專利名稱：：突波保護器的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種具有一內部中空空間的組件，使電極于該中空空間至外界產生一電氣泄放放電路徑的突波保護器。
背景技術：
：電子零件微形化下，半導體組件已成為一般電器產品或高科技產業內部的處理控制電路組件，半導體組件讓電器產品的體積縮小、但是功能卻大大提升。然而受限于本身特性限制，在對抗電力突波上則顯得相對薄弱，因此如何有效的保護電器產品，不會因為突波的關系導致功能喪失或損壞，甚至于引致觸電、失火而危害到消費者的人身安全，己成為近年來各界所關注與努力的方向。一般而言，"突波"產生主要有二一為電力系統負載切換所產生的突波(SwitchingSurge);—為自然界所產生的，如閃電直接或間接擊中建筑物所產生的突波(LightningSurge)。不論是負載切換或是閃電產生的突波，都可能對室內的電器產生不同程度的影響，輕則損害電器產品，重則造成家電短路或引發火災。在電器或是電力系統中常見的是以保險絲或是無熔絲開關來作為瞬間高壓或是過載時的電器產品斷路保護，而前述組件反應時間約在2毫秒(ms)內，但突波的產生卻是以微秒(us)的極短瞬間，在常見保護組件尚不及反應情況下，突波所產生的能量已損害電器產品。習知突波保護裝置的原理主要在于有一核心組件"變阻器(Varistor)"，該變阻器會根據跨接在組件兩端的電壓而改變其電阻值，應用此一原理的技術可以參考臺灣專利公告第M297037號，該專利說明及權利要求第1項所提到的"雷擊保護組件"即是；此外，請再參考臺灣專利公開第200623573號，結構上包含"至少一半導體場發射過壓保護器，半導體場發射過壓保護器以順向或是順向反極性并聯接設，并藕合在高頻電路輸出入前端，或輸出及接地之間"。以上的應用是在正常電壓的時候，變阻器的電阻值很高，然而隨著電壓上升到一定值時，電阻值會在很短的時間內急速下降，一般來說反應時間大約是幾個毫微秒(ns);因此當變阻器應用在突波保護器時，會將突波保護器并聯在電器產品的前端，如此一來，當供給正常操作電壓時，突波保護器被視為開路的狀態，但是當電壓異常升高的時候，卻可視為短路的狀態，將能量擋在電器產品的前面，突波便不會對電器產品產生影響。如前所述，該以往突波保護設計上具有改善的空間，在本發明人潛心研究下，提出以下具有進步特征的突波保護器。
發明內容本發明主要目的在于提供一種免除并聯設置變阻器(Vanstor)的突波保護器。本發明次一目的在于將突波保護器制成一小型化標準器件，可以任意使用在各類型電器產品上。本發明再一目的在于依據耐壓規格不同，突波保護器的中空空間形式以及放電電極結構形式的設計可以稍作變化，以符合不同使用需求。為達上述目的，本發明的突波保護器，包括有一本體，該本體具有一中空空間，而一通道貫穿本體自中空空間的壁面通往外界，相隔一距離的兩端子由外設置于該中空空間內，當突波產生時，由中空空間內、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，以保護負載電路防止雷擊或防靜電、突波。該本體可以兩包覆體相對應壓扣形成，其一包覆體由該本體延伸出有至少一連接柱，另一包覆體由該本體凹設有至少一連接孔。其次，本發明內部的中空空間形狀多樣，一般根據安規標準、耐壓不同可分為球型、矩形設計，以符合突波保護器的結構審査與電氣相關的安全測試。另外，本發明所述的端子電極形狀多樣，也可根據安規標準、耐壓不同分為尖端電極、矩形電極，與中空空間相互配合進行設計，以符合突波保護器的結構審查與電氣相關的安全測試。本發明在與先期技術相較之下，簡化制作，將原本并聯變阻器(Varistor)予以剔除，當電壓在幾毫微秒(ns)的時間內異常升高的時候，利用放電電極在中空空間形成電荷，由通道產生一電氣泄放放電路徑，以保護負載電路防止雷擊或防靜電、突波。以下將配合圖式說明本發明的實施例，下述所列舉的實施例僅用以闡明本發明，并非用以限定本發明的范圍，任何熟習此技藝者，當可做些許更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視申請專利范圍所界定者為準。圖1為本發明突波保護器的立體分解圖2為本發明突波保護器的組合立體圖2A為本發明突波保護器的剖視圖和俯視圖3為本發明突波保護器應用在電路基板的示意圖；圖4為本發明的另一種實施例；圖4A為本發明的另一實施例的組合立體圖4B為本發明的另一實施例應用在電路基板的示意圖5為本發明突波保護器的又一實施例；圖6為本發明突波保護器的端子的前端和中空空間的一種變化實施例；圖7為本發明突波保護器的端子的前端為矩形非尖端型式及其距離調變示意圖8為本發明突波保護器的端子的前端為弧形及其距離調變示意圖;圖9為本發明突波保護器的端子的前端為尖錐形及其距離調變示意圖。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>請參考圖1所示，為本發明突波保護器分解圖。本發明的組成結構包括了一本體1，該本體1在本實施例中是由第一包覆體11以及第二包覆體12所結合而成，在本圖示中，第一包覆體ll由該本體延伸出四連接柱lllad,另第二包覆體12由該本體凹設有四連接孔121，但實際上該對應的連接柱111和連接孔121并不以四組為限，第一包覆體11及第二包覆體12的本體由壁面112、122均具有一凹陷空間113、123，而兩者結合起來即成為本體內部具有中空空間13的型態(需參閱圖2A)，該本體1內部的中空空間13形狀多樣變化，一般依據耐壓不同可分為圓型、矩形，且可根據安規標準進行設計，以符合突波保護器的結構審查與電氣相關的安全測試，此部分本文后續將會有進一步說明。請搭配圖2參閱，本發明還具有一通道14貫穿本體，自中空空間13的一處通往外界，于本體1中延伸至外部設置有相隔一適當距離的兩端子15、16，各端子15、16的前端151、161于本體1的中空空間13內相對，而另一端可設置于電器產品的電路板上。該設置在中空空間13內的前端151、161—般稱之放電端子，兩個放電端子的相隔距離不應大于中空空間13。故，自中空空間13內、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，保護負載電路防止雷擊或防靜電、突波。圖2為將圖1分解的部件組合起來，所以本突波保護器即如同一般電子組件一樣，可以制成標準小型化零件，以端子15、16任意并連接設置使用在各類型電器產品的電路基板3上(如圖3所示)，如變壓器、手機充電座的電路基板等。本發明的突波保護器使用在變壓器的電路基板3上，作為防止突波、保護電子產品的應用。為加強電器產品保護措施，故以設置在市電輸入的變壓器初極端以及次極端，圖3為代表變壓器電路基板上，線圈初、次級側各并接一突波保護器的示意。在此提供一數據供參考，在安規標準中，若初級的使用電壓為110伏特，則初極端需為端子需相距1.5mm、次級端的端子需相距2.0mm的突波保護器；若初級的使用電壓為200伏特，則初極端需為端子需相距2.0mm、次級端的端子需相距4.0mm的突波保護器，以符合端子的間距和其沿面距離的安裝標準。圖4為本發明的另一種實施例。同樣的，該本體2是由第一包覆體21以及第二包覆體22所結合而成，不過與前述實施例不同之處在于，第一包覆體21以及第二包覆體22是以上、下卡合方式形成完整的本體2，第一包覆體21延伸出四連接柱211，第二包覆體22凹設有四連接孔221，同樣在內部形成中空空間23的型態，且如通道24、端子25、26，與圖1實施例設置方式均相同。故，本發明本體可藉左右卡合、上下卡合方式形成，并應用在電路基板3上(參考圖4)。圖5為本發明的又一實施例，其與前述實施例相同，該本體1由第一包覆體11及第二包覆體12結合而成，第一包覆體ll、第二包覆體12設有對應的四連接柱lll，四連接孔121，內部形成有中空空間13，及設有通道14、端子15、16，所不同在于，該端子15、16具有一預定彎折角度，藉此使其可和第一、第二包覆體ll、12得到較佳定位，且對應插在不同跨距(如初級、次級之間)，具簡易調變和便利使用效能。本發明所應用原理是在強電場作用下，物體表面曲率愈大的地方，如尖銳、細小物的頂端等電位面密，電場強度劇增，致使它附近的空氣被電離而產生氣體放電，一般稱之電暈放電。而尖端放電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離而產生氣體放電的現象。故產生尖端放電的現象，除了要有夠高的電壓外，還必須有適當的物體表面形狀配合,而透過瞬間升壓將正電短路，負電引出留于空氣中，自然會與空氣中的氧分子中和。以下為進一步說明中空空間的表面變化。以下為本發明一些變化例，相同部件參照圖1的標號。請同時參閱圖6所示。圖6的結構包括了一本體1，該本體1內部所形成的中空空間13為矩形，端子15、16的前端151、161相對設置在該中空空間13中彼此相隔一距離，在本變化例中，該端子15、16的前端151、161并非為尖端形式，而是一平整矩形端，故實際上，矩形端子以四個角的尖端可以進行放電。因此在突波高壓產生瞬間，中空空間13的沿面與電極間隙(中空空間13)中的空氣形成正、負離子，故在強電場中獲得大動能，分別向兩電極方向運動。由于本體1的絕緣強度比空氣大得多，因此本體l不會被擊穿，致使帶電粒子沿著中空空間13表面的空氣形成放電通道，此時將會由中空空間13內、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產生的高壓、高電流導入大地。第二種應用例請同時參閱圖7~圖9所示。其主要的結構和前述實施例相同，包括了一本體1，該本體1內部所形成的中空空間13為球形，為球形時該沿面則為弧面，端子15、16的前端151、161相對設置在該中空空間13中彼此相隔一距離。在圖7~圖9實施例中，其中圖7端子15、16的前端151、161為矩形，圖8端子15、16前端151、161為弧形，圖9的端子15、16的前端151、161為尖端形式，故端子雖具不同形狀，但均可以其尖端進行放電，同時藉由調變其端子15、16前端151、161相距距離，達到控制不同放電電壓值的不同的工作模式。在突波高壓產生瞬間，同樣的，中空空間13的沿面與電極間隙(中空空間13)中的空氣形成正、負離子，故在強電場中獲得大動能，分別向兩電極方向運動。由于本體1的絕緣強度比空氣大得多，因此本體1不會被擊穿，致使帶電粒子沿著中空空間13表面的空氣形成放電通道，此時將會由中空空間13、通道14、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產生的高壓、高電流導入大地。以上兩個變化例分別舉出中空空間能夠為矩形或球形，端子的前端部位能夠為矩形端子，弧形端子或是尖錐端子，各種不同的配合目的則在說明本發明于規格上的變化，主要技術特征仍在于尖端放電引出留于空氣中，同時自中空空間內、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，使突波所產生的高壓、高電流導入大地。權利要求1、一種突波保護器，能泄放高壓產生的突波(Surge)，保護電器產品遭受突波的毀損，其構造具有一本體；于該本體內部形成一中空空間，該中空空間的壁面具有一貫穿本體的通道；相隔一距離的兩端子嵌設于本體，該兩端子的各一端于本體的中空空間內相對，而各另一端延伸于本體外。2、如權利要求1所述的突波保護器，其特征在于該本體為一第一包覆體以及一第二包覆體所結合而成，第一包覆體延伸有數連接柱，第二包覆體凹設有數連接孔。3、如權利要求2所述的突波保護器，其特征在于該第一包覆體及第二包覆體的內壁面均具有一凹陷的空間，而兩者結合即為中空空間。4、如權利要求1所述的突波保護器，其特征在于該中空空間為一矩形。5、如權利要求1所述的突波保護器，其特征在于..該中空空間為一球形。6、如權利要求1所述的突波保護器，其特征在于該端子具有一前端于中空空間，型態為矩形放電端。7、如權利要求1所述的突波保護器，其特征在于該端子具有一前端于中空空間，型態為尖端放電端。全文摘要本發明揭露一種突波保護器，能夠解決電力系統負載切換所產生的突波(SwitchingSurge)、或是閃電直接或間接擊中建筑物所產生的突波(LightningSurge)，可進一步保護電器產品遭受突波的毀損，該突波保護器具有一本體，該本體具有一中空空間，而一通道貫穿本體自中空空間的壁面通往外界，并有相隔一距離的兩端子電極由外曲折設置于該中空空間內，當突波產生時，該中空空間內、通道、外界即形成一電氣泄放放電路徑，以保護負載電路防止雷擊或防靜電、突波。文檔編號H01T4/00GK101304159SQ20071010681公開日2008年11月12日申請日期2007年5月10日優先權日2007年5月10日發明者大原武芳申請人:大原武芳