專利名稱：基于氧化鋅器件的防雷模塊單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防雷模塊單元，主要是一種基于氧化鋅器件的防雷模塊單元。
背景技術(shù)：
氧化鋅器件是一種常用的防雷器件，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到電源防雷產(chǎn)品上。基于氧化鋅器件的電源防雷產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的好壞關(guān)鍵在于需要選擇優(yōu)質(zhì)的氧化鋅器件以及設(shè)計(jì)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。先進(jìn)的結(jié)構(gòu)對(duì)于發(fā)揮氧化鋅器件特有的優(yōu)良性能、預(yù)防氧化鋅器件特有的缺陷可能會(huì)造成的事故、提高整個(gè)電源防雷產(chǎn)品的電氣性能水平以及降低產(chǎn)品成本起到關(guān)鍵的作用。
現(xiàn)有的電源防雷產(chǎn)品采用單個(gè)模塊形式或成組裝配形式進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。單個(gè)模塊形式具備專門設(shè)計(jì)的裝配結(jié)構(gòu)與氧化鋅器件組裝，在使用過程中可以由用戶自行更換局部損壞部分，具備標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用方式。但是需要針對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品做出裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具成本很高。成組裝配形式采用電子裝配結(jié)構(gòu)和工藝將氧化鋅器件裝配成產(chǎn)品，具備可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)，但是只能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整體更換的維修方式，總體成本較高，應(yīng)用收到限制。
中國(guó)專利號(hào)CN00220611.0公開了一種“自保護(hù)式電源防雷模塊”，是一種用于電力電源的防雷保護(hù)器，該模塊由熔斷片、壓敏閥片、溫控器、轉(zhuǎn)臂、遙信觸點(diǎn)、殼體、進(jìn)線端子、出線端子、拉簧所組成，其中壓敏閥片位于殼體的中部，在壓敏閥片的一側(cè)連接有電極片，在壓敏閥片的上表面固定有溫控器，轉(zhuǎn)臂的下部鉸接在轉(zhuǎn)臂軸上，轉(zhuǎn)臂的上部與外殼之間由拉簧連接，轉(zhuǎn)臂的中部連接有熔斷片，熔斷片的一端與電極片連接，另一端通過進(jìn)線與進(jìn)線端子連接。據(jù)稱，這種電源防雷模塊在遭受特大雷電波沖擊或嚴(yán)重發(fā)熱而損壞的時(shí)候，模塊將自動(dòng)脫離電源，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)和紅色標(biāo)志指示，不會(huì)引起供電系統(tǒng)短路和停電事故。但這種防雷模塊結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本較高，并且無(wú)法將單個(gè)模塊任意組合使用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，具有良好的電氣性能、經(jīng)濟(jì)性和標(biāo)準(zhǔn)化的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，包括蓋板和底座，底座為方形，底座一側(cè)設(shè)置有方形的空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有氧化鋅器件，其特征是所述底座另一側(cè)設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置有保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)。
所述保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)包括滑塊、彈簧和中間電極，滑塊為矩形，其內(nèi)部空心，彈簧設(shè)置在滑塊內(nèi)，其下端抵住底座；滑塊的下端連接中間電極。
所述滑塊保護(hù)機(jī)構(gòu)下端設(shè)置有一橫置的“∫”形的模塊引腳，模塊引腳的下端從底座下方的開口處伸出，并連接外部PCB板，另一端與中間電極相接。
所述氧化鋅器件延伸出兩個(gè)金屬片引腳，其中一個(gè)引腳向下與外部PCB板連接，另一個(gè)引腳與中間電極相接。
所述模塊引腳一側(cè)設(shè)置有故障告警引腳，作為檢測(cè)模塊故障狀態(tài)的電氣端口，其一端外接繼電器或報(bào)警指示燈，另一端與氧化鋅器件引腳相接。
所述模塊引腳、氧化鋅器件引腳和中間電極通過低熔點(diǎn)焊錫焊接在一起，低熔點(diǎn)焊錫的熔點(diǎn)設(shè)置在100-145℃之間。
所述滑塊的上、下極限位置分別指示模塊單元的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)。
本實(shí)用新型具有良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在與優(yōu)質(zhì)的氧化鋅器件裝配后具備良好的電氣性能指標(biāo)。本產(chǎn)品具備標(biāo)準(zhǔn)化的外形和連接尺寸，支持多種安裝方式，為后續(xù)的應(yīng)用提供了方便。本產(chǎn)品既可以單獨(dú)使用也可以采用成組裝配形式，有利于產(chǎn)品系列的擴(kuò)充，也有利于用戶對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)。由于標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用設(shè)計(jì)，多種電源防雷產(chǎn)品可以共同使用同一種防雷模塊單元，使得制造成本降低。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的正常工作狀態(tài)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖，表示正常狀態(tài)下滑塊保護(hù)機(jī)構(gòu)的剖視示意圖。
圖3為圖1的故障狀態(tài)示意圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖，表示故障狀態(tài)下滑塊保護(hù)機(jī)構(gòu)的剖視示意圖。
圖5為圖1的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參見圖1-圖3，一種基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，包括蓋板8和底座1，底座1為方形，底座1的邊緣設(shè)置有超聲波焊接凸條3，底座1內(nèi)一側(cè)設(shè)置有方形的空腔1.1，空腔1.1內(nèi)設(shè)置有氧化鋅器件7，氧化鋅器件7通過環(huán)氧樹脂與底座1粘接成一個(gè)整體。底座1內(nèi)另一側(cè)設(shè)置有滑槽2，滑槽2設(shè)置為矩形，滑槽2內(nèi)設(shè)置有保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)，包括滑塊5、彈簧4和中間電極6，滑塊5為矩形，其內(nèi)部空心，彈簧4設(shè)置在滑塊5內(nèi)，其下端抵住底座1；滑塊5的下端連接中間電極6，中間電極6設(shè)置為“∑”形。
氧化鋅器件7延伸出兩個(gè)金屬片引腳，其中一個(gè)引腳7.2向下與外部連接，另一個(gè)引腳7.1與中間電極6相接。在滑塊保護(hù)機(jī)構(gòu)下端設(shè)置有一橫置的“∫”形的模塊引腳10，模塊引腳10的下端10.1從底座1下方的開口處伸出，并連接外部，另一端10.2與中間電極6相接。模塊引腳10一側(cè)設(shè)置有故障告警引腳9，作為檢測(cè)模塊故障狀態(tài)的電氣端口，其一端9.1外接繼電器或報(bào)警指示燈，另一端9.2與氧化鋅器件7.1相接。上述的與中間電極6連接的引腳，是通過低熔點(diǎn)焊錫焊接在一起的，低熔點(diǎn)焊錫的熔點(diǎn)設(shè)置在100-145℃之間。
本產(chǎn)品可單獨(dú)使用，也可多個(gè)單元組合成一個(gè)整體來使用，單獨(dú)使用時(shí)，通過超聲波焊接凸條3將底座與蓋板連接；組合使用時(shí)，通過超聲波焊接凸條3可以將各個(gè)單元底座連接成一個(gè)整體，再將整體底座與一件蓋板連接。
由于本產(chǎn)品的外接引腳都具備金屬片的外形，因此能方便的將本產(chǎn)品焊接到外部PCB板上，或是通過連接器與外部連接。
正常工作狀態(tài)下，彈簧4處于壓縮狀態(tài)，滑塊3的位置如圖1中所示，處于滑槽2內(nèi)，此時(shí)氧化鋅器件引腳7.1、模塊引腳10.2、和中間電極6是通過低熔點(diǎn)焊錫連接在一起的。
故障狀態(tài)下，由于氧化鋅器件7在長(zhǎng)時(shí)間的使用后會(huì)出現(xiàn)漏電流不斷上升的劣化情況，劣化導(dǎo)致自身溫度不斷升高，從而造成危險(xiǎn)，而升高的溫度會(huì)通過氧化鋅器件7的引腳7.1傳到低熔點(diǎn)焊錫上，當(dāng)氧化鋅器件7的溫度超過焊錫的熔點(diǎn)時(shí)，焊錫提供的張力將無(wú)法承受彈簧4的彈力，彈簧4向上彈起，帶動(dòng)滑塊3和中間電極6移動(dòng)，滑塊3的位置如圖2中所示，此時(shí)氧化鋅器件引腳7.1、模塊引腳10.2、故障報(bào)警引腳9.2與中間電極6斷開，氧化鋅器件7與模塊單元的外部電路切斷，從而中止氧化鋅器件7的劣化進(jìn)程。
另一種故障狀態(tài)下，由于電源系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)有可能使氧化鋅器件7承受過高的工頻電壓，在這種情況下氧化鋅器件7有可能出現(xiàn)擊穿從而導(dǎo)致電源線路被短路的故障，引發(fā)嚴(yán)重后果。而模塊單元利用中間電極6構(gòu)成具有一定阻抗特性和溫度時(shí)間特性的結(jié)構(gòu)。在較大的工頻電流的作用下，中間電極6產(chǎn)生的溫度超過焊錫的熔點(diǎn)，焊錫提供的張力將無(wú)法承受彈簧4的彈力，彈簧4向上彈起，帶動(dòng)滑塊3和中間電極6移動(dòng)，滑塊3的位置如圖2中所示，氧化鋅器件7與模塊單元的外部電路切斷。
因此，滑塊3的上、下極限位置分別指示模塊單元的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)；故障告警引腳9，也可作為檢測(cè)模塊故障狀態(tài)的電氣端口。
權(quán)利要求1.一種基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，包括蓋板(8)和底座(1)，底座為方形，底座一側(cè)設(shè)置有方形的空腔(1.1)，空腔內(nèi)設(shè)置有氧化鋅器件(7)，其特征是所述底座另一側(cè)設(shè)置有滑槽(2)，滑槽內(nèi)設(shè)置有保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)包括滑塊(5)、彈簧(4)和中間電極(6)，滑塊為矩形，其內(nèi)部空心，彈簧設(shè)置在滑塊內(nèi)，其下端抵住底座；滑塊的下端連接中間電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述滑塊保護(hù)機(jī)構(gòu)下端設(shè)置有一橫置的“∫”形的模塊引腳(10)，模塊引腳的下端(10.1)從底座下方的開口處伸出，并連接外部，另一端(10.2)與中間電極相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述氧化鋅器件延伸出兩個(gè)金屬片引腳，其中一個(gè)引腳(7.2)向下與外部連接，另一個(gè)引腳(7.1)與中間電極相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述模塊引腳一側(cè)設(shè)置有故障告警引腳(9)，作為檢測(cè)模塊故障狀態(tài)的電氣端口，其一端(9.1)外接繼電器或報(bào)警指示燈，另一端(9.2)與氧化鋅器件引腳相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述模塊引腳、氧化鋅器件引腳和中間電極通過低熔點(diǎn)焊錫焊接在一起，低熔點(diǎn)焊錫的熔點(diǎn)設(shè)置在100-145℃之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述底座的邊緣設(shè)置有超聲波焊接凸條(3)，防雷模塊單元單獨(dú)使用時(shí)可通過超聲波焊接凸條將底座與蓋板連接，組合使用時(shí)用以將各個(gè)單元底座連接成一個(gè)整體，再將整體底座與一件蓋板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述中間電極為“∑”形，底座上的滑槽為矩形，氧化鋅器件設(shè)置為與空腔相對(duì)應(yīng)的方形，氧化鋅器件通過環(huán)氧樹脂與底座粘接成一個(gè)整體。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述模塊引腳與金屬片引腳通過焊接方式與外部PCB板連接，或通過連接器與外部電路連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，其特征是所述滑塊的上、下極限位置分別指示模塊單元的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于氧化鋅器件的防雷模塊單元，包括蓋板和底座，底座為方形，底座一側(cè)設(shè)置有方形的空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有氧化鋅器件，底座另一側(cè)設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置有保護(hù)和故障指示機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型具有良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在與優(yōu)質(zhì)的氧化鋅器件裝配后具備良好的電氣性能指標(biāo)。本產(chǎn)品既可以單獨(dú)使用也可以采用成組裝配形式，有利于產(chǎn)品系列的擴(kuò)充，也有利于用戶對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)。由于標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用設(shè)計(jì)，多種電源防雷產(chǎn)品可以共同使用同一種防雷模塊單元，使得制造成本降低。
文檔編號(hào)H01C7/12GK2919473SQ200620061308
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月2日
發(fā)明者張錦旸, 王太江, 梁學(xué)森, 張國(guó)棟 申請(qǐng)人:廣東天樂通信設(shè)備有限公司