[发明专利]高压保护模块

说明书

技术领域

本发明涉及高压保护模块。

背景技术

多年来已有用于将串行或并行设备结合到半刚性高频传输电缆系统中的许多方法。然而，这样的系统传统上已经具有许多与其相关联的缺点。

美国专利No. 1,843,583描述了用于冲出式熔断器（fuse）的金属电弧箱。然而，此类箱简单地包含冲出式熔断器当它在使熔断器内部的熔丝连接环烧断时排出时的爆炸并且不会控制电压，在所述电压下熔断器烧断或者甚至改变熔断器何时烧断的特性。这些箱基本上是用于当熔断器烧断时所生成的等离子体的电气“熔断器消音器”。

美国专利申请公开No. 2009/0296303描述了一种针对保护利用气体放电管的过电压保护插头。然而，一旦气体管着火这个插头就不会隔离待保护的电路。

美国专利申请公开No. 2012/0039010描述了一种用于保护电子电路不受过度电气浪涌（surge）的火花隙。所述器件基本上是印刷电路板(PCB)火花隙并且，与上面所提及的插头类似，不会使输入端与被保护电路隔离。并且，没有规定一旦它已启动就停止等离子体弧而且同时功率仍然被馈送到电路中。

因此，尚存对改进的保护电气电路和部件不受高压浪涌的需要。

发明内容

所公开工艺的实施例通常包括用于保护电子及电气电路和部件不受高压事件的潜在损坏效应的系统和设备。和常规带连接器的独立设备相比，依照所公开工艺的技术趋于为明显更经济的和紧凑的。并且，传输线路特性阻抗自针对元件插入而修改电缆系统起的中断可以被补偿到几乎不计的水平。

附图说明

图1图示了依照所公开工艺的特定实施例的包括高压保护模块的高压保护系统的第一实施例的示意图。

图2图示了图1中所图示的高压保护模块的顶视图。

图3图示了图1和2中所图示的高压保护模块的正交视图。

图4图示了依照所公开工艺的特定实施例的包括高压保护模块的高压保护系统的第二实施例的示意图。

图5图示了图4中所图示的高压保护模块的正交视图。

图6图示了依照所公开工艺的特定实施例的包括高压保护模块的高压保护系统的第三实施例的侧视图。

图7图示了图6中所图示的高压保护模块的顶视图。

具体实施方式

图1图示了依照所公开工艺的特定实施例的包括高压保护模块108的高压保护系统的第一实施例的示意图100。图2和3分别图示了高压保护模块108的顶视图200和正交视图300。

在示例中，来自电压源102的未受控输入电压经由输入插口104进入保护模块108，所述输入插口104被附连到导电元件105，例如诸如AWG #50裸铜线之类的适合特性的细直径电线，并且通过使第一腔120与第二腔122分隔的金属板114中的孔115进行。例如，保护模块108的壳体可以为金属外壳，所述金属外壳被绑定到它正在保护的仪表上的机架，所述机架可以被绑定到接地。

导电元件105在不接触孔115的壁的情况下穿过孔115并且被至少基本上聚集在孔115的直径内。孔115的直径通常控制保护模块108通过使输入插口104与输出插口110隔离来启动保护处于的点。一般而言，孔115的直径越小，将启动保护的电压越小。

保护激活处于的点可以通过导电元件105与金属板114中孔115的边缘之间的距离来控制。允许流过保护模块108的电流水平还可以通过孔115的直径、导电元件105的熔断特性或两者来控制。进一步地，可以通过关于导电元件105是否仍然存在于第一腔120与第二腔122之间的简单观察容易地验证保护模块108的激活。

当在输入插口104处的输入电压是足够高的时，被抑制导电元件115可以形成电弧到分隔腔120和122的金属板114中的孔115的壁，从而使导电元件115熔化并且熔断到金属板114或者中断。这引起对地短路，并且因此，有效地使被保护输出插口110与未受控输入插口104断开连接。

如果无限期地在输入插口104处维持高压，则形成电弧可以在第一腔120内部继续但将与第二腔122电力且机械地隔离，所述第二腔122的内部可以有利地维持到仪表的输入插口的电气连接。这个隔离因此保护例如实际上可能被暴露于高压输入损坏的任何一件电气或机电设备的输入电路不受可能仍然存在于保护模块108的输入插口104处的高压过载。