CN101174745A - 包含过压和过电流电路保护的超小型电连接器 - Google Patents

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CN101174745A CNA200710199947XA CN200710199947A CN101174745A CN 101174745 A CN101174745 A CN 101174745A CN A200710199947X A CNA200710199947X A CN A200710199947XA CN 200710199947 A CN200710199947 A CN 200710199947A CN 101174745 A CN101174745 A CN 101174745A
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Abstract

一种包含多个分立的连接器引线的电连接器,包括至少一电源引线(34)和一电源回路引线(40)和至少一数据信号引线(36,38)。每个引线包括位于一端的连接器插针部分和位于相对一端的电路连接部分。塑料主体(31)封装该多个分立的连接器引线的未暴露部分并包含与电源引线串联连接以形成电源侧部分和负载侧部分的过电流电路保护元件(42),以及跨接在电源引线的负载侧部分和电源回路引线之间以分流的过压电路保护元件(44)。该过压元件还与该过电流元件热接触。金属壳体(30)包围该塑料主体的至少一部分并将该塑料主体对准到预定位置。

Description

包含过压和过电流电路保护的超小型电连接器
技术领域
该发明涉及电连接器领域,而更精确的说涉及一种微型通用串行总线(USB)连接器插座,如Micro-B型USB插座,并且其中提供热耦合的过压和过电流电路保护元件。
背景技术
标准插头和插座连接器在电气和电子技术中被广泛地使用。例如,通用串行总线(USB)得到了广泛认可并遵循技术公司1995年首次开发的连接规范。USB规范提供了一种互连机理,它包括通过标准形式的电连接器传输串行数据以及控制功率。根据USB规范,一个适用于USB的电源将会为***设备提供至少0.5安培电流、4.75-5.25伏范围内的固定电压。USB规范随着电子电路超小型化的普遍趋势而逐渐发展,并且发展出了专用的Mini-B型USB连接器插头和插座以处理超小型***设备如数码相机、PDA以及手机等;参见2000年10月20日的USB2.0规范中的ECN#1:Mini-B连接器。最近又提出了更小的Micro-B型USB插头和插座。
由于USB为终端使用者提供了很好的易用性、可扩展性及高速性,并且因此在无数的个人电脑、消费电子产品,以及移动设备上广泛采用,这项标准的成功也增加了过压/过电流电气故障状态的可能性。一旦获知发生电气故障,将会使得没有保护的下游电子设备很容易受到损害。典型的过压/过电流故障包括感应电压尖峰、来自间歇性连接的电压尖峰(电缆电线故障或接点污染/腐蚀)和/或由于元件故障或用户误操作(如***错误的充电部件)引起的过压充电连接。不具有代表性但也有可能的故障包括电源极性的反接。由于USB已经成为了一种普遍存在的电源-充电接口,一些制造商也开始提供带有USB输出连接器的AC到DC转换器。这些转换器也许具有未知的、不充分的或不存在的电压调整和瞬态抑制特性。当没有保护的设备与这些具有标准连接器,如USB连接器插头的未经调整的转换器相连接时,可能在过电压/过电流情况下被损坏。虽然USB标准强烈推荐包括过电流保护元件,如保险丝,作为具有USB连接器插座的每个***设备的一部分,但是独立的过电流保护元件占据印刷电路板空间而且不便于使用者替换或者复位。USB连接器插座的例子可以在名称为“Universal Seiral BusConnector”、专利号为6,217,378(Wu)的美国专利,以及名称为“UniversalSerial Bus Connector with Integral Over-current Protection Device andIndicator”、专利号为6,217,389(Jatou)的美国专利中被找到。虽然Jatou的第‘389号专利中提出了可以在USB连接器插座中包括一个可复位保险丝,但关于如何在一个USB连接器插座中有效地组合热耦合过压和过电流保护元件其并没有给出教导或建议,对于更小的Micro-B型USB连接器插座就更少给出教导或建议。
用于电路中的分立过压和过电流保护元件是众所周知的。已知的过压电路保护元件包括反向雪崩击穿二极管、齐纳(zener)二极管、瞬态电压抑制二极管、晶闸管、多层变阻器、气体等离子体电离设备、以及肖特基(Schottky)二极管,可以单独也可以与其它电路元件,例如传输晶体管和运算放大器组合使用。已知的过电流电路保护元件包括金属保险丝、热启动电路断路器,以及热敏电阻。像这里使用的那样,术语“热敏电阻”包括电阻值作为温度的函数而变化的电阻。一种常见的过电流保护元件的实例是聚合正温度系数(PPTC)热敏电阻。
呈现出正温度系数电阻效应的设备是很常见的,并且可能基于某些陶瓷材料,例如钡钛酸盐、或者由聚合基体部件和分布在聚合基体内部的颗粒导电填充材料组成的导电聚合混合物。在相对低的环境温度下,PPTC热敏电阻具有低的电阻值,在几欧姆或更小的数量级上。然而,当PPTC热敏电阻被暴露在由电阻加热产生的高温时,例如,聚合基体膨胀并将导电微粒分离,从而产生非常高的电阻值,通常会达到比低温电阻值高5个或更多的数量级。PPTC热敏电阻从低电阻值向高电阻值转变时的温度已知是切换温度或“启动”温度,Ts。当PPTC热敏电阻冷却到温度低于启动温度Ts时,该聚合基体将凝固并收缩,从而使设备恢复到低电阻值状态。当被用作串联过电流保护设备时,PPTC热敏电阻被称为“可复位的”,这是因为当被加热到切换温度,Ts时其将会启动高电阻率,从而降低流过受保护电路的电流。当过电流条件消除时,PPTC热敏电阻温度冷却到Ts以下时,其自动恢复到低电阻率状态,从而恢复低电阻通路以使得当电源被重新加上时满电流流过受保护电路。
使用“PPTC”表示的是一种包括聚合基体的混合物,而且其具有至少为2.5的R14值和/或至少10的R100值,并且优选该混合物的的R30值至少为6,其中R14为在14摄氏度温度范围的最终和起始电阻率的比值,R100为在100摄氏度温度范围的最终和起始电阻率的比值,而R30为在30摄氏度温度范围的最终和起始电阻率的比值。通常,本发明中用于PPTC热敏电阻元件中的混合物具有远远大于这些最小值的电阻率上升性能。
合适的导电聚合混合物和元件、以及制造这些混合物和元件的方法,例如已经在美国专利4,237,441(van Konynenburg et al.),4,545,926(Foutset al.),4,724,417(Au et al.),4,774,024(Deep et al.),4,935,156(vanKonynenburg et al.),5,049,850(Evans et al.),5,250,228(Baigrie et al.),5,378,407(Chandler et al.),5,451,919(Chu et al.),5,747,147(Wartenberget al.)、和6,130,597(Toth et al.)中被公开,其中上述公开内容被详细地作为参考包括在此。
作为教导和公开的例子,在共同转让的美国专利6,518,731(Thomaset al.)(特别是附图45-47)中提供了PPTC热敏电阻与电子部件如齐纳二极管、金属氧化物半导体场效应管(MOSFETs),及更复杂的集成电路的电连接和热接触以形成电压/电流调节器,其中上述公开内容被详细引入于此作为参考。另外,还可以参考,例如美国专利3,708,720(Whitney et al.)、6,700,766(Sato),以及美国专利公开2004/0275046(Morimoto.et al.)。当分流保护器如半导体以及串联保护器如PPTC热敏电阻同时响应过大的电气能量时,将半导体电路保护设备与PPTC热敏电阻组合的一个原因是半导体器件可以在微秒范围以电子速度对过电压状态作出反应,而PPTC热敏电阻运行达到切换温度Ts相对慢的多,通常以毫秒计量。通过将半导体器件与PPTC热敏电阻热耦合,首先在半导体器件上产生的热量将会迅速地传递到PPTC热敏电阻上以加快温度升高到切换温度Ts。虽然前述的专利也公开了将半导体器件和PPTC热敏电阻设备以热接触而组合,但是这些专利并没有给予或建议在标准和极小型化的连接器插座,如Micro-B连接器插座中完全集成过压/过电流电路保护元件。
包括连接器插座在内的小型电连接器遵循标准规范,其受限于尺寸要求和插头结构,以致于在尺寸要求范围内且与标准的连接器/插座规范保持一致时包括任何附加的电气组件、元件或器件变得很困难。
发明内容
一种包括多个分立连接器引线的电连接器,其包括至少一个电源引线和一个电源回馈引线,以及至少一个数据信号引线。每一个引线包括位于一端的连接器插头部分和位于相对一端的电路连接部分。塑料主体封装该多个分立连接器引线的未暴露部分且包括串联连接于电源引线以形成电源侧部分和负载侧部分的过电流电路保护元件,和跨接在电源引线的负载侧部分和电源回馈引线之间以分流的过压电路保护元件。该过压元件还与过电流元件热接触。金属壳体包围该塑料主体的至少一部分并且将该塑料主体调整为预定的排列。
附图说明
图1是根据本发明原理的一个小型功率/数据连接器插头,及具有集成了过压和过电流保护元件的匹配插座的电气示意图;
图2是结合本发明原理的Micro-B型USB连接器插座的一个实施方式的垂直向上投影图并示出了插头***端、底侧部分及外部壳体的右侧;
图3是垂直向上投影图,示出了模制在图2插座结构的塑料主体中的接触插针阵列;
图4以垂直下视图示出了附图2所示插座结构的插针、连接器和引线阵列的一种优选形式;
图5是图4中插针、连接器及引线阵列的垂直上视图;
图6是图4和5中插针、连接器和引线阵列的俯视平面图,示出了安装在横向热传输板一侧的过压保护元件,以及安装在横向热传输板相对侧的过电流保护元件;
图7是图4和5中插针、连接器和引线阵列的右侧视图,示出了过压保护元件、横向插针阵列板及过电流保护元件之间的相对位置;
图8是沿图2中的剖面线7-7得到的图2中的装配插座结构侧视截面图;
图9是垂直上视图,示出了由图2中插座结构和表面安装接触插针延伸部分共同组成的外部壳体的底部侧部分、右侧部分和后侧部分;
图10是根据本发明原理另一个优选的Micro-B型USB连接器插座结构的剖面侧面装配图,其中过电流保护元件被夹在横向热传输板和过压保护元件之间;
图11是图10中另一个的插座结构的模制塑料主体的放大后视图;
图12是根据本发明原理另一优选的Micro-B型USB连接器插座结构的放大后视图,其中过电流保护元件与过压保护元件是并排排列的,且其中两个保护元件都被安装到共用热传输板上并在边沿连接衬垫处与插座结构上排列的衬垫电连接。
具体实施方式
参考图1,概略地示出了一种包括插座10和相配合的插头12的电连接器组件的实例。在该优选实例中,该插座10和插头12与Micro-B型USB连接器规范一致且提供电源和回馈引线、微分数据信号引线和附加引线,且设置为识别所述插头10作为其中一部分的***设备。该典型插头12从电气屏蔽多导体电缆14的末端延伸,并包括一模制插头壳体,该壳体包括电气屏蔽16以形成连接到该电缆的电气屏蔽层的电缆屏蔽连接18;及5个连接器插针20、22、24、26、27。在这个特殊的布置中,电缆屏蔽连接18将电缆屏蔽和插头电气屏蔽16互相连结,连接器插针20连接到电源导线,连接器插针22和24连接到微分数据信号双绞线,连接器插针26连接到电源和信号接地回馈参考导线,而连接器插针27连接到任选的ID导线。典型地,电缆14未示出的另一端通过另一USB插头,或者直接连接到电源和信号源。
该示例性的Micro-B型USB插座10包括电屏蔽层30和用于与配合插头12的电缆屏蔽连接18电连接的屏蔽连接32。该插座10还包括用于连接到插针22的电源插针34,两个用于连接到数据插针对22和24的微分信号插针36和38,连接到插针26的数据信号和电源回路(power return)插针40,以及用于连接到连接器插针27的***ID插针41。虽然附图1中示出了具有插针部分的插头12和具有插孔部分的插座,像USB技术领域所熟知和理解的那样,在实际应用中插头和插座的连接都可以具有插针部分和插孔部分。
根据本发明的某些方面,过电流器件42和过压器件44被集成并包含在插头10中。该过电流器件42串联连接在电源插针34和插座连接引线46之间。该过压器件44跨接在连接引线46和接地回馈引线52之间以分流,该接地回馈引线52又从数据信号和电源回馈插针40延伸。最优选的是,该过电流器件42为PPTC热敏电阻,而且该过压器件44为高速电子器件,最优选为齐纳二极管(这里使用的“齐纳二极管”也包括反向击穿雪崩二极管)。虽然目前优选齐纳二极管,但是很明显也可将其它的电压限制电子电路元件应用到本发明的方案中。由于该过压器件44对过电压状况的反应非常快,在微秒数量级或者更快,所以电子器件44将会很快地产生热量。该热量通过附图1中用箭头标志T表示的热传输介质54与该PPTC热敏电阻42热耦合,目的在于提高该PPTC热敏电阻的温度并加快其向高电阻状态启动。插座10还包括分别连接至两微分信号插针36和38的连接引线48和50,和连接至***ID插针41的连接引线55。当使用齐纳二极管作为过压器件44时,还为防止电源极性反接提供了另外的电路保护,因为在电源和回馈引线34、40极性反接的情形下,根据二极管的正向导通特性,该齐纳二极管44将会迅速地导通并产生热量以帮助该PPTC热敏电阻42的启动。
图2阐明了目前根据本发明的插座10的一个优选实施例。在本实施例中,插座10包括一个模制塑料主体28(图3),该主体28包括插针、连接器和由金属屏蔽物30固定的引线阵列90(图4和5)。形成屏蔽物30的金属结构最优选地由适当的薄金属片通过冲压和弯曲形成。这样形成的壳体30包括顶壁56、左侧壁58、右侧壁60、左侧底壁部分62、右侧底壁部分64和后壁82。这样形成的左侧底壁部分62和右侧底壁部分64限定了互补的具有燕尾状或拼图状的互锁部件66用于将该两个互补的底壁部分62和64锁定在一起以形成锁固的、连续的底壁。该顶壁56包括外部法兰盘边缘68。左侧壁具有外部法兰盘边缘70和表面安装翼片72。该右侧壁60类似地包括外部法兰盘边缘74和表面安装翼片76。该底壁部分62和64分别包括外部法兰盘边缘部分78和80。该外部法兰盘边缘68、70、74和边缘部分78、80用于引导配合的连接器插头机械地和电气地***接合在插座10中。在侧壁58和60内限定出槽部件84起到容纳模制塑料主体28的突起或凸台86,从而帮助对准并保护壳体30内的塑料主体28和其接触阵列90。
如附图2中所示,插针34、36、38、40和41,以及相对应的连接引线46、48、50、52和55,形成在金属壳体30内并通过塑料主体28设置在成形的金属壳体30内。根据本发明,引线46、48、50、52和55是平坦的,并且它们与连接器插座10的插头***轴线平行以便于表面安装和连接到电子电路***(未示出)印刷电路板对准的连接衬垫,该电路***在过电流和过压状况下将被保护。虽然目前优选插头***轴线平行于对准的电路板连接引线46、48、50、52和55的表面安装布置,但是本领域技术人员将能够理解本发明的原理同样适用于具有穿孔插针和安装翼片的小型插座,或者其它已知的包括垂直于下层印刷电路板基座的工作表面的安装布置和取向。
图3说明了模制塑料主体28的一个现有优选实施例。该主体28包括从通常的矩形主体部分31延伸的拉长颈状部分29。部件如凹槽33和凸台86使该塑料主体28牢固、合适地布置并安装在该插座10的金属壳体30内。如附图3中所示,插针、连接器和引线阵列90(图4)的暴露部分限定了接触插针34、36、38、41和40,同时也限定了引线46、48、50、55和52的平坦安装翼片端部。该塑料主体28最优选地在合适的热塑性模制装置中注射模制在该插针、连接器和引线阵列90上。该主体28优选地由介电热塑性材料形成,如最小的额定UL94-V0,30%玻璃填充的聚丁烯对苯二酸酯(PBT)或聚乙烯对苯二酸酯(PET)、或更好的材料。
图4、5、6和7说明了一种插针、连接器和引线阵列90的实例,其包括限定插针34、36、38、41和40的部分,同时也限定了横向热扩散和传输板92,该板直接连接到引线46;从插针40和引线52延伸的接地回馈板部分94;以及从插针34延伸的连接部分96。如图4和5实施方式所示,该过压保护元件44夹在(并连接到)该接地板部分94和该横向热扩散板92的前侧之间,而该过电流保护元件42被安装并连接到该横向热扩散板92的后侧,同时也连接到该连接部分96。该板部分94包括与接地回馈引线52对齐的一部分,而该连接部分96形成了插针34的一部分并与其对准(从图5中可以看出)。横向板92与引线46一起形成并直接连接,因此可以在插针34和引线46之间串连连接PPTC热敏电阻电流保护元件42(如附图1中所示)。在该示例中,该横向热扩散和传输板92直接在过压元件44和过电流元件42的相邻部分之间形成热传输介质54。在这个特殊的布置中,该板92还用于将热量扩散到过电流PPTC热敏元件42的更大的区域,从而以便于其更快地向高电阻状态,电路保护状态启动。
一个牺牲跨接连接板(图4和5中未示出)最优选为沿着该引线插针阵列90的前部与插针34-41相连接,且另一个牺牲跨接连接板在该阵列90的后端部与引线46-55互连以在该塑料主体28成型之前保持插针、连接器和引线阵列90的对准。作为整个制造过程的一个部分,在塑料主体注塑成型完成以后,形成接触插针阵列90的引线框架的这些牺牲跨接连接板将会被拆下并丢弃。该连接器插针阵列90最优选由合适的金属薄片模制或冲压形成,如0.3mm的磷铜、银镍合金、或其它合适的金属薄片材料,然后再覆上合适的镀层材料如锡。
图7和8是示出了周向间隙98的剖面图,该间隙98设置在过电流元件42边缘和相邻的模制塑料主体28之间。该周向间隙98使该过电流元件42在启动状态的膨胀不受塑料主体28的影响,特别是当该过电流元件以PPTC热敏电阻实施时。图9示出了完整的插座组件10,并图解了塑料主体28和壳体30的后壁82和其它部件。
图10和11说明了体现本发明原理的可选形式的Micro-B型USB插座10A。对于与插座10的描述中相同的元件使用相同的附图标记和描述。在该可选的的配置中,该过电流和过压保护元件42A和44A形成为预先制造并测试的集成混合电子电路模块,然后被连接到引线插针阵列板92的后侧。图10还图示了周向沟道或间隙98,其用于将PPTC热敏电阻42与模制塑料主体28A的相邻内壁表面分开。在该配置中,该过压保护元件44A与PPTC热敏电阻元件42A直接热连接和电连接,从而在过压/过电流情况下提供热传输以加快该PPTC热敏电阻42A的启动。关于包括与PPTC热敏电阻热接连接和电连接的齐纳二极管的混合电子电路模块的制造及组装的细节在共同转让的申请序号为11/392,974(Montoya et al.)于2006年3月27日提交且名称为“Surface Mount Multi-layer Electrical Circuit Protection Device WithActive Element Between PPTC Layers”(目前已于2006年9月28日公开,公开号为US2006/0215342A1)的美国专利中阐述,上述公开的内容被详细包含于此作为参考。
如图11所示,在形成塑料主体28A后,该包括元件42A和44A的混合电子电路模块被***到后部的凹槽空间内并通过将形成与插针34的连接的PPTC热敏电阻部件42A的端子电极与横向板92接合而电连接于此,然后再分别将连接部分96和100弯曲到分别与PPTC热敏电阻部件42A和齐纳二极管部件44A的对准连接区域接触的位置。随后,通过合适的结合剂,如低温焊接剂,将连接部分96与PPTC热敏电阻部件42A电连接,并在PPTC热敏电阻42和通向连接引线46的齐纳二极管44A阴极之间形成公共连接点。同样地,连接部分100电连接到如齐纳二极管44的阳极连接极上并在内部与接地回馈引线52相连接。然后,完成的塑料主体组件28A准备好***并包含在插座10A的外部金属壳体30内。在主体组件28A被***到模制金属壳体30内之后,后侧部82被向下折叠以将该组件28A锁固在完成的插座内的适当位置上,例如如图8所示。
可选地,如图12所示,根据本发明原理的插座10B的实施方式,该过压保护元件44A和该过电流保护元件42B以并排的结构布置,并且被安装到热传输和安装板93上以提供侧面的热传输介质54并提供混合子组件。在本发明的该实施例中,形成模制塑料主体28B以提供从该塑料主体28B的模制顶壁区域105的内表面向内延伸的导体部分96A和100A,该塑料主体28B限定了用于容纳过电流和过压保护混合子组件的凹槽。第三导体部分102从该塑料主体28B的模制底壁部分107的内表面向内延伸。导体部分96A与插针34对齐并连接;且导体部分102与引线46对齐并连接。导体部分100A与接地回馈插针40和引线52共同对齐并连接。在过电流保护元件42B的相对的边缘上形成边缘连接器衬垫97和103,衬垫97与导体部分96A对齐,而衬垫103与导体部分102对齐。在过压保护元件44A的边缘形成衬垫101以使得形成接地回馈连接点,例如连接到齐纳二极管的阳极上。在图12中所示的布置使得装配的混合电子电路模块***到由模制塑料主体28B限定的凹槽中并通过96A部分和衬垫97之间、100A部分和衬垫101之间、及102部分和衬垫103之间的焊接桥实现电连接,从而使得无需再如图10和11使用的实例那样弯曲插针。在图12的例子中,衬垫103还与热传输和安装板93相连接,该板在元件42B和44A之间形成公共电连接。
有利的是,该可选的插座10A和10B可以使用包括例如PPTC热敏电阻元件和例如齐纳二极管的电路保护模块。在包含在插座10A或插座10B结构内之前,该模块可以作为混合电子电路模块单独制造,组装和预先测试。
在制造本发明的小型插座中,插针、连接器和引线阵列90是通过对适当的接触材料薄片进行冲压或模压而形成的。在第一个实施例的情形下,该过压保护元件,例如齐纳二极管44,被设置在分别固定到板92和94上的各表面电极端子之间,如附图4和5所示。然后,该过电流保护元件,如PPTC热敏电阻42可以被固定到拉长的横向板92的相对表面,该板在齐纳二极管44的阴极和PPTC热敏电阻42之间形成公共连接点。该连接部分96可以被固定且接合到PPTC热敏电阻42的非公共电极上。然后塑料主体28在完整的引线框架90上通过注塑模制成型,用模制特征来确保提供周向沟道98以容纳工作在启动和热膨胀状态时PPTC热敏电阻42的尺寸膨胀。在模制步骤之后,引线框架连接器插针阵列90剩余的任何牺牲对准部件都将会被切除,例如通过裁减操作。另外,整个塑料主体组件28也将会被覆上防侵蚀保护薄层。在金属壳体薄片30被冲压出来并部分折叠成其最终形状时,完成的塑料主体组件28被***到壳体并通过将其后壁82向下折叠而锁固在适当的位置上。
可选实施方式的连接器插座10A类似地制造,例外的是引线框架90A形成有横向延伸以使过电流/过压电路模块被单独连接的连接部分。该塑料主体28A围绕着引线框架90A注塑成型并将任何牺牲对齐部件切掉。然后,通过使PPTC热敏电阻的电极中的非公共电极连接到板92A上来安装电子模块。然后连接部分96和100围绕混合电子模块弯曲并分别连接到PPTC热敏电阻部件42A和齐纳二极管部件44A的阴极之间的公共电极,以及齐纳二极管部件44A的阳极。完成的塑料主体组件28A被覆上防侵蚀保护薄层,然后准备***到部分完成的金属壳体30内,并如上面描述的那样完成插座10A。
可选实施方式的连接器插座10B使用了在齐纳二极管44A和PPTC热敏电阻42A上形成且直接连接到插针上的边缘连接衬垫,如所参考的美国专利公开2006/0215342A1文献说明的那样,无需如图10所示那样弯曲连接部分96和100。在该特殊的例子中,插针、连接器和引线阵列在没有横向热扩散板92的情况下形成,因为该功能已由混合电子电路模块的热传输和安装板93提供。
本领域技术人员将会理解连接部分96与连接引线46垂直对准,且连接部分100与连接引线52垂直对准,如图11中的正视图所示。这样的几何布置有效地利用了标准连接器插座可利用的底部和外壳内的空间,因此提供了过压和过电流保护元件的插座10、10A和10B可以直接代替那些没有这些电路保护能力的可适应标准插座。
虽然本发明实施为示例性的Micro-B USB连接器插座,但是本领域技术人员将会理解过电流/过压电路保护元件和模块还可以被包括在其它形式的连接器中,无论是插头,插座,或者两者都有,也无论与标准保持一致或者是独特的设计。特别是,本发明可以直接应用到标准Mini-B型USB连接器插座中并使得对于不包括集成过压和过电流保护元件的Mini-B型USB连接器插座的完全兼容、插拔式更换或替代成为可能。此外,本发明可以应用除齐纳二极管之外的多种过压电路保护元件,也可以应用多种过电流电路保护元件,例如包括陶瓷正温度系数热敏电阻器件,也可以例如是聚合正温度系数热敏电阻器件。

Claims (9)

1.一种电连接器,包括:
多个分立的连接器引线,包括至少电源引线(34)和电源回路引线(40)和至少一个数据信号引线(36,38),每个引线包括位于一端的连接器插针部分和位于相对一端的电路连接部分;
塑料主体(31),其封装所述多个分立连接器引线的未暴露部分且包含与所述电源引线串联连接以形成电源侧部分和负载侧部分的过电流电路保护元件(42),以及过压电路保护元件(44),其分流跨接所述电源引线的负载侧部分和所述电源回路引线,其中所述过压元件还与所述过电流元件热接触;以及
金属壳体(30),其包围所述塑料主体的至少一部分并以预定配准方式对准所述塑料主体。
2.根据权利要求1的电连接器,包括连接器插座,并且其中所述金属壳体基本上包围整个所述塑料主体,且所述塑料主体限定出用于与所述金属壳体的相应安装部件对准的安装部件,从而帮助以预定配准方式相对于所述金属壳体对准所述塑料主体。
3.根据权利要求2的电连接器,还包括所述壳体的安装部件以及所述多个分立的连接器引线的电路连接部分,用于限定可表面安装及可连接的连接器插座。
4.根据权利要求1的电连接器,其中所述多个分立连接器引线包括第一横向连接板,形成用于所述过电流电路保护元件安装基底,所述第一横向连接板包括位于所述过电流电路保护元件和所述过压电路保护元件之间的公共电连接部分,且其中所述多个分立连接器引线包括与所述第一横向连接板间隔开并基本上与所述第一横向连接板平行的第二横向连接板,从而形成间隙以用于容纳、保持和连接所述过压电路保护元件并在所述过压电路保护元件和所述过电流电路保护元件之间提供热接触。
5.根据权利要求1的电连接器,其中所述过电流电路保护元件包括聚合正温度系数(PPTC)热敏电阻,且其中所述塑料主体形成围绕所述PPTC热敏电阻的凹部,包括适应过电流电路保护操作期间所述PPTC热敏电阻的热膨胀的***槽道。
6.根据权利要求5的电连接器,其中所述过压电路保护元件被直接安装到与所述第一横向连接板相对的所述PPTC热敏电阻的主表面上,并且包括齐纳二极管,所述齐纳二极管的阴极电连接到所述电源引线的负载侧部分。
7.根据权利要求1的电连接器,其中所述塑料主体包括从基本上矩形主体部分延伸出的拉长颈部分,所述拉长颈部分暴露出所述多个分立连接器引线的连接器插针部分,而且所述基本上矩形的主体部分暴露出所述多个分立连接器引线的连接引线部分并限定用于容纳和包围至少所述过电流电路保护元件的凹槽,所述凹槽限定适应过电流电路保护操作期间所述过电流电路保护元件的热膨胀的***槽道。
8.根据权利要求7的电连接器,其中所述过电流电路保护元件和所述过压电路保护元件包括混合电子电路模块,所述混合电子电路模块具有连接到所述电源引线的负载侧部分的导电导热板,而且其中所述凹槽容纳所述混合电路模块。
9.根据权利要求8的电连接器,其中所述过电流电路保护元件和过压电路保护元件并排布置在所述混合电路模块的导电导热板上。
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