多輸出器件的製作方法
2023-06-02 21:01:21
專利名稱：多輸出器件的製作方法
技術領域：
概括地說，本實用新型涉及電路保護器件，具體地說，本實用新型涉及一種能使電路免受瞬態電壓影響的多輸出器件。
大多數現有的多輸出器件都沒有發光指示器。現行的多輸出電氣器件其外殼然用膠木或酚醛材料，因而外殼受撞擊或跌落地後容易破裂，特別是受熱時變脆，且使使用者在撥除器件時造成危險，此外這種材料不能重複使用。另外，現行設計中相反極性之間沒有絕緣。
外庶瞬變電壓可能是由直接或感應的雷擊引起的，也可能是由電力系統的開關操作，例如接通或切斷大型電動機或發電機所引起的。外部產生的外庶瞬變電壓是隨機的，預測不了的。這些瞬變過程的上升時間往往非常之快，其峰值電壓可能大於10千伏、能量低。儘管能量低，但高電壓會損壞家庭和辦公室的電子設備。
眾所周知，電壓浪湧可以被衰減或轉移。履行這些措施的保護器必須要能處理所要求的能量，以及能快速反應。若保護器動作不夠快，則電壓浪湧就會通過保護器進入各電子設備，引起損傷。
電壓浪湧的能量過高時會使保護器損壞，或者這些保護器經過多次電壓浪湧衝擊之後會結束它們的使用壽命。因此，使用者需要具備測知保護器是否仍能起保護作用的一些方法。這可通過警報、發光、其它指示器或這些方式的組合加以實現。
電力線、電話和其它系統的接線經常會出差錯。或者正確接線的系統因其中一根導線在暴風雨或施工期間折斷而誤操作。許多設備可能不接地工作，或地線和中性線對調，或甚至於火線與中性線對調。這樣，使用者觸及這些設備時就會有觸電的危險。
某些設備要求導線的極性正確。舉例說，電話通常能在各導線反接的情況下工作，但傳真、數據機和其它電信設備則不然。
本發明的目的是提供一種能有效地保護電氣及電子產品免受電壓浪湧及過載影響的多輸出器件。這是用一種划算的設計完成的。所安裝的發光指示器起著可視信號的作用，以指明系統是否仍然在工作，以及指明系統是否正確的接線。
本發明的另一個目的是提供這樣一種多輸出器件，這種多輸出器件由於其外殼上形成一個斜面而使人們容易見到發光指示器，由於採用熱塑材料而容易大量生產，以及由於在相反極性之間採用塑料而使之隔開。
本發明的再一個目的是提供一種具有諸如電力線路保護、電話線路保護和／或布線故障檢測等功能的多輸出器件。
本實用新型的多輸出器件，其特徵在於包括塑料外殼，包括主外殼、底蓋、以及面板，機械、電氣及電子零件配置或支承在外殼上，採用圓柱形或方形公觸頭的公接觸插頭，包括中性線插頭、地線插頭和火線插頭；地線插座呈T形，以分布正面插座、左側插座和右側插座的位置，這些插座由螺釘連接到地插頭，並為底蓋所支承，中性片，將左側中性線插座、右側中性線插座和正面中性線插座連接在一起，且用螺釘裝配到主外殼上，其中正面中性線插座由螺釘連接到中性線插頭，火線連接片，將左側火線插座、正面火線插座、右側火線插座以及熔絲夾出端連接起來，並用螺釘裝配到主外殼上；電源印刷電路板，其上裝配有電子元件以及熔絲夾入端，且固定到底蓋上；熔絲抽櫃，其上裝有熔絲和備用熔絲，且插在底蓋上，用熔絲使熔絲夾入端和熔絲夾出端之間形成電接觸；軟導線，用以使火線插頭和熔絲夾入端之間形成電接觸；保護三線系統的電力線路電壓浪湧保護電路；用於電力線路的三線布線故障指示器電路。
綜合來說，本實用新型的多輸出器件不單提供過載保護，並設有備用熔絲，以便熔絲熔掉後能即時更換。另外此器件更備有浪湧保護及布線故障指示電路。用以保護電力三線系統的電力免受浪湧電壓衝擊。而用於電力線故障指示器電路更可顯示三線接駁是否正確。
現在參照附圖，通過實例對本實用新型進行詳盡的描述。
圖1是示出了各輸出的連接導線、鉚釘、正面和側面金屬觸點，顯示部分和主外殼的正視圖。
圖2是示出了主外殼、底蓋和正面板內的各連接線和裝配好的各零部件的側視剖面圖。該組件表示本發明所要求保護的一種設計，在「A」部分中有一個電話塞孔，在「B」部分中有一個發光指示器。從圖中還可以看到，組件的中性插腳用螺釘連接到中性插座。
圖3的另一個側視剖面圖示出了火線和地線插腳裝在外殼上並分別用螺釘連接到火線插座線及地線插座的情況。
圖4是本發明所要求保護的另一種設計，示出了代替圖2「A」部分中的電話塞孔採用類似外殼的同軸塞孔。
圖5是本發明所要求保護的另一種設計，分別不帶圖2「A」部分和圖4中所示的電話塞孔或同軸塞孔，且可用於本發明所要求保護的沒有電壓浪湧保護的基本設計，和用於本發明所要求保護的採用類似外殼的設有電壓浪湧保護和發光指示器的另一種設計中。
圖6是沒有圖2中「B」部分所示的發光指示器的本發明所要求保護的基本設計的一部分。
圖7是本發明所要求保護的基本設計的部件分解圖。
圖8是電力線路或三線系統的電壓過渡保護電路的原理圖。
圖9是象電話線路或電視電纜之類的雙線系統的電壓過渡保護電路的原理圖。
參照附圖，本發明的分流器件有一個外殼，該外殼由主外殼1、底蓋2和面板15組成，它們最好由熱塑性材料模塑製成。機械、電氣和電子元件都裝設或支撐在這些外殼上。中性線插腳7由黃銅製成、裝在底蓋2上，且連同裝在黃銅中性片20頂部的黃銅材料製成的正面中性線插座11一起由螺釘8連接在一起，主外殼1也是用螺釘8與底蓋2裝配在一起的。中性片20用鉚釘12連接到左側的中性線插座13和右側的中性線插座39上，並用螺釘37裝配到主外殼1上。
用黃銅製成的火線插腳26用螺釘40裝配在底蓋2上並連接AWG(美國線規)14號的軟電線27。火線27連接到用鍍鎳黃銅材料製成的熔絲夾入端30上。熔絲夾入端30用鉚釘41裝在電源PCB(印刷電路板)17上。電源PCB17則焊接在底蓋2上。熔絲抽櫃4將熔絲29和備用熔絲5固定住，並將熔絲29連接到也是由鍍鎳的黃銅材料製成的熔絲夾出端3上。
熔絲夾出端3用鉚釘41裝配在黃銅材料製成的火線連接片6上。火線連接片6藉助於鉚釘42將左側火線插座14、正面火線插座22和右側火線插座21連接起來，並用螺釘36裝設在主外殼1中。
接地插腳28由黃銅材料製成，用螺釘43裝設在底蓋2上並連接到接地插座19上。接地插座19呈T字形供分布正面插座45、左側插座46和右側插座44的位置之用。
外殼螺釘31插入到底蓋2後側，擰緊後與主外殼1裝配在一起。外殼螺釘38也插入底蓋2的後側，擰緊後與面板15裝配在一起。
圖2中的A部分表示備有電信保護型的電話塞孔10，它裝在電話印刷電路板9上，且為主外殼1所支承，而測試按鈕24及彈簧片25構成之測試開關與開光描示器23亦裝在為主外殼1支承的電話印刷電路板9上。
圖4為同軸電路保護型號，同軸塞孔32裝在印刷電路板34上，且為金屬框架33所支承固定於主外殼1上。
而圖5，6為基本型號之A、B部分。
圖8是電力線路電壓瞬變保護電路的原理圖。熔絲29保護線路避免過載。電壓浪湧保護有兩個階段。第一階段由線路濾波器65進行保護。這個線路濾波器使高能高壓浪湧衰減，但衰減之後電壓電平仍然可能很高。第二階段由電壓浪湧保護器49、50、51進行保護。電壓浪湧保護器可以是雙向齊納二極體、金屬氧化物壓敏電阻、放電電容器或其它非線性的電壓箝位器件。雙向齊納二極體用於快速響應及精確的電壓箝位。放電電容器則用來耗散高能電壓浪湧。如果想要作高能量、快速響應及精確的電壓箝位，可將雙向齊納二極體與放電電容器並聯使用。如果預計只有低能量的電壓浪湧，則可只採用金屬氧化物壓敏電阻。這些僅是採用雙向齊納二極體、金屬氧化物壓敏電阻、放電電容器及其它非線性電壓箝位器件作為電壓浪湧保護器的各種變化的其中兩個實例。用於電力線保護器的信號電路由熔絲48、電壓浪湧保護器49、50、發聲警報電路53、54、55、64以及帶有電阻器56和發光指示器16的發光指示電路所組成。象MOV(金屬氧化物壓敏電阻)和二極體之類的一些保護器，其使用壽命有限。若電壓浪湧保護器壽命終止，則電壓浪湧抑制器49和／或50的電阻低，於是熔絲48會因過電流而熔斷。這會使通常亮著的發光指示器16熄滅。電阻器56是發光指示器16的限流電阻。發聲警報電路由二極體54、電容器53和電阻器64組成，二極體54限制沿電阻器64至二極體54方向的電流，電容器53濾除信號波的正向部分，電阻器64則為蜂嗚器55的限流電阻。熔絲48短接時，電流不流經發聲警報電路。電壓浪湧抑制器的使用壽命終止時，其電阻變低，使大量電流流過熔絲48，將熔絲48熔斷。於是電流離開熔絲48改道經元件55、54、64被引到發聲警報電路，從而使警報器發出聲音。圖9是雙線系統的保護電路。67是電壓浪湧保護器。發光功能元件包括電阻器72和發光指示器73，警報功能元件包括電容器68、二極體70、電阻器71和蜂嗚器69。這種保護器電路的工作原理與剛才所述的電力系統信號電路相同，只是用一個從信號接至地的保護器，以取代三個保護器。
如果超過電壓浪湧保護器處理能力的電壓浪湧經過熔絲48、52和66時，沿著電壓浪湧保護路徑連接的熔絲48、52和66就會熔斷。熔絲48保護電壓浪湧保護器49、50。熔絲52保護電壓浪湧保護器51。熔絲66保護電壓浪湧保護器67。
接線故障指示器有兩種電路形式。圖8示出了電力線的接線故障指示器。該指示器由二極體58、電阻器59、60、61、電晶體62和發光指示器63所組成。只有當火線、中性線和地線正確接線或中性線和地線互換時發光指示器63才亮。二極體58是在發光指示器63或電晶體62因反向電壓達最大值而擊穿時才需要的，它也可與電阻器61串聯配置。火線、中性線和地線正確連接時，就是說中性線和地線有相同的電壓，沒有電流流入電晶體62的基極，因而電晶體62截止。電流從二極體58通過電阻器61並通過發光指示器63，從而使發光指示器63發亮。
若火線或地線開路，則沒有通路可供電流流經發光指示器63，因而發光指示器63不亮。如果地線開路或火線和中性線互換或火線和地線互換時，電流就流入電晶體62的基極，促使電晶體62導通，並從發光指示器63吸取電流，於是發光指示器63熄滅。
圖9示出了雙線系統的接線故障指示器。該指示器由開關24、電阻器74、雙向發光二極體LED23所組成。開關24防止在沒有測試接線反接時給線路加上負荷。按壓測試按鈕時，若信號線對地為正，則雙向LED以某種顏色發光，不然則雙向LED以另一種顏色發光。LED表示各導線的接線是否正確或反接。電阻器則限制流經電路的電流。
正面和側面的輸出可以改變成任何國際標準，面板15的顏色可以變化及編碼成具有要求保護的所需功能，並且使外表更吸引人。
雖然本發明就基本實施例進行了詳細介紹，但在不脫離本發明在下述權利要求書中所述和限定的範圍的精神實質的前提下是可以對上述實旋例進行變化和修改的。
權利要求1.一種多輸出器件，其特徵在於包括塑料外殼，包括主外殼1、底蓋2、以及面板15，機械、電氣及電子零件配置或支承在外殼上，採用圓柱形或方形公觸頭的公接觸插頭，包括中性線插頭7、地線插頭28和火線插頭26；地線插座19呈T形，以分布正面插座45、左側插座46和右側插座44的位置，這些插座由螺釘43連接到地插頭28，並為底蓋2所支承，中性片20，將左側中性線插座13、右側中性線插座39和正面中性線插座11連接在一起，且用螺釘37裝配到主外殼1上，其中正面中性線插座11由螺釘8連接到中性線插頭7，火線連接片6，將左側火線插座14、正面火線插座22、右側火線插座21以及熔絲夾出端3連接起來，並用螺釘36裝配到主外殼1上；電源印刷電路板17，其上裝配有電子元件以及熔絲夾入端30，且固定到底蓋2上；熔絲抽櫃，其上裝有熔絲29和備用熔絲5，且插在底蓋2上，用熔絲29使熔絲夾入端30和熔絲夾出端3之間形成電接觸；軟導線27，用以使火線插頭26和熔絲夾入端30之間形成電接觸；保護三線系統的電力線路電壓浪湧保護電路；用於電力線路的三線布線故障指示器電路。
2.根據權利要求1的多輸出器件，其特徵在於包括發光指示器16及附加零件電話塞孔10，裝在電話印刷電路板9上，且為主外殼1所支承；測試按鈕24和發光指示器23，也裝在電話印刷電路板9上，且為主外殼1所支承；用於電話線路的雙線電壓浪湧保護電路；用於電話線路的布線反接指示器。
3.根據權利要求1的多輸出器件，其特徵在於包括發光指示器16及其它附加零件同軸塞孔32，裝在印刷電路板34上，且為金屬框架33所支承；用於同軸線路的雙線電壓浪湧保護電路。
4.根據權利要求1的多輸出器件，其特徵在於其電力線電壓浪湧保護電路包括一個電壓浪湧保護器，設在火線輸出端與中性線輸出端之間，另一個電壓浪湧保護器，連接在火線輸出端與地線輸出端之間，還有一個電壓浪湧保護器連接在中性線輸出端與地線輸出端之間，所述保護器可以是雙向齊納二極體、金屬氧化物壓敏電阻、放電電容器或這些器件的組合，
5.根據權利要求2或3的多輸出器件，其特徵在於，該雙線電壓浪湧保護電路有一個保護器。
6.根據權利要求4的多輸出器件，其特徵在於包括警報電路，該警報電路包括並聯連接的一個電容器和一個蜂嗚器，該並聯電路與一個二極體和一個電阻相串聯，該串並聯電路再與一個熔絲相併聯，該警報電路連接在火線與保護器之間。
7.根據權利要求4的多輸出器件，其特徵在於包括發光指示器電路，所述發光指示器電路包括與電阻器串聯的氖燈或二極體，所述發光指示器電路與從火線至中性線的保護器相併聯。
8.根據權利要求4的多輸出器件，其特徵在於包括線路濾波器，該線路濾波器有兩個磁耦合的線圈，其中一個線圈與電力線路相串聯，另一個線圈與中性線相串聯。
9.根據權利要求4的多輸出器件，其特徵在於包括沿火線連接的熔絲。
10.根據權利要求1的多輸出器件，其特徵在於包括線路故障指示器電路，所述線路故障指示器電路有一個電晶體，該電晶體的集電極與中性線相連接，基極通過電阻器與火線以及與地線相連接，發光指示器與電晶體的基極、集電極及發射極相連接，發光指示器可以是發光二極體或氖燈。
11.根據權利要求10的多輸出器件，其特徵在於，一個二極體連接在火線與電晶體的集電極之間，以防止電晶體或發光二極體擊穿。
12.根據權利要求1的多輸出器件，其特徵在於包括線路反接指示器電路，所述線路反接指示器電路包括兩個二極體，後者連接成雙向二極體，雙向二極體連接成發出信號及返回，一個開關與該二極體串聯。
專利摘要一種多輸出器件，包括一系列電路電壓浪湧抑制電路，電力線布線故障檢驗電路和信號對地接線反接檢驗電路。各線路串聯連接有信號器，以指示保護器是否在起保護作用。抑制器和其中一個指示器串聯連接有熔絲，從而使熔絲在電壓浪湧高於預定的極限值時熔斷，促使指示器改變狀態。一個布線故障指示器跨接線路和負荷，該指示器有兩種形式，一種形式供三級系統用，另一種形式供雙線系統用。
文檔編號H01H85/30GK2173473SQ9321164
公開日1994年8月3日 申請日期1993年5月11日 優先權日1993年5月11日
發明者劉永興 申請人:美國新興有限公司