电力供应中的静电放电保护和方法技术

一种切换式电力供应和方法，其包括AC电路部分和DC电路部分，两者分别有其接地端。对于这些接地端，提供一附接点，以提供一电能路径通向地面。一火花间隙结构，其连接在附接点之间，大体上阻止DC电在附接点之间流动，并且在附接点之间提供一静电电能路径。火花间隙结构可以实现为电路板线道、电子电路部件导线、互相隔开的结构如散热片或其它放电部件。这样，电力供应便不需依赖接地来保护其免受静电放电的破坏。

Electrostatic discharge protection and method in electric power supply

A switching power supply and method, which includes the AC circuit part and the DC circuit part, both of which have their grounding ends. For the ground terminal, provide auxiliary contacts, to provide a power path to the ground. A spark gap structure is connected between the contact points, which generally prevents the flow of DC electricity between the attached contacts, and provides an electrostatic energy path between the attachment points. The spark gap structure can be realized as a circuit board line, an electronic circuit component wire, an isolated structure, such as a heat sink or other discharge parts. In this way, the power supply does not need to rely on grounding to protect it from the damage of the electrostatic discharge.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力供应中的静电放电保护和方法
本专利技术大体上涉及用电及电子设备的电力供应，尤其涉及保护电路的结构，用于尽量减少静电放电对电力供应和与电力供应连接的相关电子器件所造成的破坏性影响。本专利技术公开的保护电路适用于不同的应用例子，在此，其示出为用于电力驱动的家具，例如提升椅和躺椅。
技术介绍
此部分提供本专利技术的背景资料，但不一定是在先技术。静电放电(ESD)是干燥环境下一个普遍但麻烦的现象。当一个人走过地毯，或者坐上/离开一个装有软垫的椅子时，所产生的静电可以高达例如18kv。此静电可以从人或者家具传送到电子设备，尤其是那些电力供应连接AC输出口的电子设备。当输出口使用三脚插头接地，静电通常都可以绕过精密的电子零件，使破坏减至最低。插头第三只脚接地，这是静电放电时电阻最小的路径。可是，当电子设备使用的电力供应或充电器不是使用接地的三脚插头时，静电放电便肆意地经过精密的电子零件，破坏电子设备和其电力供应。接地的输出口和三脚插头似乎可以解决静电放电的问题，但不是所有定居和建筑物都备有这些设置。而且，很多电子设备都没有三脚插头。在这些情况下，电子设备很可能被静电放电破坏。
技术实现思路
本部分提供本专利技术公开的概要，不是本专利技术涵盖的所有范围或其所有特征的详尽公开。根据本专利技术的解决方案，静电放电(ESD)方法不需要接地。来自于连接电力供应的设备，从电力供应的DC输出口而来的ESD通过一火花间隙结构，安全地放电至AC电线，而不需要流经电力供应中任何敏感的电子零件；所述火花间隙结构具有放电针或在两块或以上的导电表面之间用于结构上隔离两者的隔离结构；火花间隙结构连接在电力供应的DC一侧和AC一侧之间。火花间隙或放电针可以形成于印刷电路板上，并且在电力供应的DC一侧和AC一侧之间。结构上互相隔离的导电表面可以制造在或形成在印刷电路板上。在DC输出端，火花间隙或放电针或导电表面可以连接正极(+)端或负极(-)端，或者正极(+)端或负极(-)端都连接，又或者连接DC一侧任何其它合适的参照点。火花间隙或放电针或导电表面的另一侧则连接AC一侧，例如连接相(火)端或中端，或者两者都连接，又或者连接印刷电路板的AC一侧的任可其它合适的参照点。火花间隙或放电针或导电表面可以是任何数目的表面，即从一到任何数目的表面。火花间隙或放电针或导电表面之间的空隙或距离调整至规管部门容许的最小距离，以隔开AC零件和DC零件。这样，电力供应的AC一侧和DC一侧保持电隔离(AC电线的电压不会流至DC一侧)，但静电电能会通过一条不会破坏电力供应的电子零件的路径从DC一侧导引至AC一侧。根据本专利技术其中一方面，本专利技术提供一电力供应，把AC电转化为DC电，用来驱动一设备。电力供应包括一AC电路，用于连接一AC电源，并且具有一第一通用参照点(AC参照点)，例如AC接地端、AC中线端或AC火线端；电力供应也包括一DC电路，其连接AC电路，并且提供DC端口，用于连接电力驱动设备，并且具有一第二通用参照点(DC参照点)，例如DC正极端、DC负极端或DC接地端。AC接地和DC接地相互电隔离，以大体上阻止DC电在两者之间流动(因此阻止AC电线电压流至DC一侧)。第一附接点提供一条通往AC参照点的电能路径，第二附接点提供一条通往DC参照点的电能路径。这样，具破坏性的静电电荷绕过电力供应中的精密零件。火花间隙结构连接第一附接点和第二附接点。此火花间隙结构被设置成大体上阻止DC电在第一附接点和第二附接点之间流动，并且在第一附接点和第二附接点之间提供一条静电电能路径。以下的详细描述可更清晰地示出本专利技术进一步的应用范畴。此
技术实现思路
的描述和特定例子仅旨在范例性地描述，并不旨在限制本专利技术的范围。附图说明此处描述的附图只示出了特定的实施例子，而非示出所有实施例子，也不限制本专利技术的范围。图1是一躺椅示例的立体图，该躺椅具有马达驱动的躺卧结构；图1示出电力供应的一种实施方式。图2是一种切换式电力供应电路的简化电路图。图3是一示例性的切换式电力供应电路的详细电路图。图4是图1的椅子的断面图，其示出静电电荷如何产生和通过电力供应蔓延，其中电力供应与椅子联接，也和其它与使用者接触的设备联接，例如手提电脑。图5是图2的简化电路图的另一视图，其示出静电电荷在一电路中的的放电路径，其没有本专利技术公开的改进带来的好处。图6是图3的详细电路图的另一视图，其示出静电电荷在一电路中的的放电路径，其没有本专利技术公开的改进带来的好处。图7示出一电力供应的简化方块图，其使用了火花间隙保护结构的第一个实施例。图8示出一电力供应的简化方块图，其使用了火花间隙保护结构的第二个实施例。图9是与图3相似的电力供应的详细电路图，但包括图7所示的火花间隙结构，并且示出可与火花间隙结构连接的多个不同的连接点。图10是一印刷电路板的局部平面图，其示出火花间隙结构一个实施例使用了放电针。图11是一印刷电路板的局部平面图，其示出火花间隙结构另一个实施例使用了相互隔开的散热片。图12是一电力供应电路零件的详细视图，其中设有互相隔开的导线，从而界定一放电空隙。各附图中相同的部件用相对应的数字标示。具体实施方式现参考附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。本专利技术的静电放电保护技术会根据以下两个典型的应用例子来描述：使用DC电力供应来启动马达和控制器电路的马达驱动椅子，以及使用DC电力供应来为内置电池充电并且提供操作电力的手提电脑。这些都是示例性的设备，因为在此公开的电路可以用于其它类型的DC电力供应驱动设备，其中所述DC电力供应在使用时一般上插接至一AC输出口。图1示出一示例性的电力辅助躺椅10。这种椅子也可以是一种电力操作的提升椅。躺椅和提升椅主要的分别在于马达辅助运动的运动范围。操作椅子10的马达和其它电力和电子零件的电力来自于DC电力供应12，而DC电力供应12又连接至AC电流电源，例如一AC墙体出口14。椅子10可以在一扶手上设有控制器15。控制器15由电力供应供电驱动，提供控制电压，驱动内置马达(图中未示)调节椅子的靠背和搁腿部分。作为在扶手上设置的控制器15的替代，或作为其附加物，另可提供一可分离的控制器16。可分离的控制器16与控制器15的功能大体相同，但通过如图所示的依附带子连接内置的电子零件。第三个替代方案是，椅子的内置电子零件可包括一无线电路，其与蓝牙或WiFi协议相适配，使椅子可以由一手持便携设备例如智能电话或平板电脑远端控制。电力供应12优选是切换式电力供应。切换式电力供应把标准的60Hz(在一些地方是50Hz)AC电转为更高频的AC电，这一般都是由一固态设备例如切换晶体管来实现。藉由把标准的AC电转为更高频的AC电，便可使用体积小很多的降压器，从而使电力供应箱包体积更小更方便，更适合消费者应用。当更高频的AC电电压降压为适合于DC马达和控制器电路的电压时，这较低的电压会被校正，从而转化为合适的DC电电压。因此，切换式电力供应在降压器主侧具有一AC部分，在降压器副侧具有DC部分。作为进一步的说明，图2以方块图示出一示例性的切换式电力供应电路。所述电力供应电路包括一AC电路部分20，其于AC输入端22连接一AC电源。AC输入端22与一合适的电线连接，从而与一AC墙体出口连接。所述电力供应电路也包括一DC电路部分24，其设有正极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力供应，其把交流(AC)电转化为直流(DC)电以驱动一设备；所述电力供应包括：一AC电路，其用于连接一AC电源，其中所述AC电路具有一第一通用参照点，以界定一AC参照点；一DC电路，其连接所述AC电路，其中DC电路具有DC端口用于连接电力驱动设备，也具有一第二通用参照点，以界定一DC参照点；所述AC参照点和所述DC参照点之间相互电隔离，从而大体上阻止DC电在所述AC参照点和所述DC参照点之间流动；一第一附接点，其作为通向所述AC参照点的电能路径；一第二附接点，其作为通向所述DC参照点的电能路径；和一火花间隙结构，其连接所述第一附接点和所述第二附接点；所述火花间隙结构大体上阻止了DC电在所述第一附接点和所述第二附接点之间流动，并且在所述第一附接点和所述第二附接点之间提供一条静电电能路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.25 US 14/631,3111.一种电力供应，其把交流(AC)电转化为直流(DC)电以驱动一设备；所述电力供应包括：一AC电路，其用于连接一AC电源，其中所述AC电路具有一第一通用参照点，以界定一AC参照点；一DC电路，其连接所述AC电路，其中DC电路具有DC端口用于连接电力驱动设备，也具有一第二通用参照点，以界定一DC参照点；所述AC参照点和所述DC参照点之间相互电隔离，从而大体上阻止DC电在所述AC参照点和所述DC参照点之间流动；一第一附接点，其作为通向所述AC参照点的电能路径；一第二附接点，其作为通向所述DC参照点的电能路径；和一火花间隙结构，其连接所述第一附接点和所述第二附接点；所述火花间隙结构大体上阻止了DC电在所述第一附接点和所述第二附接点之间流动，并且在所述第一附接点和所述第二附接点之间提供一条静电电能路径。2.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述第一附接点和所述第二附接点界定于一印刷电路板上；所述火花间隙结构包括至少一对互相隔开的电路线道，每对电路线道中的其一电连接所述第一附接点，另一电连接所述第二附接点。3.如权利要求2所述的电力供应，其特征在于：每对互相隔开的电路线道界定一空气间隙，其间隙距离介乎4mm至7mm。4.如权利要求2所述的电力供应，其特征在于：每对互相隔开的电路线道界定一空气间隙，其间隙距离介乎2mm至8mm。5.如权利要求2所述的电力供应，其特征在于：每对互相隔开的电路线道的至少一部分暴露于空气中。6.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述AC电路包括第一金属散热片结构，其附接于组成AC电路的一个部件；所述第一金属散热片结构界定所述火花间隙结构的第一部分。7.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述AC电路包括第一金属散热片结构，其附接于组成AC电路的一个部件；所述第一金属散热片结构界定所述火花间隙结构的第一部分。8.如权利要求4所述的电力供应，其特征在于：所述AC电路包括一第二金属散热片结构，其附接于组成AC电路的一个部件；所述第二金属散热片结构界定所述火花间隙结构的第二部分；所述第一金属散热片结构和第二金属散热片结构相互隔开，以阻止DC电在所述第一金属散热片结构和第二金属散热片结构之间流动，并且在所述第一金属散热片结构和第二金属散热片结构之间提供一条静电电能通道。9.如权利要求8所述的电力供应，其特征在于：所述第一金属散热片结构和第二金属散热片结构相互隔开的距离介乎4mm至7mm。10.如权利要求8所述的电力供应，其特征在于：所述每对互相隔开的电路线道界定一空气间隙，其间隙距离介乎2mm至8mm。11.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述火花间隙结构包括一电容，其连系所述AC电路和所述DC电路；所述电容具有一对导线，其设置为相互隔开，从而界定一空隙，以提供一条静电电能路径。12.如权利要求11所述的电力供应，其特征在于：所述空隙介乎4mm至7mm。13.如权利要求11所述的电力供应，其特征在于：所述空隙介乎2mm至8mm。14.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述火花间隙结构包括一放气设备，其大体上阻止DC电的流动，并且提供一条静电电能路径。15.如权利要求1所述的电力供应，其特征在于：所述AC电路和所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔赫·阿马，
申请(专利权)人：LAZ男孩有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US