CN115513896A - 电路保护器件 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种电路保护器件，包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、热敏电阻和温控器；其中，所述热敏电阻的第一端与电源的第一极电连接，所述热敏电阻的第二端分别与所述温控器的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；所述温控器的第二端与被保护电路的第一端电连接，所述压敏电阻的第二端分别与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接；其中，当所述温控器检测到实际温度大于预设的断开温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路断开；以及，当所述温控器检测到实际温度小于预设的导通温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路导通。其具有过压、过流、过温保护功能和不断电自恢复特性。
Description
技术领域
本公开的实施例属于保护器技术领域，具体涉及一种电路保护器件。
背景技术
正温度系数热敏电阻器、压敏电阻或者正温度系数热敏电阻器与压敏电阻组合的器件作为过流过压保护器件，广泛应用于智能电表、家电等电子设备中，以避免电子线路中出现异常过压或者短路时导致被保护电路损坏。
现有技术制造的保护器件在使用过程中，特别是正温度系数热敏电阻器或者正温度系数热敏电阻器与压敏电阻组合的器件用于过压保护的情况下，热敏电阻在高压保护后，不断电的情况下由高压降回至正常工作电压；此过程中由于大部分电压一直施加在热敏电阻上，从而导致热敏电阻一直发热，即使电压降回至正常工作电压，电子设备也长时间无法恢复到正常工作状态。需要用户手动断开电源，一段时间后再由用户导通电源。
发明内容
本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电路保护器件。
本公开的实施例提供一种电路保护器件，所述电路保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、热敏电阻和温控器；其中，
所述热敏电阻的第一端与电源的第一极电连接，所述热敏电阻的第二端分别与所述温控器的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；
所述温控器的第二端与被保护电路的第一端电连接，所述压敏电阻的第二端分别与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接；其中，
当所述温控器检测到实际温度大于预设的断开温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路断开；以及，
当所述温控器检测到实际温度小于预设的导通温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路导通。
可选的，所述热敏电阻的第二端、所述温控器的第一端以及所述压敏电阻的第一端之间固定连接。
可选的，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
可选的，所述热敏电阻和所述温控器位于所述压敏电阻的同一侧。
可选的，所述电路保护器件的外侧设置有绝缘层。
可选的，所述绝缘层采用阻燃性绝缘树脂材料或有机高分子绝缘材料制备形成。
可选的，所述热敏电阻呈片状结构，所述温控器与所述热敏电阻的体积相适配。
可选的，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻。
可选的，所述压敏电阻满足下述至少一项关系式：
10mm≤φ压≤50mm；
1mm≤δ压≤8mm；
30V≤U压≤2000V；
其中，所述φ压为所述压敏电阻的直径，所述δ压为所述压敏电阻的厚度，所述U压为所述压敏电阻的压敏电压。
可选的，所述热敏电阻满足下述至少一项关系式：
2.5mm≤φ热≤25mm；
1mm≤δ热≤8mm；
70℃≤T热≤150℃；
1Ω≤R热≤2000Ω；
其中，所述φ热为所述热敏电阻的直径，所述δ热为所述热敏电阻的厚度，所述T热为所述热敏电阻的居里温度，所述R热为所述热敏电阻的电阻。
本公开的实施例的电路保护器件，设置有压敏电阻、热敏电阻和温控器，压敏电阻和热敏电阻除了正常的过流、过压保护功能外，其中热敏电阻可以在雷击或者工频过压的情况下保护压敏电阻；温控器在热敏电阻和压敏电阻由于过压进入保护状态后，当实际温度超过温控器的预设断开温度其会进入断开状态，在电压恢复到正常工作电压后，温控器会由于实际温度降低到低于其导通温度而自动恢复导通。
附图说明
图1为本公开的一实施例的一种电路保护器件的应用电路图；
图2为本公开的另一实施例的一种电路保护器件的侧视图图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
如图1所示，一种电路保护器件100，所述电路保护器件100包括至少一个保护单元110，每个所述保护单元110均包括压敏电阻111、热敏电阻112和温控器113。其中，所述热敏电阻112的第一端与电源(图中未示出)的第一极电连接，所述热敏电阻112的第二端分别与所述温控器113的第一端以及所述压敏电阻111的第一端电连接。所述温控器113的第二端与被保护电路的第一端电连接，所述压敏电阻111的第二端分别与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接。其中，当所述温控器检测到实际温度大于预设的断开温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路断开。以及，当所述温控器检测到实际温度小于预设的导通温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路导通。对于保护单元110，可以设置一个，也可以根据实际需要设置多个，本实施例对此并不作限制。
作为一个示例，如图1所示，电路保护器件100包括一个保护单元110，保护单元110包括压敏电阻111、热敏电阻112和温控器113。当电源电压处于正常工作范围内，温控器113检测到实际温度小于预设导通温度值，其处于导通状态，此时电源与被保护电路导通。热敏电阻112在电路中起限流作用，压敏电阻111的击穿电压大于电源的正常工作电压，不难理解，此时保护单元110不影响被保护电路，被保护电路可以正常工作。
当电源电压工频过高超出正常工作范围且大于压敏电阻111的击穿电压时，压敏电阻111快速响应发热，随之影响热敏电阻112发热。由于电源电压工频过高，压敏电阻111被击穿，此时流经热敏电阻112的电流快速上升，热敏电阻112产生自热，同时压敏电阻111快速响应发热会辅助热敏电阻112加热。当热敏电阻112的自身温度超过居里温度时，会迅速进入高阻状态分担大部分电压值，降低压敏电阻111两端及被保护电路的电压，保护压敏电阻111及被保护电路不损坏。其中，若压敏电阻111和热敏电阻112均由于过压而进入保护状态，温控器113检测到实际温度大于预设断开温度值，其会进入断开状态，此时电源与被保护电路断开，直至电压恢复到正常工作电压，温控器113检测到实际温度小于预设导通温度值，温控器113会再次导通，并导通电源与被保护电路，可以不断电自恢复。
此外，如图1所示，当被保护电路短路时，流经热敏电阻112的电流会迅速增大，热敏电阻112动作进入高阻状态，降低电路中电流，保护电源以及被保护电路。期间温控器113若检测到实际温度一直小于预设导通温度值，则一直处于导通状态。温控器113若检测到实际温度大于预设断开温度值则断开，直至温控器113检测到实际温度小于预设导通温度值则恢复导通。
再例如，如图1和图2所示，电路保护器件100在长期工作后，压敏电阻111可能会出现负荷性能下降老化的问题，此时压敏电阻111在接收到正常工作电压时会产生漏电流增大而导致自身发热，同时也会辅助热敏电阻112加热，当热敏电阻112自身温度超过其居里温度时，迅速进入高阻状态，电流将大幅度减小，热敏电阻112可以分担大部分电压值，保护压敏电阻111不损坏，从而提高电路保护器件100的可靠性。期间温控器113若检测到实际温度一直小于预设导通温度值，则一直处于导通状态。温控器113若检测到实际温度大于预设断开温度值则断开，直至温控器113检测到实际温度小于预设导通温度值则恢复导通。
再例如，如图1所示，在电路保护器件100受到雷击脉冲时，雷击脉冲电压大于压敏电阻111的击穿阈值，压敏电阻111动作发热，同时辅助热敏电阻112加热，热敏电阻112进行限流分压使得被保护电路的残余电压降低。期间温控器113若检测到实际温度一直小于预设导通温度值，则一直处于导通状态。温控器113若检测到实际温度大于预设断开温度值则断开，直至温控器113检测到实际温度小于预设导通温度值则恢复导通。
需要说明的是，对于预设的断开温度值可以在闭区间【30℃，155℃】取值，即预设断开温度值可以设置为30℃到155℃之间的任意数值或区间值。对于预设的导通温度值可以在闭区间【15℃，115℃】取值，即预设导通温度值可以设置为15℃到115℃之间的任意数值或区间值。
示例性地，如图1所示，所述热敏电阻112的第二端、所述温控器113的第一端以及所述压敏电阻111的第一端之间固定连接。热敏电阻112的第二端、温控器113的第一端以及压敏电阻111的第一端之间的固定连接方式可以采用锡焊焊接，也可以采用导电电浆粘接在一起，本实施例对此并不作具体限制。
需要说明的是，所述热敏电阻112为正温度系数热敏电阻。其可以采用正温度系数陶瓷热敏电阻，也可以采用正温度系数高分子热敏电阻，对于热敏电阻112选用何种材质本实施例并不作具体限制。
示例性地，如图1和图2所示，所述热敏电阻112和所述温控器113位于所述压敏电阻111的同一侧。如此设置的热敏电阻、温控器以及压敏电阻可以简化电路保护器件的结构。
示例性地，如图1和图2所示，所述电路保护器件100的外侧设置有绝缘层。
可选的，所述绝缘层采用阻燃性绝缘树脂材料或有机高分子绝缘材料制备形成。
具体地，如图1和图2所示，在电路保护器件100外侧设置绝缘层，以使电路保护器件与外界绝缘。绝缘层可以采用阻燃性绝缘树脂材料或者有机高分子绝缘材料制备形成，当然，绝缘层也可以采用其他绝缘材料进行制备，本实施例对此并不作具体限制。通过在电路保护器件外侧设置绝缘层，可以使电路保护器件与外界隔绝，更好地进行工作。
示例性地，如图1和图2所示，所述热敏电阻112呈片状结构，所述温控器113与所述热敏电阻112的体积相适配。
具体地，如图2所示，采用片状结构的热敏电阻112以及与片状结构的热敏电阻112体积相适配的温控器113，二者与压敏电阻111相配合便于封装，也可以简化保护电路的结构。
可选的，所述压敏电阻111为氧化锌压敏电阻。当然，也可以采用其他材质的压敏电阻，本实施例对此并不作具体限制。
示例性地，所述压敏电阻111满足下述至少一项关系式：
10mm≤φ压≤50mm；
1mm≤δ压≤8mm；
30V≤U压≤2000V；
其中，所述φ压为所述压敏电阻的直径，所述δ压为所述压敏电阻的厚度，所述U压为所述压敏电阻的压敏电压。
示例性地，所述热敏电阻满足下述至少一项关系式：
2.5mm≤φ热≤25mm；
1mm≤δ热≤8mm；
70℃≤T热≤150℃；
1Ω≤R热≤2000Ω；
其中，所述φ热为所述热敏电阻的直径，所述δ热为所述热敏电阻的厚度，所述T热为所述热敏电阻的居里温度，所述R热为所述热敏电阻的电阻。
本实施例的电路保护器件，设置有压敏电阻、热敏电阻和温控器，压敏电阻和热敏电阻除了正常的过流、过压保护功能外，其中热敏电阻可以在雷击或者工频过压的情况下保护压敏电阻。温控器在热敏电阻和压敏电阻过压后，当检测到实际温度大于预设断开温度值其会进入断开状态，在电压恢复到正常工作电压后，温控器检测到实际温度小于预设导通温度值会自动恢复导通。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种电路保护器件，其特征在于，所述电路保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、热敏电阻和温控器；其中，
所述热敏电阻的第一端与电源的第一极电连接，所述热敏电阻的第二端分别与所述温控器的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；
所述温控器的第二端与被保护电路的第一端电连接，所述压敏电阻的第二端分别与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接；其中，
当所述温控器检测到实际温度大于预设的断开温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路断开；以及，
当所述温控器检测到实际温度小于预设的导通温度值时，所述温控器将所述电源与所述被保护电路导通。
2.根据权利要求1所述的电路保护器件，其特征在于，所述热敏电阻的第二端、所述温控器的第一端以及所述压敏电阻的第一端之间固定连接。
3.根据权利要求1所述的电路保护器件，其特征在于，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
4.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述热敏电阻和所述温控器位于所述压敏电阻的同一侧。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述电路保护器件的外侧设置有绝缘层。
6.根据权利要求5所述的电路保护器件，其特征在于，所述绝缘层采用阻燃性绝缘树脂材料或有机高分子绝缘材料制备形成。
7.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述热敏电阻呈片状结构，所述温控器与所述热敏电阻的体积相适配。
8.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻。
9.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述压敏电阻满足下述至少一项关系式：
10mm≤φ压≤50mm；
1mm≤δ压≤8mm；
30V≤U压≤2000V；
其中，所述φ压为所述压敏电阻的直径，所述δ压为所述压敏电阻的厚度，所述U压为所述压敏电阻的压敏电压。
10.根据权利要求1至3任一项所述的电路保护器件，其特征在于，所述热敏电阻满足下述至少一项关系式：
2.5mm≤φ热≤25mm；
1mm≤δ热≤8mm；
70℃≤T热≤150℃；
1Ω≤R热≤2000Ω；
其中，所述φ热为所述热敏电阻的直径，所述δ热为所述热敏电阻的厚度，所述T热为所述热敏电阻的居里温度，所述R热为所述热敏电阻的电阻。
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| CN202211296098.0A Pending CN115513896A (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 电路保护器件 |
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