具有取向以提高安全性的部件的浪涌抑制器及其方法技术

改进具有热熔断路器的浪涌抑制器，从而减小例如分流器或金属氧化物变阻器等电气部件过热的情况下外罩被烧穿的危险。所述改进包括：修正部件的布局和取向，以使得相邻的部件或表面的电势彼此接近，或者使得热熔断路器的外壳位于所述热熔断路器的受保护侧上。可以使用冗余热熔断路器或具有非导电外壳的热熔断路器，并且热熔断路器可以被夹在模块中的分流器之间，以使得靠近所述热熔断路器的分流器侧部通常与所述热熔断路器具有相同的电势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及一种控制电源的电压尖脉冲(voltage spike)的装置、包括热熔断路器的电子装置，以及改进这些装置从而增强安全性的方法。
技术介绍
由于例如大负载离线、发电机启动、开关装置打开或闭合等等原因，在配电网中偶尔产生功率突变和电压尖脉冲。电压尖脉冲通常持续的时间不长，但是尽管如此，它仍然可以对特定类型的电子装置例如计算机、娱乐装置、通信装置等等产生损害，这些特定类型的装置都特别易于受到电压尖脉冲的影响。因此，人们研制出包括浪涌保护器或浪涌抑制器(surge suppressor)的电子装置来保护易损坏的电子装置不受到电压尖脉冲的影响。已经研制出一种浪涌抑制器，它可以阻止电压尖脉冲到达上述易损坏的电子装置，或者可以使超过特定阈值的电压短路。已经研制出一种浪涌抑制器，它具有被构造成被插入壁装电源插座的插头，以及用于易损坏电子装置的电源线插入的多个输出插座。每个插头都可以具有大量的导线，它可以包括电源或热线(接输入线)、中性线(接中性线)，以及在多数情况下使用的地线(接地线)。此外，已经研制出的浪涌抑制器具有一个以上的分流器，这些分流器电连接到电源和中性线。当电源和中性线之间的电压低于阈值时，该分流器可以通过很少的电流或不通过电流，但是当电源和中性线之间的电压超过所述阈值时，该分流器可以通过电流，从而限制电压。已经在浪涌抑制器中使用的分流器的一个示例是金属氧化物变阻器(MOV)。当产生电压尖脉冲或浪涌时，根据所涉及的浪涌抑制器的类型，电流通过所述分流器，并且功率被所述分流器热消耗。短时间的电压尖脉冲可以在持续的时间期间反复地被这种浪涌抑制器容易地吸收。但是通常的分流器可以吸收的电压尖脉冲的功率大小或者持续时间是有限的。例如，闪电击中功率线可以产生十分高的电压，中性线故障的损耗会产生持续的高电压。如果电压浪涌持续很长的时间，例如分流器会由于正在吸收功率而变热。若存在这种情况，已研制出一种具有位于所述分流器附近的一个以上的热熔断路器的浪涌抑制器。如果所述分流器变热，则加热所述热熔断路器，并且所述热熔断路器断开，中断电流的流动。例如，所述热熔断路器的断开可以阻止电流流到所述分流器。在一些现有技术的浪涌抑制器中，所述热熔断路器的断开可以中断提供供应到所述输出插座的功率，并且保护所述易损坏的电子装置不受到相同或以后的电压尖脉冲的影响。而且，一些分流器会随着时间流逝或频繁使用而性能下降，并且在分流器由于其它原因变热的情况下，一个以上的热熔断路器可以提供保护。在一些现有技术中的浪涌抑制器中，分流器和/或热熔断路器绕制成kapton或聚酯磁带(Mylar tpae)。尽管现有技术的浪涌抑制器具有诸多的保护和益处，但是在某些特殊环境下，浪涌抑制器的内部配件的热量比预期的要大，并且热量损坏浪涌抑制器的外罩。在一些情况下，浪涌抑制器会烧穿外罩。甚至在分流器绕制成kapton或聚酯磁带的浪涌抑制器中也会出现上面的情况。这种情况的发生会对其它的装置、器具、装备、结构等等产生损害。浪涌抑制器的过热会导致起火、人员伤亡甚至是死亡。因此，存在需要或潜力对浪涌抑制器进行改进，从而防止或减小内部部件的热量损坏浪涌抑制器的外罩(例如，烧穿)或防止损坏所述外罩外的物品的可能性。还期望这种改进例如成本低、有助于大量生产、使用现有的材料和部件、更加持久并且可靠，并且满足功能要求。而且，还期望这样的改进的浪涌抑制器以及改进浪涌抑制器的方法。另外，各电子装置包括热熔断路器，被构造成例如在所述电子装置中的一个以上的部件过热时断开和中断功率。特定的热熔断路器已经被使用，它包括可以电连接到所述热熔断路器的一端的金属本体。在现有技术中，这种热熔断路器通常被安装而不关注它们的取向。在所述金属本体被电连接到所述热熔器的不受保护侧的情况下，如果所述金属本体接触到其它导电材料，那么即使所述热熔断路器断开，电流也可以通过那些材料。在某些情况下，引起所述热熔断路器断开的情况可以使得所述金属本体接触其它导电材料。因此，期望对这种电子装置进行改进，从而防止上述情况的发生。还期望这种改进成本低、有益于大量生产、使用现有的材料和部件、耐用并可靠，并且满足功能要求。所述改进的其它方面可以通过这里公开的内容阐明，或者可以是本领域技术人员所知的。本专利技术的特定实施例可以部分或完全地满足一个以上的这些方面，或者可以提供其它的是或不是十分明显的益处。改进的潜力存在于这些或其它的领域中，这对于已经研究了本文的本领域的技术人员来说是很明显的。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括改进电子装置(例如浪涌抑制器)的安全性的方法，并且具有特定的改进的、可以在特殊环境下增强它们的安全性的这种装置。更具体来说，这种改进可以减少由于内部电气部件的过热而导致的电子装置(例如浪涌抑制器)外罩被烧穿或损坏的危险性。根据本专利技术的多种改进包括改变例如电气部件的布局和取向使得特定部件的位置与它们的邻近部件具有较小的电势差，并且包括改变(或增加)多种电气部件。根据本专利技术的其它的改进包括在特定的浪涌抑制器部件之间或周围的屏蔽部，以及改变(增加)多种电气部件或屏蔽部。本专利技术的多个实施例提供为部分或全部满足例如一个以上的需求、改进的潜在领域以及这里描述的功能的目标或益处。本专利技术提供更加安全的多个实施例，或者可以提供与多种现有技术相比更高的安全级别。更具体来说，提供减小电子装置的外罩在特定情况下烧穿的可能性。本专利技术的进一步的特征和优点对于本领域的普通技术人员来说是很明显的。在特定的具体实施例中，本专利技术提供多种改进浪涌抑制器的安全性的方法，该浪涌抑制器用于使电流通过到至少一个电子装置，并且吸收电流中的电压尖脉冲，从而保护所述至少一个电子装置不受电压尖脉冲的影响。这些方法可以包括一个或多个步骤。其中一个步骤是校正所述电气部件的布局，使得多个MOV与相邻的电气部件具有较小的电势差。另一个示例是改变至少一个热熔断路器的取向的步骤，以使得每个热熔断路器的外壳都电连接到所述热熔断路器的所述受保护侧。在一些实施例中，MOV被取向从而使得MOV的一侧邻近热熔断路器，并且通常与所述热熔断路器具有基本上相同的电势。而且，本专利技术的一些实施例包括用具有非导电外壳的热熔断路器替代具有导电外壳的热熔断路器的步骤。更进一步来说，本专利技术的一些实施例包括告知所述浪涌抑制器较为安全的步骤。更进一步，一些实施例包括将第二热熔断路器与第一热熔断路器串联安装，以使得如果其中一个热熔断路器断开，电流就被中断。在一些实施例中，该方法还包括重新定位热熔断路器和/或MOV，以更好地实现在所述MOV和所述热熔断路器之间进行热接触，从而给所述热熔断路器提供更快的操作。在另一个具体的实施例中，本专利技术还提供一种具有电气部件的电子装置，该电气部件包括各具有金属外壳、受保护侧以及不受保护侧的多个热熔断路器，其中每个热熔断路器的外壳都电连接到同一热熔断路器的受保护侧。在多个实施例中，热熔断路器被夹在第一分流器和第二分流器之间，其位置和取向使得一侧邻近热熔断路器并且通常与所述热熔断路器具有基本相同电势。而且，在一些实施例中，每个热熔断路器都位于模块中至少第一分流器和第二分流器之间。在一些实施例中，所述电子装置可以是浪涌抑制器，其包括具有第一导体和第二导体的输入端、被构造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高浪涌抑制器的安全性的方法，该浪涌抑制器被构造成使电流通过至少一个电子装置并吸收电流中的电压尖脉冲，从而保护所述至少一个电子装置不受所述电压尖脉冲的影响，所述浪涌抑制器包括多个电气部件，所述方法包括任意顺序的至少一个以下步骤：修正所述电气部件的布局，以使得多个金属氧化物变阻器与相邻的电气部件电势接近；以及改变至少一个热熔断路器的取向，以使得每个热熔断路器的外壳都电连接到热熔断路器的受保护侧。

【技术特征摘要】
US 2006-1-6 11/326,889;US 2006-1-6 11/326,8871.一种提高浪涌抑制器的安全性的方法，该浪涌抑制器被构造成使电流通过至少一个电子装置并吸收电流中的电压尖脉冲，从而保护所述至少一个电子装置不受所述电压尖脉冲的影响，所述浪涌抑制器包括多个电气部件，所述方法包括任意顺序的至少一个以下步骤修正所述电气部件的布局，以使得多个金属氧化物变阻器与相邻的电气部件电势接近；以及改变至少一个热熔断路器的取向，以使得每个热熔断路器的外壳都电连接到热熔断路器的受保护侧。2.如权利要求1所述的方法，其中包括至少以下步骤修正所述电气部件的布局，以使得多个金属氧化物变阻器与相邻的电气部件电势接近。3.如权利要求2所述的方法，其中每个金属氧化物变阻器都具有第一侧和第二侧，并且至少多个金属氧化物变阻器被取向成使得所述第一侧靠近热熔断路器，其中修正步骤包括重新定位至少一个金属氧化物变阻器，以使得靠近热熔断路器的每个金属氧化物变阻器的所述第一侧通常都与相邻热熔断路器具有基本上相同的电势。4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中还包括用具有非导电外壳的热熔断路器代替具有导电外壳的至少一个热熔断路器的步骤。5.如权利要求1至4至任意一项所述的方法，其中还包括告知所述浪涌抑制器安全的步骤。6.如权利要求1至5中任意一项所述的方法，其中包括至少以下步骤改变至少一个热熔断路器的取向，以使得每个热熔断路器的外壳都电连接到热熔断路器的受保护侧。7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中还包括将第二热熔断路器与第一热熔断路器串联安装的步骤，其中如果任一热熔断路器断开，则电流被中断。8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中还包括以下步骤重新定位热熔断路器和金属氧化物变阻器中的至少一个，从而在所述金属氧化物变阻器和所述热熔断路器之间实现更好的热接触，以使得所述热熔断路器的操作更快。9.一种浪涌抑制器，其包括至少第一热熔断路器以及至少一个以下部件第二热熔断路器，每个所述第一和第二热熔断路器都具有金属外壳、受保护侧和不受保护侧，其中每个热熔断路器的外壳都电连接到同一热熔断路器的受保护侧；和第一金属氧化物变阻器和第二金属氧化物变阻器，其中所述第一热熔断路器位于所述第一金属氧化物变阻器和所述第二金属氧化物变阻器之间并与之相邻，并且每个所述第一金属氧化物变阻器和所述第二金属氧化物变阻器均具有第一侧和第二侧，其中所述第一侧通常与所述第一热熔断路器具有基本上相同的电势，并且至少所述第一热熔断路器、所述第一金属氧化物变阻器和所述第二金属氧化物变...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德莫法特，
申请(专利权)人：贝尔金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]