一种安装有自恢复保险丝的电子误码仪的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种安装有自恢复保险丝的电子误码仪。


背景技术：

2.目前误码仪的质量参差不齐、维修维护成本、返修率居高不下，就其原因，不是误码仪核心方案做的不够好，都是因各种保护电路做的杂乱、繁多、大大降低了误码仪产品的可靠性与使用寿命。因误码仪核心方案差异都不大，是大同小异的，但都有其共同点，就是误码仪自身的供电与工作电压低，容易受外来高压入侵、和输出接口短路而导致的误码仪核心部件因短路大电流而被烧毁、或产生连带问题而烧pcb或电池爆炸起火，所以需要设计对应的各种限制与保护电路，包括：
①
各接口的短路保护(误码仪常用i/o接口有：rj45、type-a、type-c、hdmi、rs232、rs485、rs422、光纤接口等)、
②
误码仪内部mos短路保护、
③
电池的过载与短路保护、
④
外来输入的过电压抑制保护、
⑤
接错电源的反接保护、
⑥
生产制程中的锡尖短路保护、
⑦
pcb生产中的铜膜短路保护、
⑧
高压雷电入侵的抑制保护、
⑨
高压静电入侵的抑制泄放保护等等。这些保护电路都需要针对性的独立设计，即每一种保护功能电路都是一个独立的保护单元，一个保护单元只能完成一种特定保护功能，即在现在既有的传统保护电路模式中，都必须有采样电路、采样的样值放大电路、放大后的比较与输出信号电路、输出信号给mcu识别与计算、mcu对识别判断结果的信号输出给后面的放大器、放大器放大后输出给执行电路、执行电路通过mos管或继电器完成限流、限压、切断电源、关断电路等工作，如果有应用继电器完成执行通断功能，还会有继电器触头氧化、烧蚀、粘连等情况，当这些情况出现时会损坏控制芯片内部的mos管、也有可能产生更严重的问题。而上述的这9种不同功能的保护电路就需要上述9个对应的单元电路系统来完成这9种保护功能，上述任一保护功能缺失，都会使误码仪产品容易损坏、严重的会产生烧线起火、或使锂电池爆炸等等。显而易见，这种电路需要的元器件数量非常多、电路整体非常复杂、需要的pcb面积也很大、需要设计研发工程师反复调试、测试才能到需要的工作状态、同时元器件的采购成本和pcb成本也大大增加、设备的体积也会更大、然而所有元器件的质量并不会完全相同或完全匹配电路、总会有部分元器件在工作中会不定时的损坏、将带来返修难、维护难、返修成本高等情况，其结果是产品的可靠性低、寿命短等等问题，这是所有厂家都不情愿做但又必须要做的事情。所以有的生产厂家为了节约成本、追逐利润、低价抢占市场而产生简化、减少上述保护电路的情况，这给终端用户带来产品质量参差不齐的情况就不难理解了。而且这些产品的可靠性、使用寿命是终端不知道的，等到问题出现、需要返厂维修、退换货等问题出现时，会让终端对误码仪的应用体验感、产品测试的准确率大打折扣、使终端厂家应用这种误码仪校验后的、自己已经生产出的产品以及已经投放市场的产品等产生怀疑、或不得不应用别的误码仪做返工、重新测试确认处理，这样以来其生产成本与返工成本叠加非常大。同时会使应用误码仪的厂家对所有生产误码仪的原厂质量产生怀疑也就不难理解了。其实上述的九大常见的保护问题是大多数厂家的共性，目的都是需要考虑成本和安
装空间，原本也没有错，但问题或隐患的存在也是必然，要解决好上述一系列问题就必须要设计好保护电路，而上述的系列保护控制电路无论在时间、空间、工艺要求、元器件筛选、加工流程、批量生产合格率、真正的安全性与可靠性、不同厂商的设计方案差异、使用寿命的不可预测等，都是个研发与生产企业的难题或无法突破的瓶颈和安全隐患。所以到目前为止，各厂家要么大多应用简易电路、不需要额外的保护控制电路、或者为了市场竞争节约成本少用或不用保护电路，这种矛盾使有的工程师对此缩手无策。但有部分厂家会使用一次性保险丝的，为了避免经常更换保险丝，在选择保险丝时，都选择更大电流的保险丝，所以不会经常坏，而一旦保险丝断的情况，用户并不知道，至使设备运送到专业场所维修。这给消费者带来很多麻烦和困扰，因消费者都喜欢物美价廉的产品，这就使得理想化的设计方案变成并不理想的市场了，特别是中后期失效元件给消费者带来的短寿命产品，使其难以接受、和产生质量争议，使得生产厂家的美誉度和竞争力大受影响。到目前还没有一种元件少、可靠性高、不易损坏的、具有过流保护、过温保护、能有效延长电子误码仪设备寿命的电路单元，来达到理想的保护方案及控制电路。也是设计工程师们一直以来的最大难点和相关设备生产提供商的发展瓶颈。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种安装有自恢复保险丝的电子误码仪，包括接口电源保护电路、电源适配器、连接器、防反接保护电路、供电装置，所述接口电源保护电路一端用于与外部电源相连，所述接口电源保护电路另一端与所述电源适配器相连，所述电源适配器与所述连接器相连，所述连接器分别与所述防反接保护电路、所述供电装置相连，所述供电装置分别与所述防反接保护电路、所述连接器相连。
4.作为本实用新型的进一步改进，所述接口电源保护电路包括第一自恢复保险丝、压敏电阻，所述第一自恢复保险丝一端用于与外部电源相连，所述第一自恢复保险丝另一端分别与所述压敏电阻一端、所述电源适配器输入端相连，所述压敏电阻另一端用于与电源输入端相连，所述压敏电阻另一端还与所述电源适配器输入端相连，所述电源适配器输出端与所述连接器相连。
5.作为本实用新型的进一步改进，所述防反接保护电路包括第二自恢复保险丝、第三自恢复保险丝，二极管、tvs二极管，其中，所述第三自恢复保险丝一端与所述连接器相连，所述第三自恢复保险丝另一端分别与所述第二自恢复保险丝一端、所述供电装置一端相连。
6.所述第二自恢复保险丝一端还与所述供电装置一端相连，所述第二自恢复保险丝另一端与所述二极管正极相连，所述二极管负极与所述tvs二极管一端相连。
7.所述tvs二极管另一端分别与所述供电装置另一端、所述连接器相连。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述tvs二极管还与误码仪输入端相连。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述连接器还与误码仪输入端相连。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述供电装置为锂电池，所述锂电池为4.2v软包专用电池。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述二极管为5a1000v的大电流整流型面接触二极管，所述tvs二极管6.5v的大功率型号二极管，所述压敏电阻型号为14d330k或14dd360k。
12.本实用新型的有益效果是：1.本实用新型可以让相关产品设备更加稳定、安全、可靠、成本低、生产效率高、应用简单、测量精准、具有无可替代性、可以批量生产；2.本实用新型所占用的pcb面积和空间小，使产品成品的体积大大减小便于移动携带。
附图说明
13.图1是电子误码仪原理框图。
具体实施方式
14.本实用新型公开了一种安装有自恢复保险丝的电子误码仪，包括接口电源保护电路、电源适配器e0、连接器con1、防反接保护电路、供电装置，所述接口电源保护电路一端用于与外部电源相连，所述接口电源保护电路另一端与所述电源适配器e0相连，所述电源适配器e0与所述连接器 con1相连，所述连接器con1分别与所述防反接保护电路、所述供电装置相连，所述供电装置分别与所述防反接保护电路、所述连接器相连。
15.该实用新型主要完成对电子误码仪在其生产制程中的测试与效验作用。本实用新型主要描述除主控电路外的各种创新型保护电路功能。其中： (一)第三自恢复保险丝pptc3配合完成的保护作用：
①
第三自恢复保险丝pptc3与tvs二极管d2配合完成对连接器con1接入错误高压后对误码仪系统的保护作用，免除输入高压对误码仪的破坏作用，因第三自恢复保险丝pptc3选择的动作电流小于第二自恢复保险丝pptc2，当大电流通过第三自恢复保险丝pptc3与第二自恢复保险丝pptc2及二极管d1 和tvs二极管d2这条回路时tvs二极管d2首先导通，大电流使第三自恢复保险丝pptc3会首先进入保护状态，如果没有这种保护，不仅会烧坏误码仪，还可能会引起烧线起火的严重事故。
②
保护已经接错的高压电源，如9v、12v、24v、36v常见电源都可能被烧毁，有第三自恢复保险丝pptc3 的提前保护，即可避免事故的发生、
③
误码仪接口的电源线短路后对误码仪电路的提前保护作用，避免误码仪功能电路及3.3v脆弱芯片的损伤烧坏、
④
对电源的保护作用，当误码仪接口的电源线短路后将产生大电流，会损坏供电电源，或烧线起火事故，有第三自恢复保险丝pptc3可有效完成保护功能；
⑤
对锂电池的保护作用，当连接器con1接入高压电源时，不仅损坏误码仪本身，而且给锂电池e1以较大的灌电流，会使锂电池e1 发热、起火，有第三自恢复保险丝pptc3的提前保护就可以完全避免该事故的产生。(二)第三自恢复保险丝pptc3的保护作用：
①
误码仪接口的电源线短路后对误码仪电路的提前保护作用，避免误码仪功能电路及3.3v 脆弱芯片的损伤烧坏、
②
对锂电池e1的保护作用，当误码仪接口的电源线短路后将产生大电流，会使锂电池e1发热或烧pcb线起火、或锂电池自己发热起火事故，有第三自恢复保险丝pptc3可有效完成提前保护功能；
③
当误码仪在生产制程中有焊锡点短路、拖锡短路、锡尖短路等，也会使锂电池发热、起火，有第三自恢复保险丝pptc3的提前保护就可以完全避免该事故的产生、
④
当误码仪内部晶体管或mpos管短路时，大电流也会使锂电池发热或起火，有第三自恢复保险丝pptc3的提前保护作用而可以完全避免该事故的产生、
⑤
当误码仪内部晶体管或mpos管短路时，大电流也会使电源适配器发热或起火，有第三自恢复保险丝pptc3的提前保护作用而可以完全避免该事故的产生；(三)tvs二极管d2的保护作用：tvs二极管d2主要在连接器con1接入错误高电压的电源后，立即导通，产生错误高压电流的旁路，避免高压进入误码仪而破坏误码仪电路， tvs二极管d2导通后大电流会使第一自恢
复保险丝pptc2和第三自恢复保险丝pptc3先后迅速保护，既保护了误码仪、也保护了错接的电源适配器、同时还保护了锂电池不受高压的破坏、并且因第二自恢复保险丝 pptc2和第三自恢复保险丝pptc3的保护作用也保护了tvs二极管d2 自己，因tvs二极管d2只能短时间导通，时间稍长也会使tvs二极管 d2烧坏炸裂或击穿短路(这会使锂电池e1因过放电而损坏)；(四)二极管d1的保护作用：主要是在电源适配器接反、或锂电池e1反接入后，阻断电流通路，使电源不能形成反向电流通路而烧毁误码仪内部电路；(五) 第一自恢复保险丝pptc1的保护作用：
①
第一自恢复保险丝pptc1与压敏电阻mov1完成外来输入的过电压保护，当外来高压、雷电波电压、感应雷电波高压、或错误接入到380v高压后，压敏电阻mov1迅速导通第一自恢复保险丝pptc1快速保护，以避免高压进入电源适配器e0，不仅保护了电源适配器e0、而且保护了压敏电阻mov1本身，因压敏电阻 mov1只能瞬间接通高压到地，而不能长时间导通，当压敏电阻mov1 长时间导通时会击穿短路或炸裂损坏，有第一自恢复保险丝pptc1的迅速保护能达到保护压敏电阻mov1的目的。
②
当电源适配器e0内部有短路故障时，可能会烧线起火，有第一自恢复保险丝pptc1的保护作用可有效避免烧线起火的问题。
③
在电源适配器e0生产制程中可能出现焊锡点短路、拖锡短路、锡尖短路等情况，一旦生产，就可能会出现烧线起火的情况，有第一自恢复保险丝pptc1的保护作用，就可以完全避免上述事故的产生。
16.由上述可见：无论是偶然因素、必然因素、或无意的人为因素导致的各种短路、各种误接入高压、电源反向接入电路、以及生产制程问题等等，第一自恢复保险丝pptc1、第二自恢复保险丝pptc2和第三自恢复保险丝pptc3等自恢复保险丝提前予以及限流时控制。让电子误码仪电路得到及时保护和协同保护。不仅可使用紧奏型设计、元器件数量少，而且能让相关产品的安全性和可靠性大大提高、成本大大降低、占用的pcb面积和空间大大缩小。还更有利于工程师的设计、可采用自动化、规模化生产、让客户的产品的质量与市场竞争优势明显。
17.该电子误码仪还包括其附属lcd触摸屏(代码显示与编程调校)等，通过精准巧妙而紧奏的设计组合而成的系统单元或模块型电路控制系统。完成及时传感显示与编程修正工作(其误码仪功能电路本身不在本文讨论范围)。是一个能独立完成误码测试、电线短路保护、接口电源短路保护、防电池反接等多功能为一体的方案，本实用新型的保护电路从图示可见是一种元件少、低成本、高可靠性、高安全性、并能有效延长设备的使用寿命的设计方案。
18.本实用新型的电子误码仪其整体电路架构简单：误码仪主要由功能电路系统与双工数据接口组成，其工作电源是5v电源适配器e0由电源接口输入、而且误码仪的双工接口对外供电的也是5v输出，以及内部锂电池 e1供电(移动式误码仪)也是dc-dc转换到5v送给功能板系统电路工作的。误码仪cpu及相关微控制电路都工作在3.3vv，其优点是功耗低，但电路的各种过载损坏的脆弱性也是很突出的，所以过流保护、过压保护、电源反接保护、雷电防护、锂电池保护、静电防护等，就显得特别重要了。其传统的保护方案都是采用一种多元件才能完成单一的保护功能，上述的各种保护功能中，每种保护功能都需要一个这样的保护电路才能完成，就是每一种保护功能都需要一个独立的多元件组合的电路来完成，不仅电路庞大复杂、占用pcb面积大、需要的空间大、设计与调试以及生产的成本很高，然而元器件越多匹配难度越大，也越容易损坏(特别是前期失效率与中期失效率高是一定不可避
免的)、所以其故障率大大增加、可靠性低、使用寿命短。本文的创新点就在于研发出的、每一个保护功能只用一个元件来替代上述传统庞大电路系统，使上述每一种保护功能只应用一个元件来完成，这不仅大大减小了元器件的庞大的数量、使元器件成本大大降低、占用的pcb面积和空间大大减小，而且使保护电路简单而可靠，这是其各种保护功能电路的特点。更重要的是能够使整体的设备的体积变得更小、便于移动和随身携带。利用这种创新组合设计。可采用自动化、规模化生产、同比提高工程师的设计与生产效率。
19.电子元器件的选择：
20.1、第一自恢复保险丝pptc1、第二自恢复保险丝pptc2、第三自恢复保险丝pptc3自恢复保险丝：特制贴片型非线性热敏电阻或紧贴与pcb板安装的插件产品，电流大小和电阻值选择在正常工作时微发热状态即可，不同功率的误码仪电路以实测为主。
21.2、锂电池e1：4.2v软包专用电池。
22.3、二极管d1：选用5a1000v的大电流整流型面接触二极管。
23.4、tvs二极管d2：选用6.5v的大功率型号。
24.5、压敏电阻mov1：选14d330k或14dd360k的即可。
25.本实用新型的有益效果是：1.本实用新型可以让相关产品设备更加稳定、安全、可靠、成本低、生产效率高、应用简单、测量精准、具有无可替代性、可以批量生产；2.本实用新型所占用的pcb面积和空间小，使产品成品的体积大大减小便于移动携带。
26.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。