CN206806994U - 一种车载ptc保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载PTC保护器，包括至少两个PTC芯片和个数比所述PTC芯片多一个的金属引脚，所述金属引脚与所述PTC芯片依次层叠连接且相隔一个引脚的两个引脚相互连接在一起，从而使得PTC芯片处于并联状态。本实用新型采用并联的多芯片过电流保护结构，一方面可以大大降低保护元件的室温电阻，延长车载中小型电机发生堵转的触发保护时间，另一方面，耐电压等级与单独芯片的耐电压等级相同，从而可得到低室温电阻、高耐电压等级的小尺寸车载保护器，从而适用于安装空间狭小和大电流的车载应用环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种车载PTC保护器。
背景技术
由聚合物和导电填料共混得到的聚合物基导电复合材料，其电阻与温度通常具有非线性关系，随着温度的升高，聚合物基体的热膨胀导致导电颗粒间间距增大，使得材料的体积电阻率增大，而当外界温度接近聚合物基体熔点时，此时基体热膨胀最为显著，导电颗粒间距被急剧拉大，因此，导电复合材料的体积电阻率会出现几个数量级的增大，即出现PTC(电阻正温度系数)效应。这类聚合物导电复合材料在电子线路保护元件、加热器、传感器等领域有诸多应用。
随着车载中小型直流电机小型化和扭矩的增大，其内部留给保护器的安装空间也越来越小。相较于厚度方向，减小长和宽的尺寸尤为迫切，换言之，车载保护器在不降低电气特性的前提下，缩小长和宽尺寸，将极大增加PTC保护器方案的竞争力。车载保护器的电气性能包含室温电阻和耐电压等级，而室温电阻与耐压等级具有负相关性。对于某一特定的聚合物基导电复合材料来说，采用传统的单芯片过电流保护结构(如图1所示，由PTC芯片13和其两侧的引脚11、12组成)，往往难以同时满足低室温电阻(室温电阻越低，触发保护时间越长)以及高耐电压等级；如满足了低室温电阻，其PTC效应往往较弱，耐电压等级很低，制备成PTC保护器后，在保护过程中自身很容易出现烧片烧毁等现象。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种车载保护器，该元件较小的长和宽尺寸，较低的室温电阻，适用于安装空间狭小和大电流的车载应用环境。
本实用新型采取的技术方案是：
一种车载PTC保护器，其特征在于：包括至少两个PTC芯片和个数比所述PTC芯片多一个的金属引脚，所述金属引脚与所述PTC芯片依次层叠连接且相隔一个引脚的两个引脚相互连接在一起。
所述PTC芯片由具有正温度系数效应的含氟聚合物基导电复合材料和两层金属电极箔组成，含氟聚合物基导电复合材料置于该两层金属电极箔之间；每个PTC芯片通过两侧的金属电极箔与金属引脚连接。
优选地，具有正温度系数效应的PTC芯片数量在2-5个之间。
优选地，所述的车载PTC保护器，其总厚度在1.2-6.0mm之间。
优选地，所述的车载PTC保护器，其PTC芯片的面积在30-400mm2之间。
优选地，所述的车载PTC保护器，其金属引脚厚度在0.25-1.0mm之间。
本实用新型所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其含氟聚合物可以是聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、含氟丙烯酸共聚物、氟化乙丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。
本实用新型所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其导电填料可以是炭黑、碳纤维、金属粉末和金属纤维中的任意一种。
本实用新型采用并联的多芯片过电流保护结构，一方面可以大大降低保护元件的室温电阻，延长车载中小型电机发生堵转的触发保护时间，另一方面，耐电压等级与单独芯片的耐电压等级相同，从而可得到低室温电阻、高耐电压等级的小尺寸车载保护器。
附图说明
图1现有的车载PTC保护器的结构示意图。
图2本实用新型实施例1的车载PTC保护器的结构示意图。
图3本实用新型实施例2的车载PTC保护器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
实施例1
如图2所示，本实用新型的车载PTC保护器，包括金属引脚21，金属引脚22和金属引脚23，以及两个具有正温度系数效应的PTC芯片24和25。
其中一个具有正温度系数效应的PTC芯片24介于金属引脚21和22之间，另一个具有正温度系数效应的PTC芯片25介于金属引脚22和23之间，PTC芯片与相邻的金属引脚结合面均通过焊锡连接在一起。
金属引脚21一侧有折弯，折弯处与金属引脚23通过锡焊连接在一起。
金属引脚采用H65铜材质，单个金属引脚厚度为0.5mm；单个PTC芯片厚度为0.4mm，面积为120mm2。
PTC芯片的芯材是由聚偏氟乙烯基体与导电炭黑熔融共混形成的聚合物基导电复合材料组成；聚合物基导电复合材料上下表面的两层金属电极箔为双面镀镍铜箔材质，厚度为32-35微米；双面镀镍铜箔通过热压合的方式与聚合物基导电复合材料结合在一起。
这种具有2个PTC芯片并联的结构，总厚度在2.3-2.8mm，可以显著降低整个PTC保护器的电阻，从而在相同的电气特性的前提下，PTC保护器的长和宽尺寸可以更小。
实施例2
如图3所示，本实用新型的车载PTC保护器，包括金属引脚31、金属引脚32、金属引脚33和金属引脚34，以及三个具有正温度系数效应的PTC芯片35、36和37。
具有正温度系数效应的PTC芯片37介于金属引脚31和32之间，具有正温度系数效应的PTC芯片36介于金属引脚32和33之间，具有正温度系数效应的PTC芯片35介于金属引脚33和34之间，PTC芯片与相邻的金属引脚结合面均通过焊锡连接在一起。
金属引脚31和34一侧端头均有折弯，折弯处分别于金属引脚33和32通过焊锡连接在一起。
金属引脚采用铁镀铜材质，镀铜层厚度在0.3-0.5微米，单个金属引脚厚度为0.5mm；单个PTC芯片厚度为0.4mm，面积为70mm2。
PTC芯片的芯材是由聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物形成的双组份聚合物基体与导电炭黑熔融共混形成的聚合物基导电复合材料组成；聚合物基导电复合材料上下表面的两层金属电极箔为双面镀镍铜箔材质，厚度为38-42微米；双面镀镍铜箔通过热压合的方式与聚合物基导电复合材料结合在一起。
这种具有3个PTC芯片并联的结构，总厚度在3.2-3.6mm，可以显著降低整个PTC保护器的电阻，从而在相同的电气特性的前提下，PTC保护器的长和宽尺寸可以更小。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (8)
1.一种车载PTC保护器，其特征在于：包括至少两个PTC芯片和个数比所述PTC芯片多一个的金属引脚，所述金属引脚与所述PTC芯片依次层叠连接且相隔一个引脚的两个引脚相互连接在一起。
2.根据权利要求1所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述PTC芯片由具有正温度系数效应的含氟聚合物基导电复合材料和两层金属电极箔组成，含氟聚合物基导电复合材料置于该两层金属电极箔之间；每个PTC芯片通过两侧的金属电极箔与金属引脚连接。
3.根据权利要求1所述的车载PTC保护器，其特征在于：具有正温度系数效应的PTC芯片数量在2-5个之间。
4.根据权利要求1所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的车载PTC保护器，其总厚度在1.2-6.0mm之间。
5.根据权利要求1所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的车载PTC保护器，其PTC芯片的面积在30-400mm2之间。
6.根据权利要求1所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的车载PTC保护器，其金属引脚厚度在0.25-1.0mm之间。
7.根据权利要求2所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其含氟聚合物是聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、含氟丙烯酸共聚物、氟化乙丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其导电填料是炭黑、碳纤维、金属粉末和金属纤维中的任意一种或多种。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720542243.7U CN206806994U (zh) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | 一种车载ptc保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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2017
- 2017-05-16 CN CN201720542243.7U patent/CN206806994U/zh active Active
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