一种小体积防雷模块的制作方法

文档序号:19805588发布日期:2020-01-31 16:31阅读:108来源:国知局
一种小体积防雷模块的制作方法
本实用新型属于电涌保护器领域,尤其涉及一种小体积防雷模块。
背景技术
:造成电涌(瞬变脉冲)的原因通常包括雷电、接地不良、感性负载切换、市电故障排除以及esd(electro-staticdischarge,静电释放/静电放电)等,其结果可能会造成数据丢失(或损坏)甚至设备损毁,其中以雷电造成的电涌破坏性最强。现有的防止雷电电涌破坏的方法通常是在用电设备的电源适配器前端使用电涌保护装置,该电涌保护装置通常由外壳以及内置于外壳中的压敏电阻、放电管、用以显示保护状态的指示灯等构成,并利用这些元器件的自毁进行脱离功能。然而,在目前常见的电涌保护装置中,其压敏电阻等器件不但尺寸较大,不利于电涌保护装置的小型化,而且由于大体积器件在进行脱离时,其自毁需要的能量较大,故在工频状态下,脱离功能可能失效,导致电涌保护装置的安全性能下降,容易引发重大事故。技术实现要素:本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了一种小体积防雷模块,其旨在解决现有的防雷模块因脱离功能不足而导致安全性不高的问题本实用新型是这样实现的:一种小体积防雷模块,包括外壳、pcb板以及元器组件:所述外壳具有一侧敞口设置的内腔;pcb板内置于所述内腔中,所述pcb板包括内置于所述内腔的板体;元器组件安装在所述板体上,所述元器组件包括放电管、放电管稳压件、以及多个压敏电阻,所述压敏电阻呈圆片状设置,并安装在所述板体上,所述压敏电阻的中心轴线呈与所述板体平行设置,且所述压敏电阻的直径范围为18mm-21mm。可选地,所述板体上开设有沿长度方向依次排布的第一安装通槽、第二安装通槽、以及第三安装通槽;所述放电管安装于所述第二安装通槽中,所述压敏电阻的数量为四个,其中两个所述压敏电阻安装在所述第一安装通槽中,另外两个压敏电阻安装在所述第三安装通槽中。可选地,所述压敏电阻的圆弧形底部伸入所述第一安装通槽中和所述第二安装通槽中。可选地,所述压敏电阻包括电阻本体以及两个第一金属接脚,两个所述第一金属接脚分别贴设于所述电阻本体的左侧面和右侧面上,并朝向所述板体延伸。可选地,所述放电管包括管本体以及分别连接所述管本体的两端的第二金属接脚,所述管本体的直径为8mm。可选地,所述板体上还设有多个焊盘孔,所述第一金属接脚和所述第二金属接脚均穿设所述焊盘孔后与所述板体的背面焊接,且所述第一金属接脚和所述第二金属接脚凸出于所述板体的背面的长度小于或等于1.5mm。可选地,所述放电管稳压件间隔设置于所述放电管的上方,并与所述放电管电性连通。可选地,所述pcb板还包括用以连接零线的第一引脚、用以连接火线的第二引脚、以及用以连接地线的第三引脚,所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚均与所述板体一体设置并凸出于所述外壳;所述放电管稳压件和所述放电管连通后与所述第二引脚电性连接,多个压敏电阻中的部分压敏电阻与所述第一引脚电性连接,另一部分压敏电阻与所述第三引脚电性连接。可选地,所述板体的上板面和下板面均镀覆有第一金属导电层;所述第一引脚、所述第二引脚、以及所述第三引脚的上表面和下表面均镀覆有第二金属导电层;所述第一引脚、所述第二引脚、以及所述第三引脚上均设有通孔,所述通孔内壁镀覆有第三金属导电层;所述pcb板通过相互连通的所述第一金属导电层、所述第二金属导电层、所述第三金属导电层而实现线路导通。可选地,所述内腔中灌封有导热胶,所述导热胶完全覆盖所述元器组件。基于此结构设计,由于在本防雷模块中,体积占比最大的压敏电阻立式安装在pcb板的板体上,且呈直径为18mm-21mm的圆片状设置,故相较于目前常见的使用边长为34mm的方形片状压敏电阻的电泳保护器而言,本防雷模块所使用的压敏电阻体积更小,如此,不但有利于防雷模块的小型化,而且小体积器件自毁需要的能量较小,在工频状态下,容易实现自脱离功能而不致于引发重大事故,从而有效提高了本防雷模块的安全可靠性。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的防雷模块的结构示意图;图2是本实用新型实施例提供的防雷模块的爆炸图;图3是本实用新型实施例提供的防雷模块中装配有元器组件的pcb板的结构示意图;图4是本实用新型实施例提供的防雷模块中的压敏电阻的结构示意图;图5是本实用新型实施例提供的防雷模块中的放电管的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称100外壳200pcb板110板体120第一引脚130第二引脚140第三引脚150凸条310放电管320放电管稳压件330压敏电阻111第一安装通槽112第二安装通槽113第三安装通槽119通孔300元器组件118焊盘孔331电阻本体332第一金属接脚311管本体312第二金属接脚具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。还需要说明的是,本实用新型实施例中的左、右、上和下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本实用新型实施例提供一种小体积防雷模块。请参阅图1、图2和图4,该小体积防雷模块包括外壳100、pcb板200以及元器组件300:外壳100具有一侧敞口设置的内腔;pcb板200内置于内腔中,pcb板200包括内置于内腔的板体110;元器组件300安装在板体110上,元器组件300包括放电管310、放电管稳压件320、以及多个压敏电阻330,压敏电阻330呈圆片状设置,并安装在板体110上,压敏电阻330的中心轴线呈与板体110平行设置,且压敏电阻330的直径范围为18mm-21mm。基于此结构设计,由于在本防雷模块中,体积占比最大的压敏电阻330立式安装在pcb板200的板体110上,且呈直径为18mm-21mm的圆片状设置,故相较于目前常见的使用边长为34mm的方形片状压敏电阻330的电泳保护器而言,本防雷模块所使用的压敏电阻330体积更小,如此,不但有利于防雷模块的小型化,而且小体积器件自毁需要的能量较小,在工频状态下,容易实现自脱离功能而不致于引发重大事故,从而有效提高了本防雷模块的安全可靠性。请参阅图1至图3,在本实用新型实施例中,板体110上开设有沿长度方向依次排布的第一安装通槽111、第二安装通槽112、以及第三安装通槽113;放电管310安装于第二安装通槽112中,压敏电阻330的数量为四个,其中两个压敏电阻330安装在第一安装通槽111中,另外两个压敏电阻330安装在第三安装通槽113中。在此,三个安装通槽的设置为元器件的定位安装提供了便利,并且有助于元器件的散热。于此同时,pcb板200还包括用以连接零线的第一引脚120、用以连接火线的第二引脚130、以及用以连接地线的第三引脚140,第一引脚120、第二引脚130、第三引脚140均与板体110一体设置并凸出于外壳100;放电管稳压件320和放电管310连通后与第二引脚130电性连接,多个压敏电阻330中的部分压敏电阻330与第一引脚120电性连接,另一部分压敏电阻330与第三引脚140电性连接。具体地,两个压敏电阻330与第一引脚120电性连接,另外两个压敏电阻330与第三引脚140连接。可以理解,由于第一引脚120、第二引脚130、第三引脚140均与pcb板200的板体110一体设置,换言之,这三个引脚即为pcb板200的板材一部分,可以在制作pcb板200时同时制成,如此,就可以不用使用专门的体积较大的专用引脚器与外部器件连接,不但有利于进一步减小本防雷模块的体积,还可以使得本防雷模块的结构和制作工艺更加简单,从而可有效降低工艺成本和材料成本。请参阅图2和图3,进一步地,在本实用新型实施例中,板体110的上板面和下板面均镀覆有第一金属导电层;第一引脚120、第二引脚130、以及第三引脚140的上表面和下表面均镀覆有第二金属导电层;第一引脚120、第二引脚130、以及第三引脚140上均设有通孔119,通孔119内壁镀覆有第三金属导电层;pcb板200通过相互连通的第一金属导电层、第二金属导电层、第三金属导电层而实现线路导通。在此,第一金属导电层、第二金属导电层、以及第三金属导电层通常为镀铜层,三个引脚的上的镀铜层的厚度优选大于或等于72um,以确保良好的导电性能;而板体110的双面均设有金属导电层的结构设计可使的pcb板200的上下两板面均可印刷电路,从而可大大减小pcb板200的实际大小,从而可大大减小本防雷模块的体积。进一步地,在本实用新型实施例中,压敏电阻330的圆弧形底部伸入第一安装通槽111中和第二安装通槽112中。这样,就可以在一定程度上减少压敏电阻330在高度方向上的空间占用,有利于进一步减小本防模块的体积。进一步地,如图4所示,在本实用新型实施例中,压敏电阻330包括电阻本体331以及两个第一金属接脚332,两个第一金属接脚332分别贴设于电阻本体331的左侧面和右侧面上,并朝向板体110延伸。此结构设计可使得压敏电阻330在确保功能不变的情况下,结构更加紧凑,有利于进一步减小本防雷模块的体积。此外,电阻本体331的外表面还涂覆有绝缘漆做绝缘层,以隔绝空气,防止电阻材料因氧化而老化。请参阅图5,在本实用新型实施例中,放电管310包括管本体311以及分别连接管本体311的两端的第二金属接脚312,管本体311的直径为8mm。相对于在目前市面上常见的电涌保护器中使用的直径为16mm的放电管310,本实施例中的放电管310体积更小;且进一步地,在本实用新型实施例中,内腔中灌封有导热胶,导热胶完全覆盖元器组件300以提高本防雷模块的防护性能,以及利用导热胶的高导热率变相增加小体积元器件的通流能力,即小体积的放电管310和压敏电阻330与高导热的导热胶配合后,也能达到相关的电性指标。进一步地,如图2和图3所示,放电管稳压件320间隔设置于放电管310的上方,以达到有效利用空间,进一步减小本防雷模块体积的目的。在此,放电管稳压件320与与放电管310电性连通并配套使用,以增加对电压的耐压性。其中,放电管稳压件320包括串联的tvs管(transientvoltagesuppressor,瞬态抑制二极管)和电阻,tvs管主要起稳压作用,电阻通过限流作用,保护tvs管,以增加对电压的耐压性。请参阅图2,在本实用新型实施例中,板体110上还设有多个焊盘孔118,第一金属接脚332和第二金属接脚312均穿设焊盘孔118后与板体110的背面焊接,且第一金属接脚332和第二金属接脚312凸出于板体110的背面的长度小于或等于1.5mm,如此,既可以保持一定的刚性,避免因很大电流流过时产生的电应力对金属接脚造成影响,也可以避免因金属接脚凸出过高时,会出现尖峰放电的情况发生。当然,若这些金属接脚伸出过长的话,也会导致整个元器组件300占用空间变大的问题,不利于本防雷模块的小型化。此外,本防雷模块以放电管310为中心,左右各有两个压敏电阻330,形成一个对称的y型电路结构,当火线与零线之间或者火线与地线之间或者零线与地线之间产生电涌时,压敏电阻330两端的阻值急剧减小,放电管310两端的电压急剧增大并达到放电管310的放电电压,放电管310导通,电涌电压减去放电管310导通后的弧压后施加于压敏电阻330的两端,压敏电阻330导通,这样就能够有效抑制和消除电涌电压,实现全模式的电涌保护,且本y型电路结构简单,保护灵敏度和可靠度高,可以减少元器件的使用量,有利于节约成本。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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