CN108475566B - 开放模式保护元件及包括其的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开放模式保护元件及包括其的电子装置。根据本发明的一实施例的开放模式保护元件与恒定电流源和由发光二极管构成的负载分别并联，且包括：第一外部电极，与恒定电流源和负载的一侧连接；第二外部电极，与恒定电流源和负载的另一侧及接地连接；保护单元，将流入到第一外部电极的过电压或过电流通过第二外部电极旁通到接地；及电流抑制单元，与保护单元串联，通过感测保护单元的温度或电流来随着温度或电流的增加使所述保护单元的电流减少。

Description

开放模式保护元件及包括其的电子装置

技术领域

本发明涉及一种开放模式保护元件及包括其的电子装置，更具体而言，涉及一种能够抑制根据负载的开放模式操作的保护元件异常过热的开放模式保护元件及包括其的电子装置。

背景技术

近年来，使用发光二极管作为照明装置已经变得司空见惯。尤其，以照明的效率和控制便利性为理由，在显示装置的背光源、汽车的各种灯及使用调光的智能照明等领域中，发光二极管的使用迅速增加。

这种发光二极管照明包括向由发光二极管构成的负载提供预定电流的恒电流式点灯电路。在如上所述的恒电流方式中，在正常状态下，从恒定电流源提供预定大小的电流，使得发光二极管开灯并具有预定的电压值。例如，当恒定电流源供给400mA的电流，且负载由10个发光二极管构成时，输出25～30V的电压。

此时，在恒定电流源和负载之间流入静电放电(ESD)、电压过载(EOS)或浪涌的情况下，为了保护电路而设置保护元件。此时，所述保护元件的一侧连接到接地，使得流入的静电放电、电压过载或浪涌旁通到接地处。

在如上所述的恒电流式电子装置中，如果保护元件不能充分地旁通静电放电、电压过载或浪涌，就经常发生由于电放电、电压过载或浪涌而构成负载的发光二极管中的任一个破损，从而负载处于开放状态的情况。此时，由于负载处于开放状态，恒定电流源提供的电流都流向保护元件。从而，由于恒定电流源提供预定大小的电流，因此电压成为无限上升的状态。即，保护元件的电压持续增加，直到恒定电流源提供的预定大小的电流流完。

此时，高电压和高电流不断流入到保护元件，从而保护元件本身的温度升高，在严重的情况下，保护元件本身可能会被损坏或由于点燃而引起火灾。尤其，在电视背光源中发光二极管与如所布置的白色片材等容易点燃的材料彼此相邻的情况下，很有可能引发火灾。

因此，迫切需要开发使发光二极管负载具备对静电放电、电压过载或浪涌的保护功能并抑制由于负载的开放模式引起的保护元件过热的技术。

发明内容

技术问题

本发明是鉴于上述问题而研制的，其目的在于提供如下的开放模式保护元件及包括其的电子装置，即，当负载处于开放模式状态时，能够抑制根据恒定电流源的保护元件的异常过热的开放模式保护元件及包括其的电子装置。

并且，本发明的另一目的在于，提供通过分开地布置电流抑制功能来可以同时实现抑制根据负载的开放模式操作的保护元件的异常过热的功能和用于承受高电压的的高内压的开放模式保护元件及包括其的电子装置。

解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明提供一种与恒定电流源和由发光二极管构成的负载分别并联的开放模式保护元件。所述开放模式保护元件包括：第一外部电极，与所述恒定电流源和所述负载的一侧连接；第二外部电极，与所述恒定电流源和所述负载的另一侧及接地连接；保护单元，将流入到所述第一外部电极的过电压或过电流通过所述第二外部电极旁通到所述接地；及电流抑制单元，与所述保护单元串联，通过感测所述保护单元的温度或电流来随着温度或电流的增加使所述保护单元的电流减少。

根据本发明的优选实施例，所述保护单元的主体可以由压敏电阻材料形成，所述电流抑制单元的主体可以由聚合物正温度系数材料或正温度系数材料形成。

此时，所述保护单元和所述电流抑制单元可以分别连接到所述第一外部电极和所述第二外部电极中的任一种。

作为一个例子，所述保护单元和所述电流抑制单元可以分别由单一主体构成。

作为另一个例子，所述保护单元可以包括：多个片层；第一内部电极和第二内部电极，隔开预定间隔并相互面对；及连接电极，与所述第二内部电极连接，其中，所述电流抑制单元可以由单一主体构成，所述连接电极可以布置成与所述电流抑制单元的一部分相接。

此时，所述第一内部电极可以连接到所述第一外部电极和所述第二外部电极中的任一种。

作为再一个例子，所述电流抑制单元设置为两个，以分别连接到所述第一外部电极和所述第二外部电极，所述保护单元布置在两个所述电流抑制单元之间。

其中，在所述保护单元的两侧可以包括第一内部电极和第二内部电极，所述第一内部电极和所述第二内部电极可以布置成与所述电流抑制单元的一部分相接。

作为再一个例子，所述开放模式保护元件的主体可以由多个片层构成，所述保护单元可以包括第一内部电极和共同电极，所述共同电极与所述第一内部电极隔开预定间隔并相对布置，所述电流抑制单元可以包括第二内部电极，所述第二内部电极与所述共同电极隔开预定间隔并相对布置，在构成所述电流抑制单元的片层的两侧可以包括绝缘部件，所述绝缘部件用于阻断所述第一外部电极和所述第二外部电极的电连接。

其中，所述第一内部电极和所述第二内部电极可以分别连接到所述第一外部电极和所述第二外部电极中的任一种。

并且，所述电流抑制单元可以为双金属、保险丝、聚合物正温度系数元件和正温度系数元件中的任一种。

并且，所述保护单元可以为压敏电阻、抑制器、气体放电管及二极管中的任一种。

另一方面，本发明提供一种开放模式保护元件，所述开放模式保护元件与恒定电流源和由发光二极管构成的负载分别并联，且包括：电流抑制单元，由相互隔开预定间隔且布置在相同平面上的一对基板构成；保护单元，包括与各个一对所述电流抑制单元的一侧面的电极分别连接的两端电极，以使过电压或过电流旁通；及模塑部，形成为覆盖一对所述电流抑制单元的上侧和所述保护单元，其中，所述电流抑制单元随着所述保护单元的温度或电流增加使所述保护单元的电流减少。

根据本发明的优选实施例，一对所述电流抑制单元之间的空间部可以由构成所述模塑部的模塑材料填充。

并且，一对所述电流抑制单元的另一侧面的电极可以构成一对外部电极。

另一方面，本发明提供一种电子装置，其特征在于，包括：恒定电流源；负载，由通过所述恒定电流源驱动的发光二极管构成；接地端子，连接到所述恒定电流源和所述负载的一侧；及如上所述的开放模式保护元件，与所述恒定电流源和所述负载分别并联，所述开放模式保护元件的一侧连接到所述接地端子。

根据本发明的优选实施例，所述恒定电流源可以为恒电流驱动单元和恒电流式电源中的任一种。

发明的效果

根据本发明，通过使由正温度系数元件或聚合物正温度系数元件构成的电流抑制部和保护单元一体地形成，感测根据负载的开放模式操作的保护单元的过电流或温度异常升高来降低电流，从而，可以抑制温度或电流的升高，以便防止保护元件本身由于异常过热而损坏。

并且，根据本发明，通过抑制保护元件本身的异常过热，从而，不仅可以防止邻近的电路组件受损，还可以事前防止由于保护元件点火而引起的火灾。

并且，根据本发明，电流抑制单元和保护单元分别由单一主体构成，因此无需设置内部电极，从而，通过简单的结构可以提高生产效率，并且可以以低成本制造。

并且，根据本发明，在两个电流抑制单元之间布置保护单元，从而，可以实现保护单元的薄型化并降低工作电压，从而能够提高对过电压或过电流的保护功能。

并且，根据本发明，分离布置由正温度系数元件或聚合物正温度系数元件构成的电流抑制单元，从而可以同时实现保护元件的异常过热抑制功能和高内压，因此，抑制保护元件的温度或电流升高并防止由于异常过热引起的保护元件本身的破损，且无需为了提高内压而增加材料的厚度，以能够实现薄型化。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的一个例子的截面图。

图2为图1的开放模式保护元件的等效电路图。

图3为示出图1的开放模式保护元件的温度特性的图表。

图4和图5为根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的另一个例子的截面图和在保护单元中示出多个片层的层叠关系的分离立体图。

图6和图7为根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的另一个例子的截面图和分离立体图。

图8和图9为根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的再一个例子的截面图和示出多个片层的层叠关系的分离立体图。

图10为根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的再一个例子的截面图。

图11为图10的开放模式保护元件的立体图。

图12为示出图10的开放模式保护元件的层叠关系的分离立体图。

图13为图10的开放模式保护元件的等效电路图。

图14为包括根据本发明的一实施例的开放模式保护元件的电子装置的示意性结构图。

图15为用于说明在图14的电子装置中的负载的正常操作的附图。

图16为用于说明在图14的电子装置中的负载的开放模式操作的附图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使得本领域的技术人员可容易实现本发明概念。然而，本发明可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于在此所阐述的实施例。在附图中，为了说明的简明，与描述无关的部分被省略，并且相同的标号始终指示相同的元件。

如图1所示，根据本发明的一实施例的开放模式保护元件100包括第一外部电极101、第二外部电极102、保护单元110及电流抑制单元120。

在电子装置中，上述开放模式保护元件100与恒定电流源和由发光二极管构成的负载分别并联，以使从外部流入的静电放电、电压过载或浪涌电流旁通到接地来保护包括恒定电流源和负载的电路。

第一外部电极101连接到电子装置的恒定电流源和负载的一侧。即，第一外部电极101可以连接到恒定电流源的一侧和负载的一侧相连的地点。

第二外部电极102连接到电子装置的恒定电流源和负载的另一侧。即，第二外部电极102可以连接到恒定电流源的另一侧和负载的另一侧相连的地点。其中，恒定电流源的另一侧和负载的另一侧连接到接地，从而，第二外部电极102也连接到接地。

上述第一外部电极101和第二外部电极102可以分别布置在开放模式保护元件100的两侧。

保护单元110使流入到第一外部电极101的过电压或过电流通过第二外部电极102旁通到电子装置的接地。

上述保护单元110可以由单一主体110a构成，主体110a可以由压敏电阻材料形成。作为另一个例子，主体110a可以由素体形成。其中，所述素体包括ZnO、BaTiO₃及SrTiO₃中的至少一种，且可以作为掺杂物包括Pr、Bi、Ni、Mn、Cr、Co、Sb、Nd、Si、Ca、La、Mg、Al、Ti、Sn、Nb及Y中的至少一种。

如上所述的保护单元110可以用作将过电压或过电流旁通到接地的压敏电阻器。

电流抑制单元120与保护单元110串联，且通过感测保护单元110的温度或电流，从而在由于异常过热或过电流而温度或电流增加时，使保护单元110的电流减少。

上述电流抑制单元120可以由单一主体120a构成，主体120a可以由聚合物正温度系数材料或正温度系数材料形成。即，电流抑制单元120可以由聚合物正温度系数元件或正温度系数元件构成。

作为一个例子，在电流抑制单元120为聚合物正温度系数元件的情况下，可以包括分散有导电填料的聚合物。即，电流抑制单元120的主体120a可以由聚合物形成。其中，所述导电填料可以由碳黑材料形成。

如上所述，在开放模式保护元件100中，由单一主体构成的保护单元110和电流抑制单元120在第一外部电极101和第二外部电极102之间与连接部103面接合且水平连接，因此无需设置单独的内部电极。

更具体而言，保护单元110的一侧与第一外部电极101连接，与第二外部电极102连接的电流抑制单元120在常温下具有低电阻值，因此，第二外部电极102可以通过电流抑制单元120用作保护单元110的另一侧电极。也就是说，对于保护单元110，第一外部电极101和第二外部电极102可以用作压敏电阻器的电极。

从而，无需设置内部电极，因此结构非常简单，生产过程简化，生产效率得以提高，此外，可以低成本生产开放模式保护元件100。

其中，保护单元110和电流抑制单元120可以分别连接到第一外部电极101和第二外部电极102中的任一种。作为一个例子，保护单元110可以与第一外部电极101连接，电流抑制单元120可以与第二外部电极102连接。作为另一个例子，保护单元110可以与第二外部电极102连接，电流抑制单元120可以与第一外部电极101连接。

如图2所示，如上所述的开放模式保护元件100可以以如压敏电阻器等保护单元110和如聚合物正温度系数元件或正温度系数元件等电流抑制单元120串联的等效电路表示。

即，在开放模式保护元件100中，保护单元110和电流抑制单元120分别连接到第一外部电极101和第二外部电极102中的任一种，且通过连接部103相互连接，从而保护单元110和电流抑制单元120可以在第一外部电极101与第二外部电极102之间串联。

如图3所示，在如上所述构成的根据本发明的实施例的开放模式保护元件100中，电流抑制单元120在80℃至120℃的常温下具有低电阻值(参照(a)区域)。此时，开放模式保护元件100可以用作如压敏电阻器等保护元件，以使流入到恒定电流源或负载的电压过载或浪涌旁通到接地来保护电路。

另一方面，在由发光二极管构成的负载由于来自外部的静电放电、电压过载或浪涌而开放时，流过开放模式保护元件100的电流和电压持续增加，导致保护单元110过热。也就是说，由于负载的电源为恒定电流源，因此在负载开放时，从恒定电流源提供的预定大小的电流都流向开放模式保护元件100。此时，恒定电流源的实际上的负载为开放模式保护元件100，在此情况下，由于预定大小的电流从恒定电流源持续流向开放模式保护元件100，因此电压成为无限上升的状态。

例如，在负载处于关闭状态时，作为实际上的负载的开放模式保护元件100的两端电压升高到供给电源水平(200～300V)，从而，开放模式保护元件100，尤其，保护单元120过热。

其中，若开放模式保护元件100的温度过度升高到150℃至200℃，则开放模式保护元件100的电流抑制单元120的电阻剧增，以使流过开放模式保护元件100中的电流量减少，从而使保护单元110的两端电压减少来降低温度，以能够抑制发热(参照(b)区域)。由此，可以防止由于保护单元110的过热引起的开放模式保护元件100本身的破损。

在图1和图2中，虽然图示和说明保护单元110为压敏电阻器，电流抑制单元120为聚合物正温度系数元件或正温度系数元件的情况，但本发明不限于此，而保护单元110和电流抑制单元120可以以各种形式实现。

作为一个例子，保护单元110可以为抑制器、气体放电管及二极管中的任一种，但本发明不特别限于此，并且可以包括能够旁通过电压或过电流的元件。

并且，电流抑制单元120可以是根据保护单元110的温度完全切断到保护单元110的电流路径的双金属，或者可以是根据保护单元110的电流切断的保险丝，但本发明不限于此，并且可以包括能够在保护单元110异常过热或过电流流入时切断到保护单元110的电流路径或降低电流的元件。

下面，参照图4至图13说明根据本发明的一实施例的开放模式保护元件100的各种变形例。

如图4和图5所示，在开放模式保护元件100a中，保护单元110'可以包括内部电极112、114和连接电极103a。

即，保护单元110'可以包括隔开预定间隔并相互面对的第一内部电极112和第二内部电极114。为此，保护单元110'可以由多个片层111构成。

其中，第一片层111a可以布置在多个片层111的最下部，在其上面可以包括连接到第一外部电极101或第二外部电极102的第一内部电极112。第二片层111b布置在第一片层111a的上侧，在其上面可以包括第二内部电极114。第三片层111c可以布置在第二片层111b的上侧，且布置在多个片层111的最上部。此时，虽然图示和说明片层111a、111b、111c分别形成为具有相同的厚度，但本发明不限于此，而可以具有不同的厚度。

上述多个片层111a、111b、111c可以分别由压敏电阻材料形成。由此，保护单元110'可以用作具有第一内部电极112和第二内部电极114的压敏电阻器。

其中，在保护单元110'和电流抑制单元120的接合面可以包括与第二内部电极114连接的连接电极103a。即，连接电极103a可以布置成与电流抑制单元120的一部分相接。

上述连接电极103a不仅可以用作电流抑制单元120的一侧电极，还可以具有使保护单元110'和电流抑制单元120相连的连接部的功能。也就是说，连接电极103a和第二外部电极102可以构成电流抑制单元120的两端电极。

由此，保护单元110'可以使用在第一内部电极112与第二内部电极114之间的距离和电极特性来容易调整工作电压。进一步地，保护单元110'与图1的保护单元110相比形成相对低的工作电压，因此，可以提高对过电压或过电流的保护功能。

在如上所述的开放模式保护元件100a中，除保护单元的内部电极和连接电极之外的构成与图1的开放模式保护元件100相同，因此省略具体说明。

如图6和图7所示，开放模式保护元件100b可以包括布置在两个电流抑制单元120-1、120-2和电流抑制单元120-1、120-2之间的保护单元110"。

也就是说，两个电流抑制单元120-1、210-2与第一外部电极101和第二外部电极102中的任一种连接，保护单元110"面对各个电流抑制单元120-1、120-2并接合。

其中，保护单元110"的两端可以包括第一内部电极112'和第二内部电极114'。此时，第一内部电极112'和第二内部电极114'可以布置成与电流抑制单元120的一部分相接。

上述第一内部电极112'和第二内部电极114'可以用作各个电流抑制单元120-1、120-2的一侧电极。即，第一外部电极101和第一内部电极112'可以构成电流抑制单元120-1的两端电极，第二内部电极114'和第二外部电极102可以构成电流抑制单元120-2的两端电极。

此时，保护单元110"和电流抑制单元120-1、120-2可以分别由单一主体110a、120a构成。

如上所述，保护单元110"布置在电流抑制单元120-1、120-2之间，从而由于电流抑制单元120-1、120-2而与第一外部电极101和第二外部电极102充分隔开，因此，可以免受第一外部电极101和第二外部电极102的影响，且可以实现保护单元110"的主体110a的薄型化。

由此，在开放模式保护元件100b中，保护单元110"可以具有低工作电压，由此可以进一步提高对过电压或过电流的保护功能。

如图8和图9所示，开放模式保护元件100c可以由多个片层111'构成。即，在开放模式保护元件100c中，保护单元110”'和电流抑制单元120'可以垂直连接。

其中，第一片层111a的上面上可以包括与第一外部电极101或第二外部电极102连接的第一内部电极112"。第二片层120a布置在第一片层111a的下侧，在其上面还可包括共同电极114"。第三片层111c布置在第一片层111a的上侧，且可以布置在多个片层111'的最上部。第四片层111d可以布置在第二片层120a的下侧，在其上面可以包括与第一外部电极101或第二外部电极102连接的第二内部电极122。其中，虽然图示和说明所述片层111a、111b、111c、111d分别形成为具有相同的厚度，但本发明不限于此，也可以具有不同的厚度。

上述多个片层111'可以由不同的材料制成。

作为一个例子，布置在第一内部电极112"和共同电极114"之间的第一片层111a由压敏电阻材料制成，布置在共同电极114"和第二内部电极122之间的第二片层120a可以由聚合物正温度系数材料或正温度系数材料制成。其中，第三片层111c和第四片层111d可以与第一片层111a相同地由压敏电阻材料制成，或也可以由陶瓷材料制成。

其中，由聚合物正温度系数材料或正温度系数材料制成的第二片层120a在常温下具有低电阻，因此需要阻断与第一外部电极101和第二外部电极102之间的电连接。为此，在第二片层120a中与第一外部电极101和第二外部电极102连接的两侧部可以包括绝缘部件124。

保护单元110”'可以包括第一内部电极112"、共同电极114"及第一片层111a。其中，保护单元110”'可以包括第一内部电极112"和共同电极114"，所述共同电极114"与第一内部电极112"隔开预定距离并相对布置。

并且，电流抑制单元120'可以包括共同电极114"、第二内部电极122及第二片层120a。其中，电流抑制单元120'可以包括共同电极114"和第二内部电极122，所述第二内部电极122与共同电极114"隔开预定距离并相对布置。

如上所述，共同电极114"用作各个保护单元110”'和电流抑制单元120'的一侧电极，由此，保护单元110”'和电流抑制单元120'可以在第一外部电极101和第二外部电极102之间串联。

其中，虽然图示和说明保护单元110”'层叠布置在电流抑制单元120'的上部，但本发明不限于此，保护单元110”'也可以层叠布置在电流抑制单元120'的上部或下部中的任一种。

如图10至图13所示，在开放模式保护元件200中，两个电流抑制单元210可以布置在相同平面上。上述开放模式保护元件200可以包括电流抑制单元210、保护单元220及模塑部230。

电流抑制单元210由一对基板构成。其中，一对电流抑制单元210布置在相同平面上，且隔开预定间隔地布置。上述一对电流抑制单元210的两面可以形成有电极212、114。

其中，形成在一对电流抑制单元210的一侧面的电极212与保护单元220连接，形成在另一侧面的电极214可以构成一对外部电极。作为一个例子，一对电流抑制单元210的上面电极212分别作为内部电极与保护单元220串联，下面电极214分别作为外部电极与恒定电流源和负载连接。

也就是说，任一个外部电极214可以连接到恒定电流源的一侧和负载的一侧相连的地点，另一个外部电极214可以连接到恒定电流源的另一侧和负载的另一侧相接的地点。上述外部电极214可以分别布置在开放模式保护元件200的下面两侧。此时，恒定电流源和负载连接的地点中的任一个可以连接到接地。

其中，电流抑制单元210的内压根据其厚度而增加。即，在电流抑制单元210中，基材层210a上面的内部电极212和基材层210a下面的外部电极214之间的间隔越增加，内压越增加。因此。为了将电流抑制单元210适用于需要高耐受电压的如电视等显示装置的背光单元，在内部电极212和外部电极214之间应当具有大的间隙，但这导致开放模式保护元件200的整体厚度。

因此，为了实现薄型化而不增加厚度，在根据本发明的实施例的开放模式保护元件200中，电流抑制单元210隔开布置在相同平面上。即，由于一对电流抑制单元210布置在相同平面上，因此抑制厚度的增加，与此同时，由于电流抑制单元210以保护单元220为中心在两侧电气串联布置，因此在电流路径上两个电流抑制单元210串联排列，因此可以增加内压。

上述电流抑制单元210以保护单元220为中心在两端电气串联，且感测保护单元220的温度或电流。其中，在由于作为保护对象的多个发光二极管中的任一种的破损而负载处于开放状态时，在恒定电流源提供的电流都流向保护单元220，使得保护单元220的温度或电流增加，因此电流抑制单元210使保护单元220的电流减少。

此时，电流抑制单元210可以是随着保护单元220的温度上升而使电流减少的聚合物正温度系数元件和正温度系数元件中的任一种。即，电流抑制单元210可以由正温度系数材料或聚合物正温度系数材料制成。

其中，内部电极212和外部电极214可以通过在基材层210a上镀敷Ni或Cu而形成。其中，为了提高Cu表面的粘接性，可以镀敷Fe、Ni、Cr及Ag中的任一种。并且，为了提高用作焊盘的外部电极214的钎焊性，可以进一步镀敷Ag、Pt、Sn、Cr、Al、Zn及Au中的任何一种。

保护单元220包括与形成在各个一对电流抑制单元210的上面的内部电极212分别连接的两端电极222、124，以旁通过电压或过电流。即，保护单元220可以使由于通过一个外部电极214流入的静电放电、电压过载或浪涌引起的过电压或过电流通过连接到接地的另一个外部电极214。

其中，上述保护单元220可以是预先制作的单一部件。作为一个例子，保护单元220可以为压敏电阻、抑制器、气体放电管及二极管中的任一种，但本发明不限于此，可以包括能够旁通过电压或过电流的元件。

由此，通过在一对电流抑制单元210上安装现有单一部件，不仅可以简化制造工序，也可以根据现有产品容易地设计和布置电流抑制单元210。

上述保护单元220可以层叠布置在一对电流抑制单元210的上部(参照图12)。此时，保护单元220可以通过焊料连接到一对电流抑制单元210的内部电极212上。即，保护单元220可以通过SMT焊接工序安装在一对电流抑制单元210的内部电极212上。

并且，在由发光二极管构成的负载的开放模式操作时，保护单元220通过外部电极214将恒定电流源的预定电流旁通到接地。

上述保护单元220可以包括压敏电阻材料层。即，保护单元220的主体220a可以由压敏电阻材料制成。

作为另一个例子，主体220a可以由素体形成。其中，所述素体包括ZnO、BaTiO₃及SrTiO₃中的至少一种，且可以作为掺杂物包括Pr、Bi、Ni、Mn、Cr、Co、Sb、Nd、Si、Ca、La、Mg、Al、Ti、Sn、Nb及Y中的至少一种。

为了保护一对电流抑制单元210和保护单元220且封装成单一元件，模塑部230形成为覆盖一对电流抑制单元210的上侧和保护单元220。

上述模塑部230可以由以环氧树脂形成的模塑材料制成。此时，模塑材料不仅能够填充一对电流抑制单元210的上侧，还能够填充在其间的空间部202。

即，由于一对电流抑制单元210隔开布置而形成的在一对电流抑制单元210之间的空间部202可以由形成模塑部230的模塑材料填充。此时，当为包围开放模式保护元件200的外部而进行模塑时，空间部202可以由模塑材料部件填充(参见图11)。

由此，可以弥补相互隔开布置的一对电流抑制单元210之间的强度。也就是说，由于一对电流抑制单元210相互隔开布置而在电流抑制单元210之间或与保护单元220之间的接合强度可能会降低，因此，通过用模塑材料填充空间部202来能够提高接合强度。

进一步地，可以通过防止保护单元220在一对电流抑制单元210之间露出来安全地保护保护单元220以免受外力的影响。

另一方面，虽然图示和说明由于模塑部230形成为覆盖一对电流抑制单元210的上部而一对电流抑制单元210的侧面露出，但本发明不限于此，模塑部230可以形成为覆盖电流抑制单元210的整个侧面。

此时，形成在电流抑制单元210的下面的外部电极214可以形成为比侧面更向外部突出。

作为另一个例子，模塑部230可以形成为其侧面覆盖电流抑制单元210，但不覆盖电流抑制单元210的下面，而以使外部电极214露出的方式仅覆盖外部电极214的上侧。

由此，在制作工序中可以将定位精度和切割精度保持在低水平，因此不需要额外的努力来提高精度，从而可以降低制造成本。

如图13所示，如上所述的开放模式保护元件100可以以如压敏电阻器等保护单元B和如聚合物正温度系数元件或正温度系数元件等电流抑制单元P串联的等效电路表示。其中，电流抑制单元P可以分开地布置在保护单元B的两端。

即，在开放模式保护元件200中，一对外部端子和一对电流抑制单元P的一端分别连接，一对电流抑制单元P的另一端与保护单元B的两端连接，从而，一对电流抑制单元P和一个保护单元P可以与外部端子串联。

如上所述根据本发明的实施例的开放模式保护元件100、100a～100c、200可以使用于包括恒定电流源和由发光二极管构成的负载的电子装置。

如图14所示，电子装置1可以包括恒定电流源10、发光二极管负载12、接地端子及开放模式保护元件100。

其中，电子装置1是包括发光二极管作为负载的装置，且可以为如电视等显示装置的背光单元(BLU)、汽车的各种灯以及使用调光的智能照明中的任一种。

恒定电流源10可以向发光二极管负载12供给预定大小的电流。上述恒定电流源10可以为恒电流式电源和恒电流驱动单元中的任一种。即，恒定电流源10不限于特别的形式，可以是以恒定电流方式供给电流的电流源，例如，也可以是向所述电子装置1供给电源的电流源，或也可以是用于驱动发光二极管负载12的驱动单元。

发光二极管负载12可以由多个发光二极管构成。其中，发光二极管负载12可以串联有多个发光二极管，但本发明不限于此。作为一个例子，在发光二极管负载12中，多个发光二极管可以串联且串联的多个发光二极管可以并联，或者，多个发光二极管可以并联且并联的多个发光二极管可以串联。

上述发光二极管负载12从恒定电流源10接收预定大小的电流，使得发光二极管开灯并具有预定的电压值。例如，当恒定电流源供给400mA的电流，且发光二极管负载12由10个发光二极管构成时，在负载的两端可以输出约25～30V的电压。

其中，恒定电流源10和发光二极管负载12的一侧连接到接地端子。即，恒定电流源10和负载12的阴极侧可以与接地端子连接。上述接地端子可以与形成在电子装置1的电路基板的共同接地连接。

开放模式保护元件100可以与恒定电流源10和发光二极管负载12分别并联。即，开放模式保护元件100的一侧可以与恒定电流源10和发光二极管负载12的一侧连接，其另一侧可以与恒定电流源10和发光二极管负载12的另一侧连接。此时，开放模式保护元件100的一侧可以与所述接地端子连接。

如上所述，在电子装置1中，在发光二极管负载12处于正常操作状态时，若从外部向发光二极管负载12流入静电放电、电压过载或浪涌，则如图15所示，与静电放电、电压过载或浪涌对应的电流(i_ESD)流向开放模式保护元件100，结果，使电流旁通到接地端子，从而可以保护发光二极管负载12免受静电放电、电压过载或浪涌的影响。

即，由于如聚合物正温度系数元件或正温度系数元件等电流抑制单元的电阻很低，因此，开放模式保护元件100在实际上通过保护单元可以用作如压敏电阻器等对静电放电、电压过载或浪涌的保护元件。

另一方面，若保护单元针对从外部流入的静电放电、电压过载或浪涌不具备充分的保护功能，则经常出现发光二极管负载12中一部分由于静电放电、电压过载或浪涌而损伤，从而发光二极管负载12处于开放状态的情况。

此时，如图16所示，恒定电流源10的电流(i_open)都流向开放模式保护元件100。

从而，由于恒定电流源10持续提供预定的电流，因此流过开放模式保护元件100的电流增加，并且电压也大大增加。结果，开放模式保护元件100的保护单元的温度由于过电流和过电压而逐渐升高。

其中，在保护单元的温度升高到预定温度以上时，电流抑制单元的电阻值大大增加，以降低流过保护单元的电流，从而能够抑制保护单元的温度上升。

由此，通过抑制开放模式保护元件100的异常过热，不仅可以防止与开放模式保护元件100相邻的电路部件损伤，也在相邻部件由可燃材料制成时，作为一个例子，在为了提高从发光二极管发出的光的效率而在发光二极管的前面布置白色薄片的情况下，能够预先防止因保护元件的点火引起的火灾。

如上对本发明的实施例进行说明，但本发明的主旨并不限于本发明中的实施例，本领域的技术人员在相同主旨范围内，可通过对构成要件的附加、修改、删除、增加等容易地提出其它实施例，而这些属于本发明的主旨范围。

Claims (5)

1.一种开放模式保护元件，与恒定电流源和由发光二极管构成的负载分别并联，其特征在于，包括：

一对电流抑制单元，由相互隔开预定间隔且布置在相同平面上的一对基板构成；

保护单元，包括与该对电流抑制单元中的各个电流抑制单元的一侧面的电极分别连接的两端电极，以使过电压或过电流旁通；及

模塑部，形成为覆盖该对电流抑制单元的上侧和所述保护单元，

其中，该对电流抑制单元，在所述保护单元的两侧的电流路径上电气串联布置，且配置为：感测所述保护单元的温度；及配置为：在所述负载处于开放状态的情况下，由于所述恒定电流源持续提供预定的电流引起所述开放模式保护元件的电流增加从而电压增加而导致所述保护单元的温度逐渐增加到预定温度以上时，增加该对电流抑制单元的电阻值以使所述保护单元的电流减少。

2.根据权利要求1所述的开放模式保护元件，其特征在于，

该对电流抑制单元之间的空间部由构成所述模塑部的模塑材料填充。

3.根据权利要求1所述的开放模式保护元件，其特征在于，

该对电流抑制单元的各个电流抑制单元的另一侧面的电极构成一对外部电极。

4.一种电子装置，其特征在于，包括：

恒定电流源；

负载，由通过所述恒定电流源驱动的发光二极管构成；

接地端子，连接到所述恒定电流源和所述负载的一侧；及

根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的开放模式保护元件，与所述恒定电流源和所述负载分别并联，所述开放模式保护元件的一侧连接到所述接地端子。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，

所述恒定电流源为恒电流驱动单元和恒电流式电源中的任一种。

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