一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块及电路板

技术领域

本发明涉及告警防雷设备的技术领域，尤其涉及一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块及电路板。

背景技术

防雷器，也叫浪涌保护器(英文名：Surge protection Device，简称：SPD)，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

由于5G信号频率高，发射距离短，因此，若需要实现与4G网络同样的覆盖面，则需要增基站布置密度，因此5G基站被安装到建筑物、电线杆等恶劣暴露环境下的情况更多；并且5G通信采用MIMO或AAU天线系统，基站体积越来越小，而高频信号及天线辐射角度的增大，对雷击的安全隐患防范要更加严格；另外，5G通信设备的小型化发展和总体成本控制，对新一代可直接安装于5G电源板(PCB)上的微型大通流防雷模块的需求更加迫切。

对于传统的防雷器而言，产品体积较大，可设计的空间较大，因此设计难度交底；但对于5G板载式防雷器而言，防雷器在具备大通流能力的同时，还需要具备微型化特点，则在设计各模块时，必须严格考虑空间问题，同时需要满足5G电源板载式防雷器的功能需求，因此对防雷器的设计提出了更高的要求。

本技术针对以上背景和问题，提出一种新型的5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块及电路板，用于低压配供电系统与用电设备的雷电或其它瞬时过电压的电涌保护，通过对压敏电阻的合理分布及应用，并通过设计合理的防雷单元及脱扣、告警方式，实现小体积、大通流板载式防雷器的技术突破。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块及电路板，旨在解决现有技术中的低压电源防雷模块体积大，其防雷击的电流小的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块，所述低压电源防雷模块包括防雷盒体、第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元、开关型防雷单元以及多个电极；其中，所述第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元和所述开关型防雷单元面对面设置在所述防雷盒体内，所述第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元和所述开关型防雷单元通过所述多个电极电气连接，其中，所述多个电极伸出所述防雷盒体外。

进一步的，所述防雷盒体包括防雷底座和防雷盖体，所述防雷底座包括第一挡板、第二挡板、第三挡板以及防雷底板；其中，所述第一挡板与所述第二挡板平行设置，且均与所述第三挡板垂直设置；所述第一挡板、第二挡板、第三挡板均垂直树立在所述防雷底板上。

进一步的，所述第一限压型防雷单元放置在所述第一挡板的外侧边，所述第二限压型防雷单元放置在所述第二挡板的外侧边，所述第三限压型防雷单元放置在所述第三挡板的外侧边；其中，所述第一挡板、第二挡板、第三挡板围合成一开口容腔，所述开关型防雷单元位于所述开口容腔内。

进一步的，所述第一限压型防雷单元的一端和所述第三限压型防雷单元的一端通过第一弹片电连接形成第一电极；所述第二限压型防雷单元的一端和所述第三限压型防雷单元的另一端通过第二弹片电连接形成第二电极；所述第一限压型防雷单元和所述第二限压型防雷单元的另一端通过第三弹片均电连接所述开关型防雷单元的一端，所述开关型防雷单元的另一端为第三电极。

进一步的，所述第三弹片呈“Y”字形状。

进一步的，所述开口容腔分为第一容腔和第二容腔，所述开关型防雷单元位于所述第一容腔内；其中，所述第二容腔内还设有弹簧，用于抵接所述第一弹片。

进一步的，所述第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元为压敏电阻。

进一步的，所述开关型防雷单元为气体放电管。

进一步的，所述防雷底座上设有四个卡扣，用于扣合所述防雷盖体。

为实现上述目的，本发明实施例还提出一种具有低压电源防雷模块的电路板，所述电路板包括电路板主体和上述所述的低压电源防雷模块，所述低压电源防雷模块安装在所述电路板主体上。

相对于现有技术，本发明提出的技术方案中，通过面对面的设置第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元和开关型防雷单元，其结构设计新颖、小巧，有效节约空间，符合板载式防雷器小型化的需求；且具备多个防雷单元，满足大通流防雷需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块一实施例的外形结构示意图；

图2为图1中低压电源防雷模块的分解结构示意图；

图3为图2中低压电源防雷模块的组合结构示意图；

图4为图2中防雷底座的结构示意图；

图5为图1中低压电源防雷模块的电气原理图；

图6为本发明一种具有低压电源防雷模块的电路板一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。

请一并参阅图1至图5，图1为本发明一种5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块一实施例的外形结构示意图；图2为图1中低压电源防雷模块的分解结构示意图；图3为图2中低压电源防雷模块的组合结构示意图；图4为图2中防雷底座的结构示意图；图5为图1中低压电源防雷模块的电气原理图。

如图1和图2所示，本实施例的5G电源板载式防雷器的低压电源防雷模块100主要应用在5G PCB上，该低压电源防雷模块100包括防雷盒体160、第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130、开关型防雷单元140以及多个电极150。

其中，第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130和开关型防雷单元140面对面设置在防雷盒体160内，第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130和开关型防雷单元140通过多个电极150电气连接，其中，多个电极150伸出防雷盒体160外。具体的，多个电极150包括第一电极151、第二电极152以及第三电极153。

本实施提供的低压电源防雷模块100通过面对面的设置第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130和开关型防雷单元140，其结构设计新颖，体积小，能够节约空间；该低压电源防雷模块100含有多个防雷单元，防雷电流大。

在具体应用中，第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130可以为完全相同数值的限压型防雷单元，也可以为不同数值的限压型防雷单元，在此不做限定。为了方便理解，本实施例中，第一限压型防雷单元110与第二限压型防雷单元120面对面设置在防雷盒体160内，第三限压型防雷单元130与开关型防雷单元140面对面设置在防雷盒体160内；其他实施例中，也可以有第一限压型防雷单元110与第三限压型防雷单元130面对面设置在防雷盒体160内等，在此不做限定。

进一步的，防雷盒体160包括防雷底座161和防雷盖体162，防雷底座161上设有四个卡扣1610，用于扣合防雷盖体162。具体的，四个卡扣1610位于防雷底座161的两个对应边，每个边有两个卡扣1610，防雷盖体162对应的位置有卡位，卡扣与卡位配合使得防雷底座161和防雷盖体162扣合成为一体。

如图4所示，防雷底座161包括第一挡板1611、第二挡板1612、第三挡板1613以及防雷底板1614；其中，第一挡板1611与第二挡板1612平行设置，且均与第三挡板1613垂直设置；第一挡板1611、第二挡板1612、第三挡板1613均垂直树立在防雷底板1614上。由此可得，第一挡板1611、第二挡板1612、第三挡板1613形成一个“π”型形状。

本实施例中，第一限压型防雷单元110放置在第一挡板1611的外侧边，第二限压型防雷单元120放置在第二挡板1612的外侧边，第三限压型防雷单元130放置在第三挡板1613的外侧边；其中，第一挡板1611、第二挡板1612、第三挡板1613围合成一开口容腔1615，开关型防雷单元140位于开口容腔1615内。即第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130位于“π”型形状的三个外侧，开关型防雷单元140位于“π”型形状的内部。

本实施例中，第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130以及开关型防雷单元140都是电子元器件；其中，第一限压型防雷单元110、第二限压型防雷单元120、第三限压型防雷单元130为压敏电阻，开关型防雷单元140为气体放电管。压敏电阻和气体放电管均有两个引脚。其电气原理图参见图5。

其中，第一限压型防雷单元110的一端和第三限压型防雷单元130的一端通过第一弹片171电连接形成第一电极151；第二限压型防雷单元120的一端和第三限压型防雷单元130的另一端通过第二弹片172电连接形成第二电极152；第一限压型防雷单元110和第二限压型防雷单元120的另一端通过第三弹片173均电连接开关型防雷单元140的一端，开关型防雷单元140的另一端为第三电极153，具体的，开关型防雷单元140的另一端通过焊接第四弹片174形成第三电极153。

具体的，第一弹片171、第二弹片172、第三弹片173、第四弹片174均为金属弹片，因结构设计，其形状各异，均是为了满足电子元器件之间引脚的电气连接。其中，第三弹片173呈“Y”字形状，具体应用中，“Y”字形状的两个弹片引脚是通过弯折后与第一限压型防雷单元110和第二限压型防雷单元120进行焊接连接，从而形成一个脱离器。脱离器的具体实施方式是第三弹片173(也叫脱扣弹片)一端与第一限压型防雷单元110和第二限压型防雷单元120均通过焊接连接，另一端焊接在开关型防雷单元140上，具体为气体放电管电极上，在大电流情况下，高温使得焊锡熔融，第三弹片173依靠自身弹性进行脱扣，从而保证低压电源防雷模块100在过流过热时的安全。

进一步的，开口容腔1615分为第一容腔1616和第二容腔1617，开关型防雷单元140位于第一容腔1616内；其中，第二容腔1617内还设有弹簧175，用于抵接第一弹片171。具体的，开关型防雷单元140为气体放电管，气体放电管为圆柱形，因此，第一容腔1616内设置有开口圆柱容腔1618，开口圆柱容腔1618的直径大于气体放电管的直径，用于放置气体放电管。开口圆柱容腔1618的开口设计是为了方便第四弹片174的引出。

进一步的，由于弹簧175的直径较小，第二容腔1617可以隔开为多个小容腔，小容腔的直径略大于弹簧175的直径，用于放置弹簧175；小容腔的底部中间可以设有定位柱，用于固定住弹簧175；更进一步的，弹簧175抵接第一弹片171的一端还设有隔离垫片176，用于隔离弹簧175与第一弹片171。其中，隔离垫片176由耐高温材料制成。弹簧175的作用在于：弹簧175具有弹性形变，在低压电源防雷模块100正常工作时处于弹性压缩状态，在大电流情况下，高温使得第一弹片171的焊锡熔融，弹簧175恢复原状，将第一弹片171弹开进行脱扣，从而保证低压电源防雷模块100在过流过热时的安全。

请参阅图6，图6为本发明一种具有低压电源防雷模块的电路板一实施例的结构示意图。

如图6所示，该具有低压电源防雷模块的电路板10包括电路板主体11和低压电源防雷模块100，低压电源防雷模块100安装在电路板主体11上。其中，低压电源防雷模块100的结构参见上文，在此不再赘述。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明提出的技术方案中，通过面对面的设置第一限压型防雷单元、第二限压型防雷单元、第三限压型防雷单元和开关型防雷单元，其结构设计新颖、小巧，有效节约空间，符合板载式防雷器小型化的需求；且具备多个防雷单元，满足大通流防雷需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明实施例的专利范围，凡是在本发明实施例的发明构思下，利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。