高電壓衝擊防護裝置及應用其的視頻裝置的製作方法
2023-06-03 02:11:16
專利名稱：高電壓衝擊防護裝置及應用其的視頻裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高電壓衝擊防護裝置，特別是涉及一種應用於視頻裝置的高電壓衝擊防護裝置。
背景技術：
雷擊是自然現象之一，每次雷擊所產生的電壓高達1億到10億伏特，電流強度達2萬至4萬安培。因此，對於電子設備而言，一旦遭到雷擊，沒有良好的隔離，電子設備就會遭到嚴重破壞。
現有的視頻裝置，如數字/模擬電視調變解調器(TV Tuner)、數字/模擬電視卡/盒、等離子/液晶電視、可攜式移動電視、數位電視機上盒(Set-Top Box)、高解析電視、地面電視接收機、衛星電視卡/盒、車用電視、電視頻號播放系統、DVD播放機、錄放機、監控式攝影系統、網絡監控系統或道路監控系統，一般均由電視頻號輸入端、視頻處理模塊及連接於兩者間的電纜所組成。其中，電視頻號輸入端是用以接收電視頻號(例如天線)，而電纜則將此電視頻號直接傳送至視頻處理模塊。
因此，當電視頻號輸入端接收到高電壓時，此高電壓將通過電纜而直接傷害視頻處理模塊。舉例來說，當架設於屋頂的天線遭到雷擊時，雷擊所造成的電壓將通過電纜而使家中的電視機損壞。再者，若使用者在此時接觸到電視機的外殼導電處，則通過電纜傳送至電視機的電壓也將間接造成使用者電擊傷害。
如何能夠有效地防止雷擊或異常高電壓對視頻裝置的傷害，同時可以正常地傳送電視頻信號至視頻處理模塊，將有助於提高這類視頻裝置使用時的安全性。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種高電壓衝擊防護裝置及應用其的視頻裝置，其具有阻隔電容來阻隔視頻信號中高電壓的成分，以避免後端視頻處理模塊遭受高電壓的衝擊。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種高電壓衝擊防護裝置，由輸入連接器、阻隔電容及輸出連接器所組成。輸入連接器的視頻接收端用以接收來自視頻電纜的一視頻信號。阻隔電容的輸入端電性連接輸入連接器的視頻傳送端，以自視頻傳送端接收視頻信號。而阻隔電容的輸出端則用以耦合併輸出與視頻信號相對應的次信號。輸出連接器的視頻接收端用以接收來自阻隔電容的輸出端的次信號，以通過輸出連接器的視頻傳送端將次信號傳送至視頻處理模塊。此外，輸入連接器的接地電位與輸出連接器的接地電位為電性連接。
本實用新型還提供一種高電壓衝擊防護裝置由輸入連接器、阻隔電容、第一接地電容及輸出連接器所組成。輸入連接器的視頻接收端用以接收來自視頻電纜的一視頻信號。阻隔電容的輸入端電性連接輸入連接器的視頻傳送端，以自視頻傳送端接收視頻信號。而阻隔電容的輸出端則用以耦合併輸出與視頻信號相對應的次信號。輸出連接器的視頻接收端用以接收來自阻隔電容的輸出端的次信號，以通過輸出連接器的視頻傳送端將次信號傳送至視頻處理模塊。此外，第一接地電容的輸入端電性連接輸入連接器的第一接地電位，而第一接地電容的輸出端電性連接輸出連接器的第一接地電位，以隔離輸入連接器的接地電位及輸出連接器的接地電位，從而加強高電壓衝擊的防護效果。
本實用新型還提供一種視頻裝置，由視頻處理模塊及高電壓衝擊防護裝置所組成。其中，高電壓衝擊防護裝置由阻隔電容所組成。阻隔電容的輸入端用以接收視頻信號。而阻隔電容的輸出端則用以耦合併輸出與視頻信號相對應地次信號至視頻處理模塊。
本實用新型還提供一種視頻裝置，由視頻處理模塊及高電壓衝擊防護裝置所組成。其中，高電壓衝擊防護裝置由阻隔電容及第一接地電容所組成。阻隔電容的輸入端用以接收來自視頻信號輸入端的視頻信號。而阻隔電容的輸出端則用以耦合併輸出與視頻信號相對應的次信號至視頻處理模塊。此外，第一接地電容的輸入端是電性連接視頻信號輸入端之第一接地電位，而第一接地電容的輸出端電性連接視頻信號輸出端的第一接地電位，以隔離輸入連接器的接地電位及輸出連接器的接地電位，從而加強高電壓衝擊的防護效果。
因此，本實用新型的高電壓衝擊防護裝置不但可有效地排除異常高電壓衝擊(例如雷擊)對後端視頻處理模塊的影響，並同時能正常地傳遞視頻信號至視頻處理模塊。此外，由於本實用新型的高電壓衝擊防護裝置可有效地排除異常高電壓衝擊對視頻處理模塊的影響，因此應用此高電壓衝擊防護裝置可讓視頻裝置的使用者免受異常高電壓衝擊的電擊傷害。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖1為本實用新型一較佳實施例的高電壓衝擊防護裝置的安裝示意圖；圖2為圖1的高電壓衝擊防護裝置100的功能方塊圖；圖3為圖1的高電壓衝擊防護裝置100的細部電路圖。
其中，附圖標記100高電壓衝擊防護裝置110輸入連接器112第一接地電位 114視頻傳送端116第二接地電位 118視頻接收端120輸出連接器122第一接地電位124視頻接收端126第二接地電位128視頻傳送端130第一接地電容131輸入端132阻隔電容133輸出端134第二接地電容135輸出端136輸出端137輸入端138輸入端150視頻導線 200視頻電纜300視頻處理模塊具體實施方式
參照圖1，為本實用新型一較佳實施例的高電壓衝擊防護裝置的安裝示意圖。圖1中，高電壓衝擊防護裝置100連接於視頻電纜200及視頻處理模塊300之間。也就是說，本實施例的高電壓衝擊防護裝置100可外接於視頻處理模塊300外，以便於使用者安裝及拆卸。
一併參照圖2及圖3，其分別圖示圖1的高電壓衝擊防護裝置100的功能方塊圖及細部電路圖。在此較佳實施例中，高電壓衝擊防護裝置100由輸入連接器110、阻隔電容132及輸出連接器120所組成。其中，輸入連接器110的視頻接收端118用以接收來自視頻電纜(圖1所示的視頻電纜200)的一視頻信號。阻隔電容132的輸入端131電性連接輸入連接器110的視頻傳送端114，以自視頻傳送端114接收視頻信號。而阻隔電容132的輸出端133則用以耦合併輸出與視頻信號相對應的次信號。輸出連接器120的視頻接收端124是用以接收來自阻隔電容132的輸出端133的次信號，以通過輸出連接器120的視頻傳送端128將此次信號傳送至視頻處理模塊。換言之，阻隔電容132將濾除視頻信號中高電壓的成分，並將已濾除高電壓成分的次信號通過輸出連接器120輸出給後端視頻處理模塊。因此，視頻處理模塊將可免於受到高電壓衝擊的影響。
為了讓高電壓衝擊防護的效果更好，本實施例的高電壓衝擊防護裝置100可具有第一接地電容130，此第一接地電容130的輸入端137電性連接輸入連接器110的第一接地電位112，而第一接地電容130的輸出端135電性連接輸出連接器120的第一接地電位122。此外，本實施例的高電壓衝擊防護裝置100更可具有第二接地電容134，此第二接地電容134的輸入端138可電性連接輸入連接器110的第二接地電位116，而第二接地電容134的輸出端136可輸出連接器的第二接地電位126。上述第一接地電容130及第二接地電容134用以隔離輸入連接器110的接地電位及輸出連接器120的接地電位，使得高電壓衝擊的防護效果更好。當然，輸入連接器的接地電位與輸出連接器的接地電位也可為電性連接。
上述阻隔電容132的輸入端131與第一接地電容130的輸出端135及第二接地電容134的輸出端136的空間(C1earance)距離可大於或等於0.4mm，且此阻隔電容132的輸入端131與輸入連接器110的接地電位(例如第一接地電位112及第二接地電位116)間的空間(Clearance)距離也可大於或等於0.4mm，以避免高電壓衝擊防護裝置100遭受雷擊或高電壓衝擊時產生跳電。然而，若阻隔電容132與第一接地電容130、第二接地電容134及輸入連接器110的接地電位間存在絕緣物質，則上述距離的問題可免除。舉例來說，若阻隔電容132、第一接地電容130與第二接地電容134分別由絕緣材料所包覆，則阻隔電容132的輸入端131與第一接地電容130的輸出端135、第二接地電容134的輸出端136及輸入連接器110的接地電位間的空間距離可大於或等於0.08mm。
本實施例的高電壓衝擊防護裝置100還可具有視頻導線150。其中，視頻導線150電性連接輸入連接器110的視頻傳送端114及阻隔電容132的輸入端131。此視頻導線150與輸入連接器110的接地電位(例如輸入連接器110的外殼、第一接地電位112及第二接地電位116)間的距離可大於或等於0.4mm，以避免高電壓衝擊防護裝置100遭受雷擊或高電壓衝擊時產生跳電。
同樣地，若視頻導線150與輸入連接器110的接地電位間存在一絕緣物質則上述距離的問題可免除。舉例來說，若視頻導線150由絕緣材料包覆，則視頻導線150及輸入連接器110的接地電位間的距離可大於或等於0.08mm。
為了達到防雷或高電壓衝擊防護的目的，輸入連接器110及輸出連接器120間的隔離距離需符合空間(Clearance)距離大於或等於0.4mm；沿面(Creepage)距離大於0.6mm的條件。然而，此隔離距離是由所防護的高電壓衝擊的強度而定，若對安全性的要求較高，則輸入連接器110及輸出連接器120間的隔離距離需更大。
更具體地說，阻隔電容132的輸入端131及輸出端133間的距離可大於或等於約0.4mm。此外，第一接地電容130的輸入端137與輸出端135間的距離，以及第二接地電容134的輸入端138與輸出端136間的距離可大於或等於0.4mm。同樣地，此間隙由所防護的高電壓衝擊的強度而定，若對安全性的要求較高，則上述有關距離的要求可更大。
然而，視頻信號的強度將攸關於使用者的收視品質。為了避免視頻信號與次信號間產生信號強度減弱的效應，在本實施例中，阻隔電容132的輸入端131及輸出端133間的距離可小於或等於約5.6mm。此外，第一接地電容130的輸入端137與輸出端135及第二接地電容134的輸入端138與輸出端136間的距離也可小於或等於約5.6mm。如此一來，不但可安全地達到高電壓防護或防雷的效果，視頻信號與次信號之間的信號衰減問題也可減至最小。
若輸入連接器110的接地端(例如第一接地電位112或第二接地電位116)電性連接一大地電位，則上述距離的問題可免除。舉例來說，若輸入連接器110的第一接地電位112及第二接地電位116電性連接一大地電位，則阻隔電容132的輸入端131及輸出端133間的距離可小於0.4mm或大於5.6mm。
另外，為了確保高電壓防護的效果，並讓產品可靠度上升，上述的阻隔電容132、第一接地電容130及/或第二接地電容134的耐壓值可大於1KV，而其耐壓時間可大於或等於60秒。
在此較佳實施例中，輸入連接器110、阻隔電容132、輸出連接器120、第一接地電容130及第二接地電容134可設置於印刷電路板上。但是，此並不限制本實用新型，本實用新型的輸入連接器及輸出連接器也可為輸入端子及輸出端子，阻隔電容、第一接地電容及第二接地電容可直接焊接上輸入端子及輸出端子，而無須印刷電路板。
本實用新型的另一實施方式為應用上述高電壓衝擊防護裝置的視頻裝置。在此實施方式中，上述高電壓衝擊防護裝置內建於視頻裝置中。也就是說，上述阻隔電容、第一接地電容及/或第二接地電容可直接電性連接視頻處理模塊，而不需要輸出連接器。舉例來說，阻隔電容、第一接地電容及/或第二接地電容可直接設置於視頻處理模塊所在的印刷電路板上，並電性連接視頻處理模塊。
以下將舉幾個非限制性的實例來說明本實用新型的功效實例一參照圖2，在本實例中，交流電壓源及電流計(未圖示)是電性連接輸入連接器110的接地電位(例如第一接地電位112或第二接地電位116)及輸出連接器120的接地電位(例如第一接地電位122或第二接地電位126)，以測試當輸入連接器110遭受高電壓衝擊時，輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間是否有電流通過。若有電流通過，則代表高電壓衝擊仍會對後端視頻處理模塊產生傷害。相反，若沒有電流通過，則代表本實例所提供的裝置的確對高電壓衝擊產生防護隔離的效果。
測試時，交流電壓源對輸入連接器110的接地電位施加1500V的電壓60秒，以仿真高電壓衝擊輸入連接器110。在此同時，利用電流計來測量輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間的電流，而測試結果顯示輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間的電流量小於10mA。也就是說，輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間沒有危險電流通過。
實例二在本實例中，實例一的交流電壓源將由直流電壓源所取代，此直流電壓源對輸入連接器110的接地電位於施加500V的電壓60秒，以仿真高電壓衝擊輸入連接器110。同樣地，此時利用電流計來測量輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間的電流，而測試結果顯示輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間的電流量小於10mA。也就是說，輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間沒有危險電流通過。
綜合實例一及實例二的測試結果，不論對輸入連接器110施加的交流電或直流電，本實用新型的高電壓衝擊防護裝置均確實對高電壓衝擊產生防護效果，也就是輸入連接器110的接地電位與輸出連接器120的接地電位間無危險電流產生。
由上述較佳實施例可知，本實用新型具有下列優點(1)本實用新型高電壓衝擊防護裝置可有效地排除異常高電壓衝擊(例如雷擊)對視頻處理模塊的影響，並同時能正常地傳遞信號給視頻處理模塊。
(2)由於本實用新型的高電壓衝擊防護裝置可有效地排除異常高電壓衝擊對視頻處理模塊的影響，因此，應用此高電壓衝擊防護裝置可讓視頻裝置的使用者免受異常高電壓衝擊的電擊傷害。
(3)由於本實用新型的高電壓衝擊防護裝置於遭受雷擊或高電壓衝擊時可有效地避免產生跳電，因此，使用者的生命財產將受到更為妥善的保護。
當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，包含一輸入連接器，該輸入連接器的一視頻接收端用以接收來自一視頻電纜的一視頻信號；一阻隔電容，該阻隔電容的一輸入端電性連接該輸入連接器的一視頻傳送端，以自該視頻傳送端接收該視頻信號，而該阻隔電容的一輸出端用以耦合併輸出與該視頻信號相對應的一次信號；以及一輸出連接器，該輸出連接器的一視頻接收端用以接收來自該阻隔電容的該輸出端的該次信號，以通過該輸出連接器的一視頻傳送端將該次信號傳送至一視頻處理模塊。
2.根據權利要求1所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，還包含一第一接地電容，該第一接地電容的一輸入端電性連接該輸入連接器的一第一接地電位，而該第一接地電容的一輸出端電性連接該輸出連接器的一第一接地電位。
3.根據權利要求2所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，還包含一第二接地電容，該第二接地電容的一輸入端電性連接該輸入連接器的一第二接地電位，而該第二接地電容的一輸出端電性連接該輸出連接器的一第二接地電位。
4.根據權利要求3所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，該阻隔電容的該輸入端及該輸出端之間的距離為大於或等於約0.4mm，該第一接地電容的該輸入端與該輸出端之間的距離為大於或等於約0.4mm，以及該第二接地電容的該輸入端與該輸出端之間的距離為大於或等於約0.4mm。
5.根據權利要求3所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，該阻隔電容的該輸入端及該輸出端之間的距離小於約5.6mm，該第一接地電容的該輸入端與該輸出端的距離為小於或等於約5.6mm，以及該第二接地電容的該輸入端與該輸出端的距離為小於或等於約5.6mm。
6.根據權利要求3所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，該阻隔電容的該輸入端與該第一接地電容的該輸出端、該第二接地電容的該輸出端及該輸入連接器的該接地電位間的空間距離大於約0.4mm。
7.根據權利要求1所述的高電壓衝擊防護裝置，其特徵在於，還包含一視頻纜線，電性連接該輸入連接器的該視頻傳送端及該阻隔電容的該輸入端，其中該視頻纜線與該輸入連接器的一接地電位間的距離大於約0.4mm。
8.一種視頻裝置，其特徵在於，包含一視頻處理模塊；以及一高電壓衝擊防護裝置，包含一阻隔電容，該阻隔電容的一輸入端用以接收來自一視頻信號輸入端的一視頻信號，而該阻隔電容的一輸出端用以耦合併輸出與該視頻信號相對應的一次信號至該視頻處理模塊。
9.根據權利要求8所述的視頻裝置，其特徵在於，該阻隔電容的該輸入端及該輸出端之間的距離大於約0.4mm。
10.根據權利要求8所述的視頻裝置，其特徵在於，該阻隔電容的該輸入端及該輸出端之間的距離小於約5.6mm。
專利摘要本實用新型涉及一種高電壓衝擊防護裝置，由輸入連接器、阻隔電容及輸出連接器所組成，輸入連接器的視頻接收端用以接收來自視頻電纜的一視頻信號，阻隔電容的輸入端的電性連接輸入連接器的視頻傳送端，以從視頻傳送端接收視頻信號。而阻隔電容的輸出端則用以耦合併輸出與視頻信號相對應的次信號。輸出連接器的視頻接收端用以接收來自阻隔電容的輸出端的次信號，以通過輸出連接器的視頻傳送端將次信號傳送至視頻處理模塊。此外，輸入連接器的接地電位與輸出連接器的接地電位為電性連接。本實用新型的高電壓衝擊防護裝置不但可有效地排除異常高電壓衝擊對後端視頻處理模塊的影響，並同時能正常地傳遞視頻信號至視頻處理模塊。
文檔編號H02H9/04GK2930048SQ20062011625
公開日2007年8月1日 申請日期2006年6月5日 優先權日2006年6月5日
發明者林勇達, 蘇國英, 鄭智峰, 江建宗 申請人:圓剛科技股份有限公司