多次使用保險管的製作方法
2023-11-05 06:11:32
專利名稱：多次使用保險管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於電器和電子設備過電流保護的保險管，屬於過電流保護裝置技術領域。
現有的通訊、電器和電子設備的過電流保護用的保險管大多數採用熔斷絲，屬於一次性使用元件，保護動作執行後便報廢，需要人工更換後才能起到保護作用。形狀記憶合金(SMA)材料具有在高於某一溫度(As)後恢復高溫形狀的特點，特別是鈦鎳系合金，易於加工，且壽命長，是近年來迅速得到多方面應用的新型材料，現已有人將其用於過電流保護器件《形狀記憶合金》(日)舟久保，熙康編機械工業出版社(1992)P180-181但是該器件在執行保護動作後不能自行恢復，仍需人工進行恢復後才能重複使用。近年來發展起來的開關型正溫度係數電阻器(PTCR)已開始用於通訊設備中的過電流保護(《PTC材料及應用》周東祥龔樹萍著華中理工大學出版社(1989)P255-259)它具有可重複使用的特點，但存在著室溫下電阻值高(一般為10Ω左右)的不足，應用場合受到了限制。
本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，提供一種室溫下電阻值低、且可重複使用的多次使用保險管。
本實用新型的目的可採用以下方案實現本實用新型可由形狀記憶合金(SMA)絲、開關型正溫度係數電阻器(PTCR)、編置彈簧和管殼組成，SMA絲與PTCR之間採用並聯結構、SMA絲的一端與PTCR的一端直接固定連接，SMA絲的另一端與PTCR的另一端構成活動連接，偏量彈簧的一端與PTCR的另一端直接固定連接，偏置彈簧的另一端通過絕緣層壓在SMA絲的活動連接端的觸點上。本實用新型的採用SMA絲作為開關動作的執行部分；PTCR與SMA絲並聯，作為開路維持部分；偏置彈簧作為斷電後恢復通路的執行部分。當工作電流產生的焦耳熱使SMA絲的溫度低於As時，保險管處低阻導通狀態；當電流過大，使SMA絲的溫度高於As時，SMA絲變形，使活動連接端的觸點脫離電接觸，此時電壓加在PTCR上，PTCR限流保護並發熱升溫，快速轉變為高阻態，同時維持SMA絲處於斷路狀態，使整個保險管處於高阻狀態。斷電後，偏置彈簧使SMA絲復位，恢復電接觸，保險管處於通路狀態。
本實用新型採用SMA和PTC兩種材料相結合，充分利用PTC材料的可重複使用性和SMA材料在室溫下電阻值低的特點，配合偏置彈簧的使SMA復位作用，製作出可自行恢復的保險管，具有結構簡單、工作可靠、室溫電阻值低(＜0.1Ω)和動作時間短等優點，可廣泛應用於通訊、電器和電子設備的過電流保護，是一種可重複使用的多次使用保險管。
圖1為本實用新型實施例的外形示意圖；圖2為實施例的管芯結構示意圖。
本實用新型可按照附圖所示的方案實施。圖1所示的保險管的管殼外形可採用如同普通速熔保險管的外形外徑可取5～7mm，內徑為3.5～4.5mm。圖2所示的保險管的管芯可採用棒式電阻器的結構，其直徑可為2～3mm，由引線及引線帽1、銅箍2、PTC電阻3、銀電極層4、SMA絲5、絕緣層6和彈簧片7構成，SMA絲5和彈簧片7的一端分別用銅箍2直接固定PTC電阻3的兩端銀電極層4上，彈簧片7的另一端通過絕緣層6壓在SMA絲5的活動連接端上，引線及引線帽1與管殼兩端可通過的焊接實現電連接。SMA絲的直徑可為0.1～1mm。PTC電阻的長度(兩銀電極層間的距離)可取1～4mm。彈簧片可採用磷青銅或不鏽鋼材料。例如採用Φ0.2×8(mm)3的SMA絲和0.15×0.25×5(mm)3的磷青銅彈簧片，不動作電流(工作電流)為0.15A，當電流≥0.5A時SMA絲動作，由0.5恢復到0.15A的恢復時間＜15S，耐壓≥250V。採用Φ0.35×8(mm)3的SMA絲和0.25×0.4×8(mm)3的磷青銅彈簧片，不動作電流為1A，當電流≥2A時SMA絲動作，由2A復到0.5A的恢復時間＜10S，耐壓≥250V。
權利要求1.一種用於電器和電子設備過電流保護的多次使用保險管，由形狀記憶合金(SMA)絲、開關型正溫度係數電阻器(PTCR)、偏置彈簧和管殼組成，其特徵在於SMA絲與PTCR之間採用並聯結構，SMA絲的一端與PTCR的一端直接固定連接，SMA絲的另一端與PTCR的另一端構成活動連接，偏置彈簧的一端與PTCR的另一端直接固定連接，偏置彈簧的另一端通過絕緣層壓在SMA絲的活動連接端的觸點上。
2.根據權利要求1所述的多次使用保險管，其特徵在於PTCR的兩端有銀電極層，直接固定連接採用銅箍結構。
3.根據權利要求1所述的多次使用保險管，其特徵在於偏置彈簧採用彈簧片。
4.根據權利要求1所述的多次使用保險管，其特徵在於管殼外形採用速熔保險管的外形結構，外徑為5～7mm，內徑為3.5～4.5mm。
5.根據權利要求1或2所述的多次使用保險管，其特徵在於保險管的管芯採用棒式電阻器的結構，其直徑可為2～3mm。
6.根據權利要求1或2所述的多次使用保險管，其特徵在於PTC電阻的長度(兩銀電極層間的距離)為1～4mm。
7.根據權利要求1所述的多次使用保險管，其特徵在於SMA絲的直徑為0.1～1mm。
專利摘要多次使用保險管用於電器和電子設備過電流保護，由形狀記憶合金(SMA)絲、開關型正溫度係數電阻器(PTCR)、偏置彈簧和管殼組成，SMA絲與PTCR之間為並聯，SMA絲與PTCR之間一端為固定連接，另一端為活動連接，偏置彈簧通過絕緣層壓在SMA絲的活動連接端，其作用是斷電後使SMA絲復位，具有結構簡單、工作可靠、室溫電阻低和動作時間短等特點，是一種可重複使用的自恢復保險管。
文檔編號H01H81/02GK2252404SQ9524077
公開日1997年4月16日 申請日期1995年11月1日 優先權日1995年11月1日
發明者孫平 申請人:東南大學