多狀態指示安全型壓敏電阻器的製作方法

2023-07-12 17:40:26

專利名稱：多狀態指示安全型壓敏電阻器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓敏電阻器，尤其涉及一種安全型壓敏電阻器。
背景技術：
壓敏電阻是一種限壓型保護器件，其電流-電壓特性曲線具有顯著的非線性特性。壓敏電阻正常工作電壓下處於高阻狀態，相當於一個電容器；當超過一定電壓後就會變成低阻態而將電流分流，從而保護電氣設備及電子元件不因過電壓損壞。在使用過程中，壓敏電阻常常受到脈衝電壓、暫態過電壓、工頻電壓三類電應力的聯合作用，其性能容易劣化乃至短路失效；而強大的短路電流將產生很大的熱效應和機械效應，可能使電路受到損壞，甚至引發火災。因此，如何可靠地防止壓敏電阻因失效而引發火災是目前亟待解決的問題。目前，具有熱保護功能的壓敏電阻器，通常是在壓敏電阻元件上貼附一根熱熔絲； 當壓敏電阻受到各種類型過電壓導致溫度異常升高時，熱熔絲熔斷而形成斷路，從而達到熱保護目的。該結構的壓敏電阻器存在兩個嚴重技術缺陷1)熱熔絲除電連接點外必須要與壓敏電阻本體表面絕緣，而絕緣材料的導熱性較差，只能依靠熱熔絲面積很小的電連接點導熱，熱積累效率低、熱熔絲熔斷時間較長，在遇到較高的工頻過電壓時不能快速可靠地切斷電路；2)傳統的壓敏電阻器的工頻擊穿點是隨機分布，從溫升最高的工頻擊穿點到熱熔絲的距離可能會比較遠、熱量傳遞較慢、熱熔絲熔斷響應速度較慢，無法及時感測到過高溫度而及時斷路。這兩個嚴重的缺陷都使其熱保護效果大打折扣，不能有效防止壓敏電阻器在較高的工頻過電壓下起火燃燒。另外，傳統結構的壓敏電阻器沒有狀態指示功能，當壓敏電阻性能劣化後不能及時可靠地發現並進行更換，存在較大安全隱患。

發明內容
針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種熱脫離響應速度快，能夠發出多種報警狀態的多狀態指示安全型壓敏電阻器。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案它包括壓敏電阻、與該壓敏電阻的一個電極電連接的第一外電極、通過熱脫離機構與該壓敏電阻的另一個電極電連接的第二外電極；壓敏電阻包封於絕緣盒中，該壓敏電阻的中央區域從設在該絕緣盒表面的窗口露出；所述熱脫離機構包括一端與壓敏電阻的中央區域焊接連接、另一端與第二外電極固定連接的彈黃片。所述熱脫離機構還包括固定在絕緣盒上的銷軸、設在該銷軸上且位於絕緣盒與彈簧片之間的切斷板、將該切斷板拉緊的彈簧；絕緣盒的表面固定有微動開關和與第二外電極電連接的電信號引腳；絕緣盒固定在外殼中，該外殼的頂邊對應於切斷板的位置設有示窗。與現有技術比較，本發明根據申請號為「20111022032. 5」所提供的方法製備壓敏電阻元件，將壓敏電阻元件的工頻擊穿點中移至壓敏電阻元件的中心區域；並且採用了上述技術方案，使熱脫離點與壓敏電阻元件的工頻擊穿點位置重合，因此縮短了熱傳導距離，提高了壓敏電阻熱脫離的響應速度。另外，由於在彈簧片與壓敏電阻之間採用了由彈簧拉住的切斷板；當低溫焊錫熔化時，切斷板在彈簧的作用下可迅速切斷迴路，進一步提高了熱脫離的可靠性。第三，由於彈簧片具有較大的表面積，當產品超負荷運行或產品質量下降而導致溫升異常時能夠快速集熱，縮短了低溫焊錫熔化時間，有效地消除了短路發生火災的隱患。第四，由於設置了微動開關、電信號引腳以及示窗，因此既實現了遠程報警、又能夠現場報警，從而可提醒用戶及時進行維修或更換，避免下次工頻過電壓而造成設備損壞。


圖I是本發明的結構示意 圖2是發明去掉外殼後的立體結構示意圖。圖中外殼I 熱脫離點2 彈簧3 絕緣盒4 第一電極5 第二外電極6 電信號引腳7 彈簧片8 切斷板9 壓敏電阻10 窗口 11 銷軸12 示窗13微動開關1具體實施例方式下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步說明
如圖I 2所示壓敏電阻10包封於絕緣盒4中，該壓敏電阻的中央區域從設在該絕緣盒表面的窗口 11中露出；在絕緣盒4的表面設有熱脫離機構，該熱脫離機構由一端通過低熔點焊錫焊接在壓敏電阻10的中央區域、另一端與固定在絕緣盒4上的第二外電極6電連接的彈簧片8構成，該彈簧片與壓敏電阻10的中央區域的焊接點即為熱脫離點2。壓敏電阻10的一個電極與固定在絕緣盒4上的第一電極5電連接、該壓敏電阻的另一個電極通過熱脫離點2與彈簧片8電連接。當低溫焊錫熔化時，為了確保彈簧片8能夠迅速彈起、與壓敏電阻10脫離接觸而切斷電路，在絕緣盒4的表面固定有銷軸12，位於絕緣盒4與彈簧片8之間的切斷板9套在該銷軸上，該切斷板的下端由固定在絕緣盒4上的彈簧3拉緊。為了使用方便，絕緣盒4固定在外殼I中。為了便於現場報警，外殼I的頂邊對應於切斷板9的位置設有可觀察的示窗13 ;若低溫焊錫熔化，切斷板9在彈簧3的作用下繞銷軸12逆時針轉動而將彈簧片8頂起時，切斷板9的上端轉動到示窗13的位置即表示電路被切斷。為了使用方便，現場報警還可以採用以下結構在絕緣盒4上固定有與第二外電極6電連接的電信號引腳7 ;當彈簧片8彈起而與壓敏電阻10脫離接觸時，電信號引腳7無信號輸出(電壓降為零)，與電信號引腳7電連接的現場報警電路即可發出報警提示。為了實現遠程報警，絕緣盒4的表面固定有微動開關14 ;一旦電路被切斷，該微動開關便會動作並向遠程設備發出報警信號。
權利要求
1.一種多狀態指示安全型壓敏電阻器，包括壓敏電阻、與該壓敏電阻的一個電極電連接的第一外電極、通過熱脫離機構與該壓敏電阻的另一個電極電連接的第二外電極；其特徵在於壓敏電阻(10)包封於絕緣盒(4)中，該壓敏電阻的中央區域從設在該絕緣盒表面的窗口(11)露出；所述熱脫離機構包括一端與壓敏電阻(10)的中央區域焊接連接、另一端與第二外電極(6)固定連接的彈簧片(8)。
2.根據權利要求I所述的多狀態指示安全型壓敏電阻器，其特徵在於所述熱脫離機構還包括固定在絕緣盒(4)上的銷軸(12)、設在該銷軸上且位於絕緣盒(4)與彈簧片(8)之間的切斷板(9 )、將該切斷板拉緊的彈簧(3 )。
3.根據權利要求2所述的多狀態指示安全型壓敏電阻器，其特徵在於絕緣盒(4)的表面固定有微動開關(14)和與第二外電極(6)電連接的電信號引腳(7)。
4.根據權利要求2或3所述的多狀態指示安全型壓敏電阻器，其特徵在於絕緣盒(4)固定在外殼(I)中，該外殼的頂邊對應於切斷板(8)的位置設有示窗(13)。
全文摘要
本發明公開了一種多狀態指示安全型壓敏電阻器，屬於壓敏電阻器；旨在提供一種熱脫離響應速度快，能夠發出多種報警狀態的壓敏電阻器。它包括壓敏電阻、與該壓敏電阻的一個電極電連接的第一外電極、通過熱脫離機構與該壓敏電阻的另一個電極電連接的第二外電極；壓敏電阻(10)包封於絕緣盒(4)中，該壓敏電阻的中央區域從設在該絕緣盒表面的窗口(11)露出；所述熱脫離機構包括一端與壓敏電阻(10)的中央區域焊接連接、另一端與第二外電極(6)固定連接的彈簧片(8)。本發明不僅提高了熱脫離響應速度、可靠性高，而且既可遠程報警、又能現場報警有效地，消除了短路發生火災的隱患；是一種可廣泛用於多種電路的壓敏電阻器。
文檔編號H01C7/12GK102832000SQ201210326960
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者費自豪, 張雷, 龐馳, 施斌 申請人:貴陽高新益舸電子有限公司