2上；开关4、保险管5、指示灯6各两个对称安装在壳体盖板3上，并且在壳体内与电路板I连接，电路板I两端设计有接线端子7，711为输入正极，712为输入负极，721为输出正极，722为输出负极，并且分组对应，构成两路输入输出；在电路板I的正负极之间安装有指示灯6、电阻9、TVS管10等。电路板I与壳体底座2在两侧相同位置设有Φ8安装孔，孔距为100毫米，可将设备安装在各类被保护设备上。电路部分由TVS管10实现电压的过压断电功能，本例中设备包含两路过压保护，电路的额定电压分别为12V和24V。 电路结构如图2所示，第一路过压保护电路中，保险管5熔断电流为1A，指示灯6为LED灯，电阻9阻值为IK Ω，TVS管10的型号为I. 5KE12CA。第二路过压保护电路中，保险管5熔断电流为2A，指示灯6为LED灯，电阻9阻值为3K Ω，TVS管10规格为I. 5KE24CA。使用时，电压输入连接输入正极711和输入负极712，电流流经开关4和保险管5，指示灯6串联电阻9后与TVS管10并联接在其后。当输入电压等于或低于额定电压时，TVS管10处于开路状态，指示灯6亮，输出端721、722与输入端711、712电位相同；当输入电压高于额定电压时，TVS管10瞬间处于导通状态，保险管5因通过电流过大而断开，指示灯6不亮，输出端电压为零，实现了过压保护的功能。
权利要求
1.一种过电压保护器，其特征是包括电路板(I)、壳体底座(2)、壳体盖板(3)和过电压保护电路；所述过电压保护电路包括开关(4)、保险管(5)、指示灯(6)、接线端子(7)、电阻(9)和TVS管(10);电路板(I)安装在壳体底座(2)上；开关(4)、保险管(5)、指示灯(6)安装在壳体盖板(3 )上，并且在壳体内与电路板(I)连接；壳体盖板(3 )安装于壳体底座(2 )上，电路板(I)固定于壳体底座(2)和壳体盖板(3)之间；电路板(I) 一端设有输入端子组，另一端对应设有输出端子组，输入端子组包括输入正极(711)和输入负极(712)，输出端子组包括输出正极(721)输出负极(722);输入正极(711)与输出正极(721)、输入负极(712)与输出负极(722 )分组对应；输入正极(711)连接开关(4 ) 一端，开关(4 )另一端连接保险管(5) —端，保险管(5)另一端连接TVS管(10) —端、指示灯(6) —端和输出正极(721)；TVS管(10)另一端连接输入负极(712)、输出负极(722)和电阻(9) 一端；电阻(9)另一端连接指示灯(6)另一端。
2.根据权利要求I所述的过电压保护器，其特征是当输入电压等于或低于额定电压时，TVS管(10)处于开路状态，指示灯(6)显示为绿色，为设备提供正常工作电压；当输入电压高于额定电压时，TVS管(10)处于短路状态，保险管(5)烧断，指示灯(6)不亮，过电压保护器输出电压为零。
3.根据权利要求I所述的过电压保护器，其特征是壳体底座(2)和壳体盖板(3)用螺丝(8)连接。
4.根据权利要求I所述的过电压保护器，其特征是所述过电压保护器包括两组或两组以上过电压保护电路。
5.根据权利要求I所述的过电压保护器，其特征是所述接线端子(7)为PCB端子或接线柱。
全文摘要
本发明公开一种过电压保护器，包括电路板、壳体底座、壳体盖板、开关、保险管、指示灯、接线端子、螺丝、电阻和TVS管；电路板安装在壳体底座上；开关、保险管、指示灯安装在壳体盖板上，并且在壳体内与电路板连接，电路板两端设计有接线端子，用于电压的输入输出，壳体底座和壳体盖板用螺丝连接。当输入电压等于或低于额定电压时，为设备提供正常工作电压。当输入电压高于额定电压时，阻止过电压输入被保护的设备。本发明装置体积小，结构简单，方便安装，同时设有指示灯直观显示工作状态，为高校计算机网络等专业开设电工实验课提供了急需的设备，提高学生的动手能力。
文档编号H02H3/20GK102904207SQ20121037122
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者王公儒, 纪刚, 王龙龙, 蒋晨, 于琴, 蔡永亮, 樊果 申请人:西安开元电子实业有限公司