专利名称：集成芯片保安单元中的开路保护及告警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于总配线架(main distribution frame)的外线防护设备——保安单元(protective unit)，插在保安接线排的插座内，可以防止电话局内的人身和设备遭受过电压过电流的伤害，属于交换机前端的一次保护设备技术领域。
背景技术：
现行保安单元的防护性能指标都必须符合行业标准，但防护方式以及结构形式各不相同。防护形式有接地保护、开路保护、接地和开路相结合保护等方式。接地保护的保安单元通常采用热熔性材料作为失效保护装置，并在外线端设有熔丝以防止大电流的入侵。该形式的保安单元存在以下几点问题一是接地保护时，电流一直存在，长时间过流会引起外线电缆、保安单元及模块等相关设备的过热甚至起火；二是大电流熔丝熔断时不能发出告警，维护人员无法得知故障的存在。虽然目前使用的各种防护形式保安单元基本解决了以上问题，但仍有不足之处。这是目前使用的保安单元都没能摆脱的问题结构件数目繁多，结构复杂，装配烦琐，尤其失效告警机构设计复杂，导致动作机构的可靠性和稳定性不高，降低了整机性能。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述一系列问题，设计一种采用具有过电流、过电压保护功能的集成芯片，该集成芯片是意法半导体公司型号为CLP200MC的芯片或过流过压防护功能与其等同的芯片的保安单元。
本实用新型的技术解决方案其特征是由一对弹性元件、告警簧片或弹性金属丝、低熔点合金组成，其中弹性元件的一端焊接在印制板上与外线接触脚分别相接，弹性元件的另一端和集成芯片的外线端相接；告警簧片与地线接触脚相接，告警簧片通过低熔点合金与集成芯片的地线端连接，内线接触脚分别和集成芯片内线端连接，发光二极管的正极与集成芯片告警端以及印制板上裸露的金属焊盘连接，发光二极管的负极与信号线接触脚连接。本实用新型的优点保安单元为集成电路式，集过电流保护、过电压保护、告警于一体，失效保护及告警机构设计简洁，减少了结构件的安装，可靠性高；过电流和过电压保护在一定范围内完全自复；具强电流外线开断告警功能，防止电缆损坏。
图1是本实用新型的实施例结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图中的1、2是弹性元件，3是告警簧片，4是低熔点合金，5、6是内线接触脚，7是集成芯片，该集成芯片是意法半导体公司产的型号为CLP200MC的芯片，8、9是外线接触脚，10是地线接触脚，11是信号线接触脚，12是印制板，13是取样电阻，14是发光二极管。
具体实施方式
对照附图，其特征是由一对弹性元件1、2、告警簧片3或弹性金属丝、低熔点合金4组成，其中弹性元件1、2的一端焊接在印制板12上与外线接触脚8、9分别相接，弹性元件1、2的另一端和集成芯片7的外线端相接；告警簧片3与地线接触脚10相接，告警簧片3通过低熔点合金4与集成芯片7的地线端连接，内线接触脚5、6分别和集成芯片7内线端连接，发光二极管14的正极与集成芯片7告警端以及印制板12上裸露的金属焊盘连接，发光二极管14的负极与信号线接触脚11连接。
工作原理用集成芯片7代替以往的放电管和热敏电阻PTC，并焊接在印制板12上，取样电阻13将开关FS的闭合电流控制在300mA。由于集成芯片在进行保护的时候会产生一定的热量，如果用外线端不断开，芯片持续发热以致将印制板和塑料零件烧坏。为解决上述问题，采用弹性簧片1、2或第一个弹性金属丝串联在外线与集成芯片7之间，即将弹性簧片1、2的一端焊接在印制板12上与外线接触脚8、9分别连通，另一端使用低温焊锡焊接在集成芯片7的外线端上，告警簧片3或第二个弹性金属丝通过压紧低熔点合金4与集成芯片7的地线相连，发光二极管14的正极与印制板12上裸露的金属焊盘连通，负极与信号线接触脚11连通。当外线遭受非瞬间过电流、过电压时，集成芯片7大量发热，低温焊锡焊迅速熔化，使得双金属片1、2迅速动作弹开与集成芯片7的外线端断开，即外线接触脚8、9与内线接触脚5、6不再导通。由于外线与内线断开的同时内外线之间不再有电流通过，集成芯片7本身的开关FS将断开，这样将不再有告警信号输出。本设计方案是在印制板12背后打孔，正面贴装集成芯片7，把低熔点合金4放置在该孔中，将告警簧片3或弹性金属丝压紧低熔点合金4贴紧焊接在印制板上，发光二极管14的正极与集成芯片7告警端以及印制板12上裸露的金属焊盘连通，负极与信号线接触脚11连通。当集成芯片7发热使弹性簧片1、2动作弹开时，集成芯片7产生的热量同样使低熔点合金4熔化，这时告警簧片3一端不再受低熔点合金4支撑，在自身弹力下下压，与印制板上裸露的金属焊盘碰触导通，实现告警。从而实现在外线与内线断开，集成芯片7内部的开关FS断开时，保安单元依然能够发出持续的告警信号。
权利要求1.集成芯片保安单元中的开路保护及告警装置，其特征是由一对弹性元件(1、2)、告警簧片(3)或弹性金属丝、低熔点合金(4)组成，其中弹性元件(1、2)的一端焊接在印制板(12)上与外线接触脚(8、9)分别相接，弹性元件(1、2)的另一端和集成芯片(7)的外线端相接；告警簧片(3)与地线接触脚(10)相接，告警簧片(3)通过低熔点合金(4)与集成芯片(7)的地线端连接，内线接触脚(5、6)分别和集成芯片(7)内线端连接。
专利摘要本实用新型是一种使用集成芯片的保安单元，由一对弹性元件、告警簧片、低熔点合金组成，其中弹性元件的一端焊接在印制板上与外线接触脚分别相接，弹性元件的另一端和集成芯片的外线端焊接；告警簧片与地线接触脚连通，并通过低熔点合金与集成芯片的地线端连通，内线接触脚分别和集成芯片内线端连通，发光二极管的正极与集成芯片告警端以及印制板上裸露的金属焊盘连通，发光二极管的负极与信号线接触脚连通。优点保安单元为集成电路式，集过电流保护、过电压保护、告警于一体，失效保护及告警机构设计简洁，减少了结构件的安装，可靠性高；过电流和过电压保护在一定范围内完全自复；具强电流外线开断告警功能，防止电缆损坏。
文档编号H01H71/16GK2733577SQ20042007886
公开日2005年10月12日 申请日期2004年8月23日 优先权日2004年8月23日
发明者顾桂森, 张登平 申请人:南京普天通信股份有限公司