專利名稱：一種帶有雙重保護(hù)功能的壓敏電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶有雙重保護(hù)功能的壓敏電阻器所屬專利領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種壓敏電阻器，特別是涉及帶有雙重保護(hù)功能的組合型壓敏電 阻器。
背景技術(shù)：
金屬氧化物壓敏電阻器在浪涌保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。由于壓敏電阻在工作時(shí)， 存在一定的漏電流，且在持續(xù)電壓作用下漏電流有增大的趨勢，而且在大電流作用下，其性 能更易發(fā)生劣化和失效。壓敏電阻在劣化和失效時(shí)，往往產(chǎn)生大量的熱量，時(shí)有發(fā)生燃燒 和爆裂的現(xiàn)象，這樣一來就需要有過熱保護(hù)措施。目前，出現(xiàn)了多種對壓敏電阻的過熱保 護(hù)方式，如中國專利200510007182.6-《設(shè)有合金型溫度保險(xiǎn)絲的壓敏電阻》和中國專利 200720049371. 4-《復(fù)合型正溫度系數(shù)熱敏電阻》等，上述兩項(xiàng)專利分別是利用合金型溫度 保險(xiǎn)絲和熱敏電阻對壓敏電阻進(jìn)行過熱保護(hù)。兩者都有一定的優(yōu)點(diǎn)，但在某些應(yīng)用領(lǐng)域，二 者均有不足，如把二者結(jié)合起來同時(shí)對壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)，不僅實(shí)現(xiàn)更好效果，還能根據(jù)電 路需要，方便實(shí)現(xiàn)更多保護(hù)功能，增加被保護(hù)設(shè)備安全性。本實(shí)用新型專利主要技術(shù)特點(diǎn)如下1)在利用現(xiàn)有技術(shù)溫度保險(xiǎn)絲對壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)時(shí)，因溫度保險(xiǎn)絲是一次性 熔斷的，當(dāng)壓敏電阻的溫度達(dá)到溫度保險(xiǎn)絲的熔斷溫度時(shí)，溫度保險(xiǎn)絲一旦斷開即宣告壓 敏電阻失效。此種方法，不管壓敏電阻是好是壞，只要溫度達(dá)到設(shè)定值就斷開，從而讓其脫 離電路實(shí)現(xiàn)保護(hù)，雖然在工作電壓作用下的壓敏電阻器，在失效前一定升溫，但有時(shí)是壓敏 電阻器正常工作吸收浪涌而引起的溫升，在浪涌結(jié)束后，壓敏電阻器還可恢復(fù)常態(tài)繼續(xù)工 作。這種一旦升溫到一定程度就切斷電路的保護(hù)方式，存在“誤判”的地方。雖然保護(hù)有效， 但沒有抑制壓敏電阻升溫的措施和減緩壓敏電阻失效的方法，在有些不方便維護(hù)的應(yīng)用場 合，無疑增加了維護(hù)成本，不利于節(jié)約資源。2)在利用現(xiàn)有技術(shù)熱敏電阻PTC對壓敏電阻器進(jìn)行保護(hù)時(shí)，壓敏電阻器吸收浪涌 后，憑借其升溫，加快了熱敏電阻的啟動，熱敏電阻的進(jìn)入高阻狀態(tài)會立即減少壓敏電阻的 通過電流，此方法能盡量減少壓敏電阻的導(dǎo)通“在線”時(shí)間，抑制導(dǎo)通電流量，減少焦耳熱的 發(fā)生，不讓壓敏電阻迅速升溫，減緩了壓敏電阻的劣化速度。在出現(xiàn)暫時(shí)過電壓時(shí)，可利用 熱敏電阻啟動后內(nèi)阻激增的分壓作用，讓施加在壓敏電阻上的電壓迅速降低，可有效防止 壓敏電阻器不會被擊穿而失效，而溫度保險(xiǎn)絲由于自身阻抗很小，且阻抗較穩(wěn)定，用它來保 護(hù)壓敏電阻器就達(dá)不到分壓的目的，壓敏電阻會快速擊穿呈現(xiàn)熱崩潰的現(xiàn)象?？梢姂?yīng)用此 方法來保護(hù)壓敏電阻器有一定的優(yōu)越性。再者熱敏電阻是可恢復(fù)的，用它還可以減少因壓 敏電阻失效而產(chǎn)生的維護(hù)費(fèi)用。但由于壓敏電阻多次導(dǎo)通后，最終還是要失效的，如沒有一 次性的切斷裝置把失效的壓敏電阻從電路中脫離，讓其“離線”，還是存在火險(xiǎn)隱患。再者熱 敏電阻也會老化，若熱敏電阻老化失效，此時(shí)壓敏電阻就失去保護(hù)，安全也就無保障了。中 國專利200620136179. 4-《帶有過熱保護(hù)的熱敏電阻》，其主要內(nèi)容就是應(yīng)用溫度保險(xiǎn)絲來 保護(hù)熱敏電阻，可見僅用熱敏電阻來保護(hù)壓敏電阻是存在安全隱患的。[0007]3)若把二者結(jié)合起來同時(shí)對壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)，就相當(dāng)于給壓敏電阻進(jìn)行二級保 護(hù)。在壓敏電阻升溫時(shí)，熱敏電阻啟動，由低阻狀態(tài)迅速變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，進(jìn)行分壓，讓壓敏電 阻只有微弱的電流流過，以保護(hù)壓敏電阻。在熱敏電阻保護(hù)受限或失效時(shí)，再由溫度保險(xiǎn)絲 來防護(hù)。這樣不僅有效的延長了壓敏電阻的壽命，也給設(shè)備增加了安全性。尤其是在壓敏 電阻不易更換和需要有長壽命的應(yīng)用場合，如自動化儀表、室外的LED路燈電源等等，運(yùn)用 此方法，既能減少維護(hù)成本，又能增加設(shè)備的可靠性和安全性。本專利不僅能更好的保護(hù)壓 敏電阻，還能根據(jù)實(shí)際電路需要實(shí)現(xiàn)過溫、過壓、過流等保護(hù)功能。(詳見附圖)4)隨著近年 來溫度保險(xiǎn)絲和熱敏電阻技術(shù)的不斷發(fā)展，也為本專利的實(shí)施提供了先決條件。以前溫度 保險(xiǎn)絲和熱敏電阻的內(nèi)阻值偏大，導(dǎo)致耐脈沖電流的能力很差，限制了它們與壓敏電阻的 配合應(yīng)用，現(xiàn)在隨著新材料技術(shù)的快速發(fā)展，使溫度保險(xiǎn)絲和熱敏電阻的內(nèi)阻均可達(dá)到毫 安級或更低，為溫度保險(xiǎn)絲和熱敏電阻同時(shí)與壓敏電阻的配合使用成為現(xiàn)實(shí)。本專利不僅 實(shí)現(xiàn)了對壓敏電阻和熱敏電阻的保護(hù)，還更好的發(fā)揮壓敏電阻和熱敏電阻的各自功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的特點(diǎn)是利用現(xiàn)有保護(hù)壓敏電阻技術(shù)的不足，現(xiàn)有技術(shù)要么僅用溫度 保險(xiǎn)絲，只注重“防”——“不過紅線，不越界”，防止不超溫就行了 ；要么僅用熱敏電阻，只 注重“護(hù)”——盡量讓壓敏電阻“不疲勞，多休息”，避免電流通過，而本專利同時(shí)使用熱敏 電阻和溫度保險(xiǎn)絲兩種元器件對壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)，是既“防”又“護(hù)”，增加了設(shè)備可靠性 和安全性。本專利是集壓敏電阻器、熱敏電阻器和溫度保險(xiǎn)絲三者的組合，該壓敏電阻器 為金屬氧化物壓敏電阻，熱敏電阻器為高分子材料或陶瓷材料的PTC，溫度保險(xiǎn)絲為熱熔斷 體，三者串聯(lián)連接后，緊密相貼，外面包覆一殼體，或用包封材料包封，壓敏電阻器和熱敏電 阻器及溫度保險(xiǎn)絲三者間，其中任意二者之間的連接點(diǎn)可用引線引出。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖1-1為電路連接示意圖圖1-2為電路連接示意圖圖2本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-2為電路連接示意圖具體實(shí)施方式
1)本專利所述壓敏電阻為直徑# 7- # 25范圍內(nèi)的一切金屬氧化物壓敏電阻器 件，此范圍不是限制本專利，而是滿足各項(xiàng)防雷指標(biāo)要求即可。2)本專利所述熱敏電阻為一正溫度系數(shù)PTC，可以是高分子材料的，內(nèi)阻在0.05 歐姆以下，脈沖電流耐量(8/20)要與壓敏電阻的脈沖電流耐量相匹配，也可以是由一定阻 值的陶瓷材料的。此類型PTC和內(nèi)阻大小，不是限制不專利，而是為了達(dá)到良好的保護(hù)效果 和減少功耗，以利節(jié)能。3)本專利所述溫度保險(xiǎn)絲熔斷溫度在120°C——150°C度之間。脈沖電流耐量(8/20)要與串聯(lián)連接的壓敏電阻相匹配。此熔斷范圍，不是限制本 專利，而是滿足國家有關(guān)防雷器標(biāo)準(zhǔn)和電器標(biāo)準(zhǔn)測試相關(guān)要求。4)以下結(jié)合說明書附圖來對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的描述，但本實(shí) 用新型所要求保護(hù)的范圍并不局限于下圖描述之范圍。圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為壓敏電阻(簡稱M0V)，2為熱敏電阻(簡稱PTC)，3為溫度保險(xiǎn)絲(簡稱TC0)。三 者串聯(lián)聯(lián)接后，緊密相連，MOV置于中間，MOV的兩引線A和B，分別與PTC和TCO的一端引 線相連，PTC和TCO的另一條弓丨線D和C各自引出。三者可放入一殼體中，再用環(huán)氧樹脂封 裝。其電路接線圖如圖1-1所示，此方案可用來實(shí)現(xiàn)對MOV的雙重保護(hù)，并通過MOV實(shí)現(xiàn)對 保護(hù)設(shè)備的浪涌保護(hù)和過壓保護(hù)。當(dāng)電路中存在浪涌時(shí)，MOV快速響應(yīng)，在MOV導(dǎo)通后，溫 度升高，啟動PTC，PTC由低阻狀態(tài)立即呈高阻狀態(tài)，阻斷MOV中的電流，用來保護(hù)M0V。應(yīng) 用于與MOV串聯(lián)的PTC —定要求選用高分子材料的，其阻值要足夠小。此時(shí)如PTC失效等 其它原因，導(dǎo)致MOV異常升溫，TCO熔斷，以保障MOV的安全。圖1-2是圖1的另一種電路 連接示意圖，它也是把三者緊密相貼，其中把MOV與PTC進(jìn)行串聯(lián)連接，而把TCO置于主回 路不僅可用來保護(hù)壓敏電阻，還可用來對被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行過溫保護(hù)，PTC既可保護(hù)M0V，還 可用來進(jìn)行對后端設(shè)備的過壓保護(hù)。圖3是把TCO置于MOV與PTC中間的組合方式之一， 其中TCO的兩引線A和B分別與MOV和PTC的一端引線相連，MOV與PTC的另一引線D和C 各自引出，其電路連接示意圖如圖3-3，這種連接方式既可用PTC進(jìn)行過流保護(hù)，還可用TCO 來進(jìn)行對MOV的失效指示。MOV在進(jìn)行浪涌保護(hù)時(shí)，又有助于PTC的快速啟動，TCO置于中 間又實(shí)現(xiàn)了對MOV和PTC的雙重保護(hù)。應(yīng)用于此的PTC可選用有一定內(nèi)阻的陶瓷材料的， 因它沒有像MOV —樣是串連在電路中的，可不考慮脈沖電流耐量，主要起分壓限流的作用。 在圖3-3的電路連接中還可增加一個(gè)MOV與原MOV并連，以提高通流能力，這也是本專利的 創(chuàng)新點(diǎn)之一。
權(quán)利要求1.一種帶有雙重保護(hù)功能的壓敏電阻器，其特征是它包括一個(gè)或多個(gè)壓敏電阻器 (1)和一個(gè)熱敏電阻器( 及一個(gè)溫度保險(xiǎn)絲(3)，這三種器件組合集于一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有雙重保護(hù)功能的壓敏電阻器，其特征在于，該壓敏電阻 器為金屬氧化物壓敏電阻，熱敏電阻器為高分子材料或陶瓷材料的PTC，溫度保險(xiǎn)絲為熱熔 斷體，三者串聯(lián)連接后，緊密相貼，外面包覆一殼體，或用包封材料包封，壓敏電阻器和熱敏 電阻器及溫度保險(xiǎn)絲三者間，其中任意二者之間的連接點(diǎn)可用引線引出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶有雙重保護(hù)功能的壓敏電阻器。它主要包括一個(gè)溫度保險(xiǎn)絲和一個(gè)熱敏電阻及一個(gè)或多個(gè)壓敏電阻三種元器件集于一體，經(jīng)有效組合而成的新型器件。該組合器件解決了單獨(dú)用溫度保險(xiǎn)絲或熱敏電阻來保護(hù)壓敏電阻器的不足問題，能有效防止壓敏電阻和熱敏電阻的過熱危害，增加了安全性。該組合器件在具備浪涌保護(hù)的性能時(shí)，還同時(shí)可根據(jù)電路需要，利用集成其中的熱敏電阻和溫度保險(xiǎn)絲來實(shí)現(xiàn)過電流、過溫等多種防護(hù)功能。本專利結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，功能突出，可廣泛用于電源電路的浪涌防護(hù)中。
文檔編號H01C7/10GK201845627SQ20102025548
公開日2011年5月25日 申請日期2010年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月4日
發(fā)明者劉東樂 申請人:廈門賽爾特電子有限公司