防高压破坏的警用穿戴设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了防高压破坏的警用穿戴设备，包括内部电路和充电电极，还包括防高压破坏装置，所述充电电极设置在警用穿戴设备的外部，所述防高压破坏装置设置在所述充电电极与内部电路之间。所述充电电极包括第一外露充电电极和第二外露充电电极，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别连接至内部电路。本实用新型的电路实现简单，本实用新型通过电路连接至外露充电电极和内部电路之间就可以实现防高压破坏的功能；提高警用穿戴设备的的可靠性，可以防止外部高压对内部电路的破坏，从而保证警用穿戴设备能够稳定地工作；丰富了警用可穿戴设备的防破坏的范围。
【专利说明】防高压破坏的警用穿戴设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于公共安防中可穿戴设备的【技术领域】，具体而言涉及一种防高压破坏的警用穿戴设备。
【背景技术】
[0002]警用穿戴设备因为特定的使用场景，通常采用三防设计，充电接口也由过去的外露USB接口转变为外露电极接口，但这种设计方式有一个缺陷，即可以使用高压通过外露的电极对内部电路进行高压放电，来达到破坏设备内部电路，使设备功能失效的目的；本实用新型就是在此背景下，提出了一种防高压通过外露电极破坏掉可穿戴设备的内部电路的方法。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提供一种防止高压通过外露电极破坏掉可穿戴设备内部电路的装置，从而提高可穿戴设备的可靠性。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:防高压破坏的警用穿戴设备，包括内部电路和充电电极，还包括防高压破坏装置，所述充电电极设置在警用穿戴设备的外部，所述防高压破坏装置设置在所述外露充电电极与内部电路之间。
[0005]进一步地,所述充电电极包括第一外露充电电极和第二外露充电电极，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别连接至内部电路。
[0006]进一步地，所述防高压破坏装置包括自恢复保险丝和双向TVS管，所述自恢复保险丝一端电路连接至第一外露充电电极上，另一端电路连接至内部电路的第一电极上；所述第二外露充电电极电路连接至内部电路的第二电极上；所述双向TVS管的一端电路连接至自恢复保险丝与内部电路的第一电极之间的电路中，另一端连接至所述内部电路的第二电极。
[0007]进一步地，所述防高压破坏装置包括气体放电管、电感和电容，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别通过电感连接至内部电路；所述气体放电管的两端分别连接至第一外露充电电极和第二外露充电电极；所述电容的两端分别连接至内部电路的两个电极上。
[0008]进一步地，所述防高压破坏装置包括气体放电管和压敏电阻，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别电路连接至内部电路的第一电极和第二电极；所述气体放电管的两端分别连接至第一外露充电电极与第一电极之间的电路和第二外露充电电极与第二电极之间的电路；所述压敏电阻的两端分别连接至第一外露充电电极与第一电极之间的电路和第二外露充电电极与第二电极之间的电路。
[0009]进一步地，所述双向TVS管的击穿电压在8KV以上，其钳位电压为16V。
[0010]进一步地，所述自恢复保险丝的电压额定值为500V，其电流额定值为2A。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1.本实用新型的电路实现简单，本实用新型的装置的核心部件主要是自恢复保险丝盒双向TVS管，然后通过电路连接至外露充电电极和内部电路之间就可以实现防高压破坏的功能；
[0013]2.提高警用穿戴设备的的可靠性，实施本实用新型的技术方案可以防止外部高压对内部电路的破坏，从而保证警用穿戴设备能够稳定地工作；
[0014]3.丰富了警用可穿戴设备的防破坏的范围，现有的警用穿戴设备极少有防高压破坏的装置，本实用新型的装置填补了防止高压破坏装置的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是带有外露充电电极的警用穿戴设备的仰视图；
[0016]图2是本实用新型实施例一的防高压破坏装置的电路示意图；
[0017]图3是本实用新型实施例二的防高压破坏装置的电路示意图；
[0018]图4是本实用新型实施例三的防高压破坏装置的电路示意图。
[0019]图中I为第一外露充电电极，2为第二外露充电电极,3为警用穿戴设备,4为自恢复保险丝，5为双向TVS管。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]本【技术领域】技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0022]本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
[0023]本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。
[0024]本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。
[0025]本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
[0026]本实用新型中所述的“第一”、“第二”等词语的定义仅为了方便对同类部件的区分，而不是对部件在其它方面的特殊限定，被区分的同类部件属于平行并列关系。
[0027]以应用于公共安防领域的电子脚镣(电子脚镣属于警用穿戴设备的一种)为例，该电子脚镣采用高等级的三防设计，防破坏能力强，对于防止高压放电破坏的设计要求，经过一定程度探讨后，决定采用如下的结构方案:
[0028]在此方案中，如图1所示，所有器件全部密封，电池亦不可被拆卸，如果想实现对该电子脚镣的充电，则必须通过外露的连个充电电极对电池进行充电，第一外露充电电极I和第二外露充电电极2分别设置在警用穿戴设备3的外部。
[0029]作为本实用新型的实施例一，如图2所示，本实用新型的警用穿戴设备3的防高压破坏装置，警用穿戴设备3包括第一外露充电电极1、第二外露充电电极2和内部电路，防高压破坏装置包括自恢复保险丝4和双向TVS管5，自恢复保险丝4 一端电路连接至第一外露充电电极I上，另一端电路连接至内部电路的第一电极上；第二外露充电电极2电路连接至内部电路的第二电极上；双向TVS管5的一端电路连接至自恢复保险丝4与内部电路的第一电极之间的电路中，另一端连接至内部电路的第二电极。
[0030]作为优选的，双向TVS管5的击穿电压在8KV以上，其钳位电压为16V。自恢复保险丝4的电压额定值为500V，其电流额定值为2A。通过双向TVS管和保险丝实现内内部电路的保护。
[0031]作为优选的方式，双向TVS管5的一端分别电路连接至自恢复保险丝4的另一端和内部电路的第一电极。
[0032]自恢复保险丝4 (FUSE)具有在超过额定电流通过时，呈现高阻抗的特性，当通过电流恢复正常时，自恢复保险丝4 (FUSE)呈现超低阻抗特性，保证电路可以正常工作。当加载在双向TVS管5瞬时电压超过电路正常工作电压后，二极管发生雪崩效应，提供瞬间的超低阻抗通路，从而将大电流引开，从而达到保护内部其他电路的作用。
[0033]在本实用新型中将自恢复保险丝4和双向TVS管5混合设计的电路结构，可以有效防止高压通过外露电极将内部电路破坏掉，可以起到非常好的保护作用。大致工作过程如下:当对外露的电极施加一定的高压时，如市电220V，双向TVS管5瞬间提供低阻抗通道，将大电流引导另一电极上，由于此时通道中的电流超过了自恢复保险丝4的额定电流值，自恢复保险丝4呈现高阻抗特性，瞬间将电路断开，从而使得高压无法正常施加到内部电路，通过此方法可以有效的保护内部的电路。
[0034]本实用新型的实施例二，与实施例一相比，主要区别在于防高压破坏装置的内部结构不同，如图3所示，气体放电管采用陶瓷密闭封装，内部由两个或数个带间隙的金属电极，充以惰性气体(氩气或氖气)构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时，气体放电管便开始放电，并由高阻变成低阻，使电极两端的电压不超过击穿电压。气体放电管可以用于数据线、有线电视、交流电源、电话系统等方面进行浪涌保护，一般器件电压范围从75?10000V，耐冲击峰值电流20000A，可承受高达几千焦耳的放电。
[0035]当在两个电极之间施加高压时，在气体放电管Ql两端产生高压，气体放电管Ql内的气体被高压击穿变为低阻状态开始放电，两个电极之间的电压被钳制在低压状态；但由于气体放电管Ql被击穿时会有10ns左右的时延，因此电感L1、L2的前端(被保护电路端称为后端)仍然会有一个瞬间的高压脉冲，这时，电感L1、L2、电容Cl共同构成LC滤波电路，滤除这个高压脉冲，从而起到保护后端被保护电路；
[0036]本实用新型的实施例三，与实施例一和二相比，主要区别在于防高压破坏装置的内部结构不同，如图4所示。压敏电阻在一定温度下，导电性能随电压的增加而急剧增大。它是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻。没有过压时呈高阻值状态，一旦过电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低值。残压较低，反应时间较快。
[0037]当在两个电极之间施加高压时，在气体放电管两端产生高压，气体放电管Ql内的气体被高压击穿变为低阻状态开始放电，两个电极之间的电压被钳制在低压状态；但由于气体放电管被击穿时会有10ns左右的时延，如果没有压敏电阻R1，被保护电路两端仍然会有一个瞬间的高压脉冲，但由于压敏电阻具有反应时间快的特点，可以瞬间将这个高压脉冲吸收掉，从而起到保护后端被保护电路的作用。
[0038]以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.防高压破坏的警用穿戴设备，包括内部电路和充电电极，其特征在于，还包括防高压破坏装置，所述充电电极设置在警用穿戴设备的外部，所述防高压破坏装置设置在所述充电电极与内部电路之间。
2.根据权利要求1所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述充电电极包括第一外露充电电极和第二外露充电电极，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别连接至内部电路。
3.根据权利要求2所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述防高压破坏装置包括自恢复保险丝和双向TVS管，所述自恢复保险丝一端电路连接至第一外露充电电极上，另一端电路连接至内部电路的第一电极上；所述第二外露充电电极电路连接至内部电路的第二电极上；所述双向TVS管的一端电路连接至自恢复保险丝与内部电路的第一电极之间的电路中，另一端连接至所述内部电路的第二电极。
4.根据权利要求2所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述防高压破坏装置包括气体放电管、电感和电容，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别通过电感连接至内部电路；所述气体放电管的两端分别连接至第一外露充电电极和第二外露充电电极；所述电容的两端分别连接至内部电路的两个电极上。
5.根据权利要求2所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述防高压破坏装置包括气体放电管和压敏电阻，所述第一外露充电电极和第二外露充电电极分别电路连接至内部电路的第一电极和第二电极；所述气体放电管的两端分别连接至第一外露充电电极与第一电极之间的电路和第二外露充电电极与第二电极之间的电路；所述压敏电阻的两端分别连接至第一外露充电电极与第一电极之间的电路和第二外露充电电极与第二电极之间的电路。
6.根据权利要求3所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述双向TVS管的击穿电压在8KV以上，其钳位电压为16V。
7.根据权利要求3所述的防高压破坏的警用穿戴设备，其特征在于，所述自恢复保险丝的电压额定值为500V，其电流额定值为2A。
【文档编号】H02H9/04GK204089189SQ201420601678
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】邵立斌 申请人:南京荣飞科技有限公司