CN114930485A - 具有反向连接保护的继电器组件 - Google Patents

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贾炎秋
金丹
王雨
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Abstract

公开了包括用于反向连接保护的正温度系数热敏电阻器(PTC)的电气继电器组件。在一些实施例中，继电器组件包括接纳继电器的继电器插座、连接到继电器插座的电源、以及连接在继电器插座和电源之间的正温度系数热敏电阻器(PTC)。

Description

具有反向连接保护的继电器组件
技术领域
本发明总体上涉及一种电气继电器组件，并且更具体地，涉及一种包括用于反向连接保护的正温度系数热敏电阻器(PTC)的电气继电器组件。
背景技术
随着信息技术演进，继电器(诸如固态继电器或机械继电器)被广泛用于例如驱动负载、触发警报、提供开或关时间延迟、隔离装备或驱动其他继电器来执行特定功能。为了使继电器改变状态，继电器的线圈被激活或去激活，这通常来自外部事件，诸如电压损失、过电流、接地故障检测、按钮激活或上游手动开关的位置。
一些继电器线圈与续流二极管集成以用于抑制由电感负载引起的尖峰，以避免损坏MOSFET/晶体管或与其连接的其他集成电路。另外，一些继电器是引脚对称/镜像的。因此，可能会以错误的取向插入继电器。在继电器安装在印刷电路板(printed circuitboard，PCB)上的情况下，继电器的二极管可能导致短路，这损坏继电器线圈或印刷电路板(PCB)迹线。
因此，需要一种能够防止由短路引起的过电流的继电器组件。
发明内容
在一种方法中，一种继电器组件可以包括接纳继电器的继电器插座、连接到继电器插座的电源、以及连接在继电器插座和电源之间的正温度系数热敏电阻器(PTC)。
在另一方法中，一种继电器保护电路可以包括用于接纳继电器的引脚的继电器插座、电连接到继电器插座的电源、以及电连接在继电器插座和电源之间的正温度系数热敏电阻器(PTC)。
在另一方法中，一种继电器组件可以包括接纳继电器的引脚的继电器插座、电连接到继电器插座的电源、以及电连接在继电器插座和电源之间的正温度系数热敏电阻器(PTC)。
附图说明
附图示出了迄今为止为其原理的实际应用而设计的公开实施例的示例性方法，并且其中：
图1A描绘了根据本公开的实施例的继电器组件的透视图；
图1B描绘了根据本公开的实施例的图1A的继电器组件的继电器的透视图。
图2A是根据本公开的实施例的图1的继电器组件的一部分的电路图；以及
图2B是根据本公开的实施例的图1的继电器组件的一部分的电路图。
附图不一定按比例绘制。附图仅仅是表示，并不旨在描绘本公开的具体参数。附图旨在描绘本公开的示例性实施例，并且因此不应被认为是范围方面的限制。在附图中，相同的编号代表相同的元件。
另外，为了说明清楚，附图中的一些中的某些元件可能被省略、或者未按比例示出。为了说明清楚，截面图可以是呈“切片”或“近视”截面图的形式，省略了在“真实”截面图中另外可见的某些背景线。另外，为了清楚起见，某些附图中可能省略了一些附图标记。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述根据本公开的继电器组件和继电器保护电路，在附图中示出了方法的实施例。继电器组件和继电器保护电路可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供了这些实施例，因此公开内容将是彻底和完整的，并将系统和方法的范围完全传达给本领域技术人员。
转到图1A至图1B，将描述根据本公开的实施例的继电器组件(以下称为“组件”)100。如所示出的那样，组件100可以包括用于接纳继电器105的引脚104的继电器插座102。在示例性实施例中，继电器105的引脚104关于延伸穿过继电器105的轴线对称或镜像。
组件100还可以包括设置在壳体109内的部件栅格108，部件栅格108包括限定继电器插座102的多个开口112。如图1B所示，组件还可以包括被定位在部件栅格108下方的电路板，诸如PCB 110。PCB 110可以包括通过丝网印刷和/或化学蚀刻工艺形成的多个导电迹线(未示出)。在一些实施例中，PCB 110可以由环氧树脂或聚酰亚胺树脂制成。树脂可以利用编织玻璃布或其它基质(诸如短切纤维)来增强。由这种材料形成的PCB通常被称为FR-4或G-10型电路板。PCB可以替代性地由陶瓷或刚性聚合物构建。可接受的PCB材料的这个列表并不详尽，并且也可以成功使用其他材料。用于形成印刷电路板的材料和制造技术对于本领域技术人员来说是众所周知的。
继电器105的引脚104可以例如通过PCB 110中的引脚开口113电耦接到导电迹线。在各种实施例中，继电器105可以是电路板可安装的电气控制机械(机电)继电器，或者包括金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，MOSFET)的固态继电器设备。基于组件100的电气应用，继电器105可以是任何不同的继电器类型，例如常开、常闭等。
现在转到图2A至图2B，将描述组件100的继电器保护电路(以下称为“电路”)150。如所示出的那样，电路150可以包括电连接到继电器插座102的电源152，以及电连接在继电器插座102和电源152(例如，电池)之间的正温度系数热敏电阻器(PTC)155。在一些实施例中，PTC 155是可复位的以防止由短路引起的过电流。在一些实施例中，PTC是聚合物PTC。如所示出的那样，PTC155可以连接到电源152的正极侧。
尽管是非限制性的，PTC 155的PTC材料可以由包括聚合物和导电填料的正温度系数导电组合物制成。PTC材料的聚合物可以是选自由聚乙烯、聚丙烯、聚辛烯、聚偏二氯乙烯及其混合物组成的组的结晶聚合物。导电填料可以分散在聚合物中，并且选自由炭黑、金属粉末、导电陶瓷粉末及其混合物组成的组。另外，为了提高PTC材料的灵敏度和物理性能，PTC导电组合物还可以包括添加剂，诸如光引发剂、交联剂、偶联剂、分散剂、稳定剂、抗氧化剂和/或不导电的防电弧填料。
在操作中，继电器105可以经由插座102连接到电路150。图2A展示了继电器105的正确取向。例如，继电器105的线圈应该馈送有从电源152到端子/引脚86的电压(例如+12V)，并经由端子/引脚85接地。因为继电器105包括二极管160(例如，集成的续流二极管)，所以如果没有PTC 155的存在，引脚104在继电器插座102内的放置将是关键的。例如，图2B展示了继电器105的不正确的取向。如所示出的那样，端子/引脚85和86和二极管160的方向已经反转(即旋转180°)。有利的是，在继电器取向处于不正确的取向的同时，PTC155防止由于短路引起的过电流。
总之，在继电器被不正确插入的情况下，本文中的实施例有利地防止了对继电器和/或连接到印刷电路板的部件的损坏。本文中的实施例有利地增加了功能性和安全性两者。
如本文所用，以单数形式叙述并以单词“一”或“一个”开头的元件或步骤被理解为不排除多个元素或步骤，除非明确叙述了这种排除。另外，对本公开的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合所述特征的附加实施例的存在。
本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项及其等同物以及附加项。因此，术语“包括”、“包含”或“具有”及其变体是开放式表达，并且在本文中可以互换使用。
本文使用的短语“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是开放式表达，并且在操作中是连词和转折词。例如，表达“A、B和C中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B或C中的一个或多个”和“A、B和/或C”表示仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、或A、B和C一起。
所有方向参考(例如，近侧、远侧、上、下、向上、向下、左、右、侧向、纵向、前、后、顶、底、上方、下方、竖直、水平、径向、轴向、顺时针和逆时针)仅用于标识目的，以帮助读者理解本公开。方向参考不产生限制，特别是本公开的关于位置、取向或使用的限制。除非另有说明，否则连接参考(例如，附接、耦接、连接和接合)应被广义地解释，并且可以包括元件的集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。由此，连接引用不一定推断两个元件直接连接并且处于彼此固定的关系。
另外，标识参考(例如，主要、次要、第一、第二、第三、第四等)并不旨在暗示重要性或优先级，而是用于将一个特征与另一特征区分开。附图是为了说明的目的，并且附图中对此反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。
另外，术语“基本(substantial)”或“近似(approximately)”以及术语“近似的(approximate)”或“近似地(approximately)”在一些实施例中可以互换使用，并且可以使用本领域普通技术人员可接受的任何相对度量来描述。例如，这些术语可以用作与参考参数的比较，以指示能够提供预期功能的偏差。尽管是非限制性的，但是与参考参数的偏差可以是处于例如小于1％、小于3％、小于5％、小于10％、小于15％、小于20％等的量。
虽然本文中已经描述了本公开的某些实施例，但是本公开不限于此，因为本公开在本领域允许的范围内是广泛的，并且说明书可以同样地解读。因此，以上描述不应被解释为限制性的。相反，以上描述仅仅是特定实施例的范例。本领域技术人员将在所附权利要求的范围和精神内预见其他修改。

Claims (20)

1.一种继电器组件，包括：
继电器插座，所述继电器插座接纳继电器；
电源，所述电源连接到所述继电器插座；以及
正温度系数热敏电阻器(PTC)，所述正温度系数热敏电阻器(PTC)连接在所述继电器插座和所述电源之间。
2.根据权利要求1所述的继电器组件，所述继电器经由多个引脚连接到所述继电器插座。
3.根据权利要求2所述的继电器组件，其中所述多个引脚关于延伸穿过所述继电器的轴线对称。
4.根据权利要求1所述的继电器组件，其中所述PTC是能够复位的。
5.根据权利要求1所述的继电器组件，其中所述PTC是聚合物PTC。
6.根据权利要求1所述的继电器组件，其中所述电源是电池，并且其中所述PTC连接到所述电池的正极侧。
7.根据权利要求1所述的继电器组件，还包括部件栅格，其中所述继电器插座包括穿过所述部件栅格的多个开口。
8.根据权利要求1所述的继电器组件，其中所述继电器包括集成二极管。
9.一种继电器保护电路，包括：
继电器插座，所述继电器插座用于接纳继电器的引脚；
电源，所述电源电连接到所述继电器插座；以及
正温度系数热敏电阻器(PTC)，所述正温度系数热敏电阻器(PTC)电连接在所述继电器插座和所述电源之间。
10.根据权利要求9所述的继电保护电路，其中所述PTC是能够复位的。
11.根据权利要求9所述的继电保护电路，其中所述PTC是聚合物PTC。
12.根据权利要求9所述的继电保护电路，其中所述电源是电池，并且其中所述PTC连接到所述电池的正极侧。
13.一种继电器组件，包括：
继电器插座，所述继电器插座接纳继电器的引脚；
电源，所述电源电连接到所述继电器插座；以及
正温度系数热敏电阻器(PTC)，所述正温度系数热敏电阻器(PTC)电连接在所述继电器插座和所述电源之间。
14.根据权利要求13所述的继电器组件，其中所述引脚关于延伸穿过所述继电器的轴线对称。
15.根据权利要求13所述的继电器组件，其中所述PTC是能够复位的。
16.根据权利要求13所述的继电器组件，其中所述PTC是聚合物PTC。
17.根据权利要求13所述的继电器组件，其中所述电源是电池，并且其中所述PTC连接到所述电池的正极侧。
18.根据权利要求13所述的继电器组件，还包括设置在印刷电路板上方的部件栅格，其中所述继电器插座包括穿过所述部件栅格的多个开口，并且其中所述印刷电路板包括用于接纳所述引脚的多个引脚开口。
19.根据权利要求13所述的继电器组件，其中所述继电器包括集成二极管。
20.根据权利要求19所述的继电器组件，其中所述集成二极管是续流二极管。
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