CN100533605C - 具有超温脱离机构和压敏电阻器的总成 - Google Patents

具有超温脱离机构和压敏电阻器的总成 Download PDF

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Abstract

本发明为具有超温脱离机构和压敏电阻器的总成，其脱离机构连接于二号引出脚及三号引出脚之间，且主要由压敏电阻器和超温脱离机构所组成。压敏电阻器两面具有两电极，分别熔接有一号和二号引出脚，且二号引出脚的顶端具有一导热接点突出于压敏电阻的绝缘层外。超温脱离机构为由弹性体、保护外壳、可熔金属及连接至弹性体的第三号引脚所组成。当弹性体被熔接至压敏电阻器二号引出脚的导热接点时，机构则处于通路状态，二号引脚和三号引脚是连通的。当发生过电压或过电流时压敏电阻器产生高温，导致导热接点上的可熔金属被熔化，机构借着弹性体的弹力瞬间弹开，使机构脱离，达到二号引脚和三号脚断路状态，而达到保护作用。

Description

具有超温脱离机构和压敏电阻器的总成
技术领域
本发明为关于一种突波吸收器(压敏电阻器)，尤指具有超温脱离机构的突波吸收器(压敏电阻器)。
背景技术
突波吸收器别名压敏电阻器(又称变阻器)(Varistor)是由VariableResistor两字合并简化而来，常见的压敏电阻有碳化硅(SiC)、硅纪纳二极管(Si Zener Diode)、及氧化锌(ZnO)三种。早期科学家发现以氧化锌粉末高温烧结所制成的陶瓷双电极变阻器，对电压具有非线性之电阻变化，它在低电压时电阻值很高，能阻止电流通过，在高电压时其电阻值急速下降，能使大量电流通过。
突波吸收器(压敏电阻)的工作原理氧化锌为金属氧化物，故又被称为金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistors，MOV′s)。当氧化锌陶瓷粉的内部添加物(Dopant)成份不同时，其非线性的电流-电压特性亦有所不同。典型的氧化锌变阻体的电压和电流变化，主要可分为「漏电流区(未崩溃区)」、「非欧姆性区(崩溃区)」、及「大电流转折区」等三大区域。倘若将氧化锌变阻器和负载并联，在正常运作下，即在漏电区内，变阻器的电阻极大(约达1012～13-cm)，漏电流极低(小于1mA)。然而，一旦有雷击、开关动作、电源系统故障时，电压突增(超过突波吸收器之崩溃电压时)，进入非欧姆性区，此时电流(I)和电压(V)呈非线性关系，即为一般所称的非线性参数或非欧姆性参数(Nonlinearity Parameter或Nonohmic Parameter)，其值可达数十或上百。此时突波吸收器的阻抗会变低(仅有几个欧姆)，并造成突波电流流经MOV排除，因此使得电子产品或昂贵组件受到保护。
在因过电压或过载切断电路装置中，一般除了应用开关外，也会使用到温度保险丝。美国专利第6636403号正是在变阻器中整合了温度保险丝的应用，其在因过电压或过载所产生的高温时，会使其中的胶和温丝同时被熔化，然后借着胶的绝缘性阻断锡丝的导电性，而达到开路的保护目的。然而，有时候胶不一定能够完全使的断路，而有可靠性不足的问题。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种具有超温脱离机构的突波吸收器(压敏电阻器)，借着因为过电压或过载所产生的热温度把弹性体上的可熔金属熔化以达到弹力弹开连接关系，使超温脱离机构处于断路状态，而达到保护作用。
基于上述目的，本发明为具有超温脱离机构的压敏电阻器总成。其中脱离器连接于二号引出脚和三号引脚之间，且主要由压敏电阻器和超温脱离机构所组成。此压敏电阻器总成共具有三支引出脚分别连接于压敏电阻的两面电极上。其中一号引脚熔接于反面的电极上而二号引脚则熔接于正面的电极上与一号脚形成对称，且二号引出脚的顶端具有一导热接点突出于压敏电阻的绝缘保护层外，再把由弹性体、可熔金属、三号引脚及保护外壳所组成的超温脱离机构熔接于二号引脚的导热接点上。当机构中的弹性体被熔接至压敏电阻器的导热接点时，总成中二号引脚和三号引脚处于通路状态，当压敏电阻过电压或过载时会产生高热，二号引脚顶端的导热接点便导出高热，弹性体上的可熔金属被熔化，机构中弹性体借着弹力瞬间弹开，使压敏电阻总成中二号引脚和三号引脚处于断路状态，而达到保护回路作用。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1木发明具有超温脱离机构的压敏电阻器总成的电路示意图。
图2A、图2B、图2C为本发明具有超温脱离机构的压敏电阻器总成器的外观示意图。
图3A、图3B、图3C为本发明另一具有超温脱离机构的压敏电阻器总成器的外观示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1本发明具有超温脱离机构的压敏电阻器总成电路示意图。如图1所示，压敏电阻器总成具有敏电阻器本体20及超温脱离机构30所组成，且一号引脚1与二号引脚2可并联于L相位(即火线11)与N相位(即中线12)之间，二号引脚2与三号引脚3可串联于L相位(即火线11)上。第一线也可为火线11、中线12和地线13，而第二线可为不重复于第一线的火线11、中线12和地线13。压敏电阻器本体20的一号引脚1可耦接于中线12，压敏电阻器本体20的二号引脚2与超温脱离机构30的三号引脚3是借着该弹性体10与导热接点2a形成耦接关系。
请参阅图2A、图2B、图2C，图2A、图2B、图2C为本发明具有超温脱离机构的压敏电阻器总成的外观示意图。图3A、图3B、图3C为本发明另一具有超温脱离机构的压敏电阻器总成器的外观示意图。如图2A所示，具有超温脱离机构30的压敏电阻器总成主要由压敏电阻器本体20和超温脱离机构30所组成，且一号引脚1、二号引脚2均属压敏电阻器20，而三号引脚3则属超温脱离机构30。在压敏电阻器20的绝缘表层外则露出导热接点2a。超温脱离机构30中，由弹性体(例如图2A所示的正向弹片10、图3A所示的反向弹片60；底下将会分别详细说明)、可熔金属40(如图2B所示)、耦接至弹性体的第三脚3或/及保护外壳50所组成。弹性体可为正向弹片10、反向弹片(稍后将会有实施例作说明)、侧向弹片、弹簧、或其它弹性组件。
简略而言，本发明是具有超温脱离机构30和压敏电阻器本体20组合而成的压敏电阻器总成。机构中弹性体(例如正向弹片10)被可熔金属40耦接至压敏电阻器本体20的导热接点2a时，会使二号引脚2和三号引脚3处于通路状态。当过电压或过载产生高热时，弹性体(例如正向弹片10)上的可熔金属40被熔化时，机构中弹性体(例如正向弹片10)借着弹力弹开而脱离压敏电阻器本体20的导热接点2a，使二号引脚2和三号引脚3处于断路状态。如此一来，当发生持续过电压、过载或错电时，主电路L相位(即火线11)(参考第一图)得以因二号引脚2和三号引脚3的断路状态，受到保护免于起火。
举例(一)，若弹性体可为正向(外张型)弹片10时，弹性体会由基座部10a、由基座部10a大幅弯曲延伸出的熔接部10b所组成，基座部10a耦接有三号引脚3、具有大于压敏电阻器20的导热接点2a的开口10c。熔接部10b具有在大小上相当于导热接点2a的熔接口10d。利用机械力而由基座部10a形成如图2A所示的基座部10a、熔接部10b之间的大幅弯曲，而使熔接口10d在空间上具有间隔而重叠于开口10c，且若如图2A或图2C所示，超温脱离机构30被黏接固定在压敏电阻器本体20上时，弹性体(即正向弹片10)的开口10c会露出导热接点2a，且导热接点2a在空间上具有间隔而重叠于焊熔接口10d。
如图2B所示，若超温脱离机构30处于通路状态时，弹性体的熔接部10b会尽量接近于基座部10a，使得导热接点2a可穿过熔接部10b的熔接口10d，并借着可熔金属40使弹性体被耦接至压敏电阻器本体20的导热接点2a。
如图2C所示，若超温脱离机构30处于断路状态时，在弹性体20的熔接部10b的可熔金属40被熔化时，弹性体借着弹性力弹开，使熔接部10b的熔接口10d脱离导热接点2a
举例(二)，若弹性体可为反向(内关型)弹片60时，弹性体会有基座部60a、由基座部60a大幅弯曲延伸出的熔接部60b所组成，基座部60a耦接有三号引脚3。熔接部60b具有在大小上相当于导热接点2a的熔接口60c。利用机械力而由基座部60a形成如图3A所示的基座部60a、熔接部60b之间的大幅弯曲，且超温脱离机构30的反向弹片60的基座部60a黏接固定在保护外壳50内侧时(如图3B或图3C所示)，弹性体(即反向弹片60)的基座部60a朝向保护外壳50，熔接部60b朝向压敏电阻器本体20，熔接口60c如第三B图所示熔接入导热接点2a。
如图3B所示，若超温脱离机构30处于通路状态时，弹性体的熔接部60b会尽量远离于基座部60a，使得导热接点2a穿过熔接口60c，并借着可熔金属40使弹性体被耦接至的导热接点2a。
如图3C所示，若超温脱离机构30处于断路状态时，在反向弹片60的熔接部60b上的可熔金属40被熔化时，弹性体借着弹性力弹开，使熔接部60b的熔接口60d脱离导热接点2a
藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (10)

1.一种包含有超温脱离机构和压敏电阻本体的压敏电阻器总成，为耦接于电源中一第一线和一第二线之间，包含：
一压敏电阻器，为具有分别并联耦接至该第一线和该第二线的一第一号引脚、一第二号引脚，且该第二号引脚具有一导热接点突出压敏电阻本体的绝缘层外；以及
一超温脱离机构，为由一弹性体、一可熔金属、耦接至该弹性体的一第三号引脚及保护外壳所组成；
其特征在于：该弹性体被该可熔金属耦接至该压敏电阻的该导热接点时，使该超温脱离机构处于一通路状态，而在该弹性体上的该可熔金属被高温熔化时，该弹性体借着弹力弹开而未耦接至该压敏电阻器的该导热接点，使该超温脱离机构处于一断路状态。
2.如权利要求1所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该弹性体可为正向弹片、反向弹片、侧向弹片、弹簧、或其它弹性组件。
3.如权利要求1所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该弹性体为弹片时，该弹性体由一基座部、由该基座部大幅弯曲延伸出的一熔接部所组成，该基座部耦接有该第三号引脚、可以具有大于该压敏电阻器的该导热接点之一开口，该熔接部具有在大小上相当于该导热接点的一熔接口，该熔接口在空间上具有间隔而重叠于该开口、该导热接点，且该超温脱离机构黏接固定在该压敏电阻器上时，该弹性体的该开口会露出该导热接点。
4.如权利要求3所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该超温脱离机构处于该通路状态时，该弹性体的该熔接部会尽量接近于该基座部，使得该导热接点可穿过该熔接部的该熔接口，并借着该可熔金属使该弹性体被耦接至该压敏电阻本体的该导热接点。
5.如权利要求4所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该超温脱离机构处于该断路状态时，在该弹性体的该熔接部的该可熔金属被熔化时，该弹性体借着弹力弹开，使该导热接点未穿过该熔接部的该熔接口，而未耦接至该压敏电阻器本体的该导热接点。
6.如权利要求1所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该弹性体可为弹片时，该弹性体由一基座部、由该基座部大幅弯曲延伸出的一熔接部所组成，该基座部耦接有该第三脚，该熔接部具有在大小上相当于该导热接点的一熔接口，且该超温脱离机构可借着该基座部黏接固定在一保护外壳上，该保护外壳可固定在该压敏电阻器上。
7.如权利要求6所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该超温脱离机构处于该通路状态时，该弹性体的该熔接部会尽量远离于该基座部，使得该导热接点可穿过该熔接部的该熔接口，并借着该可熔金属使该弹性体被耦接至该压敏电阻本体的该导热接点。
8.如权利要求7所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该超温脱离机构处于该断路状态时，在该弹性体的该熔接部的该可熔金属被熔化时，该弹性体借着弹力弹开，使该导热接点未穿过该熔接部的该熔接口，而未耦接至该压敏电阻器本体的该导热接点。
9.如权利要求1所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该第二线可为火线、中线和地线。
10.如权利要求1所述的具有超温脱离机构的压敏电阻器总成，其特征在于：该压敏电阻器总成中的该一号引脚可连接于该电路中的该第二条线路与该二号引脚并联应用，该压敏电阻器总成的该二号引脚及该三号引脚可串联应用于该第一条线路，达到主回路脱离功能。
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