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CN103369829B - 数字保护继电器 - Google Patents

数字保护继电器 Download PDF

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Abstract

一种数字保护继电器,包括:至少一个具有电子电路的子印刷电路板,该电子电路产生电磁干扰噪声或高频噪声;以及背板印刷电路板,在其上表面具有多个用来与所述子印刷电路板相连接的第一连接器,通过所述第一连接器被连接到所述子印刷电路板上,并且提供一种噪声放电路径,来自所述子印刷电路板的所述电磁干扰噪声或高频噪声沿着该噪声放电路径流至外部地。

Description

数字保护继电器
技术领域
本公开涉及数字保护继电器,且更具体地,涉及数字保护继电器的印刷电路板的接地配置。
背景技术
数字保护继电器指的是这样一种继电器,其用于在检测到电力系统中的故障电流时,通过操作断路器来防止电气事故扩散。例如,如果电路中出现了电气事故,如短路或涡电流,所述数字保护继电器可以控制断路器来断开已经出现事故的电路,从而不会扩散电气事故。
在常规技术中,通过安装可与印刷电路板(PCB)导轨处的外壳相接触的针形接触器来给印刷电路板(PCB)接地。然而,这样常规的接地方法存在的问题是:所述数字保护继电器的外壳应当由金属导体形成。
作为另一种常规的接地方法,可使用印刷电路板上的未形成朝向地的电路图案的电源模块来给印刷电路板接地。然而,这样的方法存在的问题是:接地效率降低。
发明内容
因此,本公开的方案是:提供一种即使所述数字保护继电器的外壳并非由导体形成,但是仍然能够实现电路板高效率接地的数字保护继电器。
为了实现这些和其他优点并且符合本公开的目的,如在此实施并且广泛描述的,提供一种数字保护继电器,包括:
至少一个子印刷电路板,其具有产生电磁干扰噪声或高频噪声的电子电路;以及
背板印刷电路板,其上表面上具有多个用来与所述子印刷电路板相连接的第一连接器,通过所述第一连接器被连接到所述子印刷电路板上,并且提供一种噪声放电路径,来自所述子印刷电路板的电磁干扰噪声或高频噪声沿着该噪声放电路径流至外部地,
其中,所述背板印刷电路板包括:
第一接地导体部分,被布置在其外边缘上,并且通过电连接至外部地来提供所述噪声放电路径;以及
多对接地通道针,其对应于所述第一连接器以彼此面对的方式被布置在所述第一接地导体部分上,并且被配置为通过在其间插入所述子印刷电路板而接收来自所述子印刷电路板的所述电磁干扰噪声或高频噪声。
根据本发明的另一方案,所述子印刷电路板包括:
电子电路;
第二连接器,其被连接到所述背板印刷电路板的第一连接器上;以及
一对第二接地导体部分,其被布置在所述子印刷电路板的上部和下部,并且被配置为通过被插入在所述背板印刷电路板的两对接地通道针间而将所述子印刷电路板电连接到所述背板印刷电路板上。
根据本发明的再一个方案,将所述第一接地导体部分连接到所述数字保护继电器的外壳的接地针上,或连接到用来支撑所述数字保护继电器的支承构架的接地部分上。
根据本发明的又一个方案,将所述第一接地导体部分或第二接地导体部分配置为铜叠层部分。
从下文中给出的详细的描述本申请进一步的适用范围将变得得更明显。然而,应该理解的是:因为根据所述详细的描述,在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对本领域的技术人员将变得显而易见,因此在指出本发明的优选方案的同时,仅仅通过图解的方式给出详细的描述和具体实例。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图,其被并入本公开中且构成本说明书的一部分,图示了本公开的示例性实施例,并且与说明书一起解释本发明的原理。
在附图中:
图1是示意性地示出根据本发明的优选实施例的数字保护继电器的背板印刷电路板的结构的平面视图;
图2是示意性地示出根据本发明的优选实施例的数字保护继电器的子印刷电路板的结构的正视图;
图3是示出根据本发明的优选实施例的数字保护继电器的背板印刷电路板和子印刷电路板的组装状态的平面视图;以及
图4是用于解释将根据本发明的优选实施例的数字保护继电器的电路板接地的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图对示例性实施例进行详细的描述。为了简化参照这些附图的说明,相同或等同的部件将具有相同的附图标记,并且将不再重复对其的说明。
参照图1至图3,根据本发明数字保护继电器包括背板印刷电路板(在下文中,印刷电路板缩写成PCB)100,以及子PCB300。
PCB100指的是执行母板功能的大的共用电路板。而子PCB300指的是执行它的自身功能且被插入背板PCB100中的小的附属电路板。
在数量上,可以提供至少1个(例如,5个)子PCB300。
参照图2,子PCB包括用于执行它的自身功能的电子电路200,并且电子电路200产生在电子部件间出现的高频噪声或电磁干扰噪声(所谓的“EMI”)。这样的电磁干扰噪声或高频噪声是不必要的电噪声,可能对包括其他装置或所述数字保护继电器的系统的操作造成问题。通过具有最小阻抗的路径,将所产生的电磁干扰噪声或高频噪声放电到地,即一基准电位上。如果没有接地路径,电磁干扰噪声可能对电子电路或信号路径的接地造成干扰,这可能影响到数字保护继电器的正常操作。
如图1所示,背板PCB100在其上表面具有多个用于与子PCB300相连接的第一连接器130。当背板PCB100通过第一连接器130连接到子PCB300上时,背板PCB100提供了一种噪声放电路径,来自子PCB300的电磁干扰噪声或高频噪声会沿着该噪声放电路径流至外部地。
为了提供所述噪声放电路径,背板PCB100包括第一接地导体部分120,以及多对接地通道针110。
第一接地导体部分120被布置在背板PCB100的外边缘上,且可以被布置在背板PCB100的四个外边缘上。根据优选实施例,第一接地导体部分120可以被配置为铜叠层部分。
第一接地导体部分120可以被连接到所述数字保护继电器的外壳的接地针(未显示)上,或可以被连接到用于支撑所述数字保护继电器的支承构架(未显示)的接地部分(未显示)上。
多对接地通道针110对应于第一连接器130,以彼此面对的方式被布置在第一接地导体部分120上。并且,多对接地通道针110被配置为通过在其间插入子PCB而接收来自子PCB300的电磁干扰噪声或高频噪声。
如图2所示,每个子PCB300都包括电子电路200,第二接地导体部分310以及第二连接器320。
如上所述,电子电路200指的是执行特有功能的一种电子电路。第二连接器320用于通过与背板PCB100的第一连接器130相连接而提供电信号的传输路径。例如,如果第一连接器130被配置为针连接器,则第二连接器320可以被配置为用于连接所述针连接器的针孔连接器,或反之亦然。
第二接地导体部分310可以被配置为被布置在子PCB300的左侧和右侧部上的一对导体部分。根据优选实施例,第二接地导体部分310可以被配置为铜叠层部分(所谓的“铜”)。如图3所示,将每个子PCB300的两个第二接地导体部分310插入在背板PCB100的两对接地通道针110间,从而将子PCB300电连接到背板PCB100上。
在下文中,将解释背板PCB100和子PCB300的组装过程。如图3所示,将子PCB300的两个第二接地导体部分310插入在背板PCB100的面向彼此的两对接地通道针110间。同时,将第二连接器320连接到背板PCB100的第一连接器130上。
将主要参照图4,并辅助参照图1至图3,解释根据本发明的数字保护继电器的电路板的接地操作。这里,图4是用于解释将根据本发明的优选实施例的数字保护继电器的电路板接地的操作的流程图。
参照图4,在子PCB300的电子电路200处产生电磁干扰噪声或高频噪声(S110)。
然后,在子PCB300的电子电路200处所产生的电磁干扰噪声或高频噪声通过第二接地导体部分310被引至背板PCB100的接地通道针110(S120)。
更具体地,所产生的电磁干扰噪声或高频噪声可被引至子PCB300的电子电路200的第二接地导体部分310。然后,被引至第二接地导体部分310的电磁干扰噪声或高频噪声进入背板PCB100的接地通道针110中。
然后,被引入接地通道针110的电磁干扰噪声或高频噪声从接地通道针110移动通过背板PCB100的第一接地导体部分120(S130)。
此时,在背板PCB100处产生的电磁干扰噪声或高频噪声直接移动通过第一接地导体部分120。
然后,移动通过第一接地导体部分120的电磁干扰噪声或高频噪声从第一接地导体部分120离开到外部地处(S140)。如上所述,外部地指的是用于支撑数字保护继电器的外壳的支承构架的接地部分,或数字保护继电器的接地针。
根据本发明所述数字保护继电器具有以下优点。
首先,从子PCB300或背板PCB100产生的电磁干扰噪声或高频噪声通过接地通道针110被引至第一接地导体部分120,并且然后,再被放电至连接到第一接地导体部分120的外部地。依据这样的方案,即使所述数字保护继电器的外壳是由非导体的材料形成的,从子PCB300或背板PCB100产生的电磁干扰噪声或高频噪声也能够高效率地被放电至外部地。
其次,使用背板PCB100的第一接地导体部分120能够将第一接地导体部分120和外部地之间的连接长度最小化。相应地,能够对在数字保护继电器的内部电路处产生的电磁干扰噪声或高频噪声进行高效率的放电。另外,由于使用背板PCB100的第一接地导体部分120可以保护子PCB300的电子电路200免于外部噪声,因此能够提高所述产品的可靠性。
上述实施例和优点仅仅是示例性的并且不应该视为对本公开进行限制。本教导能够易于应用在其他类型的装置上。本说明书旨在示意,而不旨在限制权利要求书的范围。多种替代、修改和变体对于本领域的技术人员将是明显的。本文中所述的示例性实施例的特征,结构,方法和其他特性可以以各种方式组合,以获得另外的和/或替代的示例性实施例。
由于本特征可以以几种形式实施而不偏离其特性,还应该理解的是,除非另有说明,上述实施例不受前述说明的任何细节的限制,而应该广泛地认为落在所附权利要求书所限定的范围内,并且因此所附权利要求书旨在包括落入所述权利要求界限范围内,或这样界限等同物范围内的全部变化和修改。

Claims (3)

1.一种数字保护继电器,其特征在于,所述数字保护继电器包括:
至少一个子印刷电路板,其具有产生电磁干扰噪声或高频噪声的电子电路;以及
背板印刷电路板,其上表面上具有多个用来与所述子印刷电路板相连接的第一连接器,通过这些第一连接器被连接到所述子印刷电路板上,并且提供一种噪声放电路径,来自所述子印刷电路板的电磁干扰噪声或高频噪声沿着该噪声放电路径流至外部地,
其中,所述背板印刷电路板包括:
第一接地导体部分,被布置在其外边缘上,并且通过电连接至外部地来提供所述噪声放电路径;以及
多对接地通道针,其对应于所述第一连接器以彼此面对的方式被布置在所述第一接地导体部分上,并且被配置为通过在其间插入所述子印刷电路板而接收来自所述子印刷电路板的所述电磁干扰噪声或高频噪声,
其中,所述子印刷电路板包括:
电子电路;
第二连接器,其被连接到所述背板印刷电路板的所述第一连接器上;以及
一对第二接地导体部分,其被布置在所述子印刷电路板的上部和下部,并且被配置为通过被插入在所述背板印刷电路板的两对接地通道针之间而将所述子印刷电路板电连接到所述背板印刷电路板上。
2.根据权利要求1所述的数字保护继电器,其中,所述第一接地导体部分被连接到所述数字保护继电器的外壳的接地针上,或连接到用于支撑所述数字保护继电器的支承构架的接地部分上。
3.根据权利要求1所述的数字保护继电器,其中,所述第一接地导体部分或第二接地导体部分被配置为铜叠层部分。
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