(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源と電子機器間に設けられ、かつ前記電子機器が有する外部アンテナに誘導される雷電圧または落雷による雷撃電流を前記外部電源に放流して前記電子機器を雷撃から保護する雷撃保護回路であって、
前記外部電源が接続される一対の外部電源端子と前記電子機器が接続される一対の機器電源端子間を接続する一対の電源線パターン、及び前記外部アンテナの接地パターンを有するプリント基板を備え、
前記両電源線パターンの外部電源端子間に、直列接続した一対の雷撃放電用エアギャップを並列に接続し、
前記両エアギャップの互いの接続点と前記接地パターン間に雷撃放電用の放電素子を直列に接続した、
ことを特徴する雷撃保護回路。
【請求項２】
前記エアギャップは、前記両電源線パターン間を直結するようにして前記プリント基板に形成した銅箔パターンにギャップを設けることで形成されることを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項３】
前記放電素子に放電管及びバリスタ等を直列に接続したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項４】
前記両外部電源端子間に放電用のエアギャップを形成したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項５】
前記接地パターンに前記両外部電源端子の放電用エアギャップに相対向する放電用のエアギャップを形成したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項６】
前記外部電源端子寄りの前記両電源線パターンを所定の範囲に亘り切除して分離し、この分離した電源線パターン間をヒューズにより接続したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項７】
前記機器電源端子寄りの前記両電源線パターンを所定の範囲に亘り切除して分離し、この分離した電源線パターン間を電源用チョークコイルにより接続したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項８】
前記機器電源端子寄りの前記両電源線パターン間にノイズ吸収用のフィルタを接続したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【請求項９】
前記外部電源端子寄りの前記両電源線パターンと前記接地パターン間にノイズ吸収用のフィルタを接続したことを特徴とする請求項１記載の雷撃保護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雷撃保護回路に関し、さらに詳しくは、商用電源等の外部電源と、音響機器や放送機器及びテレビジョンやテレビジョン関連機器などの電子機器間に設けられ、かつ該電子機器が有する外部アンテナに誘導される雷電圧または落雷から電子機器を保護する雷撃保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音響機器や放送機器等の電子機器を外部アンテナに誘導される雷電圧または落雷から保護する雷撃保護回路としては、図２に示す構成の回路が知られている。
この図２において、商用電源等の外部電源に接続される電源端子（電源プラグ）１の両極間に、直列接続した一対の放電管等からなる放電素子２、３を並列に接続し、この両放電素子２と３の接続点にアンテナ接地線４が接続されている。また、電源端子（電源プラグ）１の両極には、ライン５、６及び図示省略したフィルタ回路を介して機器接続端子７、８が接続され、この機器接続端子７、８には図示省略した電子機器が接続される構成になっている。
このように構成された従来の雷撃保護回路において、図示省略した外部アンテナに雷電圧が誘導されたり、落雷があると、この雷電圧は放電素子２、３で放電され、その雷電流を電源端子１を通して外部電源である商用電源に放流することにより、機器接続端子７、８に接続された電子機器を雷撃から保護するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の雷撃保護回路では、２個の放電素子を使用しているため、製品コストが上昇するという問題がある。
また、従来の雷撃保護回路において放電素子に放電管を使用した場合、この雷撃保護回路の耐圧試験を考慮して、雷撃保護回路の放電開始電圧を電子機器の保護に要する電圧よりも高く設定しておく必要がある。例えば、音響機器や放送機器及びテレビジョンやテレビジョン関連機器などの電子機器に要求される放電開始電圧が７〜８ｋＶであるのに対し、７〜１０ｋＶに設定しておく必要がある。この結果、雷撃に対する放電開始電圧のバラツキが大きくなり、製品の歩留まりも低下するほか、落雷に対する雷撃保護回路の設計が面倒になる問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、製品の低コスト化を可能にするとともに、雷撃に対する設計を容易にし、かつ放電開始電圧のバラツキを小さくして製品の歩留まりを向上し、かつ雷撃に対する放電動作を確実にできる雷撃保護回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、外部電源と電子機器間に設けられ、かつ前記電子機器が有する外部アンテナに誘導される雷電圧または落雷による雷撃電流を前記外部電源に放流して前記電子機器を雷撃から保護する雷撃保護回路であって、前記外部電源が接続される一対の外部電源端子と前記電子機器が接続される一対の機器電源端子間を接続する一対の電源線パターン、及び前記外部アンテナの接地パターンを有するプリント基板を備え、前記両電源線パターンの外部電源端子間に、直列接続した一対の雷撃放電用エアギャップを並列に接続し、前記両エアギャップの互いの接続点と前記接地パターン間に雷撃放電用の放電素子を直列に接続したことを特徴とする。
【０００６】
本発明においては、電子機器の外部アンテナに進入した雷電圧は放電素子を通して各エアギャップで放電し、その放電電流は電源線パターンを通して外部電源に放出される。これにより、電子機器の外部アンテナに進入した雷電圧から電子機器を保護する。
したがって、本発明によれば、製品の低コスト化を可能にするとともに、雷撃に対する設計を容易にし、かつ放電開始電圧のバラツキを小さくして製品の歩留まりを向上でき、かつ雷撃に対する放電動作を確実にできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態における雷撃保護回路の構成図である。
この図１において、雷撃保護回路は、図示省略した外部電源と電子機器間に設けられ、かつ電子機器が有する外部アンテナ（図示省略）に誘導される雷電圧または落雷による雷撃電流を前記外部電源に放流して前記電子機器を雷撃から保護するものであり、プリント基板１０を有している。
このプリント基板１０上の長手方向の一端部には、商用電源等の外部電源が接続される一対の外部電源端子１１Ａ、１１Ｂが形成され、他端部には、音響機器や放送機器及びテレビジョンやテレビジョン関連機器などの電子機器が接続される一対の機器電源端子１２Ａ、１２Ｂが形成されている。さらに、プリント基板１０には、外部電源端子１１Ａと機器電源端子１２Ａ間、及び外部電源端子１１Ｂと機器電源端子１２Ｂ間をそれぞれ接続する一対の電源線パターン１３Ａ、１３Ｂが形成されている。
【０００８】
また、外部電源端子１１Ａ、１１Ｂ寄りの両電源線パターン１３Ａ、１３Ｂは所定の範囲に亘り切除することにより分離され、この分離した箇所１３Ａａ及び１３Ｂａには、各電源線パターン１３Ａ、１３Ｂの分離部間を導通状態に接続する過電流防止用のヒューズ１４Ａ、１４Ｂが設けられている。
また、機器電源端子１２Ａ、１２Ｂ寄りの両電源線パターン１３Ａ、１３Ｂは所定の範囲に亘り切除することにより分離され、この分離した箇所１３Ａｂ及び１３Ｂｂには、各電源線パターン１３Ａ、１３Ｂの分離部間を導通状態に接続する電源用チョークコイル１５Ａ、１５Ｂが設けられている。
【０００９】
上記プリント基板１０上の電源線パターン１３Ａ、１３Ｂの内側には、外部電源端子１１Ａ、１１Ｂに近接する箇所から電源線パターン１３Ａ、１３Ｂの長手方向に伸びる外部アンテナ用の接地パターン１６が形成されている。
さらに、電源線パターン１３Ａ、１３Ｂの分離箇所１３Ａｂ、１３Ｂｂ寄りの箇所に位置するプリント基板１０には、一対の雷撃放電用エアギャップ１７Ａ、１７Ｂが、電源線パターン１３Ａ、１３Ｂ間に直列接続された状態に設けられている。
この雷撃放電用エアギャップ１７Ａ、１７Ｂは、電源線パターン１３Ａ、１３Ｂ間を直結するようにして、プリント基板１０に形成した銅箔パターン１７にギャップｇ（３ｍｍ程度）を設けることで形成される。
【００１０】
また、上記銅箔パターン１７と上記接地パターン１６の一端との間に位置するプリント基板１０の箇所には、接続パターン１８が形成されている。
この接続パターン１８の一端と接地パターン１６の一端間には、放電管などからなる雷撃放電用の放電素子１９が直列に接続され、さらに、接続パターン１８の他端と、これに対向する銅箔パターン１７間には、火花防止用のバリスタ２０（または放電管）が直列に接続されている。
【００１１】
また、上記両外部電源端子１１Ａ、１１Ｂ間には、放電用のエアギャップ２１が形成されている。
この放電用エアギャップ２１は、プリント基板１０に銅箔で電源線パターン１３Ａ、１３Ｂ等を形成する時に同時に形成されるものである。
さらに、上記接地パターン１６の他端には、上記放電用エアギャップ２１に相対向する放電用のエアギャップ２２が形成されている。
上記放電用のエアギャップ２１及び２２は、上記雷撃放電用エアギャップ１７Ａ、１７Ｂより高い放電開始電圧に設定されている。
また、上記機器電源端子１２Ａ、１２Ｂ寄りの両電源線パターン１３Ａ、１３Ｂ間には、コンデンサと抵抗等からなるノイズ吸収用のフィルタ２３が接続されている。このフィルタ２３は雷撃保護回路に供給される外部電源に含まれるノイズを除去するものである。
また、上記外部電源端子１１Ａ、１１Ｂ寄りの両電源線パターン１３Ａ、１３Ｂと接地パターン１６間には、コンデンサ等からなるノイズ吸収用のフィルタ２４が接続されている。このフィルタ２４は雷撃保護回路に供給される外部電源に含まれるノイズを除去するものである。
【００１２】
次に、上記のように構成された雷撃保護回路の動作について説明する。
図示省略した電子機器の外部アンテナに雷撃により雷電圧が誘導されたり、または外部アンテナに落雷すると、その雷電圧は、まず最初に接地パターン１６から放電素子１９を通して放電されるとともに、各エアギャップ１７Ａ、１７Ｂで放電し、その放電電流は電源線パターン１３Ａ、１３Ｂ及びヒューズ１４Ａ、１４Ｂを通して外部電源端子１１Ａ、１１Ｂから、外部電源、すなわち商用電源に放出される。
これにより、電子機器の外部アンテナに誘導される雷電圧または落雷から電子機器を保護することができる。
なお、この場合、放電用エアギャップ２１及び２２は、エアギャップ１７Ａ、１７Ｂより高い放電開始電圧に設定されているため、音響機器や放送機器及びテレビジョンやテレビジョン関連機器などの電子機器の保護に要求される放電開始電圧、例えば６〜７ｋＶ程度の雷電圧では放電動作せず、６〜７ｋＶ以上の雷電圧に対して放電動作する構成になっている。
【００１３】
このような本実施の形態の雷撃保護回路によれば、プリント基板１０に形成される銅箔等によりエアギャップ１７Ａ、１７Ｂを形成し、このエアギャップ１７Ａ、１７Ｂを直列にして外部電源端子１１Ａ、１１Ｂに並列に接続し、このエアギャップ１７Ａ、１７Ｂの互いの接続点と外部アンテナの接地パターン１６間に放電素子１９を接続し、これにより、外部アンテナに進入する雷電圧を放電素子１９を通してエアギャップ１７Ａ、１７Ｂで放電し、その雷電流を商用電源等の外部電源に放出する構成にしたので、放電素子が１個で済み、これに伴い製品コストを大幅に低減することができる。
また、雷電圧の放電回路にエアギャップ１７Ａ、１７Ｂを組み込む構成にしたので、雷撃保護回路の耐圧試験に際し、従来のように放電素子の放電開始電圧を高く設定する必要がなく、その結果、耐圧試験を考慮せずに雷撃に対する設計が可能になり、その設計が容易になるほか、放電開始電圧のバラツキが小さくなって、製品の歩留まりも向上し、かつ雷撃に対する放電動作を確実にできる。さらに、落雷事故のアフタサービスが軽減できる。
【００１４】
なお、本発明の雷撃保護回路は、上記の実施の形態に示す構成のものに限定されないことは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プリント基板に形成される銅箔等により一対のエアギャップを形成し、このエアギャップを直列にして外部電源端子に並列に接続し、このエアギャップの互いの接続点とアンテナの接地パターン間に放電素子を接続し、外部アンテナに進入する雷電圧を放電素子を通してエアギャップで放電し、その雷電流を外部電源に放出する構成にしたので、放電素子が１個で済み、これに伴い製品コストを大幅に低減することができる。
また、本発明によれば、雷電圧の放電回路にエアギャップを組み込む構成にしたので、雷撃保護回路の耐圧試験に際し、従来のように放電素子の放電開始電圧を高く設定する必要がなく、これに伴い、耐圧試験を考慮せずに雷撃に対する設計が可能になり、その設計を容易にできるほか、放電開始電圧のバラツキが小さくなって、製品の歩留まりを向上でき、かつ雷撃に対する放電動作を確実にできるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における雷撃保護回路の構成図である。
【図２】従来における雷撃保護回路の概略構成図である。
【符号の説明】
１０……プリント基板、１１Ａ、１１Ｂ……外部電源端子、１２Ａ、１２Ｂ……機器電源端子、１３Ａ、１３Ｂ……電源線パターン、１４Ａ、１４Ｂ……ヒューズ、１５Ａ、１５Ｂ……電源用チョークコイル、１７Ａ、１７Ｂ……雷撃放電用エアギャップ、１７……銅箔パターン、１９……放電素子、２０……火花防止用バリスタ、２１、２２……放電用エアギャップ、２３、２４……ノイズ吸収用フィルタ。
【図１】
0003858470.tif 000002
【図２】
0003858470.tif 000003