本實用新型涉及過壓保護產品領域,特別是涉及一種電路保護器件。
背景技術:
氣體放電管是一種開關型保護器件,通常作為過電壓保護器件使用。目前一般使用的氣體放電管是由絕緣管體及其兩端封接電極而成,內腔充惰性氣體。當氣體放電管電極兩端的電壓超過氣體的擊穿電壓時,就會引起間隙放電,該氣體放電管迅速的由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài),形成導通,從而保護了與其并聯(lián)的其他器件。但同時,若該過電壓持續(xù)時間較長或者出現(xiàn)頻率較高或者出現(xiàn)長時間或大電流的工頻過電流時,則氣體放電管因承受長時間或頻繁的過電流而導致發(fā)熱升溫,過高的溫度不僅會影響電路中其他器件的安全使用,而且使得該氣體放電管存在短路或炸裂的風險,甚至將客戶的電路板燒毀形成火災。因此,如何在保持氣體放電管過壓保護的功能不變的基礎上,增加過流保護功能,成了業(yè)內函待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種電路保護器件,不需外接開關器件,在過流溫升時能夠及時的切斷電路,同時為后續(xù)電路提供過壓與過流保護。
有鑒于此,本實用新型實施例提供了一種電路保護器件,包括:至少具有兩個電極即第一電極與第二電極的氣體放電管;與所述第二電極通過雙金屬片可活動連接的第三電極;當工作溫度為正常溫度時,所述第三電極與所述第二電極導電連接;當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變而使所述第三電極與所述第二電極斷開導電連接。
進一步的,所述雙金屬片為凸起的弧面形狀,包括底部與頂部,所述底部與所述第二電極固定電連接;當工作溫度為正常溫度時,所述頂部電連接所述第三電極;當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片的頂部形變?yōu)榘枷莶慷c所述第三電極脫離導電連接。
進一步的,所述頂部的電連接所述第三電極的位置設有鍍金層。
進一步的,所述第三電極為具有彈性形變能力的導電彎桿;所述第二電極上表面設有絕緣片;所述雙金屬片為凸起的弧面形狀,包括底部與頂部;當工作溫度為正常溫度時,所述第三電極的第一端與所述第二電極非固定電連接;當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生翻轉,所述底部翹起頂住所述第三電極而使所述第三電極的第一端與所述第二電極脫離導電連接,所述頂部形變?yōu)榘枷莶慷c所述絕緣片接觸。
進一步的,所述第三電極的第一端的與所述第二電極非固定電連接的位置設有觸點材料或鍍金層。
進一步的,所述第三電極固定連接第一金屬片,所述第二電極固定連接第二金屬片,所述第一金屬片的自由端與所述第二金屬片的自由端可活動接觸連接;所述第一金屬片和/或所述第二金屬片為雙金屬片;當工作溫度為正常溫度時,所述第一金屬片的自由端與所述第二金屬片的自由端導電連接;當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變,而使所述第一金屬片的自由端與所述第二金屬片的自由端脫離導電連接。
進一步的,所述第一金屬片的自由端和/或所述第二金屬片的自由端設有觸點材料或鍍金層。
進一步的,當工作溫度恢復到正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變復原,而使所述第三電極與所述第二電極恢復導電連接。
進一步的,所述第三電極與所述第二電極之間通過絕緣管或者絕緣框形成密封腔,所述密封腔內抽真空或填充惰性氣體或還原性氣體H2或惰性氣體與還原性氣體的混合氣體。
本實用新型實施例提供的電路保護器件,由于將用于開路保護的雙金屬片集成在電路保護器件內部,既能夠為電路提供過流開路保護,又不增加電路元器件,有利于電路的小型化集成化,而且使用更加便利。
附圖說明
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解,下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖,對本實用新型作進一步詳細的說明,其中
圖1是本實用新型實施例一提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;
圖2是本實用新型實施例一提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖;
圖3是本實用新型實施例二提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;
圖4是本實用新型實施例二提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖;
圖5是本實用新型實施例三提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;
圖6是本實用新型實施例三提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種電路保護器件,包括:至少具有兩個電極即第一電極與第二電極的氣體放電管;與所述第二電極通過雙金屬片可活動連接的第三電極;當工作溫度為正常溫度時,所述第三電極與所述第二電極導電連接;當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變而使所述第三電極與所述第二電極斷開導電連接。
其中,所述氣體放電管可以是二極管也可以是多極管;正常溫度t以該電路保護器件的應用環(huán)境所能承受的溫度范圍為準,即t<T,T為該電路保護器件的應用環(huán)境所能承受的極限溫度,且,所述雙金屬片選擇翻轉溫度點即形變溫度點為T的雙金屬片材料;若工作溫度 達到所述雙金屬片的翻轉溫度點T,則該電路保護器件中的雙金屬片瞬間發(fā)生翻轉形變而致開路。
具體的,所述第二電極通過雙金屬片可活動連接第三電極的相關結構,用以下三個實施例來予以說明,為描述簡便,涉及的氣體放電管均以二極管為例。
請結合參閱圖1-圖2,圖1是本實用新型實施例一提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;圖2是本實用新型實施例一提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖。如圖1-圖2所示,本實施例的電路保護器件包括:氣體放電管,所述氣體放電管具有兩個電極,即第一電極11與第二電極12;與所述第二電極12通過雙金屬片14可活動連接的第三電極13。
具體的,所述雙金屬片14為凸起的弧面形狀,包括底部142與頂部141,所述底部142與所述第二電極12固定電連接。
當工作溫度為正常溫度時,所述電路保護器件處于工作狀態(tài)一,即,所述雙金屬片14的所述頂部141接觸并電連接所述第三電極13,具體請參考圖1所示。當雷擊電流或者瞬時過壓打到所述第三電極13時,電流通過雙金屬片14傳到所述第二電極12,氣體放電管發(fā)生擊穿,電流通過所述第一電極11泄放掉。此時,氣體放電管發(fā)熱升溫,但是由于雷擊時間非常短,所述氣體放電管發(fā)熱非常短暫,升溫較低,對電路影響較小。
當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片14瞬間發(fā)生形變,頂部141形變?yōu)榘枷莶?43而與所述第三電極13脫離導電連接,具體請參考圖2所示。當工頻過電壓經過所述氣體放電管泄放時,所述氣體放電管發(fā)熱升溫,由于工頻持續(xù)時間相對較長,氣體放電管持續(xù)發(fā)熱導致溫升較大,當溫升至超過所述正常溫度時,應用電路有著火的危險,此時,雙金屬片迅速翻轉形變,斷開所述第二電極12與所述第三電極13之間的導電連接,保護了應用電路的安全。
進一步的,當工作溫度恢復到正常溫度時,所述雙金屬片14發(fā)生形變復原,即回到圖1所示的狀態(tài),從而使所述第三電極13與所述第二電極12恢復導電連接。
在一優(yōu)選實施例中,所述頂部141的電連接所述第三電極13的位置設有鍍金層,以提高其與所述第三電極13之間的導電性能。
所述第三電極13與所述第二電極12之間通過絕緣管15形成密封腔18,所述密封腔18內抽真空或填充惰性氣體或還原性氣體H2或惰性氣體與還原性氣體的混合氣體,以保護腔內的導電材料不被氧化。
本實施例具有以下優(yōu)點:
本實用新型實施例提供的電路保護器件,將雙金屬片集成在電路保護器件內部,利用雙 金屬片受熱翻轉形變的特性設計開路保護,既能夠為電路提供過壓與過流保護,又不增加電路元器件,有利于電路的小型化集成化,而且使用更加便利。
請結合參閱圖3-圖4,圖3是本實用新型實施例二提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;圖4是本實用新型實施例二提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖。如圖3-圖4所示,本實施例的電路保護器件包括:氣體放電管,所述氣體放電管具有兩個電極,即第一電極21與第二電極22;與所述第二電極22通過雙金屬片24可活動連接的第三電極23。
具體的,所述第三電極23為具有彈性形變能力的導電彎桿,其自由狀態(tài)為第一端向下彎曲至接觸即電連接所述第二電極22;所述第二電極22上表面設有絕緣片26;所述雙金屬片24為凸起的弧面形狀,包括底部242與頂部241。
當工作溫度為正常溫度時,所述第三電極23的第一端與所述第二電極22非固定電連接。
當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片24發(fā)生翻轉,所述底部242翹起頂住所述第三電極23而使所述第三電極23的第一端與所述第二電極22脫離導電連接,所述頂部241形變?yōu)榘枷莶?43而與所述絕緣片26接觸;此時,所述第三電極23處于受壓狀態(tài)。
在一優(yōu)選實施例中,為提高所述第三電極23與所述第二電極22之間的觸點導電性能,在所述第三電極23的第一端的與所述第二電極22非固定電連接的位置設有觸點材料27或鍍金層,所述觸點材料為純金屬、合金或者復合觸點材料。
當工作溫度為正常溫度時,所述電路保護器件處于工作狀態(tài)一,即,所述第三電極23的第一端與所述第二電極22電連接,具體請參考圖3所示。當雷擊電流或者瞬時過壓打到所述第三電極23時,電流通過所述第三電極23的第一端傳到所述第二電極22,氣體放電管發(fā)生擊穿,電流通過所述第一電極21泄放掉。此時,氣體放電管發(fā)熱升溫,但是由于雷擊時間非常短,所述氣體放電管發(fā)熱非常短暫,升溫較低,對電路影響較小。
當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片24瞬間發(fā)生翻轉,所述底部242翹起頂住所述第三電極23而使所述第三電極23的第一端與所述第二電極22脫離導電連接,所述頂部241形變?yōu)榘枷莶?43而與所述絕緣片26接觸,具體請參考圖4所示。當工頻過電壓經過所述氣體放電管泄放時,所述氣體放電管發(fā)熱升溫,由于工頻持續(xù)時間相對較長,氣體放電管持續(xù)發(fā)熱導致溫升較大,當溫升至超過所述正常溫度時,應用電路有著火的危險,此時,雙金屬片迅速翻轉形變,斷開所述第二電極22與所述第三電極23之間的導電連接,保護了應用電路的安全。
進一步的,當工作溫度恢復到正常溫度時,所述雙金屬片24發(fā)生形變復原,所述第三電極23也恢復到自由狀態(tài),即回到圖3所示的狀態(tài),從而使所述第三電極23與所述第二電極 22恢復導電連接。
優(yōu)選的,所述第三電極23與所述第二電極22之間通過絕緣框25形成密封腔28,所述密封腔28內抽真空或填充惰性氣體或還原性氣體H2或惰性氣體與還原性氣體的混合氣體,以保護腔內的導電材料不被氧化。
本實施例具有以下優(yōu)點:
本實用新型實施例提供的電路保護器件,將雙金屬片集成在電路保護器件內部,利用雙金屬片受熱翻轉形變的特性設計開路保護,既能夠為電路提供過壓與過流保護,又不增加電路元器件,有利于電路的小型化集成化,而且使用更加便利。
請結合參閱圖5-圖6,圖5是本實用新型實施例三提供的電路保護器件工作狀態(tài)一的剖面示意圖;圖6是本實用新型實施例三提供的電路保護器件工作狀態(tài)二的剖面示意圖。如圖5-圖6所示,本實施例的電路保護器件包括:氣體放電管,所述氣體放電管具有兩個電極,即第一電極31與第二電極32;與所述第二電極32通過雙金屬片34可活動連接的第三電極33。
所述第三電極33固定連接第一金屬片34,所述第二電極32固定連接第二金屬片34’,所述第一金屬片34的自由端與所述第二金屬片34’的自由端可活動接觸連接。
其中,所述第一金屬片34或者所述第二金屬片34’為雙金屬片。
優(yōu)選的,所述第一金屬片34和所述第二金屬片34’均為雙金屬片,如圖5所示。
在一優(yōu)選實施例中,為提高所述第一金屬片34和所述第二金屬片34’之間的觸點導電性能,在所述第一金屬片34的自由端或所述第二金屬片34’的自由端設有觸點材料或鍍金層,所述觸點材料為純金屬、合金或者復合觸點材料。進一步優(yōu)選的,在所述第一金屬片34的自由端和所述第二金屬片34’的自由端均設有觸點材料36或鍍金層,所述觸點材料為純金屬、合金或者復合觸點材料,如圖5所示。
當工作溫度為正常溫度時,所述第一金屬片34的自由端與所述第二金屬片34’的自由端導電連接。
當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變,而使所述第一金屬片34的自由端與所述第二金屬片34’的自由端脫離導電連接,如圖6所示。
當工作溫度為正常溫度時,所述電路保護器件處于工作狀態(tài)一,即,所述第三電極33通過所述第一金屬片34和所述第二金屬片34’與所述第二電極32電連接,具體請參考圖5所示。當雷擊電流或者瞬時過壓打到所述第三電極33時,電流通過所述第一金屬片34和所述第二金屬片34’傳到所述第二電極32,氣體放電管發(fā)生擊穿,電流通過所述第一電極31泄放掉。此時,氣體放電管發(fā)熱升溫,但是由于雷擊時間非常短,所述氣體放電管發(fā)熱非常短暫,升 溫較低,對電路影響較小。
當工作溫度超過所述正常溫度時,所述雙金屬片瞬間發(fā)生翻轉,而使所述第一金屬片34的自由端與所述第二金屬片34’的自由端脫離導電連接,具體請參考圖6所示。當工頻過電壓經過所述氣體放電管泄放時,所述氣體放電管發(fā)熱升溫,由于工頻持續(xù)時間相對較長,氣體放電管持續(xù)發(fā)熱導致溫升較大,當溫升至超過所述正常溫度時,應用電路有著火的危險,此時,雙金屬片迅速翻轉形變,斷開所述第二電極32與所述第三電極33之間的導電連接,保護了應用電路的安全。
進一步的,當工作溫度恢復到正常溫度時,所述雙金屬片發(fā)生形變復原,所述第一金屬片34的自由端與所述第二金屬片34’的自由端恢復導電連接,即回到圖5所示的狀態(tài),從而使所述第三電極33與所述第二電極32恢復導電連接。
優(yōu)選的,所述第三電極33與所述第二電極32之間通過絕緣管35形成密封腔38,所述密封腔38內抽真空或填充惰性氣體或還原性氣體H2或惰性氣體與還原性氣體的混合氣體,以保護腔內的導電材料不被氧化。
本實施例具有以下優(yōu)點:
本實用新型實施例提供的電路保護器件,將雙金屬片集成在電路保護器件內部,利用雙金屬片受熱翻轉形變的特性設計開路保護,既能夠為電路提供過壓與過流保護,又不增加電路元器件,有利于電路的小型化集成化,而且使用更加便利。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。