專利名稱：抗核電磁脈沖屏蔽插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于電連接器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗核電磁脈沖屏蔽插座。
背景技術(shù)：
核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖能通過天線、電纜連接處、金屬管道等進入電子設(shè)備的內(nèi) 部，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使電子設(shè)備遭到嚴重的破壞，就一個系統(tǒng)而言，電連接器是最易受到攻 擊的環(huán)節(jié)。核電磁脈沖能量通過輻射性耦合和傳導(dǎo)性耦合來進行傳輸。為使電連接器具有 抗核電磁脈沖的能力，對輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制；對傳導(dǎo)性耦合需采用濾 波技術(shù)加以抑制，即采用EMP抑制器件進行抑制。 用高導(dǎo)電率和高導(dǎo)磁率的金屬材料把電子設(shè)備屏蔽起來，并設(shè)有良好的接地線， 同時在所有穿過屏蔽的導(dǎo)線和門窗通氣孔等處施加防護措施。這樣，核電磁脈沖就很難到 達設(shè)備內(nèi)部的敏感元件處。 普通連接器一般只靠外殼屏蔽外界的電磁干擾，不能承受強電磁脈沖的沖擊，更 不具有抗核電磁脈沖的能力。電磁脈沖傳導(dǎo)抑制技術(shù)部分已用于連接器，如防雷電連接 器已成功研制，可以防雷、防電磁脈沖，其耐脈沖沖擊電壓為5KV，通過電流為150A，響應(yīng)時 間約100ns。而在核電磁脈沖環(huán)境里，核電磁脈沖場強為50000V/m，上升沿2. 5ns，半高寬 23ns，電磁脈沖干擾電壓為1000V、上升時間10ns，穩(wěn)定時間為200ns、脈沖電流為5A，所以 防雷電連接不能抑制核電磁脈沖。本發(fā)明是針對單獨的插座對空間輻射的電磁干擾應(yīng)具有 屏蔽衰減功能和擁有抗核電磁脈沖的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗核電磁脈沖插座，解決電連接器分離后，單獨的插 座如存在外界輻射電磁干擾，以及外界核電磁脈沖干擾通過插座進入傳輸線內(nèi)，影響內(nèi)外 環(huán)境中設(shè)備正常工作的問題。使該產(chǎn)品能用于核電磁脈沖環(huán)境下的系統(tǒng)之間的電路連接， 具備抗核電磁脈沖的能力。 本發(fā)明的抗核電磁脈沖屏蔽插座包括轉(zhuǎn)接插座和抗核模塊兩部份組成，轉(zhuǎn)接插座 包括插孔、大壓圈、下絕緣體、屏蔽套、上絕緣體、外殼、鎖緊螺母、絕緣套、鎖緊套、密封圈a、 密封圈b ;抗核模塊部份主要包括插針、上絕緣體、下絕緣體、外殼、印制板、瞬態(tài)抑制二極 管、濾波器件、密封圈，簧圈以及在轉(zhuǎn)接插座部的插孔，在插座殼體的插合端，用金屬屏蔽層 封閉，該金屬屏蔽層上有相應(yīng)規(guī)格和數(shù)量的一系列圓孔，形成波導(dǎo)孔陣，對電磁屏蔽起到屏 蔽的作用，外殼采用高導(dǎo)磁率的鋼材料，提高對強電磁干擾屏蔽的效果?？购四K結(jié)構(gòu)中的 瞬態(tài)抑制二極管能將上升快速的電壓尖峰脈沖鉗位。當(dāng)有上升時間快速的尖峰脈沖電壓大 于瞬態(tài)抑制二極管的導(dǎo)通電壓時，其內(nèi)阻急劇減小，可以流過很大的電流，而其兩端的電壓 卻只有少量的上升。從而保護插座接觸件所連接的電路若受核電磁脈沖的沖擊而不損壞。 濾波器件在連接器受到高頻干擾時可以起到濾波作用，抑制干擾。通過兩端灌密封膠使瞬 態(tài)抑制二極管和濾波器件密封在插座內(nèi)部，可有效的防止潮氣、有害物質(zhì)等侵入而使這兩種元器件失效。 采用上述技術(shù)方案的有益效果是該抗核電磁脈沖屏蔽插座的電磁屏蔽效果優(yōu)良， 能承受強電磁脈沖干擾，性能穩(wěn)定可靠，性能不隨外界環(huán)境尤其是溫度、潮濕因素而改變的 優(yōu)點，適用于電連接器分離后需要高可靠電磁兼容的應(yīng)用場合，以滿足新型設(shè)備的使用需 求。


圖1為本發(fā)明抗核電磁脈沖屏蔽插座整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中12-轉(zhuǎn)接插座、13-密封膠a、14-下絕緣體、15-外殼、16-大壓圈、17-橡膠 墊a、 18-接地板、19-彈墊、20-螺釘a、21-蓋板、22_螺釘b、23_墊片a、24_印制板、25-上 絕緣體、26-插針、27-濾波器件、28-橡膠墊b、29-瞬態(tài)抑制二極管、30_簧圈、31_墊片b、 32-密封膠b、33-連接螺套； 圖2為本發(fā)明抗核電磁脈沖屏蔽插座中抗核模塊的核電磁脈沖傳導(dǎo)抑制組件電 路原理圖； 圖中26-插針、27-濾波器件、29-瞬態(tài)抑制二極管、15-外殼。 圖3為本發(fā)明抗核電磁脈沖屏蔽插座的轉(zhuǎn)接插座結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中12. 1-插孔、12. 2-大壓圈、12. 3-下絕緣體、12.4-屏蔽套、12. 5-上絕緣體、
12. 6-外殼、12. 7-鎖緊螺母、12. 8-絕緣套、12. 9-鎖緊套、12. 10-密封圈a、 12. 11-密封圈b。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實例對本發(fā)明的具有核電磁脈沖防護的插座做進一步的詳細說 明 設(shè)計的抗核電磁脈沖脫屏蔽插座如圖1所示，在插座尾部的抗核模塊中的瞬態(tài)抑
制二極管29和濾波器件27使插座具有抗核電磁脈沖防護功能。核電磁脈沖防護插座結(jié)構(gòu)
設(shè)計為轉(zhuǎn)接插座和抗核模塊兩個部件的組合，有效地避免整體設(shè)計導(dǎo)致插孔難以設(shè)計且與
其它零部件裝配的困難。轉(zhuǎn)接插座與抗核模塊通過連接螺套33實現(xiàn)緊固連接。 如圖3所示，本發(fā)明的轉(zhuǎn)接插座包括插孔12. 1、大壓圈12. 2、下絕緣體12. 3、屏
蔽套12.4、上絕緣體12. 5、外殼12.6、鎖緊螺母12. 7、絕緣套12.8、鎖緊套12.9、密封圈
A12. 10、密封圈B12. 11。 核電磁脈沖的頻率范圍從1Hz到lOOMHz，抗核電磁脈沖屏蔽設(shè)計需考慮高導(dǎo)電率 和高導(dǎo)磁率材料，因此選用高導(dǎo)磁材料生產(chǎn)外殼，并鍍覆高導(dǎo)電導(dǎo)率鍍層。外殼12.6選取 導(dǎo)磁率較高，能進行切削加工的45號鋼為外殼基體，用以實現(xiàn)低頻磁場屏蔽。并在外殼表 面鍍覆銅鎳，實現(xiàn)外殼的高導(dǎo)電率。理論計算和實際試驗測量外殼的核電磁脈沖屏蔽效能 都大于70dB。 轉(zhuǎn)接插座中外殼12. 6前端為全封閉的整體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)插座中插孔12. 1的規(guī)格 和數(shù)量，加工了一系列的孔陣，這些孔便形成了波導(dǎo)孔陣，每一個孔就是一個波導(dǎo)孔，對電 磁波起到屏蔽的作用。連接器插合時，插頭接觸件先從波導(dǎo)孔中穿過，然后才與插孔插合連 通，為了防止插針在插合和分離過程中與插座的金屬殼體接觸，形成短路，在波導(dǎo)孔中設(shè)計了絕緣套12. 8，使插頭接觸件與金屬殼體隔離絕緣。插孔的固定則由上下絕緣體夾持，并一 起被壓圈固定在金屬殼體中。導(dǎo)電橡膠材料制作的密封圈A、B12. 10、12. 11實現(xiàn)插頭、插座 在插合后的防雨、防塵和安裝面的電磁屏蔽。 核電磁脈沖傳導(dǎo)抑制組件電路原理圖見圖2所示。由于核電磁脈沖的速度為納秒 級，因此必須選擇箝位精確，響應(yīng)速度快的限幅元器件，采用的瞬態(tài)抑制二極管29可將上 升時間快速的電壓尖峰脈沖鉗位。當(dāng)瞬態(tài)抑制二極管29兩端的電壓小于其導(dǎo)通電壓，具有 很大的內(nèi)阻，漏電流很小。當(dāng)有上升時間快速的尖峰脈沖電壓大于瞬態(tài)抑制二極管29的導(dǎo) 通電壓時，其內(nèi)阻急劇減小，可以流過很大的電流，而其兩端的電壓卻只有少量的上升。從 而保護插座接觸件26所連接的外部電路不受核電磁脈沖的沖擊而損壞。
在抗核模塊中的瞬態(tài)抑制二極管29尾端設(shè)有濾波器件27，連接器受到高頻干擾 時起到濾波作用，抑制干擾。根據(jù)連接器所處的電磁環(huán)境進行選擇濾波器件27的電路和相 關(guān)參數(shù)。 如圖1所示，本發(fā)明的抗核電磁脈沖屏蔽插座包括插針26，轉(zhuǎn)接插座12，密封膠a 13，下絕緣體14，外殼15，大壓圈16，橡膠墊17，接地板18，彈墊19，螺釘a20，蓋板21，螺釘 b22，墊片a23、墊片b31，印制板24，上絕緣體25，濾波器件27，橡膠墊28，瞬態(tài)抑制二極管 29，簧圈30，密封膠b32，連接螺套33。去掉轉(zhuǎn)接插座后的尾端部件為抗核模塊。
抗核模塊的插針26從轉(zhuǎn)接插座尾端插入插孔12. 1，轉(zhuǎn)接插座與抗核模塊通過連 接螺套33緊固連接。插座插針26 —端焊接到印制板24焊盤上，通過印制板導(dǎo)線與瞬態(tài)抑 制二極管29的一端引腳實現(xiàn)電路的串聯(lián)，瞬態(tài)抑制二極管29另一端引腳與接地板通過簧 圈30實現(xiàn)彈性接觸，接地板18與外殼15通過螺釘a20緊固連接和電連續(xù)性接觸。瞬態(tài)抑 制二極管29與印制板24為焊接，焊接前，印制板24通過螺釘固定在接地板18上，避免瞬 態(tài)抑制二極管29直接受力。由于接地板18由大塊金屬板構(gòu)成，采用焊接難以實現(xiàn)，因此瞬 態(tài)抑制二極管29同接地板接觸采用簧圈30彈性接觸實現(xiàn)，同時彈性接觸更好的保護瞬態(tài) 抑制二極管29，提高產(chǎn)品的抗振動性能。 在抗核模塊中采用的瞬態(tài)抑制二極管29，為保證其不受環(huán)境應(yīng)力的影響，采用全 密封結(jié)構(gòu)。在插座下絕緣體14處灌封密封膠al3，避免潮氣通過插針與絕緣體間孔隙侵入 內(nèi)部腐蝕瞬態(tài)抑制二極管29引起失效。在插座上絕緣體25處灌封密封膠b32。保證了瞬 態(tài)抑制二極管29完全密封在插座內(nèi)部。 抗核電磁脈沖屏蔽插座采用C型濾波電路對高頻干擾進行濾波。C型濾波電路由 濾波器件27構(gòu)成，插座插針26與濾波器件27內(nèi)電極焊接在一起，濾波器件27外電極與尾 端外殼15通過接地簧片形成良好接觸。
權(quán)利要求
抗核電磁脈沖屏蔽插座，其特征在于它由轉(zhuǎn)接插座(12)與抗核模塊兩部份構(gòu)成，由連接螺套(33)緊固連接；在抗核模塊部份的主要構(gòu)件包括插針(26)、濾波器件(27)、瞬態(tài)抑制二極管(29)、印制板(24)、接地板(18)，還有密封膠a、b(13)、(32)、下絕緣體(14)、大壓圈(16)、橡膠墊(17)、彈墊(19)、螺釘a、b(20)、(22)、墊片a、b(23)、(31)、上絕緣體(25)、簧圈(30)、外殼(15)和蓋板(21)；在轉(zhuǎn)接插座(12)中包含有插孔(12.1)、大壓圈(12.2)、下絕緣體(12.3)、屏蔽套(12.4)、上絕緣體(12.5)、外殼(12.6)、鎖緊螺母(12.7)、絕緣套(12.8)、鎖緊套(12.9)、密封圈a(12.10)、密封圈b(12.11)。
2. 由權(quán)利要求1所述的抗核電磁脈沖屏蔽插座，其特征在于抗核模塊的插針(26)從 轉(zhuǎn)接插座(12)尾端插入插孔(12. 1)插入，抗核模塊中的插針(26) —端焊接在印制板(24) 的焊盤上，并通過印制板導(dǎo)線與瞬態(tài)抑制二極管(29)的一端引腳實現(xiàn)電路的串聯(lián)，瞬態(tài)抑 制二極管(29)與印制板(24)為焊接，在焊接時先把印制板(24)通過螺釘固定在接地板 (18)上，避免瞬態(tài)抑制二極管(29)直接受力。
3. 由權(quán)利要求1所述的抗核電磁脈沖屏蔽插座，其特征在于轉(zhuǎn)接插座(12)部份的外 殼(12. 6)采用高導(dǎo)磁鋼材料為基體制成，并鍍覆有高導(dǎo)電率鍍層，外殼(12. 6)前端為全封 閉整體結(jié)構(gòu)；在抗核電磁、電磁脈沖屏蔽插座殼體的插合端有金屬屏蔽層，在該金屬屏蔽層 有相應(yīng)規(guī)格和數(shù)量的一系列圓孔，形成的波導(dǎo)孔陣。
全文摘要
抗核電磁脈沖屏蔽插座，由轉(zhuǎn)接插座與抗核模塊兩部份構(gòu)成，由連接螺套緊固連接；該抗核電磁脈沖屏蔽插座中主要設(shè)有轉(zhuǎn)接插孔、插針、接地板、濾波器件、瞬態(tài)抑制二極管以及密封膠和絕緣體；在殼體的插合端有金屬屏蔽層。該金屬屏蔽層上有一系列圓孔，形成的波導(dǎo)孔陣；外殼采用高導(dǎo)磁率的金屬制成，有效提高其對強電磁的屏蔽效果。設(shè)在抗核模塊部份的瞬態(tài)抑制二極管，有效保護插座接觸件所連接的電路在受核電磁脈沖沖擊時而不損壞，瞬態(tài)抑制二極與濾波器件被密封膠密封在該插座內(nèi)部，防止有害物質(zhì)的侵入，從而防止這兩種元器件失效。
文檔編號H01R13/648GK101714731SQ20091010295
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者田蔚 申請人:貴州航天電器股份有限公司