具有突波保护电路的延长线装置转让专利
申请号 : CN200810005639.3
文献号 : CN101510656B
文献日 : 2010-11-03
发明人 : 陈光哲 , 江溢得
申请人 : 致伸科技股份有限公司
摘要 :
本发明提出一种具有突波保护电路的延长线装置，可在突波输入时以二阶段方式抑制该突波而保护连接于该延长线装置的电子设备。本发明的突波保护电路主要包含第一突波保护装置、缓冲导电装置，以及第二突波保护装置，其中该缓冲导电装置为导电线圈或围绕该延长线装置本体的电线或具有螺旋状导电路径的印刷电路板，具有体积轻巧与成本低廉的特性。
权利要求 :
1.一种具有突波保护电路的延长线装置，其能够在突波产生时抑制该突波以保护连接于该延长线装置的电子设备，该延长线装置包含：插头装置，包含多个插头接脚用以插接至插座；以及
延长线装置本体，包含第一突波保护装置、缓冲导电装置、第二突波保护装置以及多个插座装置，其中该第一突波保护装置连接于该插头装置用以抑制该突波，该缓冲导电装置连接于该第一突波保护装置以提供该突波传导路径而延迟该突波的传递时间，该第二突波保护装置连接于该缓冲导电装置以再次抑制该突波，该多个插座装置则连接于该第二突波保护装置以连接该电子设备，该缓冲导电装置为导电线圈、围绕该延长线装置本体的电线、或具有螺旋状导电路径的印刷电路板。
2.如权利要求1所述的延长线装置，其中该第一突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
3.如权利要求1所述的延长线装置，其中该第二突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种延长线装置，尤其涉及一种具有突波保护电路的延长线装置。
背景技术
传统的延长线装置中，为避免在发生雷击时所产生的突发性高电压进入延长线装置而损坏连接于该延长线装置的电子设备，因此，传统的延长线装置中通常设置突波保护电路，以抑制突波从而避免对电子设备造成伤害。
但随着人们对电器用品安全性的日益要求，有关突波保护电路的安规标准也日益严苛。UL1449是UL(Underwriters Laboratories Inc.)安规实验室提出的突波保护电路安规标准，该标准在第2版本中规定雷击模拟测试。该测试以6000伏特电压与500安培电流输入至具有突波保护电路的电子设备中，且要求该突波保护电路在此状况下所输出的电压不得超过330伏特的箝位电压(Clamping Voltage)。
然而，在2006年9月29日发表的第3版本UL1449安规标准中，雷击模拟测试的规格提升至6000伏特电压与3000安培电流的雷击模拟测试，并要求受测试的突波保护电路所输出的电压同样不得超过330伏特的箝位电压。经过实验的确认，符合第2版本要求的突波保护电路，在第3版本模拟条件下进行测试时，所产生的箝位电压至少都高于400伏特。因此，传统延长线装置中的突波保护电路已无法满足第3版本的UL1449安规标准。
为能合乎第三版本UL1449的安规标准，现有技术提出了具有多阶式突波保护的延长线装置。如图1所示，其为具有突波保护电路1031的延长线装置10，其中，延长线装置10包含：插头装置101、导线102，以及延长线装置本体103；另外，插头装置101包含三个插头接脚1011，而延长线装置本体103包含突波保护电路1031以及多个插座装置1032。
在突波发生时，该突波经由三个插头接脚1011其中任一个，输入至插头装置101，再经由导线102而输入至延长线装置本体103中。其中，突波保护电路1031将该突波经过分阶段地抑制后，才输入至插座装置1032，借以保护连接于该多个插座装置1032的电子设备。
如图1所示，突波保护电路1031包含：第一突波保护装置10311、电感10312，以及第二突波保护装置10313。其中，该第一及第二突波保护装置10311、10313分别用以对该突波进行第一次及第二次的抑制，而该电感10312则用以传导该突波。在现有技术中，该第一突波保护装置10311以及第二突波保护装置10313可采用金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor，MOV)、气体放电管(Gas Discharge Tube，GDS)，或瞬态电压抑制器(Transient VoltageSuppressor，TVS)。然而，传统的突波保护电路1031中所采用的电感10312具有价格昂贵以及体积庞大的缺点。因此，也相对造成了延长线装置10在生产时，制造成本居高不下以及总体积庞大的问题。
但随着人们对电器用品安全性的日益要求，有关突波保护电路的安规标准也日益严苛。UL1449是UL(Underwriters Laboratories Inc.)安规实验室提出的突波保护电路安规标准，该标准在第2版本中规定雷击模拟测试。该测试以6000伏特电压与500安培电流输入至具有突波保护电路的电子设备中，且要求该突波保护电路在此状况下所输出的电压不得超过330伏特的箝位电压(Clamping Voltage)。
然而，在2006年9月29日发表的第3版本UL1449安规标准中，雷击模拟测试的规格提升至6000伏特电压与3000安培电流的雷击模拟测试，并要求受测试的突波保护电路所输出的电压同样不得超过330伏特的箝位电压。经过实验的确认，符合第2版本要求的突波保护电路，在第3版本模拟条件下进行测试时，所产生的箝位电压至少都高于400伏特。因此，传统延长线装置中的突波保护电路已无法满足第3版本的UL1449安规标准。
为能合乎第三版本UL1449的安规标准，现有技术提出了具有多阶式突波保护的延长线装置。如图1所示，其为具有突波保护电路1031的延长线装置10，其中，延长线装置10包含：插头装置101、导线102，以及延长线装置本体103；另外，插头装置101包含三个插头接脚1011，而延长线装置本体103包含突波保护电路1031以及多个插座装置1032。
在突波发生时，该突波经由三个插头接脚1011其中任一个，输入至插头装置101，再经由导线102而输入至延长线装置本体103中。其中，突波保护电路1031将该突波经过分阶段地抑制后，才输入至插座装置1032，借以保护连接于该多个插座装置1032的电子设备。
如图1所示，突波保护电路1031包含：第一突波保护装置10311、电感10312，以及第二突波保护装置10313。其中，该第一及第二突波保护装置10311、10313分别用以对该突波进行第一次及第二次的抑制，而该电感10312则用以传导该突波。在现有技术中，该第一突波保护装置10311以及第二突波保护装置10313可采用金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor，MOV)、气体放电管(Gas Discharge Tube，GDS)，或瞬态电压抑制器(Transient VoltageSuppressor，TVS)。然而，传统的突波保护电路1031中所采用的电感10312具有价格昂贵以及体积庞大的缺点。因此，也相对造成了延长线装置10在生产时，制造成本居高不下以及总体积庞大的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种具有突波保护电路的延长线装置，以符合第3版本的UL1449安规标准，且本发明从设计上考虑兼具体积轻巧与低成本的优点，在产业上的利用确有其必要。
本发明的目的在于提出一种具有突波保护电路的延长线装置，其可在突波产生时分阶段地抑制该突波，以保护连接于延长线装置的电子设备。
本发明的另一目的在于提出一种体积轻巧且成本低廉的具有突波保护电路的延长线装置。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的该延长线装置包含：
插头装置，包含多个插头接脚用以插接至插座；以及
延长线装置本体，包含第一突波保护装置、缓冲导电装置、第二突波保护装置以及多个插座装置，其中第一突波保护装置连接于插头装置用以抑制该突波，缓冲导电装置连接于第一突波保护装置以提供突波传导路径而延迟突波的传递时间，第二突波保护装置连接于缓冲导电装置以再次抑制该突波，多个插座装置则连接于第二突波保护装置以连接电子设备，该缓冲导电装置为导电线圈、围绕该延长线装置本体的电线、或具有螺旋状导电路径的印刷电路板。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的第一突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的第二突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
本发明具有体积轻巧与成本低廉的优点。
本发明的目的在于提出一种具有突波保护电路的延长线装置，其可在突波产生时分阶段地抑制该突波，以保护连接于延长线装置的电子设备。
本发明的另一目的在于提出一种体积轻巧且成本低廉的具有突波保护电路的延长线装置。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的该延长线装置包含：
插头装置，包含多个插头接脚用以插接至插座；以及
延长线装置本体，包含第一突波保护装置、缓冲导电装置、第二突波保护装置以及多个插座装置，其中第一突波保护装置连接于插头装置用以抑制该突波，缓冲导电装置连接于第一突波保护装置以提供突波传导路径而延迟突波的传递时间，第二突波保护装置连接于缓冲导电装置以再次抑制该突波，多个插座装置则连接于第二突波保护装置以连接电子设备，该缓冲导电装置为导电线圈、围绕该延长线装置本体的电线、或具有螺旋状导电路径的印刷电路板。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的第一突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
在本发明的一个优选实施例中，所提出的第二突波保护装置包含：金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器。
本发明具有体积轻巧与成本低廉的优点。
附图说明
图1为传统具有突波保护电路的延长线装置。
图2为本发明的第一优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
图3为本发明的第二优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
图4为本发明的第三优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
其中，附图标记说明如下：
10、20、30、40 延长线装置
101、201、301、401 插头装置
102、202、302、402 导线
103、203、303、403 延长线装置本体
1011、2011、3011、4011 多个插头接脚
1031、2031、3031、4031 突波保护电路
1032、2032、3032、4032 多个插座装置
10311、20311、30311、40311 第一突波保护装置
10312、20312、30312、40312 缓冲导电装置
10313、20313、30313、40313 第二突波保护装置
403121 螺旋状导电路径
图2为本发明的第一优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
图3为本发明的第二优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
图4为本发明的第三优选实施例中具有突波保护电路的延长线装置示意图。
其中，附图标记说明如下：
10、20、30、40 延长线装置
101、201、301、401 插头装置
102、202、302、402 导线
103、203、303、403 延长线装置本体
1011、2011、3011、4011 多个插头接脚
1031、2031、3031、4031 突波保护电路
1032、2032、3032、4032 多个插座装置
10311、20311、30311、40311 第一突波保护装置
10312、20312、30312、40312 缓冲导电装置
10313、20313、30313、40313 第二突波保护装置
403121 螺旋状导电路径
具体实施方式
图2显示本发明第一优选实施例的具有突波保护电路的延长线装置20示意图。如图2所示，延长线装置20包含插头装置201、导线202，以及延长线装置本体203；其中，插头装置201包含多个插头接脚2011，而延长线装置本体203包含突波保护电路2031以及多个插座装置2032。在本实施例中，突波保护电路2031包含第一突波保护装置20311、缓冲导电装置20312，以及第二突波保护装置20313，尤其，本实施例的缓冲导电装置20312为导电线圈。此外，第一突波保护装置20311以及第二突波保护装置20313可采用包含金属氧化物变阻器、气体放电管，或瞬态电压抑制器的电路；优选的是，本实施例采用具有金属氧化物变阻器的电路。
在图2中，导线202的一端连接于插头装置201，而导线202的另一端则连接于延长线装置本体203，更详细地说，导线202的另一端连接于突波保护电路2031中的第一突波保护装置20311。另外，第一突波保护装置20311与第二突波保护装置20313分别连接于缓冲导电装置20312的两端，而插座装置2032则连接于第二突波保护装置20313。
如图2所示，延长线装置20在一般的使用状态中，插头装置201的多个插头接脚2011插接至可提供电源的插座(图未示出)中，而该插座所提供的电力则依序经由插头装置201、导线202、第一突波保护装置20311、缓冲导电装置20312、第二突波保护装置20313，最后抵达多个插座装置2032，以供应电力给多个插座装置2032所连接的电子设备(图未示出)。
在突波产生时，该突波经由多个插头接脚2011流经插头装置201、导线202而进入第一突波保护装置20311中，使得该突波受到第一阶的抑制。该突波接着继续流经缓冲导电装置20312，其中，该缓冲导电装置20312用以提供该突波传导路径以延迟该突波的传递时间；借此，当突波输入至第二突波保护装置20313时，则该第二突波保护装置20313可被使能以再次抑制该突波。
最后，当经过二阶段抑制的突波抵达多个插座装置2032时，由于该突波已被充分地抑制，因此延长线装置20可产生符合UL1449第3版的安规标准所要求的330伏特的箝位电压，因而避免损坏连接于该延长线装置20的电子设备。然而本发明并不限定仅能采用二个突波保护装置以抑制突波，本领域技术人员应当可基于本发明的精神加以更改，以三阶段或更多阶段的方式抑制突波。
本发明中的缓冲导电装置20312的主要目的是提供突波缓冲传导路径，借以延迟突波由第一突波保护装置20311传导至第二突波保护装置20313的时间，致使第二突波保护装置20313可确实被使能以再次抑制该突波。因此，本实施例利用金属导线卷绕而成的导电线圈作为缓冲导电装置20312以取代现有技术的电感元件，借此，可改善电感元件所造成的体积庞大且成本昂贵的问题。然而为求图2的简洁，仅示出导电线圈以进行示意，本领域技术人员应当可针对插头接脚2011的数量而采用适当的导电线圈数量。
图3显示本发明第二优选实施例的具有突波保护电路的延长线装置30示意图。如图3所示，延长线装置30包含插头装置301、导线302，以及延长线装置本体303；同样地，插头装置301包含多个插头接脚3011，而延长线装置本体303包含突波保护电路3031以及多个插座装置3032。在突波保护电路3031中，仍包含第一突波保护装置30311、缓冲导电装置30312，以及第二突波保护装置30313。本实施例有别于第一优选实施例之处，在于缓冲导电装置30312为电线，其围绕该延长线装置本体303，且该电线的两端分别连接于第一突波保护装置30311，以及第二突波保护装置30313。借此设计，可进一步减少缓冲导电装置30312在突波保护电路3031中所占的体积，从而达到缩减延长线装置本体303体积的功效。本实施例并不局限缓冲导电装置30312以何种方式围绕延长线装置本体303，本领域技术人员应当可基于本发明的精神而进行各种修改。此外，由于本实施例的各元件功能均与图2所示实施例相同，因此下文即不再行赘述。
图4显示本发明第三优选实施例的具有突波保护电路的延长线装置40示意图。图4显示，延长线装置40包含插头装置401、导线402，以及延长线装置本体403；另外，插头装置401包含多个插头接脚4011，而延长线装置本体403包含突波保护电路4031以及多个插座装置4032。相同于上述两个实施例，突波保护电路4031也包含第一突波保护装置40311、缓冲导电装置40312，以及第二突波保护装置40313。本实施例有别于第一及第二优选实施例之处，在于缓冲导电装置40312为具有螺旋状导电路径403121的印刷电路板，该螺旋状导电路径403121的两端分别连接于第一突波保护装置40311及第二突波保护装置40313。同样，本实施例并不限于仅能在印刷电路板上施行螺旋状导电路径403121，其它任何可实施于印刷电路板上的导电路径均不脱离本发明的精神。此外，由于本实施例各元件功能均与图2、图3所示的实施例相同，因此下文即不再行赘述。
由以上说明应可了解，本发明所提出的具有突波保护电路的延长线装置中，利用缓冲导电装置替代了传统突波保护电路中的电感元件，从而使得延长线装置具有体积轻巧且成本低廉的特性。此外，本发明的延长线装置也可达成分阶段抑制突波以符合第3版UL1449的安规标准，故极具有产业实用性。
本发明可由本领域技术人员进行各种修改，然而均不脱离所附权利要求的保护范围。
在图2中，导线202的一端连接于插头装置201，而导线202的另一端则连接于延长线装置本体203，更详细地说，导线202的另一端连接于突波保护电路2031中的第一突波保护装置20311。另外，第一突波保护装置20311与第二突波保护装置20313分别连接于缓冲导电装置20312的两端，而插座装置2032则连接于第二突波保护装置20313。
如图2所示，延长线装置20在一般的使用状态中，插头装置201的多个插头接脚2011插接至可提供电源的插座(图未示出)中，而该插座所提供的电力则依序经由插头装置201、导线202、第一突波保护装置20311、缓冲导电装置20312、第二突波保护装置20313，最后抵达多个插座装置2032，以供应电力给多个插座装置2032所连接的电子设备(图未示出)。
在突波产生时，该突波经由多个插头接脚2011流经插头装置201、导线202而进入第一突波保护装置20311中，使得该突波受到第一阶的抑制。该突波接着继续流经缓冲导电装置20312，其中，该缓冲导电装置20312用以提供该突波传导路径以延迟该突波的传递时间；借此，当突波输入至第二突波保护装置20313时，则该第二突波保护装置20313可被使能以再次抑制该突波。
最后，当经过二阶段抑制的突波抵达多个插座装置2032时，由于该突波已被充分地抑制，因此延长线装置20可产生符合UL1449第3版的安规标准所要求的330伏特的箝位电压，因而避免损坏连接于该延长线装置20的电子设备。然而本发明并不限定仅能采用二个突波保护装置以抑制突波，本领域技术人员应当可基于本发明的精神加以更改，以三阶段或更多阶段的方式抑制突波。
本发明中的缓冲导电装置20312的主要目的是提供突波缓冲传导路径，借以延迟突波由第一突波保护装置20311传导至第二突波保护装置20313的时间，致使第二突波保护装置20313可确实被使能以再次抑制该突波。因此，本实施例利用金属导线卷绕而成的导电线圈作为缓冲导电装置20312以取代现有技术的电感元件，借此，可改善电感元件所造成的体积庞大且成本昂贵的问题。然而为求图2的简洁，仅示出导电线圈以进行示意，本领域技术人员应当可针对插头接脚2011的数量而采用适当的导电线圈数量。
图3显示本发明第二优选实施例的具有突波保护电路的延长线装置30示意图。如图3所示，延长线装置30包含插头装置301、导线302，以及延长线装置本体303；同样地，插头装置301包含多个插头接脚3011，而延长线装置本体303包含突波保护电路3031以及多个插座装置3032。在突波保护电路3031中，仍包含第一突波保护装置30311、缓冲导电装置30312，以及第二突波保护装置30313。本实施例有别于第一优选实施例之处，在于缓冲导电装置30312为电线，其围绕该延长线装置本体303，且该电线的两端分别连接于第一突波保护装置30311，以及第二突波保护装置30313。借此设计，可进一步减少缓冲导电装置30312在突波保护电路3031中所占的体积，从而达到缩减延长线装置本体303体积的功效。本实施例并不局限缓冲导电装置30312以何种方式围绕延长线装置本体303，本领域技术人员应当可基于本发明的精神而进行各种修改。此外，由于本实施例的各元件功能均与图2所示实施例相同，因此下文即不再行赘述。
图4显示本发明第三优选实施例的具有突波保护电路的延长线装置40示意图。图4显示，延长线装置40包含插头装置401、导线402，以及延长线装置本体403；另外，插头装置401包含多个插头接脚4011，而延长线装置本体403包含突波保护电路4031以及多个插座装置4032。相同于上述两个实施例，突波保护电路4031也包含第一突波保护装置40311、缓冲导电装置40312，以及第二突波保护装置40313。本实施例有别于第一及第二优选实施例之处，在于缓冲导电装置40312为具有螺旋状导电路径403121的印刷电路板，该螺旋状导电路径403121的两端分别连接于第一突波保护装置40311及第二突波保护装置40313。同样，本实施例并不限于仅能在印刷电路板上施行螺旋状导电路径403121，其它任何可实施于印刷电路板上的导电路径均不脱离本发明的精神。此外，由于本实施例各元件功能均与图2、图3所示的实施例相同，因此下文即不再行赘述。
由以上说明应可了解，本发明所提出的具有突波保护电路的延长线装置中，利用缓冲导电装置替代了传统突波保护电路中的电感元件，从而使得延长线装置具有体积轻巧且成本低廉的特性。此外，本发明的延长线装置也可达成分阶段抑制突波以符合第3版UL1449的安规标准，故极具有产业实用性。
本发明可由本领域技术人员进行各种修改，然而均不脱离所附权利要求的保护范围。