專利名稱：弧光放電保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于高壓輸出區間的，在異常現象產生弧光放電效應時，能提供一檢測并觸發一控制訊號使高壓輸出區間停止高壓輸出的保護裝置。
背景技術：
所謂“弧光放電”現象是指兩根電極之間加高電壓，并把它們慢慢靠近，在兩根電極靠近到一定的距離時，兩根電極間就會出現類似弧狀的電火花，其情況類似雷雨云所產生的閃電，只不過閃電是轉瞬即逝，而電極之間的火花卻可以長時間存在而形成熱累積。
在電子電路領域中，弧光放電常常會破壞電子元件的功能，造成電子電路生態失衡，更為嚴重的，甚至會傷及人類的生命安全，以傳統高壓輸出負載裝置(如冷陰極管、負離子產生器、電視映像管等)為例，在負載裝置接受高電壓之前，因接觸不良、環境溫度、濕度變化或者電子電路中部分零件斷裂損壞，都會產生前述的弧光放電現象，因此，如何在產生弧光放電處裝設弧光放電保護裝置以避免負載裝置的損壞，就成為業內急欲研發的重點方向，以下描述目前應用在易于產生弧光放電的場合，例如傳統式的高壓變壓器、陶瓷式壓電變壓器的升壓裝置的設計與元件，其所運用的弧光放電保護裝置分述如下
一、如圖1所示，一般高壓變壓器或是陶瓷變壓器，因本身存在一固定工作頻率，另控制單元11提供一控制頻率，兩者相互交替配合，并在交替間產生高伏特的交流電壓，另外在升壓單元13的輸出端因接觸不良或其它不明因素，產生一斷裂處或是小小的間距，都會造成弧光放電現象，所造成的弧光現象屬于高壓電弧狀態，除了直接影響周圍零件的使用壽命之外，更間接的影響負載14，因此，通常會搭配一漏電保護裝置30，此漏電保護裝置30內部安裝的短路保護的漏電開關在放電效應產生時形成開路，但是，此漏電保護裝置30通常僅能安置在振動力較小的機械設備上，才能保證在電弧噴出方向留有足夠的飛弧距離，因此，漏電保護裝置30不宜裝在機械振動大或交變磁場強的位置，且此漏電保護裝置30在安裝上還須考慮到水、塵等因素的危害，而必須采取其它額外的必要防護措施，除實用性不佳外，其安裝成本也不符合經濟效益。
二、如圖2所示，是以壓電片方式變壓器所構成的升壓單元13，該升壓單元13包含一變壓器(壓電片)131及一電路板133，該變壓器(壓電片)131及一電路板133通過一引線處132連接，且電路板133與負載14利用插拔元件形成一插接處134，以反流器電路為例，產生弧光放電效應的因素有(一)因溫度與濕度的變化，造成引線處132的斷裂或接觸不良；(二)變壓器(壓電片)131因老化或故障斷裂；(三)插接處134的老化或不當使用，導致公插與母座間產生一小小的間隙；(四)負載14形成開路狀態。以上因素均會讓輸出端輸出的高電壓出現弧光放電訊號，圖2是利用弧光轉向裝置40接受弧光放電訊號后導引至接地端，但此裝置并不能排除全部的弧光放電訊號，所以并不會控制整個電路的動作，故升壓單元13仍然會因接觸不良、溫度濕度變化等，而殘留有弧光放電訊號，且在傳導接地過程中，變壓器(壓電片)131組接的電路板133因變壓器(壓電片)131持續升壓放電仍有弧光效應，從而導致其熱累積或火花而造成燒毀。
由上述說明可以了解，已知的弧光放電保護裝置并不能完全防止弧光放電效應，且所受限制又多，用途不廣泛，因此本發明提供一種完整的弧光放電保護裝置，在發生此種不安全狀況時，會將整個電路停止，以便防止電路板或其它電子零件因弧光效應造成損壞，從而達到有效避免弧光放電效應的目的。
發明內容
本發明主要應用于高壓輸出區間，在異常現象產生弧光放電效應時，能提供一檢測(偵測)并觸發一控制訊號使高壓輸出區間停止高壓輸出的保護裝置。
該弧光放電保護裝置以一電極板吸取高壓輸出區間的升壓單元所放出的高壓弧光放電訊號，再以轉壓單元接收電極板所吸取的高壓弧光放電訊號后轉成低壓弧光放電訊號，由整流單元接收轉壓單元的低壓弧光放電訊號并進行整流后輸出一弧光雜波，再由觸控單元檢測弧光雜波并輸出一觸發訊號使控制單元或驅動單元停止動作，從而達到避免弧光放電效應對周邊零組件造成熱累積而產生火花或燒毀。
圖1為已知漏電保護裝置的構造圖。
圖2為已知弧光轉向裝置的構造圖。
圖3為本發明的電路流程方塊圖。
圖4為本發明的電極板配置實施例示意圖。
圖5為本發明的電極板配置的另一實施例示意圖。
具體實施例方式
有關本發明的較佳實施例與技術內容，現配合
如下如圖3所示，本發明所提出的弧光放電保護裝置20，用于避免高壓輸出區間在異常現象所產生的弧光放電效應，前述的高壓輸出區間包括一提供電源輸入的電源單元10、一提供電壓分配訊號的控制單元11、一接收前述電源及電壓分配訊號并作電壓轉換的驅動單元12、一接收前述轉換后電壓并進行變壓產生高壓的升壓單元13及一接設于前述升壓單元13的高壓輸出端的負載14(該負載14是指利用高壓驅動的電子產品，可為冷陰極管、負離子產生器等)。該高壓輸出區間的電源輸入、電壓分配、轉換變壓及高壓驅動原理已屬已知，非屬本發明的技術特征，故以下將不再贅述。
本發明的弧光放電保護裝置20主要具有一吸取升壓單元13所放出的高壓弧光放電訊號的電極板21，該電極板21是一銅箔或是可以吸取電弧的導體，且該電極板21設置處位于高壓輸出區間任一產生弧光放電效應處，以本發明的實施例而言，升壓單元13包含一變壓器131及一電路板133，產生弧光放電效應點包含有變壓器131(當其斷裂時)、變壓器131與電路板133的引線處132(引線處132因溫度、濕度等造成老化斷裂時)、電路板133與負載14的插接處134(因插接處134的老化或是不當的使用所導致公插與母座間產生一小小間隙)，且利用一群阻抗元件所組成轉壓電路的轉壓單元22接收上述電極板21所吸取的高壓弧光放電訊號后轉成一低壓弧光放電訊號，此時，再以一由二極管及電容所組成的整流電路的整流單元23接收上述轉壓單元22的低壓弧光放電訊號并進行整流，且于整流后輸出一弧光雜波，而此弧光雜波受到一觸控單元24檢測后，觸控單元24將輸出一觸發訊號使控制單元11或驅動單元12停止動作而達到避免弧光放電效應，前述的觸控單元24是一硅控整流器或正反器。
由前述電路流程中可明顯看出，若高壓輸出區間任一位置因損壞或斷裂，讓負載14無法受到高壓驅動而引發弧光放電現象，此時，電極板21吸收弧光，并由轉壓單元22轉壓、整流單元23整流為弧光雜波，即可由觸控單元24檢測發出觸發訊號實時讓控制單元11或是驅動單元12停止動作，整個高壓輸出區間當然立即停止高壓轉換及輸出，因此不會再產生弧光放電效應，外圍零組件當然也不會有熱累積或火花產生，因此可確保其不會有燒毀危險發生。
如圖4所示，是本發明的電極板21的配置實施例，以對應變壓器131斷裂所可能引發的弧光放電效應而言，本發明的電極板21可配置于變壓器131高壓輸出端底部，設置位置可直接貼附在電路板133表層，需注意的是，電極板21必須與變壓器131保持一定的飛弧距離，讓變壓器131的高壓輸出端產生弧光放電效應時，弧光訊號將由電極板21吸收，并輸送至相對應轉壓單元22的線路而達到防護效果。
如圖5所示，為本發明的電極板21配置的另一實施例，本實施例應用面同樣是對應變壓器131斷裂所可能引發的弧光放電效應而言，但與圖4不同點在于，變壓器131上可配置有一蓋體50，且該電極板21設置在蓋體50的內壁面，但同樣電極板21必須與變壓器131保持一定的飛弧距離，讓變壓器131的高壓輸出端產生弧光放電效應時，弧光訊號將由電極板21吸收，并輸送至相對應轉壓單元22線路而達到防護效果。
顯然，對于本領域的技術人員來說，在不背離本發明的精神和范圍的前提下，可以對本發明作出各種更改和變化。因此，本發明的各種更改、變化由所附的權利要求書及其等同物的內容涵蓋。
權利要求
1.一種弧光放電保護裝置，用于避免高壓輸出區間在發生異常現象時所產生的弧光放電效應，所述高壓輸出區間包括一提供電源輸入的電源單元(10)、一提供電壓分配訊號的控制單元(11)、一接收所述電源及電壓分配訊號并作電壓轉換的驅動單元(12)、一接收所述轉換后電壓并進行變壓而產生高壓的升壓單元(13)、及一接設于所述升壓單元(13)的高壓輸出端的負載(14)，其特征在于，所述弧光放電保護裝置(20)包括一電極板(21)，用于吸取所述升壓單元(13)所放出的高壓弧光放電訊號；一轉壓單元(22)，用于接收所述電極板(21)所吸取的高壓弧光放電訊號后轉成低壓弧光放電訊號；一整流單元(23)，用于接收所述分壓單元(22)的低壓弧光放電訊號并進行整流，且在整流后輸出一弧光雜波；一觸控單元(24)，用于檢測所述弧光雜波并輸出一觸發訊號使所述控制單元(11)或所述驅動單元(12)停止動作而避免弧光放電效應。
2.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于所述電極板(21)為一銅箔或是可以吸取電弧的導體。
3.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于所述轉壓單元(22)利用一群阻抗元件組成轉壓電路。
4.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于所述整流單元(23)是由二極管及電容所組成的整流電路。
5.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于所述觸控單元(24)為一硅控整流器。
6.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于，所述升壓單元(13)包含一變壓器(131)及一電路板(133)，且所述電極板(21)配置于所述變壓器(131)的對應處。
7.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于，所述升壓單元(13)包含一變壓器(131)及一電路板(133)，且所述電極板(21)配置于所述變壓器(131)與所述電路板(133)的引線處(132)。
8.根據權利要求1所述的弧光放電保護裝置，其特征在于，所述升壓單元(13)包含一變壓器(131)及一電路板(133)，且所述電極板(21)配置于所述電路板(133)與所述負載(14)的插接處(134)。
9.根據權利要求6所述的弧光放電保護裝置，其特征在于，所述變壓器(131)上配置有一蓋體(50)，且所述電極板(21)設置在所述蓋體(50)的內壁面。
全文摘要
一種弧光放電保護裝置，用于避免高壓輸出區間在異常現象所產生的弧光放電效應，通過此弧光放電保護裝置的電極板吸取高壓輸出區間的升壓單元所放出的高壓弧光放電訊號，再由轉壓單元接收電極板的高壓弧光放電訊號，之后轉成低壓弧光放電訊號，由整流單元接收轉壓單元的低壓弧光放電訊號并進行整流后輸出一弧光雜波，再由觸控單元檢測弧光雜波并輸出一觸發訊號使控制單元或驅動單元停止動作，從而避免弧光放電效應對周邊零組件造成熱累積而產生火花或燒毀。
文檔編號H02H3/14GK1578039SQ0315002
公開日2005年2月9日 申請日期2003年7月29日 優先權日2003年7月29日
發明者吳光明, 周進文, 鐘金標, 鄭英男 申請人:新巨企業股份有限公司