緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置的製作方法

2023-09-20 21:08:45

專利名稱：緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及過電壓保護技術，特別涉及附加保護電路的過壓保護技術。
背景技術：
壓敏電阻被廣泛應用於各種過電壓保護電路。由於壓敏電阻失效時呈低阻狀態，漏電流增大，溫度升高，所以要加上保護電路，在壓敏電阻失效時將其從電路中斷開，否則將會導致壓敏電阻起火燃燒，從而引起火災。
現有技術的一種壓敏電阻過壓保護電路如

圖1所示，這是一種傳統的保護電路，當壓敏電阻RV失效時，其晶片呈低阻狀態，電路中的電流會急劇增加，保險絲FU熔斷，從而保護負載，同時也將壓敏電阻RV從電路中斷開，避免壓敏電阻RV起火燃燒。這種電路存在的問題是在迴路中的電壓過低或阻抗過大時，故障電流較小，不能熔斷或不能及時熔斷保險絲FU，而導致壓敏電阻RV溫度過高至起火燃燒，從而引起火災。
現有技術中另一種例子為00237913.9號中國專利《安全型壓敏電阻》提出的壓敏電阻保護電路，如圖2所示。圖2-2為其內部結構，壓敏電阻Rv和溫度保險Fw用熱傳導介質互相絕緣地封裝在同一殼體內，壓敏電阻和溫度保險的端頭伸出殼體外。其工作原理是將設在壓敏電阻旁邊的溫度保險串聯在電源電路裡，當電壓超過標準值時，呈低阻值的壓敏電阻Rv電流急劇增加，使電流保險Fs熔斷，起到過壓保護作用；而電壓處於臨界標準電壓或因其它電源幹擾使壓敏電阻溫度升高，但又不能導致電流保險Fs熔斷的情況下，置於壓敏電阻旁的溫度保險Fw就會因熱傳導而升溫，一旦到達設定溫度即可熔斷，切斷電源，起到溫度自動保護的作用。這種安全型壓敏電阻在防止壓敏電阻起火方面有一定的效果，但也存在以下缺點第一是反應速度較慢，在壓敏電阻失效迅速升溫時效果不佳，因為壓敏電阻Rv上產生的熱量是經過壓敏電阻表面絕緣層、熱傳導介質、溫度保險Fw的殼體、溫度保險Fw內部的填料，然後才傳到溫度保險Fw的熔體上，熱傳導速度慢，只適用於溫度緩慢升高的情況。如在電飯鍋、電機繞組等或壓敏電阻漏電流緩慢增加的情況，而壓敏電阻失效時也往往會瞬間短路擊穿，在電源電壓過低或迴路阻抗過大的情況，電流不足以使電流保險Fs熔斷，壓敏電阻的溫度會在瞬間迅速升高，會因為熱傳導路徑過長，溫度保險無法及時動作而導致壓敏電阻起火燃燒。第二是焊接工藝難以控制，因為溫度保險對溫度極為敏感，在電路板焊接時，溫度保險引腳上的熱量會迅速傳至熔體上，往往會出現溫度保險在焊接時出現誤熔斷情況。

發明內容
本實用新型為克服現有技術的上述不足，提出一種利用安全可靠、防止起火的組合式壓敏電阻承擔過壓保護的裝置，不但能完成過壓保護，而且響應速度更快、成本更低廉，壓敏電阻本身安全也可獲得保障，還可以替代總保險，同時滿足標準焊接工藝要求，製造工序簡單，易於推廣。
本實用新型的目的可以通過採用以下技術措施來達到設計、製造一種緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置，包括跨接在電源兩端的壓敏電阻RV，尤其是所述壓敏電阻RV的一端串接有與該壓敏電阻RV緊密組合的熱熔保險絲FT。
本實用新型與現有技術相比，相同點是都有壓敏電阻RV 1，都是利用熱傳導進行保護，不同點是沒有採用獨立封裝的溫度保險成品，而使用熱熔保險；兩者熱傳導路徑也不一樣。此外，本實用新型不需要藉助額外的熱傳導介質，而靠兩零件直接接觸進行熱傳導，從而有更快的響應速度和提供更可靠的保護。
本實用新型的工作原理是由於壓敏電阻RV 1的晶片與熱熔保險FT 2的熔體緊密連接著串聯裝配，在壓敏電阻RV 1失效時，故障電流在其晶片上產生的熱量可迅速傳導到熱熔保險FT 2的熔體上，兩者的溫升基本同步；選擇適當熔點的熔體，可在壓敏電阻RV 1的晶片升高到一定溫度時，使熱熔保險FT 2的熔體迅速熔斷，從而在壓敏電阻RV 1緩慢溫升或迅速溫升的兩種情況下，均能迅速可靠地將壓敏電阻RV 1從電路中斷開，避免起火燃燒引發火災。
與第一例現有技術相比，本實用新型可在電路中故障電流還不太大、而壓敏電阻晶片溫度已很高的情況下將失效壓敏電阻從電路中斷開，從而防止火災的發生。與第二例現有的技術的安全型壓敏電阻相比，故障電流在壓敏電阻RV 1晶片上產生的熱量直接迅速地作用在熱熔保險FT 2的熔體上，響應速度更高，可一併解決壓敏電阻失效時迅速升溫和緩慢升溫兩種情況下引起的起火問題，而且其熱熔熔體耐焊接熱傳導能力較強，焊接工藝要求簡單，可以滿足波峰焊接工藝等規模化生產需要。另外因為不需要成品的溫度保險絲，甚至可用普通焊錫絲或低熔點保險絲做熱熔保險FT 2的熔體，成本也就更加低廉。
附圖簡要說明圖1是現有技術一種壓敏電阻式過壓保護電路示意圖；圖2是現有技術另一種附加保護型壓敏電阻式過壓保護電路及附加保護型壓敏電阻結構示意圖；圖3是本實用新型緊密組合式熱敏電阻型過壓保護裝置接線圖和緊密組合式熱敏電阻封裝示意圖；圖4是本實用新型另一實施例電路接線圖及抽頭組合式壓敏電阻封裝示意圖；圖5是省略傳統保險絲實施例過電壓保護裝置電路接線圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。
一種緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置，包括跨接在電源兩端的壓敏電阻RV 1，其特徵在於所述壓敏電阻RV 1的一端串接有與該壓敏電阻RV 1緊密組合的熱熔保險絲FT 2。
所述熱熔保險絲FT 2直接附著在所述壓敏電阻RV 1的晶片上。而無須另加熱傳導介質，減少傳導時間，降低成本。
在一些實施例情況下，所述熱熔保險絲FT 2一端經總保險FU接電源輸入端；其與所述壓敏電阻RV 1連接的另一端接輸出負載，保留了傳統保險絲。而在另一些實施例情況下，所述熱熔保險絲FT 2一端接電源輸入端；其與所述壓敏電阻RV 1連接的另一端接輸出負載。後一實施例廢棄了通常的保險絲，簡化了接線，進一步降低了成本。
實際應用中，圖3-2所示為一種壓敏電阻保護的實施例。壓敏電阻RV 1的晶片和熱熔保險FT 2的熔體緊密結合著串聯裝配，壓敏電阻RV 1的非串聯端頭A和熱熔保險FT 2的非串聯端頭B分別引出。
圖3-1為本實用新型過電壓保護裝置的一種實施例，將端頭A和端頭B分別接在電源兩端，在壓敏電阻RV 1失效過熱時，熱熔保險FT 2熔斷，將壓敏電阻RV 1從電路中斷開；若總保險FU不動作，設備還可繼續工作。
圖4-2所示為另一種壓敏電阻保護的實施例，壓敏電阻RV 1的晶片和熱熔保險FT 2的熔體緊密結合著串聯裝配，壓敏電阻RV 1非串聯端頭A和熱熔保險FT 2的非串聯端頭B，以及連接部分端頭C分別引出。
圖4-1為三抽頭實施例過電壓保護電路接線圖，將端頭A和端頭B作為電源的輸入端，將端頭C和端頭B作為電源的輸出負載端，在壓敏電阻RV 1失效過熱時，熱熔保險FT 2熔斷，將壓敏電阻RV 1從電路中斷開，同時切斷電源，避免設備在沒有壓敏電阻保護的情況下工作。
圖5為省略傳統保險絲的過電壓保護電路接線圖。端頭A和端頭B作為電源的輸入端，端頭C和端頭B作為電源的輸出負載端。在壓敏電阻RV 1失效過熱時，熱熔保險FT 2熔斷，將壓敏電阻RV 1從電路中斷開，同時切斷電源。與其他實施例不同的是，電路中沒有通常的電源保險FU，熱熔保險FT 2同時作為電源總保險使用。
權利要求1.一種緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置，包括跨接在電源兩端的壓敏電阻RV(1)，其特徵在於所述壓敏電阻RV(1)的一端串接有與該壓敏電阻RV(1)緊密組合的熱熔保險絲FT(2)。
2.根據權利要求1所述的過壓保護裝置，其特徵在於所述熱熔保險絲FT(2)直接附著在所述壓敏電阻RV(1)的晶片上。
3.根據權利要求2所述的過壓保護裝置，其特徵在於所述熱熔保險絲FT(2)一端經總保險FU接電源輸入端；其與所述壓敏電阻RV(1)連接的另一端接輸出負載。
4.根據權利要求2所述的過壓保護裝置，其特徵在於所述熱熔保險絲FT(2)一端接電源輸入端；其與所述壓敏電阻RV(1)連接的另一端接輸出負載。
專利摘要一種緊密組合式壓敏電阻型過壓保護裝置，包括跨接在電源兩端的壓敏電阻RV(1)，尤其是所述壓敏電阻RV(1)的一端串接有與該壓敏電阻RV(1)緊密組合的熱熔保險絲FT(2)。該裝置利用安全可靠、防止起火的組合式壓敏電阻承擔過壓保護，不但能完成過壓保護，而且響應速度更快、成本更低廉，壓敏電阻本身安全也可獲得保障，還可以替代總保險，同時滿足標準焊接工藝要求，製造工序簡單，易於推廣。
文檔編號H01C13/02GK2615943SQ03229909
公開日2004年5月12日 申請日期2003年3月26日 優先權日2003年3月26日
發明者葉家炬 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所