CN118136476A - 一种可主动切换回路的双回路熔断器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可主动切换回路的双回路熔断器，包括熔断器壳体，以及设在其顶部和底部的第一连接端子和第二连接端子，其内腔设有与第一连接端子连接的回路切换结构，回路切换结构的底部设有与第二连接端子连接的导体和熔体；回路切换结构包括支撑板，磁体、熔体端子、导体端子；熔体端子下端设为熔体绝缘部，上端设为熔体导通部；导体端子下端设为导体导通部，上端设为导体绝缘部；熔体端子和导体端子之间卡设有弹性滑片，弹性滑片上分别设有与第一连接端子相接的弹簧和软连接。本发明可在回路中突然出现过电流时，主动完成回路切换，使熔体的狭径部在规定的时间里融化，从而完成回路切断，对半导体回路形成有效保护。
Description
技术领域
本发明属于熔断器技术领域，尤其涉及一种可主动切换回路的双回路熔断器。
背景技术
熔断器俗称“保险丝”，是一种过电流保护器件，主要进行短路保护或过载保护，广泛应用于各种电力保护系统。其工作原理为：在规定的电压条件下，线路电流通过熔体，利用电流热效应，当热量累积到一定程度时，熔体的电流感知点(狭径部)在规定的时间里熔化、断开，从而安全分断故障电流的器件。
半导体保护回路中,主要失效模式为回路发热导致半导体损坏,而目前常规的热熔断器本身就属于负载,在通流过程会产生较大热量，对回路半导体器件造成消极影响。虽然激励性熔断器拥有低阻值低功耗特点，但是分断时会产生较大的允通能量，无法对半导体器件进行有效保护，为了解决上述技术问题，双回路熔断器的技术应运而生。但是，目前市面上采用的双回路熔断器在过电流的情况下都未能实现回来主动切换，从而导致对半导体回路仍是无法形成有效保护的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可主动切换回路的双回路熔断器，当回路中突然出现过电流时，可主动完成回路切换，使熔体的狭径部在规定的时间里融化，从而完成回路切断，对半导体回路形成有效保护。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种可主动切换回路的双回路熔断器，包括熔断器壳体，所述熔断器壳体顶部和底部分别设有第一连接端子和第二连接端子，内腔上部设有与第一连接端子连接的回路切换结构，在回路切换结构的底部分别设有与第二连接端子连接的导体和熔体；
所述回路切换结构包括支撑板，所述支撑板顶部前后两侧相对称设有磁体，左测设有与熔体相接的熔体端子，右侧设有与导体相接的导体端子；所述熔体端子和导体端子之间卡设有弹性机构，所述弹性机构与第一连接端子电连接。
优选的，所述弹性机构包括弹性滑片，所述弹性滑片上分别设有与第一连接端子相接的弹簧和软连接。
优选的，所述熔体端子下端设为熔体绝缘部，上端设为熔体导通部；所述导体端子下端设为导体导通部，上端设为导体绝缘部；
所述熔体端子的熔体导通部和导体端子的导体绝缘部上均开设有滑片卡槽；当回路中突然出现过电流时，弹性滑片向上滑动，使其两端分别卡入滑片卡槽内，实现回路切换。
优选的，所述熔体端子的熔体绝缘部和导体端子的导体绝缘部均为浸塑或包塑的绝缘材料形成。
优选的，所述弹性滑片在回路正常电流情况下时，其两端分别与熔体绝缘部和导体导通部相接，实现回路导通；在回路过电流情况时，其向上移动，两端分别与熔体导通部和导体绝缘部相接，实现回路切换。
优选的，所述熔体上间隔设有狭径部，当熔体导通出现过电流时，狭径部在规定的时间里融化，完成回路切断。
优选的，所述熔断器壳体的顶部和底部分别设有上盖板和下盖板；所述第一连接端子通过连接件与上盖板固定连接，其一端位于上盖板内侧，另一端伸向上盖板外侧；所述第二连接端子通过连接件与下盖板固定连接，其一端位于下盖板内侧，另一端伸向下盖板外侧。
优选的，所述弹性滑片由弹性耐高温导电材料制成。
优选的，所述磁体的磁场强度为B。
优选的，所述支撑板由绝缘材料制成。
本发明的技术效果和优点：
本发明提供的一种可主动切换回路的双回路熔断器，通过设计的回路切换结构，当回路中电流处于正常时，在弹簧和磁体磁力的作用下，弹性滑片受力均匀，弹性滑片的两端分别与熔体绝缘部和导体导通部相接，此时导体处于导通状态，熔体处于绝缘状态，熔断器相当于导体，产生较少热量；当回路中突然出现过电流时，电流增大，导致弹性滑片受力不平衡，弹性滑片开始压缩弹簧，向第一连接端子方向快速移动，直至其两端分别卡入熔体端子和导体端子上的滑片卡槽中，从而可快速完成回路切换；回路切换后，导体处于绝缘状态，设有狭径部的熔体处于导通状态，利用电流热效应，熔体的狭径部在规定的时间里熔化，完成回路切断，从而对半导体回路形成有效保护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的回路切换结构的结构示意图；
图3是本发明的导体和熔体双回路的结构示意图；
图4是本发明处于初始状态的结构示意图；
图5是本发明切换回路状态的结构示意图。
图中标号：1、第一连接端子；2、第二连接端子；3、回路切换结构；31、弹簧；32、弹性滑片；33、软连接；34、磁体；35、支撑板；36、熔体端子；361、熔体绝缘部；362、熔体导通部；37、导体端子；371、导体导通部；372、导体绝缘部；4、导体；5、熔断器壳体；6、熔体；61、狭径部；7、滑片卡槽；8、上盖板；9、下盖板。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
参见图1～图3所示，本发明提供的一种可主动切换回路的双回路熔断器，主要由熔断器壳体5、上盖板8、下盖板9、第一连接端子1、第二连接端子2、回路切换结构3、导体4、熔体6组成。
具体实施时，所述上盖板8和下盖板9分别通过螺钉连接在熔断器壳体5的顶部和底部，需要说明的是，熔断器壳体5、上盖板8和下盖板9均为绝缘材料制成。
所述第一连接端子1通过螺钉与上盖板8固定连接，其一端位于上盖板8内侧，另一端伸向上盖板8外侧；所述第二连接端子2通过螺钉与下盖板9固定连接，其一端位于下盖板9内侧，另一端伸向下盖板9外侧。
所述导体4和熔体6分别设置在熔断器壳体5的内腔底部，所述回路切换结构3设置在熔断器壳体5的内腔上部；所述导体4和熔体6的下端分别与第二连接端子2连接，上端均与回路切换结构3连接。
具体实施时，参见图2、图3所示，所述回路切换结构3包括支撑板35，所述支撑板35顶部前后两侧相对称设有磁体34，左测设有与熔体6相接的熔体端子36，右侧设有与导体4相接的导体端子37，所述熔体端子36和导体端子37之间卡设有弹性滑片32，所述弹性滑片32上分别设有与第一连接端子1相接的弹簧31和软连接33。
具体实施时，参见图2、图3所示，所述熔体端子36下端设为熔体绝缘部361，上端设为熔体导通部362；所述导体端子37下端设为导体导通部371，上端设为导体绝缘部372。
进一步的，所述熔体端子36的熔体绝缘部361和导体端子37的导体绝缘部372均为浸塑或包塑的绝缘材料形成。
具体实施时，为了方便回路切换的稳定性，所述熔体端子36的熔体导通部362和导体端子37的导体绝缘部372上均开设有滑片卡槽7；当回路中突然出现过电流时，弹性滑片32向上滑动，使其两端分别卡入滑片卡槽7内，实现回路切换。
具体实施时，所述弹性滑片32在回路正常电流情况下时，其两端分别与熔体绝缘部361和导体导通部371相接，实现回路导通；在回路过电流情况时，其向上移动，两端分别与熔体导通部362和导体绝缘部372相接，实现回路切换。
进一步的，所述熔体6上间隔设有狭径部61，当熔体6导通出现过电流时，狭径部61在规定的时间里融化，完成回路切断。
进一步的，所述弹性滑片32由弹性耐高温导电材料制成。
进一步的，所述磁体34的磁场强度为B。
进一步的，所述支撑板35由绝缘材料制成。
本实施通过回路切换结构，当回路中电流处于正常时，在弹簧31和磁体34磁力的作用下，弹性滑片32受力均匀，弹性滑片32的两端分别与熔体绝缘部361和导体导通部371相接，此时导体4处于导通状态，熔体6处于绝缘状态，熔断器相当于导体，产生较少热量；当回路中突然出现过电流时，电流增大，导致弹性滑片32受力不平衡，弹性滑片32开始压缩弹簧31，向第一连接端子1方向快速移动，直至其两端分别卡入熔体端子36和导体端子37上的滑片卡槽7中，从而可快速完成回路切换；回路切换后，导体4处于绝缘状态，设有狭径部61的熔体6处于导通状态，利用电流热效应，熔体6的狭径部61在规定的时间里熔化，完成回路切断，从而对半导体回路形成有效保护。
参见图4所示，为本发明处于初始状态，弹性滑片32的两端分别处于熔体端子36和导体端子37的根部，由于熔体端子36的下端为绝缘材料，导体端子37的下端为导电材料，此时导体4处于导通状态，熔体6处于绝缘状态，处在弹性滑片32两侧的磁体4产生磁场，使磁场方向与弹性滑片32通流方向垂直，通流时弹性滑片32会受到大小为f的安培力，此时，弹簧31为自然状态，弹簧31受到压缩时弹力为F(压缩量x＝2mm为例)，使F＝f＝IfBLSinθ。当回路进行通流时，根据左手定则，此时弹性滑片32受到安培力f向上运动，开始压缩弹簧，弹簧产生一个相反的弹力F，由于弹F＝f，此时弹性滑片32达到受力平衡，保持不动，导体4持续通流，此时熔断器相当于导体，产生较少热量。
由于磁场方向垂直于电流方向,因此Sinθ＝1，即F＝IfBL；其中，If：熔断器正常工作电流；L：通电滑片长度；B：磁场强度。
参见图5所示，为本发明处于回路切换状态，当回路中突然出现过电流时，电流I增加，大于If，因此，安培力f随电流增大而增大，导致弹性滑片32受力不平衡，弹性滑片32开始向上压缩弹簧31，向第一连接端子1的方向快速移动，当弹性滑片32两端分别卡入滑片卡槽7内时，此时导体端子37处于绝缘部分，带有狭颈部61的熔体端子36处于导通部分，利用电流热效应，熔体6的狭径部61在规定的时间里熔化、完成回路切断。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：包括熔断器壳体(5)，所述熔断器壳体(5)顶部和底部分别设有第一连接端子(1)和第二连接端子(2)，内腔上部设有与第一连接端子(1)连接的回路切换结构(3)，在回路切换结构(3)的底部分别设有与第二连接端子(2)连接的导体(4)和熔体(6)；
所述回路切换结构(3)包括支撑板(35)，所述支撑板(35)顶部前后两侧相对称设有磁体(34)，左侧设有与熔体(6)相接的熔体端子(36)，右侧设有与导体(4)相接的导体端子(37)；所述熔体端子(36)和导体端子(37)之间卡设有弹性机构，所述弹性机构与第一连接端子电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述弹性机构包括弹性滑片(32)，所述弹性滑片(32)上分别设有与第一连接端子(1)相接的弹簧(31)和软连接(33)。
3.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述熔体端子(36)下端设为熔体绝缘部(361)，上端设为熔体导通部(362)；所述导体端子(37)下端设为导体导通部(371)，上端设为导体绝缘部(372)；
所述熔体端子(36)的熔体导通部(362)和导体端子(37)的导体绝缘部(372)上均开设有滑片卡槽(7)；当回路中突然出现过电流时，弹性滑片(32)向上滑动，使其两端分别卡入滑片卡槽(7)内，实现回路切换。
4.根据权利要求3所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述熔体端子(36)的熔体绝缘部(361)和导体端子(37)的导体绝缘部(372)均为浸塑或包塑的绝缘材料形成。
5.根据权利要求5所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述弹性滑片(32)在回路正常电流情况下时，其两端分别与熔体绝缘部(361)和导体导通部(371)相接，实现回路导通；在回路过电流情况时，其向上移动，两端分别与熔体导通部(362)和导体绝缘部(372)相接，实现回路切换。
6.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述熔体(6)上间隔设有狭径部(61)，当熔体(6)导通出现过电流时，狭径部(61)在规定的时间里融化，完成回路切断。
7.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述熔断器壳体(5)的顶部和底部分别设有上盖板(8)和下盖板(9)；所述第一连接端子(1)通过连接件与上盖板(8)固定连接，其一端位于上盖板(8)内侧，另一端伸向上盖板(8)外侧；所述第二连接端子(2)通过连接件与下盖板(9)固定连接，其一端位于下盖板(9)内侧，另一端伸向下盖板(9)外侧。
8.根据权利要求1或5所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述弹性滑片(32)由弹性耐高温导电材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述磁体(34)的磁场强度为B。
10.根据权利要求1所述的一种可主动切换回路的双回路熔断器，其特征在于：所述支撑板(35)由绝缘材料制成。
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