CN101379580B - 带有热机械保险丝的电路 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及一种电路，所述电路具有用于电流源的连接，并且具有电负载，以及具有热机械保险丝，在故障的情况下，产生过多的热时，所述热机械保险丝中断通过馈线馈送到负载的电流，在所述馈线中设置具有两个端的弹簧，其中将所述弹簧的两个端中的至少一个端焊接到在所述馈线中设置的焊料点；所述焊料点中至少一个受到由所述弹簧的回复力所引起的机械预张力的作用，当所述焊料在焊料点处熔化时，所述预张力分离在所述弹簧与所述馈线中的至少一个焊料点之间的焊接连接。根据本发明，提供一种机械支架，所述机械支架以导热的方式与在故障的情况下会发射过多的热的热源相连接，并且所述支架在无故障操作期间的温度下抵抗所述弹簧的回复力，但是当在所述焊料点处的所述焊料熔化时，所述支架屈服于所述弹簧的所述回复力，在这种情况下，所述弹簧与所述至少一个焊料点分离。

Description

带有热机械保险丝的电路
技术领域
本发明涉及一种电路，其中，当出现故障时，热机械保险丝中断对负载的供电。汽车需要这样的电路。在汽车中使用了诸如进气加热器和附加的加热器的电子加热装置。
背景技术
进气加热器是用于对内燃机进气进行预热的加热装置。通过预热发动机将吸入的冷空气，可以改善燃烧性能并降低污染物排放和汽油消耗。
具有直接燃料喷射的现代柴油机和奥托(Otto)发动机具有高的热效率。这意味着，相对而言，它们不会产生太多的会加热车辆的乘客室的余热。这可以通过具有PTC电阻作为加热元件的电子的附加的加热器来弥补。
例如，在DE19515533C2和US6,073,615A中公开了进气加热器。例如，在EP390219B1和DE 10049030A1中公开了附加的加热器。
公知，通过功率半导体来控制用于操作这样的加热装置的加热元件的负载电流，例如通过脉宽调制过程进行的重复连接和断开。在该过程中，切换安培数达到三位数安培数范围即100安培以上的12伏、24伏或者将来的42伏的典型汽车电源电压的电流。因此，加热装置及其控制的操作故障很容易导致局部过热。因此，需要防止尤其是会使车辆或其乘客遇到危险的后果，特别是车辆中的加热装置或配线的起火。必须不惜任何代价来防止这样的危险情况。因此，公知，电子监视功率半导体和操作条件。为了检测短路，一种可能的监视在于确定流动通过功率半导体的电流，即，设置有电子加热元件的电路的负载电流。不仅负载或负载的一部分(尤其是电子加热电阻)会发生短路，而且用于控制功率输入的功率半导体自身也会发生短路。
公知具有集成温度保护的功率半导体。在加热电阻或其他负载中的短路引起温度偏移的情况下，它们能够独立地断开。功率半导体甚至不仅能够确定短路，而且能够通过监视电流和电压并将其与限值相比较来确定其他故障事件。如果功率半导体以这样的方式识别出欠压、过压或过载电流，它们可以独立地使其自身停止工作。
然而，如果功率半导体的电子监视也出现故障，其就不能履行其职责来阻止局部过热以及由此引起的故障和损害。已经发现非常难以控制的故障原因为预损伤的(pre-damaged)功率半导体，制造功率半导体的质量控制不能探知出预损伤的功率半导体的损伤。发现，预损伤的功率半导体的故障原因是其半导体材料失效，以至其总是导电的并短路负载电路。如果发生这种情况，则该负载电路总是流过仅仅由负载本身的电阻所限制的电流。即使监视电子装置探知出输出过高，功率输入也不再受到控制或者与这样损坏的功率半导体断开。监视电子装置对过量的输出是无能为力的，因为不再可以关断电流路径(损坏的功率半导体)。功率半导体的过热会延及设置了该功率半导体的印刷电路板由此会使电路板材料过热，致使后者生成同样会使车辆及其乘客遇到危险的有毒的和/或易燃的气体。另一后果为使负载供电系统中的电缆燃烧。
作为汽车中的负载电路的安全特征的用于极高电流的保险丝，不是熔断得太慢，就是不够可靠，以致不能及时中断所述类型的电子加热系统中的负载电流电路。
DE3825897C2公开了用于膜集成电路的热保险丝。公知的保险丝具有配置为U形或V形带的弹簧，其两个腿连接在载流电路中设置的两个焊料点，在该两个焊料点之间限定了由该弹簧跨过的间隙。该电路位于承载有将监视的集成膜电路的基板上。该集成膜电路与两个焊料点中的一个处于良好的热传导连接。在过热的情况下焊料点被加热。通过精心选择焊料，使该焊料在将保护的电路元件由于过热而被损坏之前软化。然而，缺点是该弹簧受到持续的预张力(pretension)，该持续的预张力倾向于使弹簧腿从焊料点松脱。振动、加热以及腐蚀增强了该倾向，使得保险丝出现不希望的跳闸或在太低的温度下跳闸。不可以消除这样的伪跳闸。由该保险丝保护的集成膜电路不能操作，尽管此后其还是可以操作的。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，通过所述方法，电路可由保险丝可靠地保护，其中所述电路设置有作为负载一个或多个加热电阻和控制功率输入的一个或多个功率半导体。该保护尤其适于机动车辆中的电附加的加热器和电进气加热器，适用于当功率半导体的介质击穿时保护功率半导体或者适用于当短路时保险丝保护加热元件。然而，重要的是，保险丝保护必须制造成本低并具有易于安装的简单结构。
通过具有权利要求1的特征的电路来实现该目的。其他有利的实施方式是从属权利要求的目的。
根据本发明的电路包括用于电流源的连接、当出现故障时会产生过多的热的电负载、以及当出现故障时中断所述负载的功率供给的热机械保险丝。当在电路中的某点处例如在电负载或功率半导体处产生过多的热时，会发生故障的情况。通过馈线实现供电，在所述馈线中设置有弹簧，将所述弹簧的两端中的至少一端焊接到在所述馈线中设置的焊料点。所述至少一个焊料点受到所述弹簧的回复力所引起的机械预张力的作用，当所述焊料熔化时，所述回复力将所述弹簧与所述馈线中的所述焊料点之间的焊接连接分离。适当地选择所述焊料，在将保护的负载过热损坏之前，所述焊料熔化。预负荷的弹簧从所述焊料点松脱，由此中断承载负载电流的馈线。
根据本发明，提供了一种机械支架(mechanincal support)，其以导热的方式连接到可能的过热源。关于源，这里必需理解的是，其不仅可以是加热元件(例如加热电阻)而且可以是例如功率半导体，由于损坏，会引起这种高功率损耗，使得其产生超过了允许的温度范围的过高的温度。所述支架被设置为：当在无故障操作的温度时，所述支架吸收所述弹簧的回复力，因此减小了焊接所述弹簧处的所述至少一个焊料点的应力。然而，当所述焊料由于操作故障熔化时，所述支架屈服，在这样的故障情况下，所述弹簧与所述焊料点分开。
这具有下列优点：
·在无故障操作的情况下，支架吸收回复力或至少一部分弹簧的回复力，使得弹簧对焊接其的至少一个焊料点不施加张应力。支架至少将施加到焊料点上的张应力定界为非临界值，以便可以排除不希望的保险丝的故障跳闸。
·通过支架，甚至可以不仅吸收弹簧的回复力，除此之外，还可以吸收弹簧对焊料点的预张力，使得在支架的作用下，弹簧不仅进被拉到焊料点上，其还对对焊料点施加压力。
·能够排除保险丝的伪跳闸。
·尽管保护电路的弹簧承载电流，但其保护特征归因于其作为弹簧的机械结构以及焊料点和支架到当出现故障时会导致过热的热源的载热连接。电故障不会导致保险丝保护的失败。
·因为跳闸阈值基本上由弹簧的机械结构和弹簧的热传导性、以及焊料的成分来确定，所以跳闸阈值是变化的。
·由于并不是电流使保险丝跳闸，而是待监控的电元件所产生的热流，因此根据本发明可以保护在故障情况下具有过热趋势的每个电子部件，加热电阻以及控制热阻的功率半导体。
·根据本发明，保险丝保护的跳闸是不可撤销的，使得故障电部件、加热电阻或一组加热电阻、加热支路或控制电功率的功率半导体都不会再产生任何危险，即使在重新启动车辆之后也不会。
当支架本身暴露于至少一个焊料点的焊料熔化温度或者焊料的熔化温度范围内的温度时，支架最后屈服于弹簧的回复力。与弹簧的热传导性和所述焊料点的热传导性相比、取决于热流的方向以及支架的热传导性，支架的温度滞后与焊料点的温度。此外，必需考虑的是，通常焊料合金并不具有熔点，而是具有熔化范围，因此，支架屈服于弹簧的回复力的温度这种表述是不恰当的，因此，弹簧能够与焊料点分开，与焊料的熔化温度有密切的关系。此外，有利的是，当弹簧的回复力(无支架时)快要足以将弹簧从正在加热升温的焊料点分离时，支架已经屈服。有利的是，当焊料点已经达到焊料柔软或流动以致弹簧的回复力能够将弹簧从焊料点分离的温度时，该分离实际上会迅速发生并且不再被支架的机械阻力延迟。
因此，为了使弹簧从至少一个焊料点分离，并不必需使焊料熔化。当接近熔化范围时，焊料逐步软化并已经处于该软化阶段，弹簧可以从焊料点分离。由于在过热的情况下为了可靠的保护这是有利的，优选支架随着焊料的软化已经屈服于弹簧的回复力，而不是最后在支架自身的温度达到焊料软化的温度时才屈服于弹簧的回复力。
为了使保险丝快速跳闸，这样是有利的，支架直接驱动弹簧并优选地尽可能接近至少一个焊料点以便支架的温度可以以尽可能少的延迟跟随焊料点的温度。
支架的结构有许多可能性。第一可能性是支架由在支架屈服于弹簧的回复力的温度下可以熔化的材料制造或使用该材料。因此，支架可以由具有相对较低的熔点，特别是具有稍微低于所使用的焊料的熔化范围的熔点的合金组成。例如，该支架可以由焊料合金形成或者使用所述焊料合金，所述焊料合金具有与用于焊料点的焊料合金相同的成分，优选地这样选择焊料合金的成分，其熔化温度或者熔化范围分别稍微低于在至少一个焊料点处使用的焊料。
支架还可以使用低温熔化合金，尽管不在希望的温度熔化，但软化到其在弹簧的回复力下会变形的程度，由此促使弹簧与焊料点。
还可以使用在希望的温度升华或者分解的材料来制作支架，只要过程能够足够快地发生。通常认为是在加热时能迅速分解的材料，特别是有机材料。因此，可以考虑合成材料用于支架，例如在预期的温度范围内分解的热固化材料、热塑铸模树脂以及特别是在预期的温度范围内变软或者熔化的热塑性塑料，例如聚酰胺例如具有140℃以上的熔点的聚酰胺6、聚丙烯、含蜡聚乙烯(waxy polyethylene)。支架还可以由蜡或者石蜡构成或者使用蜡或石蜡，蜡或石蜡在希望的温度下充分软化甚至液化而在正常的操作温度下是足够坚硬的以便吸收弹簧的回复力。还可以使用注入蜡或者石蜡的材料。
另一种可能性是支架由加热时自身收缩或在回复力的作用下收缩的材料例如硬质泡沫材料形成或者使用这样的材料。
支架不必整个由这样的材料组成，所述材料在支架在无故障操作的温度下抵抗回复力，但当在至少一个焊料点处的焊料软化或者熔化时所述材料屈服。也可以使用复合支架，所述复合支架包括第一支架和第二支架，第一支架当在焊料点处的焊料软化或者熔化时屈服，第二支架支撑第一支架并在比第一支架更高的温度下抵抗所述弹簧的回复力。本发明的这样的实施例特别有利，如果所述第二支架包括弹簧的第二端。换而言之：在该情况下，支架被优选直接地安装在两个相对的弹簧腿之间，弹簧腿通过所述支架相距一段距离来抵抗弹簧的回复力。当连接到分派的焊料点中的一个时，所述两个弹簧腿中的每一个随即成为相对的腿的支架。以最简单的方式，本发明的改进通过这样的弹簧实现，所述弹簧被弯曲为当将支架插入两腿之间时弹簧呈U或者V型。如果支架从这样的弹簧移走，两个弹簧腿彼此接近并可能以回弹的方式相遇以致弹簧本身仍然是预张力的(pretensioned)。
弹簧可能用弹簧线弯成，但优选由弹簧钢带形成。这有益于弹簧的形成以及将支架固定在两个弹簧腿之间。
尤其合适的是这样的弹簧，支架夹在其两腿之间以同时保护两个单独的电部件或者诸如分配给焊料点的加热电阻和另一个元件例如分配给另一焊料点的功率半导体的组合件。在故障的情况下分别过热的相关部件或组合件离分配的焊料点越近，到达其的路径的热传导性越好，响应速率越快。优选直接使用直接位于馈线中的至少一个焊料点来安装弹簧，所述馈线在两个所述部件或组合件之间传输负载电流，特别是在功率半导体和由其控制的电加热器中的一个之间传输负载电流。甚至可以为不同的焊料点选择不同的焊料，这样所述焊料点响应不同的温度。然而，仅在这样的情况下推荐，响应温度差没有高到仅有焊料点在较低的响应温度下响应而不管热流来自弹簧的哪一边。
对于弹簧推荐来自这样的合金的材料，该合金结合了希望的弹力量和用于焊料的良好的润湿性以及高导电性。特别合适的实例是合金CuNi1Co1Si，即，重量1％的镍，1％的钴，少于1％的硅，余下为铜的合金。该合金具有高导电性和高导热性。
优选将支架形成为支柱，特别是杆或者销，其沿弹簧的纵向方向吸收弹簧的回复力。仅仅在将弹簧焊接到至少一个焊料点之后安装该支架。为了支持支架，在腿中的至少一个中提供或冲压凹口或者孔以弹性地夹住支架的相关的端。
适宜的软焊料作为将弹簧焊接到其相关的焊料点的焊料。可以使用用含铅以及无铅的软焊料。特别合适的焊料选自熔化温度在183℃到190℃之间的焊料S-Sn60Pb38Cu2、熔化温度约221℃的S-Sn96Ag4、以及熔化温度约221℃到230℃的S-Sn97Ag3。
附图说明
在附图中示例了本发明的实施例。在实施例中，通过相同的参考标号表示相同的部件或彼此对应的部件。
图1示出了用于预加热内燃机的进气口中的空气的具有根据本发明配置的热机械保险丝的电子加热系统的侧视图；
图2示出了在保险丝响应之后的图1的加热系统；
图3示出了图1的加热系统，但保险丝安装在不同的位置；
图4示出了图3的加热系统的顶视图；
图5示出了在保险丝跳闸之后的图3的加热系统；以及
图6示出了两个加热系统的电路图。
具体实施方式
图1示例的加热系统具有围绕窗口2的固体框架1，在孔2中设置金属带形加热元件3。该加热元件以折曲(meander)的方式延伸。仅仅通过虚线示例折曲的转弯4，因为转弯4被设置在构件5中，其中陶瓷支撑元件在转弯4处支撑加热导体3。在框架1的两个相对的切口(cutout)6和7中设置两个这样的构件5。
将加热导体3的一端3a连接到框架1，实际上是连到地。将加热导体的另一端3b连接到螺旋端子9，螺旋端子9被绝缘地附着到框架1。螺旋端子9包括穿过框架1的螺丝10、固定到螺丝10的螺母11、绝缘12和两个垫圈13。轧制的母线14附于框架1外的端子9上。母线14是到加热导体3的馈线的一部分。
在框架1的侧面上具有墙被部分去除的机壳15。在机壳15内设置用于控制加热导体3的加热功率的控制电路。该控制电路包括装有功率半导体17的印刷电路板16，功率半导体17将余热释放到固定在框架1上的散热片18。为此，使用螺丝19，螺丝19是第二螺旋端子8的部件，第二螺旋端子8通过绝缘体20电绝缘地连接到框架1。螺旋端子8作为另一轧制母线21的连接终端，轧制母线21同样是到加热导体3的馈线的部件。通过功率半导体17向母线21馈送负载电流。为此，通过连接法兰27连接螺丝19，向印刷电路板16上的功率半导体17的负载电流输出输送负载电流。
母线14和21各自具有弯曲的端22、23，端22、23彼此平行相对并具有用于弯成U型带的弹簧24的焊料点。弹簧24由弹簧钢带制成。基于机械预张力将弹簧24的两个腿24a、24b的端连接到焊料点22和23。以这样的方式，弹簧24跨越了母线14与21之间的间隙。这样定向预张力，使弹簧24的腿24a和24b趋向于移向彼此，以便将张力施加到焊料点22和23。在焊料点22和23上施加张力的弹簧24的回复力由销形支架25吸收，销形支架25被夹在弹簧24的两腿23a和24b之间并邻近焊料点22和23。弹簧24在固定点处有两个相对的孔26，孔被钻孔或者冲孔到弹簧24的两条腿中。在这些孔26中弹簧安装(spring-mount)具有锥形或球形的端的销形支架25。
为了装配，在焊料点22与23之间插入展开的弹簧24并焊接。直到焊料冷却位置，保持展开。一旦弹簧24被充分冷却，插入销形支架，当将其装入孔26时很容易辨认其正确的位置。在插入支架25之后，去除用于让弹簧24展开的工具。
如果加热元件3发生过热，过热通过螺旋端子9和母线14传播到焊料点22并加热焊料点22。热从焊料点22通过弹簧24流向支架25。为了可以迅速地检测出过热，螺旋端子9、母线14以及弹簧24分别地由良好的导热材料尤其是铜或基于铜的合金制成。支架25的温度跟随焊料点22的温度。当焊料点22的焊料软化或者熔化，支架25的温度也会增加到一定程度以致不能再抵抗弹簧24的回复力，弹簧24的一只腿不再被焊料点22所牢固支撑，因为支架25熔化、倒塌或者以其他方式屈服。优选地，支架25失去抵抗力并释放弹簧24，甚至在焊料点22的温度足够使弹簧24从焊料点22分离之前。随后如果达到该温度，分离立刻发生而没有任何延时。图2示例了在分离之后的状态。弹簧24的腿24a从焊料点22松脱，永久中断了从功率半导体17到加热电阻3的负载电流。
在功率半导体17故障的情况下，例如，由于功率半导体17的介质击穿，其将产生增加的余热，该余热通过散热片18达到螺丝19并通过母线21到达焊料点23。优选地，螺丝19和母线21同样由铜或铜合金制成。焊料点23被加热，销形支架24的温度跟随焊料点23的温度，最终支架24倒塌，随后通过软化或者熔化焊料点23的焊料，弹簧24的腿24b从焊料点23分离。因此，由弹簧24和销形支架25构成的热机械保险丝以两种方式保护加热系统，即，抵抗由加热导体3产生的过热和抵抗由有缺陷的功率半导体17产生的过热。
图3至5中的实施例与图1和图2中的实施例的区别仅为以90°的位置改变来设置弹簧24。这要求母线14到21的不同配置。在所有其他方面，未改变加热系统的设计和操作及其保险丝。
在示例的实施例中示出的保险丝也可以用于附加的加热系统，优选地作为从功率半导体到PTC加热元件的母线的接触断路器。
举个实例，功率半导体可以是MOSFET合金半导体。
图6示出了两个前述加热系统的实例的电路图。电流路径为：从具有+UB电压的电池夹经过功率半导体17，经过具有两个焊料点23和22的弹簧24，并经负载3-加热电阻-到接地端子。
参考标号列表
1框架
2窗口
3加热导体，负载
3a端
3b端
4转弯
5构件
6切口
7切口
8螺旋端子
9螺旋端子
10螺丝
11螺母
12绝缘
13垫圈
14母线，到负载的馈线的一部分
15机壳
16印刷电路板
17功率半导体
18散热片
19螺丝
20绝缘体
21母线，到负载的馈线的一部分
22焊料点
23焊料点
24弹簧
24a弹簧腿，第二支架
24b弹簧腿，第二支架
25支架
26孔
27连接法兰

Claims (23)

1.一种电路，所述电路
具有用于电流源的连接，并且
具有电负载(3)，以及
具有热机械保险丝(24，25)，在故障的情况下，产生过多的热时，所述热机械保险丝(24，25)中断通过馈线(14，21)馈送到负载(3)的电流，在所述馈线(14，21)中设置具有两个端的弹簧(24)，其中将所述弹簧(24)的两个端中的至少一个端焊接到在所述馈线(14，21)中设置的焊料点(22，23)；
所述焊料点(22，23)中的至少一个受到由所述弹簧(24)的回复力所引起的机械预张力的作用，当焊料在焊料点(22，23)处熔化时，所述预张力分离在所述弹簧(24)与所述馈线(14，21)中的至少一个焊料点(22，23)之间的焊接连接，
其特征在于机械支架(25)，所述机械支架(25)以导热的方式与在故障的情况下会发射过多的热的热源(3，17)相连接，并且所述支架(25)在所述电路的无故障操作期间的温度下抵抗所述弹簧(24)的回复力，但是当在所述焊料点(22，23)处的焊料熔化时，所述机械支架(25)屈服于所述弹簧(24)的回复力，以便在这种情况下，使所述弹簧(24)与所述焊料点(22，23)中的至少一个分离。
2.根据权利要求1的电路，其特征在于当经受使所述至少一个焊料点(22，23)处的焊料熔化的温度时，所述支架(25)屈服于所述弹簧(24)的回复力。
3.根据权利要求1的电路，其特征在于在所述至少一个焊料点(22，23)处的焊料软化的时刻，所述支架(25)已经屈服，并且所述弹簧(24)的所述回复力分离所述焊接连接。
4.根据权利要求1的电路，其特征在于在处于使所述至少一个焊料点(22，23)处的所述焊料软化的温度时所述支架(25)已经屈服于所述弹簧(24)的所述回复力。
5.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述支架(25)由这样的材料制造或使用所述材料，所述材料在其熔化、软化、升华、分解、收缩或者变形的情况下屈服。
6.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述支架(25)包括合成材料、蜡或者石蜡。
7.根据上述权利要求6的电路，其特征在于，所述合成材料包括聚乙烯、聚酰胺、或聚丙烯。
8.根据上述权利要求7的电路，其特征在于，所述聚酰胺包括聚酰胺6。
9.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述支架(25)是支柱。
10.根据上述权利要求9的电路，其特征在于，所述支柱包括杆或销。
11.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述支架(25)由第二支架(24a，24b)支撑，所述第二支架(24a，24b)可以吸收所述弹簧(24)的所述回复力直到比所述支架(25)高的温度。
12.根据权利要求11的电路，其特征在于所述第二支架(24a，24b)位于所述弹簧(24)的第二端，所述弹簧(24)的第二端在第二焊料点(22，23)处被焊接到所述馈线(14，21)。
13.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述弹簧(24)弯成U或者V形。
14.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述弹簧(24)由带形弹簧钢片制成。
15.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述弹簧由CuNi1Co1Si制成。
16.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述焊料是软焊料。
17.根据上述权利要求16的电路，其特征在于，所述软焊料包括选自熔化温度在183℃到190℃之间的S-Sn60Pb38Cu2、熔化温度约221℃的S-Sn96Ag4、以及熔化温度在221℃到230℃之间的S-Sn97Ag3的软焊料。
18.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述电路包括用于控制所述负载(3)的功率输入的功率半导体(17)，以及在所述功率半导体(17)和所述负载(3)之间设置与电流路径有关的所述弹簧(24)。
19.根据权利要求18的电路，其特征在于所述弹簧(24)也空间上位于所述功率半导体(17)和所述负载(3)之间。
20.根据上述权利要求1、2、3或4中任何一项的电路，其特征在于所述负载(3)是加热电阻。
21.根据权利要求20的电路，其特征在于所述电路是用于加热机动车的内部空气的电加热系统的元件。
22.根据权利要求20的电路，其特征在于所述电路是用于预加热内燃机进气口中的空气的电加热系统的元件。
23.根据权利要求20的电路，其特征在于所述电路是用于预加热燃料油、柴油或重油的电加热系统的元件。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2001296C2 (nl) * 2008-02-19 2009-08-20 Electrische App Nfabriek Capax Thermische beveiliging voor het onderbreken van een elektrisch circuit, een schakelaar en een elektrisch handgereedschap voorzien van een dergelijke thermische beveiliging.
DE102009046446A1 (de) * 2009-11-06 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Bauelement
US8531263B2 (en) * 2009-11-24 2013-09-10 Littelfuse, Inc. Circuit protection device
SI23826A (sl) 2011-08-18 2013-02-28 Hidria AET Družba za proizvodnjo vžigalnih sistemov in elektronike d.o.o. Varovalka grelnika zraka diesel motorjev
DE102011118724B4 (de) * 2011-11-16 2015-09-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und System zur Stromversorgung von Glühstiften für ein Fahrzeug
DE102012211861A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Würzburg Schutzvorrichtung und elektrische Antriebsanordnung
EP2919250B1 (en) * 2014-03-12 2017-06-28 BITRON S.p.A. Safety connecting device and apparatus including such a device
DE102014219142B3 (de) * 2014-09-23 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Heizvorrichtung
US9407015B1 (en) 2014-12-29 2016-08-02 Western Digital Technologies, Inc. Automatic power disconnect device
ITUB20152327A1 (it) * 2015-07-20 2017-01-20 Zotup S R L Disconnettore perfezionato e scaricatore di sovratensioni comprendente tale disconnettore
KR102292324B1 (ko) * 2016-10-25 2021-08-25 한국전자통신연구원 모터 제어 장치 및 모터 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352771A2 (de) * 1988-07-28 1990-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Schmelzsicherung mit Federarm
CN1044732A (zh) * 1989-01-05 1990-08-15 弗雷德∴里克·阿里·杜伊姆斯特拉 熔丝开关
EP1390219A2 (de) * 2001-01-17 2004-02-25 Beru Aktiengesellschaft Elektrische heizung für ein kraftfahrzeug
DE102004014660A1 (de) * 2004-03-25 2005-07-21 Audi Ag Leistungsmodul für ein Kraftfahrzeug
CN1649060A (zh) * 2004-01-28 2005-08-03 凯特姆两合公司 过热保护型控制装置及包括这种控制装置的电加热装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2790049A (en) * 1955-07-11 1957-04-23 Mcgraw Electric Co Protectors for electric circuits
US3198914A (en) * 1962-04-18 1965-08-03 Advance Transformer Co Thermally operated electrical disconnect device
US3420217A (en) * 1967-07-31 1969-01-07 Paul R Powell Safety device for internal combustion engine
GB1197108A (en) * 1967-11-16 1970-07-01 Fire Fighting Equipment Pty Lt Heat Actuated Contact Unit for Electrical Fire Alarm Systems
US3613040A (en) * 1970-02-09 1971-10-12 Vapor Corp High-voltage temperature switch
US3629766A (en) * 1970-11-10 1971-12-21 Gen Motors Corp Fusible link circuit protective device
US3763454A (en) * 1972-02-22 1973-10-02 Tektronix Inc Thermal switch
US3827014A (en) 1973-09-24 1974-07-30 Portage Electric Prod Inc Thermal protector
US4441093A (en) * 1981-04-28 1984-04-03 Tasuku Okazaki Thermal fuse and the method of manufacturing the same
US4433231A (en) * 1981-05-04 1984-02-21 General Electric Company Electric iron having stacked thermostat assembly with integral overtemperature protection control
US4486804A (en) * 1983-03-30 1984-12-04 Northern Telecom Limited Overload protector for a telephone set
US4536641A (en) * 1984-01-26 1985-08-20 Black & Decker, Inc. Iron with overtemperature protection means
DE3925997A1 (de) * 1989-08-05 1991-02-07 Birgit Roller Moebel
KR920007514Y1 (ko) * 1990-12-24 1992-10-15 동아전기부품 주식회사 모우터의 회전속도 조정용 저항기
DE4209542C2 (de) * 1992-03-24 1995-07-06 Roederstein Kondensatoren Schmelzsicherung mit Federarm
DE4219304C2 (de) * 1992-06-12 1994-03-31 Roederstein Kondensatoren Zuverlässiges Überstrom-Schutzbauteil mit geringem Platzbedarf und einfachem Aufbau
US5612662A (en) * 1995-02-07 1997-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Thermal fuse and method for its activation
DE19515533C2 (de) * 1995-04-27 1997-03-06 Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A Heizflansch, insbesondere zum Vorwärmen von Luft in einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine
JPH0992110A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Denso Corp 温度ヒューズ付抵抗器
US5793274A (en) * 1996-11-01 1998-08-11 Bourns, Inc. Surface mount fusing device
US6204747B1 (en) * 1997-11-21 2001-03-20 James L. Kitchens Safety devices for electrical circuits and systems
US5896080A (en) * 1998-04-10 1999-04-20 Kun-Ming Tsai Thermal fuse for fixing on a circuit board
US5992399A (en) * 1998-04-15 1999-11-30 Phillips & Temro Industries Inc. Modular air intake heater
US5982270A (en) * 1998-12-03 1999-11-09 Shop Vac Corporation Thermal fuse
US6445277B1 (en) * 1999-06-22 2002-09-03 Yazaki Corporation Safety device of electric circuit and process for producing the same
GB0001573D0 (en) * 2000-01-24 2000-03-15 Welwyn Components Ltd Printed circuit board with fuse
DE10049030B4 (de) * 2000-10-04 2013-04-04 Behr Gmbh & Co. Kg Heizkörperblock
DE10052220A1 (de) * 2000-10-21 2002-05-29 Bosch Gmbh Robert Überlastschutz für elektrische Maschinen
JP4410056B2 (ja) * 2004-08-04 2010-02-03 内橋エステック株式会社 サーモセンサ及びサーモプロテクタ並びにサーモセンサの製作方法
DE102005005549A1 (de) * 2005-02-07 2006-08-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines Heizelements in einem Kraftfahrzeug
US7345570B2 (en) * 2005-08-02 2008-03-18 Uchihashi Estec Co., Ltd. Thermoprotector
US7639114B2 (en) * 2006-11-22 2009-12-29 Tsung-Mou Yu Temperature fuse protection device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352771A2 (de) * 1988-07-28 1990-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Schmelzsicherung mit Federarm
CN1044732A (zh) * 1989-01-05 1990-08-15 弗雷德∴里克·阿里·杜伊姆斯特拉 熔丝开关
EP1390219A2 (de) * 2001-01-17 2004-02-25 Beru Aktiengesellschaft Elektrische heizung für ein kraftfahrzeug
CN1649060A (zh) * 2004-01-28 2005-08-03 凯特姆两合公司 过热保护型控制装置及包括这种控制装置的电加热装置
DE102004014660A1 (de) * 2004-03-25 2005-07-21 Audi Ag Leistungsmodul für ein Kraftfahrzeug

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