CN107077992B - 短路元件和使用其的补偿电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种短路元件，在其具有的结构中，将用于使信号通路中的短路部(20)短路的可熔导体(5)与发热部(10)的通电通路中的熔丝部(30)的可熔导体(6)分离，并且就发热部(10)的通电引起的加热作用而言，在短路部(20)与熔丝部(30)的各可熔导体(5、6)之间产生加热量的差异，通过这样的结构保证短路部(20)的可熔导体(5)的熔融动作时间一直早于熔丝部(30)的可熔导体的熔断动作时间这样的关系，从而保证作为短路元件(100)的稳定的短路动作。由此实现更确实的短路动作和短路后的导通电阻稳定化，能够确实地形成旁线通路。本发明还提供使用该短路元件的补偿电路。

Description

短路元件和使用其的补偿电路

技术领域

本发明涉及在基板上设置了发热电阻和熔线元件的短路元件以及使用其而仅将电子机器内的异常部件排除的补偿电路。本申请以在2014年10月31日在日本提出申请的日本专利申请特愿2014-223363为基础主张优先权，通过参照该申请以引用于本申请中。

背景技术

一直以来，在使用多个发光二极管(LED：Light Emitting Diode)作为光源的LED照明装置中，为了即使一部分发光二极管产生故障，也能没有障碍地作为照明装置来使用，在每一个串联连接的LED元件中都并联连接有短路元件，在LED异常时，以规定的电压使短路元件发生短路，从而使得除了发生故障的发光二极管以外的发光二极管能够继续发光(例如，参照专利文献1)。

上述专利文献1所公开的技术中，在电极之间使用了金属层与绝缘屏障层交替多层层叠而形成的隧道接合元件(トンネル接合素子)来作为短路元件。

此外，能够充电而反复利用的二次电池，大多加工成电池组来提供给用户。特别是重量能量密度高的锂离子二次电池中，为了确保用户和电子机器的安全，一般而言，在电池组内内藏过充电保护、过放电保护等多个保护电路，具有在规定的情形下阻断电池组的输出的功能。

这种保护元件中，通过使用在电池组内内藏的FET开关来进行输出的开/闭，由此来进行电池组的过充电保护或过放电保护的动作。但是，在FET开关由于某些原因而发生短路破坏时、在施加雷涌等流过瞬间大电流时或因电池单元的寿命而输出电压异常下降或相反输出过大的异常电压时，就不得不保护电池组、电子机器以不发生起火等事故。

所以，为了在这样的假定的任何异常状态下，都能够安全地阻断电池单元的输出，使用了由熔断部件构成的保护元件，该熔断部件具有根据来自外部的信号来阻断电流通路的功能。

作为用于这样的锂离子二次电池等的保护电路的保护元件，有下述这样的保护元件：其在电流通路上的第1电极、发热体引出电极、第2电极之间并连接可熔导体从而构成电流通路的一部分，通过过电流引起的自身发热或由保护元件内部设置的发热体来使该电流通路上的可熔导体熔断。通过这样的保护元件，熔融的液体状的可熔导体聚集在与发热体连接的导体层上，从而阻断电流通路(例如，参照专利文献2)。

此外，在例如作为电动汽车等的驱动用电源而使用的容纳多个电池单元而成的电池组中，在该电池组内中将多个连接的电池单元从电流线路上分离并将与该分离的电池单元相当的电路部分短路时，要使用电流阻断元件、电池单元短路元件(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-12381号公报

专利文献2：日本特开2010-003665号公报

专利文献3：日本特开2001-35331号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，作为能够对应上述专利文献1中公开的LED照明装置的短路元件，本申请人率先提出了这样的短路元件：其包含熔断部件，所述熔断部件具有由来自外部的信号使发热体动作来熔融可熔导体从而阻断电流通路的功能、使电路短路的功能(例如，参照日本特愿2013-20756、日本特愿2013-23171、日本特愿2013-24643)。

上述短路元件基本上具有：因通电而发热的发热体、由上述发热体的发热而熔融的可熔导体、由上述可熔导体的熔融而短路的短路部、由上述可熔导体的熔融而阻断电流通路并停止上述发热体的通电的熔丝部。

而且，该短路元件搭载于具有检知异常功能的电路中，从原理上如下地进行动作。

(1)检知到异常时，基于来自外部的信号而动作，因通电，发热体发热。

(2)因上述发热体的发热，可熔导体熔融，短路部短路。

(3)因上述发热体的发热，可熔导体熔融而阻断熔丝部的电流通路，停止上述发热体的通电。

(4)动作结束。

进行这样的动作的短路元件中，如果因(3)的阻断动作而停止发热体的通电，则发热体的温度下降，从而一旦比(2)的短路动作更早地进行了(3)的阻断动作，则变得不能正常地进行(2)的短路动作。因此，有必要严格遵守(2)、(3)的动作顺序。

但是，由一个发热体对短路部和熔丝部相同地进行加热，因而会使得短路部和熔丝部的可熔导体同时熔融，阻断动作与短路动作间的时间差小，因而会有短路后的导通电阻变得不稳定等(2)的短路动作失败的危险。

此外，上述专利文献3所公开的技术中，使用一个电源来开启/停止阻断动作和短路动作，使2个加热器同时通电来进行。对于直至各动作结束的时间差没有说明，但2个加热器在动作结束后仍有电流流过，需要由另外的检出电路来检出动作的结束，并切换开启/停止。

这里，鉴于上述实际情况，本发明的目的在于，提供一种能够实现更确实的短路动作和短路后导通电阻稳定化并确实地形成旁线通路的短路元件，以及使用其的补偿电路。

本发明的其他目的、根据本发明所能实现的具体优点，可以基于以下所说明的实施方式的说明而更加明确。

用于解决课题的方法

本发明中，具有如下结构：其为将用于使信号通路中的短路部短路的可熔导体与加热器通路中的熔丝部的可熔导体分离，且在因加热器通电而加热的作用下短路部与熔丝部的各可熔导体之间在加热量方面保持差异的结构，通过该结构来确保短路部的可熔导体的熔融动作时间一直早于熔丝部的可熔导体的熔断动作时间的关系，从而保证作为短路元件的稳定的短路动作。

即，加热器通电时，短路部、熔丝部各自的可熔导体独立地熔融，且从短路部的可熔导体熔融直至熔丝部的可熔导体熔融的时间差(即短路动作与保险丝熔断动作的时间差)确保一直为固定，使短路和熔断的功能发挥(短路后切断加热器)稳定化，实现作为短路元件的确实的短路动作。

本发明为短路元件，其特征在于，具有绝缘基板、发热部、短路部和熔丝部；该发热部由设置在上述绝缘基板上的发热电阻构成；该短路部由在上述绝缘基板上彼此相邻设置的第1电极和第2电极以及第1可熔导体构成，该第1可熔导体会因上述发热电阻的发热而被加热从而熔融并将上述第1电极和上述第2电极短路；该熔丝部由第3电极和第2可熔导体构成，该第3电极在上述绝缘基板与上述第1电极邻接设置，并电连接至上述发热电阻，该第2可熔导体在上述第1电极和上述第3电极之间以与上述发热电阻串联连接的状态设置，由此构成在上述发热电阻中流过电流的电流通路，并会因上述发热电阻的发热而被加热从而熔融并阻断上述电流通路；上述发热部具有使加热量保持差异的结构，以使得通过上述发热电阻的发热，上述第1可熔导体比上述第2可熔导体更早熔融。

本发明中的短路元件中，上述发热部例如使用加热量有差异的2个发热电阻，从而具有使上述加热量保持差异的结构。

例如，上述发热部可以通过使用电阻值相互不同的2个发热电阻，来形成使加热量保持差异的结构，以使得上述第1可熔导体比上述第2可熔导体更早熔融。上述电阻值相互不同的2个发热电阻可以通过制成不同的图案宽度来形成。此外，上述发热量有差异的2个发热电阻也可以由比电阻不同的电阻材料形成。

此外，本发明中的短路元件中，上述发热部例如可以通过使用具有上述加热量有差异的短路部用发热区域和熔丝部用发热区域的1个发热电阻，来具有上述使加热量保持差异的结构。

例如，上述发热电阻可以制成上述短路部用发热区域和上述熔丝部用发热区域的发热量不同的发热电阻。例如，上述发热电阻可以通过将上述短路部用发热区域配置在上述短路部的正下方、将上述熔丝部用发热区域配置为从上述熔丝部的正下方偏离，来形成上述使加热量保持差异的结构。此外，上述发热电阻通过使得从上述短路部用发热区域至上述短路部的距离比从上述熔丝部用发热区域至上述熔丝部的距离短，来具有上述使加热量保持差异的结构。

此外，本发明中的短路元件中，上述发热部例如由与上述短路部靠近设置的1个发热电阻构成，具有使加热量保持差异的结构，以使得与上述发热电阻靠近的上述短路部的上述第1可熔导体比上述第2可熔导体更早熔融。

进而，本发明中的短路元件中，使上述第1电极和上述第2电极短路的上述第1可熔导体，可以设置在上述第1电极和上述第2电极的至少一者的电极上。

本发明提供一种补偿电路，其特征在于，是在具有检知异常功能的电路中搭载的电子部件产生异常时由短路元件形成绕过上述电子部件的旁路电流通路的补偿电路，上述短路元件具有绝缘基板、发热部、短路部和熔丝部；该发热部由设置在上述绝缘基板上的发热电阻构成；该短路部由在上述绝缘基板上彼此相邻设置的第1电极和第2电极以及第1可熔导体构成，该第1可熔导体会因上述发热电阻的发热而被加热从而熔融并将上述第1电极和上述第2电极短路；该熔丝部由第3电极和第2可熔导体构成，该第3电极在上述绝缘基板与上述第1电极邻接设置，并电连接至上述发热电阻，该第2可熔导体在上述第1电极和上述第3电极之间以与上述发热电阻串联连接的状态设置，由此构成在上述发热电阻中流过电流的电流通路，并会因上述发热电阻的发热而被加热从而熔融以阻断上述电流通路；上述发热部具有使加热量保持差异的结构，以使得通过上述发热电阻的发热，上述第1可熔导体比上述第2可熔导体更早熔融，并且，上述短路部与上述电子部件并联连接。

本发明中的补偿电路中，上述旁路电流通路可以通过旁路电阻和上述短路元件形成，所述旁路电阻与跟上述短路元件串联连接的上述电子部件的内部电阻相当。

发明效果

本发明中，具有如下结构：其为将用于使信号通路中的短路部短路的可熔导体与加热器通路中的熔丝部的可熔导体分离，且就因加热器通电而加热的作用而言短路部与熔丝部的各可熔导体之间在加热量方面保持差异的结构，从而通过结构来确保短路部的可熔导体的熔融动作时间一直早于熔丝部的可熔导体的熔断动作时间的关系，保证作为短路元件的稳定的短路动作。

因此，根据本发明，可以提供能够实现更确实的短路动作和短路后的导通电阻的稳定化，能够确实地形成旁线通路的短路元件以及使用其的补偿电路。

附图说明

[图1]图1A、图1B是显示适用本发明的短路元件的结构的图，图1A是短路元件的俯视图，图1B是图1A中的短路元件的A-A线截面的箭头方向的视图。

[图2]图2A、图2B是显示上述短路元件的等效电路构成的电路图，图2A显示短路元件的非工作时的电路状态，图2B显示短路元件工作时的电路状态。

[图3]图3是具有发热部的短路元件的俯视图，该发热部使用加热量有差异的2个发热电阻来作为发热电阻。

[图4]图4A、图4B是显示上述短路元件的工作状态的俯视图，图4A显示因短路部的第1可熔导体的熔融而使第1电极和第2电极短路的状态，图4B显示熔丝部的第2可熔导体熔融而阻断对发热部通电的电流通路的状态。

[图5]图5A、图5B是显示上述短路元件中的发热部的其他构成例的图，图5A是由以不同图案宽度形成的2个发热电阻构成的发热部的要部截面图，图5B是显示发热部的电路构成的等效电路图。

[图6]图6A、图6B是显示上述短路元件中的发热部的其他构成例的图，图6A是由用比电阻不同的电阻材料形成的2个发热电阻构成的发热部的要部截面图，图6B是显示发热部的电路构成的等效电路图。

[图7]图7A、图7B、图7C是显示上述短路元件中的发热部的其他构成例的图，图7A是将1个发热电阻形成为梯形图案的发热部的俯视图，图7B是将1个发热电阻形成为T字形状图案的发热部的俯视图，图7C是将1个发热电阻形成为L字形状图案的发热部的俯视图。

[图8]图8A、图8B是显示上述短路元件中的发热部的其他构成例的图，图8A是具备如下结构的发热部的短路元件的截面图，所述结构具有短路部用发热区域与第1可熔导体的间隔比熔丝部用发热区域与第2可熔导体的间隔更窄的阶梯差，图8B是具备如下结构的发热部的短路元件的截面图，所述结构是：将用于熔融第1可熔导体的发热电阻配置在绝缘基板的上面，将用于熔融第2可熔导体的发热电阻配置在绝缘基板的下面。

[图9]图9是显示上述短路元件中的发热部的其他构成例的图，是具有与上述短路部靠近设置的由1个发热电阻构成的发热部的短路元件的俯视图。

[图10]图10是组装本发明中的短路元件来构成补偿电路的LED照明装置的电路图。

[图11]图11A、图11B、图11C是显示上述LED照明装置中的补偿电路的动作的电路图，图11A显示发光二极管在正常工作的正常时的电流流动，图11B显示发光二极管在断路的异常时的电流流动，图11C显示由短路元件动作而形成旁路电流通路的状态中的电流流动。

具体实施方式

以下，对于本具体实施方式，一边参照附图一边进行详细地说明。需要说明的是，本发明并不仅仅限定于以下的实施方式，当然可以在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改变。此外，附图仅是示意图，各尺寸的比例等与现实会有所不同。具体的尺寸等应该参考以下的说明来判断。此外，当然，附图相互之间也包括相互尺寸关系、比例不同的部分。

本发明适用于例如如图1A、图1B所示的结构的短路元件100。图1A显示短路元件100的俯视图，图1B显示图1A中的短路元件100的A-A线截面的箭头方向的视图。

该短路元件100是搭载于具有检知异常功能的电路中的短路元件，具有：检知异常时因来自外部的通电而发热的发热部10、因上述发热部10的发热而使可熔导体熔融来形成旁路电流通路的短路部20、因上述发热部10的发热而使可熔导体熔融来阻断上述发热部10的电流通路的熔丝部30。

上述发热部10由在绝缘基板1上设置的发热电阻2构成。

上述绝缘基板1例如使用氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、二氧化锆等具有绝缘性的部件来形成为大致方形。除此之外，绝缘基板1还可以使用玻璃环氧基板、酚醛树脂基板等印刷配线基板中所使用的材料，但必需注意保险丝熔断时的温度。

上述发热电阻2是电阻值比较高通电时能发热的具有导电性的部件，例如由W、Mo、Ru等形成。将这些合金或组合物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合形成糊状，使用丝网印刷技术将其在绝缘基板1上形成图案，通过烧成等来形成上述发热电阻2。上述发热电阻2在上述绝缘基板1上由绝缘层3所被覆。上述绝缘层3由能将发热电阻2的热效率良好传递的材料、例如玻璃层形成。

此外，上述短路部20由在上述绝缘层3上彼此相邻设置的第1电极4A和第2电极4B、以及因上述发热部10的发热而被加热从而熔融以使上述第1电极4A与上述第2电极4B短路的第1可熔导体5构成。

进而，上述熔丝部30包含第2可熔导体6，第2可熔导体6将上述第2电极4B和设置在上述绝缘基板1上且与上述第2电极4B保持规定间隔而形成的第3电极4C之间电连接，在上述第2电极4B和第3电极4C之间以与上述发热电阻2串联连接的状态来设置，从而构成在上述发热电阻2中流过电流的电流通路，因上述发热电阻2的发热而被加热从而熔融以阻断上述电流通路。

第1可熔导体5、第2可熔导体6由因发热电阻2的发热而快速熔融的低熔点金属形成，例如可以合适地适用以Sn为主成分的无Pb焊料。此外，第1可熔导体5、第2可熔导体6还可以是低熔点金属与Ag、Cu或以这些为主成分的合金等高熔点金属的层叠体。通过将高熔点金属与低熔点金属层叠，在回流安装时，即使回流温度超过低熔点金属层的熔融温度，低熔点金属熔融，可熔导体也不至于熔断。这样的可熔导体，可以通过采用镀敷技术在低熔点金属上将高熔点金属成膜来形成，也可以通过采用其他公知的层叠技术、膜形成技术来形成。

需说明的是，为了防止第1可熔导体5、第2可熔导体6的氧化并提高第1可熔导体5、第2可熔导体6熔融时的润湿性，在第1可熔导体5、第2可熔导体6之上涂布助焊剂7。这样的短路元件100中，用于使上述短路部20的第1电极4A与上述第2电极4B短路的上述第1可熔导体5，作为二分成可熔导体5A、5B而设置在上述第1电极4A和第2电极4B的两个电极上，但只要设置在上述第1电极4A和上述第2电极4B的至少一者的电极上即可。

如上所述，这样的短路元件100具有在上述绝缘基板1上设置的上述发热部10、短路部20和熔丝部30。

而且，这样的短路元件100中的上述发热部10具有使加热量保持差异的结构，以使得通过因在上述发热电阻2中流过电流而产生的焦耳热，而使上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

上述发热部10、短路部20和熔丝部30如图2A、图2B的电路图所示，构成短路元件100，其中，上述熔丝部30的第2可熔导体6连接至上述短路部20的第2电极4B和上述熔丝部30的第3电极4C之间，在第2电极4B和第3电极4C之间上述第2可熔导体6与上述发热电阻2串联连接。在上述第1电极4A上设置第1外部连接端子T1，在上述第2电极4B上设置第2外部连接端子T2，在上述第4电极4D上设置第3外部连接端子T3，在上述第1外部连接端子T1与第2电极4B之间连接上述短路部20，在上述第2外部连接端子T2和第3外部连接端子T3之间串联连接上述发热电阻2和上述熔丝部30的第1可熔导体5。

上述短路部20如图2A的该短路元件100的非工作时的电路状态所示，第1外部连接端子T1与第2外部连接端子T2之间，即，第1电极4A和第2电极4B之间通常为绝缘状态，此外，如图2B的该短路元件100的工作时的电路状态所示，通过来自第3外部连接端子T3的通电，发热部10的发热电阻2发热，从而，首先第1可熔导体5被加热而熔融，上述第1电极4A与上述第2电极4B之间，即，第1外部连接端子T1与第2外部连接端子T2之间成为短路。

而且，如图2A所示，上述熔丝部30，在该短路元件100的非工作时，在第2外部连接端子T2与第3外部连接端子T3之间、即上述第2电极4B与上述第4电极4D之间，构成介由与发热电阻2串联连接的第2可熔导体6而流过上述发热电阻2的电流的电流通路，如图2B所示，在该短路元件100的工作时，由于上述发热部10的发热电阻2发热，与上述第1可熔导体5相比，第2可熔导体6较晚地被加热而熔融，从而阻断上述电流通路。

这里，使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融地使加热量保持差异的结构，例如，如图3所示，可以使用加热量有差异的2个发热电阻2A、2B来作为上述发热电阻2从而构建。

即，在上述短路部10的第1可熔导体5(5A、5B)的正下方设置的发热电阻2A，与在上述熔丝部30的第2可熔导体6的正下方设置的发热电阻2B相比，设为发热量更大，由此，即使对上述2个发热电阻2A、2B同时通电来使其发热，在正下方设置了的比上述发热电阻2B发热量大的发热电阻2A的上述短路部20的第1可熔导体5(5A、5B)，会比正下方设置了上述发热电阻2B的上述熔丝部30的第2可熔导体6更早熔融，如图4A所示，由于上述短路部20的第1可熔导体5(5A、5B)的熔融导致上述第1电极4A与上述第2电极4B短路，然后，如图4B所示，上述熔丝部30的第2可熔导体6熔融，阻断上述电流通路。

上述2个发热电阻2A、2B在施加的电压相同时，即并联连接的状态下，发热量与电阻值成反比，因此，通过使用电阻值相互不同的发热电阻，可以导致加热量方面的差异。

而且，由相同的电阻材料来形成上述2个发热电阻2A、2B时，如果发热电阻的图案的截面积为固定，则电阻值与长度成正比，此外，如果长度为固定，则电阻值与截面积反比，因此，通过使得发热电阻的图案的截面积或长度不同，能够使得发热电阻2A、2B的电阻值相互不同。

例如，如图5A所示，发热电阻2A、2B以不同的图案宽度形成，发热电阻2A的图案宽度比发热电阻2B的图案宽度更宽，由此，如图5B的等效电路图所示，构成发热电阻2A的电阻值R1比发热电阻2B的电阻值R2小的并联连接电路，能够使得发热电阻2A的发热量会比发热电阻2B的发热量大。

这里，对于设置了发热部10(其具有如图5A、图5B所示的以不同的图案宽度形成的发热电阻2A、2B)的短路元件100的实施例样品与设置了以往结构的发热部的短路元件的以往例样品，对发热部施加相同的电力，来测定各自的短路时间和保险丝切断时间，将结果示于以下的表1。

表1

由该表1可知，实施例样品相比于以往例样品，短路时间和保险丝切断时间的时间差增大，平均延长了4.5倍左右，作为短路元件的动作稳定。

此外，上述2个发热电阻2A、2B也可以由比电阻不同的电阻材料来形成，从而使得电阻值相互不同。例如，可以通过含有银来调整电阻材料的比电阻。

而且，例如，如图6A所示，发热电阻2A、2B即使是相同形状，通过将发热电阻2A由比发热电阻2B的比电阻小的电阻材料来形成，从而如图6B的等效电路图所示，构成发热电阻2A的电阻值R1比发热电阻2B的电阻值R2小的并联连接电路，能够使得发热电阻2A的发热量比发热电阻2B的发热量大。

这样，通过使用发热量有差异的2个发热电阻2A、2B来作为上述发热电阻2，构建使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融的使加热量保持差异的结构，从而短路元件100能够确实地设置短路时间与保险丝切断时间的时间差，能够实现更确实的短路动作。

在以上的说明中，对上述2个发热电阻2A、2B的施加电压为相同、即并联连接的情形进行了说明，但也可以是串联连接并流过一定的电流。即，构成为流过一定电流时，发热电阻的电阻值越大，则发热量越多，因此，通过增大发热电阻2A的电阻值，可以构建使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融的使加热量保持差异的结构。

这里，上述发热部10使用1个发热电阻，且该发热电阻具有上述加热量有差异的上述短路部用发热区域和上述熔丝部用发热区域，从而上述发热部10具有上述的使加热量保持差异的结构。

即，上述发热部10可以具有例如图7A所示的使加热量保持差异的结构，其中，将1个发热电阻2形成为梯形的图案，该发热电阻2具有用于使上述第1可熔导体5熔融而进行加热的短路部用发热区域2C和用于使上述第2可熔导体6熔融而进行加热的熔丝部用发热区域2D，与上述熔丝部用发热区域2D相比，短路部用发热区域2C的电阻值小，因而在上述短路部用发热区域2C侧流过较多的电流，从而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

此外，可以构建为例如图7B所示的使加热量保持差异的结构，其中，将1个发热电阻2形成为T字形状的图案，该发热电阻2具有用于使上述第1可熔导体5熔融而进行加热的短路部用发热区域2C和用于使上述第2可熔导体6熔融而进行加热的熔丝部用发热区域2D，与上述熔丝部用发热区域2D相比，短路部用发热区域2C的长度短，因而电阻值小，在上述短路部用发热区域2C侧流过较多的电流，从而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

进而，可以构建为例如图7C所示的使加热量保持差异的结构，其中，将1个发热电阻2形成为L字形状的图案，该发热电阻2具有用于使上述第1可熔导体5熔融而进行加热的短路部用发热区域2C和用于使上述第2可熔导体6熔融而进行加热的熔丝部用发热区域2D，上述短路部用发热区域2C配置在上述短路部20的正下方，上述熔丝部用发热区域2D配置为从上述熔丝部30的正下方偏离，从而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

此外，上述发热部10可以具有例如图8A所示的使加热量保持差异的结构，其中，采用具有绝缘层3的结构，并且该绝缘层3具有短路部用发热区域2C与第1可熔导体5的间隔比熔丝部用发热区域2D与第2可熔导体6的间隔更窄的阶梯差，从而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

此外，上述发热部10可以具有例如图8B所示的使加热量保持差异的结构，其中，将用于使第1可熔导体5熔融的发热电阻2A设置在绝缘基板1的上面，将用于使第2可熔导体6熔融的发热电阻2B设置在绝缘基板1的下面，通过这样的结构，使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融。

进而，上述发热部10可以具有例如图9所示的使加热量保持差异的结构，其中，上述发热部10由与上述短路部20靠近设置的1个发热电阻2形成，与上述发热电阻2靠近的上述短路部20的上述第1可熔导体5会比上述熔丝部30的第2可熔导体6更早熔融。

在如上所述构成的短路元件100中，由于上述发热部10具有由上述发热电阻2的发热而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融的、使加热量保持差异的结构，从而能够确实地设置短路时间与保险丝切断时间的时间差，能够实现更确实的短路动作。

需说明的是，上述短路元件100中，用于使上述短路部20的第1电极4A与上述第2电极4B短路的上述第1可熔导体5设置在上述第1电极4A与第2电极4B的两个电极上，但只要设置在上述第1电极4A和上述第2电极4B的至少一者的电极上即可。

这样构成的短路元件100，作为在搭载于具有检知异常功能的电路的电子部件发生异常时形成旁路电流通路的短路元件来使用，该旁路电流通路绕过上述电子部件。

即，例如，如图10所示，短路元件100被组装到LED照明装置200中，在一个发光二极管201产生异常时，短路元件100构成补偿电路250，该补偿电路250形成绕过该发光二极管201的旁路电流通路。

该LED照明装置200具有在电流通路上串联连接的多个发光二极管201，对于发光二极管201，短路元件100的第1外部连接端子T1介由旁路电阻202与发光二极管201的阳极相连接，第2外部连接端子T2与上述发光二极管201的阴极相连接，第3外部连接端子T3与上述发光二极管201的阳极相连接，从而由发光二极管201和短路元件100构成LED单元210。而且，该LED照明装置200由多个LED单元210串联连接构成。

旁路电阻202具有与发光二极管201的内部电阻相当的电阻值。此外，短路元件100的发热部10的发热电阻2的电阻值大于发光二极管201的内部电阻。因此，在发光二极管201正常工作时，该LED照明装置200中，如图11A所示，电流I不会流向短路元件100侧，而流向发光二极管201侧。

但是，如果发光二极管201出现异常，断路，如图11B所示，该LED照明装置200中，电流I流向短路元件100的熔丝部30侧。由此，短路元件100的发热部10的发热电阻2发热，使第1可熔导体5熔融，从而如图11C所示，第1外部连接端子T1与第2外部连接端子T2之间、即短路部10的两个电极4A、4B发生短路，形成旁路电流通路。而且，由于上述发热部10的发热电阻2的发热，在上述短路部10的两个电极4A、4B短路之后，第2可熔导体6熔断，从而停止向发热部10的发热电阻2的供电。

上述短路元件100的上述发热部10具有由于上述发热电阻2的发热而使得上述第1可熔导体5比上述第2可熔导体6更早熔融地使加热量保持差异的结构，能够确实地设置短路时间与保险丝切断时间的时间差，能够进行更确实的短路动作，在该LED照明装置200中，即使一个发光二极管201中产生异常时，也能够构成确实地形成绕过该发光二极管201的旁路电流通路的补偿电路250。

该照明装置200中，通过上述补偿电路250的动作，能够形成绕过发生故障的发光二极管201的旁路电流通路，使其他发光二极管201中流过电流而继续发光。即，介由旁路电阻202，其他发光二极管201仍为串联连接的状态，除了发生故障的发光二极管201之外的发光二极管201能够继续发光。由于上述旁路电阻202具有与发光二极管201的内部电阻相当的电阻值，因此串联连接的多个发光二极管201的电流通路的电阻值在上述补偿电路250的动作前和动作后维持相同的状态，除了发生故障的发光二极管201之外的发光二极管201的驱动状态不变。

需说明的是，对于在LED照明装置200中，一个发光二极管201中产生异常时形成绕过该发光二极管201的旁路电流通路的补偿电路250进行了说明，但上述短路元件100不限于仅在LED照明装置200的应用，能够适用于在搭载于具有检知异常功能的电路的电子部件产生异常时形成绕过上述电子部件的旁路电流通路的各种补偿电路，例如，在作为电动汽车等的驱动用电源而使用的容纳了多个电池单元的电池组内，将多个连接的电池单元从电流线路上分离并使与该分离的电池单元相当的电路部分短路等。

符号说明

1…绝缘基板、2…发热电阻、2A、2B…发热电阻、2C…短路部用发热区域、2D…熔丝部用发热区域、3…绝缘层、4A…第1电极、4B…第2电极、4C…第3电极、4D…第4电极、5…第1可熔导体、6…第2可熔导体、7…助焊剂、10…发热部、20…短路部、30…熔丝部、100…短路元件、200…LED照明装置、201…发光二极管、202…旁路电阻、250…补偿电路、T1…第1外部连接端子、T2…第2外部连接端子、T3…第3外部连接端子。

Claims (10)

1.一种短路元件，其特征在于，具有：

绝缘基板，

发热部，其由在所述绝缘基板上设置的发热电阻构成，

短路部，其由第1电极、第2电极以及第1可熔导体构成，所述第1电极和第2电极在所述绝缘基板上彼此相邻设置，所述第1可熔导体会因所述发热电阻的发热而被加热从而熔融并将所述第1电极和所述第2电极短路，

熔丝部，其由第3电极和第2可熔导体构成，所述第3电极设置在所述绝缘基板上并与所述发热电阻电连接，所述第2可熔导体在所述第2电极和所述第3电极之间以与所述发热电阻串联连接的状态设置，由此构成在所述发热电阻中流过电流的电流通路，并会因所述发热电阻的发热而被加热从而熔融并阻断所述电流通路；

所述发热部具有使加热量保持差异的结构，以使得通过所述发热电阻的发热，使所述第1可熔导体比所述第2可熔导体更早熔融，

所述发热部使用加热量有差异的2个发热电阻，从而具有所述的使加热量保持差异的结构；或者，所述发热部使用具有所述加热量有差异的短路部用发热区域和熔丝部用发热区域的1个发热电阻，从而具有所述使加热量保持差异的结构；或者，所述发热部由与所述短路部靠近设置的1个发热电阻构成，从而具有使加热量保持差异的结构，以使得与所述发热电阻靠近的所述短路部的所述第1可熔导体比所述第2可熔导体更早熔融。

2.如权利要求1所述的短路元件，其特征在于，

所述加热量有差异的2个发热电阻的电阻值相互不同。

3.如权利要求2所述的短路元件，其特征在于，

所述加热量有差异的2个发热电阻以不同的图案宽度来形成。

4.如权利要求2所述的短路元件，其特征在于，

所述加热量有差异的2个发热电阻由比电阻不同的电阻材料来形成。

5.如权利要求1所述的短路元件，其特征在于，

所述发热电阻的所述短路部用发热区域与所述熔丝部用发热区域的发热量不相同。

6.如权利要求5所述的短路元件，其特征在于，

所述发热电阻中，所述短路部用发热区域设置在所述短路部的正下方，所述熔丝部用发热区域配置为从所述熔丝部的正下方偏离。

7.如权利要求5所述的短路元件，其特征在于，

所述发热电阻中，从所述短路部用发热区域至所述短路部的距离比从所述熔丝部用发热区域至所述熔丝部的距离短。

8.如权利要求1至7中任一项所述的短路元件，其特征在于，

使所述第1电极与所述第2电极短路的所述第1可熔导体配置在所述第1电极和所述第2电极的至少一者的电极上。

9.一种补偿电路，其特征在于，是在具有检知异常功能的电路中搭载的电子部件产生异常时由短路元件形成绕过所述电子部件的旁路电流通路的补偿电路，

所述短路元件具有：

绝缘基板，

发热部，其由在所述绝缘基板上设置的发热电阻构成，

短路部，其由第1电极、第2电极以及第1可熔导体构成，所述第1电极和第2电极在所述绝缘基板上彼此相邻设置，所述第1可熔导体会因所述发热电阻的发热而被加热从而熔融并将所述第1电极和所述第2电极短路，

熔丝部，其由第3电极和第2可熔导体构成，所述第3电极设置在所述绝缘基板上并与所述发热电阻电连接，所述第2可熔导体在所述第2电极和所述第3电极之间以与所述发热电阻串联连接的状态设置，由此构成在所述发热电阻中流过电流的电流通路，并会因所述发热电阻的发热而被加热从而熔融并阻断所述电流通路；

所述发热部具有使加热量保持差异的结构，以使得通过所述发热电阻的发热，所述第1可熔导体比所述第2可熔导体更早熔融，

上述短路部与上述电子部件并联连接。

10.如权利要求9所述的补偿电路，其特征在于，

所述旁路电流通路通过旁路电阻和所述短路元件形成，所述旁路电阻与跟所述短路元件串联连接的所述电子部件的内部电阻相当。