[发明专利]印刷电路板火花放电器

说明书

本发明涉及火花放电器，用于保护电路，特别涉及与印刷电路板有关的火花放电器。

火花放电器在高电压冲击电路之前用支路消除高电压浪涌对电路的损坏而对其保护。火花放电器确定电路中瞬时放电或浪涌放电的位置，并确定该放电的具体电位。用所包含的电路网络，这种瞬时源和优选的放电路径确定要求放电的位置。用火花放电器包含的两个导电点之间的间隙确定放电所需的不同电压。确定瞬时源或浪涌源和要求保护的电平来建立要求放电的电位。例如，它可以按规定的要求来确定。

现有的火花放电器包括分立的火花放电器如图1A和图1B所示，或成本较贵的印刷电路板(PCB)火花放电器，如图2A和图2B所示。

分立火花放电器通常由各导电表面间有固定间隔的玻璃、陶瓷或塑料壳中的引线引出端构成。分离的火花放电器有两类，一类是用受控气氛密封，如图1A所示。另一类是处于常压的不密封，如图1B所示。这两类均要求安装在例如PCB上的较大空间，而且，在装配中，由于要考虑安装间隔和其它机械上的要求，因此，必须注意实际的安放位置和取向。而且分离火花放电器比印刷电路火花放电器价格贵，寿命更长，通常具有更可控的放电电位。

众所周知，印刷电路板是用导电带将所包括有各种电路元件的一层或多层硬的或柔软的绝缘层，例如玻璃纤维或塑料与一层或多层导电材料例如铜或导电浆料电气连接的构成的。

如图2A和2B所示，PCB火花放电器利用彼此有固定间隔的PCB的导电带，例如铜，并设置有控制不需要的瞬时放电或电位的控制点。PCB火花放电器在节点之间在迭置板中有冲击的槽，这与所包含的电压电位和能量有关。P B火花放电器的由实际误差和配置而致的变化很小，因此，容易精确地制造PCB火花放电器，而且重复性好，这与分离火花放电器不同。PCB的操作可确定，而且价格便宜，比电路板材料的实际价格低得多。

印刷电路板火花放电路的缺点是明显的重复放电、毁灭性的或长期持续放电。导电节点之间的铜箔蒸发而使印刷电路板表面和铜箔迅速损坏。随着放电间隔上飞弧所需电压电位的增大、飞弧位置的可控性下降。而且，由于这种情况下可能产生热，而在毁灭性的长期放电中会使迭置板破坏。

改善PCB火花放电器通常有几种方法。例如，增加箔厚来延迟其箔蒸发问题，槽型PCB火花放电器中，用增长槽的长度，保持宽度不变。遗憾的是，用该技术，会使需要进行火花放电器的PCB面积增大，而且，蒸发会使PCB火花放电器性能变坏。另一种方法是，用多个顺序间隔开的放电间隙，因而，使放电能量在两个间隙上消耗掉，如图2B所示。该方法在牺牲PCB面积的情况下使箔的损坏减缓。

为克服现有火花放电器的缺点提出一种新的火花放电器。

本发明涉及的上述PCB火花放电器的改进它用表面贴装器件(S MD)按一端至另一端的顺序焊接到火花放电器的各个PCB导体上。

参见附图详细说明本发明，其中：

图1和2是现有火花放电器示意图；

图3A是本发明优选实施例的火花放电器的平面图和侧视图；

图3B是本发明另一实施例的火花放电器的平面图和侧视图；

图4是本发明实施例的火花放电器的等角投影图；

图5是图3A所示本发明优选实施例火花放电器的平面图和侧视图；

图6是本发明又一实施例火花放电器的平面图和侧视图；

各图中相同的数字表示相同或类似的构件。

参照图3A和5，说明按本发明的PCB火花放电器的实施例。PCB包括不导电衬底或迭层100，和导电层，该导电层包括构成在迭层100上的导体200和300。导体200和300相互隔离并电气隔离，构成火花放电气隙400。增加分别焊到导体200和300上的表面贴装器件(S MD)，使火花放电气隙400增大。图示的放电气隙400包括穿过迭层100冲击的槽。但是，本发明不必冲这种槽。S MD 210通过导电端230和231处的焊料盘220和221电气和机械连接到导体200上。S MD 310通过导电端230和231处的焊盘320和321电气和机械地连接到导体300上。

用导体200与300之间的间隔最初形成电能以火花放电形式运行的实际气隙400。这些导体会有一定程度的蒸发，因而会腐蚀S MD 210与310之间形成的间隙。用S MD工艺的位置误差和焊盘形成来确定S MD与导体边缘之间的导体量。