CN216720901U - 一种热保护型瞬态抑制器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热保护型瞬态抑制器件，包括引脚、TSS组件、TVS组件及保险丝管；TVS组件与TVS组件并联连接，保险丝管设置于TVS组件与引脚之间。本实用新型技术方案，将TVS组件和TSS组件进行并联，且在器件中增加了保险丝管。当发生雷击时，TSS组件优先击穿导通，泄放电流，残压下降，从而可以降低电压至MOS管可截止电压范围内，有效保护MOS管等后端元器件不被损坏。保险丝管的设置，使得即使发热量不足于快速熔断易熔合金时，高能量冲击也可将保险丝管断开，雷电流由流过TSS组件路线改变为流过TVS组件，TVS组件汲取热量快速熔断易熔合金，降低电路两端的残压，从进一步确保了MOS管等后端元器件不受损坏。

Description

一种热保护型瞬态抑制器件

技术领域

本实用新型涉及浪涌保护电路技术领域，特别是涉及一种热保护型瞬态抑制器件。

背景技术

热保护型瞬态抑制器件(Transient Voltage Suppressor)简称TVS，是一种过电压保护装置，其主要用于泄放浪涌电流和准确钳制电压。由于雷电时有发生，当正向雷电流通过后端电路的MOS管等元器件时，MOS管等后端元器件导通不受电压限制；当反向雷电流通过电路，瞬间放电产生高能量浪涌电流冲击，容易超出后端电路的MOS管等元器件的截止电压，使得后端的元器件损坏。因此如何提供一种在雷击发生时可以有效保护MOS管等器件的热保护型瞬态抑制器件，是目前亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前的热保护型瞬态抑制器件在雷击时无法很好地保护MOS管器件的问题，提供一种热保护型瞬态抑制器件。

本实用新型提出一种热保护型瞬态抑制器件，包括：引脚、TSS组件、TVS 组件及保险丝管；所述TVS组件与所述TVS组件并联连接，所述保险丝管设置于所述TVS组件与引脚之间。

其中，为了避免受到高能量冲击且TSS组件发热量不足于快速熔断易熔合金时，元器件被损坏。所述TSS组件的第一端及所述TVS组件的第一端都与一引脚连接；所述TSS组件的第二端及所述TVS组件的第二端都与所述保险丝管的第一端连接，所述保险丝管的第二端与另一引脚连接。

其中，为了避免受到高能量冲击且TSS组件发热量不足于快速熔断易熔合金时，元器件被损坏，所述TSS组件的第一端及所述TVS组件的第一端都与一引脚连接；所述TSS组件的第二端与所述保险丝管的第一端连接，所述保险丝管的第二端及所述TVS组件的第二端都与另一引脚连接。

其中，为了保护器件的贴片平整度，避免漏焊、虚焊，该热保护型瞬态抑制器件还包括：外壳、框架、连接电极、盖板及引脚；所述TVS组件及所述TVS 组件设置于所述框架内，且所述TVS组件通过所述连接电极与所述引脚导通；所述外壳与所述盖板共形成一容纳所述框架的容纳腔，所述引脚伸出所述容纳腔并在伸出的部分设有用于表面贴装焊接的贴装部。

其中，为了便于TSS组件的焊接，该热保护型瞬态抑制器件还包括一TSS 连接电极，所述TSS连接电极包括第一焊接部及第二焊接部；所述TSS组件的反向侧与所述TVS组件的一电极连接；所述TSS组件的正向侧与所述TSS连接电极的第一焊接部连接；所述TSS连接电极的第二焊接部与所述连接电极连接。

其中，为了减缓TSS组件两侧在连接过程中的热量传导，减缓回流焊过程中引脚的热量快速转移到TVS组件，杜绝引脚的回流焊焊接异常的发生，所述 TSS连接电极上设有至少一个用于隔断阻热的隔热槽，所述隔热槽设置于所述第一焊接部与所述第二焊接部之间。

其中，为了减少引脚的贴装部与TVS组件之间的传热，该热保护型瞬态抑制器件包括：所述盖板上设有隔空限位柱，所述框架抵接于所述隔空限位柱上，进而将所述引脚的贴装部与所述TVS组件隔开预设距离。

其中，为了便于器件在易熔合金融合时簧片电极可以快速断开与TVS组件的连接，所述框架的两侧分别设有阶梯状容置槽和半敞开式容置槽；所述TVS 组件设置于所述阶梯状的容置槽内，所述半敞开式容置槽上设有簧片电极、滑块和弹性件；所述簧片电极的第一端通过易熔合金与所述TVS组件的电极连接，所述簧片电极的第二端与一所引脚电连接；所述弹性件的一端与所述框架抵接，所述弹性件的另一端与所述滑块抵接；脱扣时，所述弹性件的弹力作用于所述滑块，推动所述簧片电极弹起并与所述TVS组件的电极断开。

其中，为了进一步减少回流焊过程热量的传递，所述簧片电极上设有至少一个隔热通孔；所述连接电极上包括多个用于延长传热路径的弯折部。

其中，为了避免在回流焊接过程中的热空气流通引发易熔合金的融化断开，为第一引脚提供反向支撑力，防止回流焊过程中塑料件变形导致贴装部平整度差的问题，所述引脚包括依次连接的直板状的主体部、防变形的第一弯折部、贴装部及防变形的第二弯折部；所述盖板上设有与所述引脚适配的型腔，所述引脚的第二弯折部嵌入所述盖板的型腔内。

本实用新型技术方案，将TVS组件和TSS组件进行并联，且在器件中增加了保险丝管。当发生雷击时，TSS组件优先击穿导通，泄放电流，残压下降，从而可以降低电压至MOS管可截止电压范围内，有效保护MOS管等后端元器件不被损坏。保险丝管的设置，使得即使发热量不足于快速熔断易熔合金时，高能量冲击也可将保险丝管断开，雷电流由流过TSS组件路线改变为流过TVS组件，TVS组件汲取热量快速熔断易熔合金，降低电路两端的残压，从进一步确保了 MOS管等后端元器件不受损坏。

附图说明

图1为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例的电路原理图；

图2为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第二实施例的电路原理图；

图3为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例的爆炸图；

图4为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例的在隐藏外壳后的结构示意图；

图5为图4的截面示意图；

图6为图5的局部放大示意图；

图7为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例在隐藏外壳及盖板后的结构示意图；

图8为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例的TSS组件及TVS 组件的结构示意图；

图9为本实用新型的热保护型瞬态抑制器件第一实施例的簧片电极结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11、TVS组件；12、TSS组件；13、保险丝管；14、TSS连接电极；141、第一焊接部；142、第二焊接部；143、隔热槽；2、外壳；3、框架；4、盖板； 41、隔空限位柱；42、型腔；5、引脚；51、主体部；52、第一弯折部；53、贴装部；54、第二弯折部；6、连接电极；7、簧片电极；71、隔热通孔；8、弹性件；9、滑块。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本实用新型的一部分实施例，本实用新型还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1及图2所示，本实用新型提出一种热保护型瞬态抑制器件，包括：引脚、TSS组件12(电压开关型瞬态抑制二极管)、TVS组件11及保险丝管 13；TVS组件11与TVS组件11并联连接，保险丝管13设置于TVS组件11与引脚之间。

本实用新型技术方案，将TVS组件11和TSS组件12进行并联，且在器件中增加了保险丝管13。当发生雷击时，TSS组件12优先击穿导通，泄放电流，残压下降，从而可以降低电压至MOS管可截止电压范围内，有效保护MOS管等后端元器件不被损坏。保险丝管13的设置，使得即使发热量不足于快速熔断易熔合金时，高能量冲击也可将保险丝管13断开，雷电流由流过TSS组件12路线改变为流过TVS组件11，TVS组件11汲取热量快速熔断易熔合金，降低电路两端的残压，从进一步确保了MOS管等后端元器件不受损坏。

在本实用新型的第一实施例中，参照图1所示，为了避免受到高能量冲击且TSS组件12发热量不足于快速熔断易熔合金时，元器件被损坏。TSS组件12 的第一端及TVS组件11的第一端都与一引脚连接；TSS组件12的第二端及TVS 组件11的第二端都与保险丝管13的第一端连接，保险丝管13的第二端与另一引脚连接。

在本实用新型的第二实施例中，参照图2所示，为了避免受到高能量冲击且TSS组件12发热量不足于快速熔断易熔合金时，元器件被损坏，TSS组件12 的第一端及TVS组件11的第一端都与一引脚连接；TSS组件12的第二端与保险丝管13的第一端连接，保险丝管13的第二端及TVS组件11的第二端都与另一引脚连接。

在本实施例中，参照图3至图9所示，该热保护型瞬态抑制器件还包括外壳2、框架3、盖板4及引脚5；TVS组件11设置于框架3内，且TVS组件11 与引脚5电连接；外壳2与盖板4共形成一容纳框架3的容纳腔，引脚5伸出容纳腔并在伸出的部分设有用于表面贴装焊接的贴装部53；盖板4上设有隔空限位柱41，框架3抵接于隔空限位柱41上，进而将引脚5的贴装部53与TVS 组件11隔开预设距离。其中，本实施例中的引脚5的数量为四个。

在本实施例基础上，在热保护型瞬态抑制器件的盖板4位置设置隔空限位柱41，对安装有TVS组件11的框架3进行限位，以此来拉开引脚5的贴装部 53与TVS组件11之间的距离。由于隔开部分的气体导热率小，在器件空间紧凑的前提下，该结构不仅对TVS组件11进行了固定，还避免了引脚5贴装部53 热量被传递走，避免贴片电极焊接不上或者虚焊的问题，有效地提升了产品的质量及可靠性。

在本实施例中，进一步地，为了便于TSS组件12的焊接，该热保护型瞬态抑制器件还包括一TSS连接电极14，TSS连接电极14包括第一焊接部141及第二焊接部142；TSS组件12的反向侧与TVS组件11的一电极连接；TSS组件12 的正向侧与TSS连接电极14的第一焊接部141连接；TSS连接电极14的第二焊接部142与连接电极连接。

在本实施例中，进一步地，为了减缓TSS组件12两侧在连接过程中的热量传导，减缓回流焊过程中引脚的热量快速转移到TVS组件11，杜绝引脚的回流焊焊接异常的发生，TSS连接电极14上设有至少一个用于隔断阻热的隔热槽 143，隔热槽143设置于第一焊接部141与第二焊接部142之间。

在本实施例基础上，为了减少热量从连接电极6处的传导，TVS组件11通过连接电极6与引脚5导通，连接电极6包括多个用于延长传热路径的弯折部。本实施例中，连接电极6的数量为两根。

需要说明的时，弯折部可以为回形、沟状，用于延长连接电极6的长度，以降低连接电极6的导热性能，避免热量快速传导致TVS组件11处，进而提升贴片焊接质量。当然弯折部还可以为其他延长传热路径的形状，其不以本实施例中描述的形状为限制。

具体地，连接电极6为紫铜、铍铜或磷青铜材质构成。此类材质具有良好导电性能的同时导热速度不快。当然，连接电极6的材质也可以为其他。

具体地，为了保障空气隔热效果，引脚5的贴装部53与TVS组件11之间的间距为0.3mm至30mm之间。以上距离一方面可以保障隔热性能，另一方面也可以保持元器件的紧凑性，避免其体积过大。

在本实施例的基础上，为了便于将TVS组件11与贴装部53隔开，避免贴装部53的热量被过分汲取，隔空限位柱41数量为多根，其中，盖板4上设有一圈用于与外壳2卡接的卡扣，而隔空限位柱41设置于卡扣的内侧壁位置，且为柱状。且底面都固定于盖板4上柱，隔空限位柱41的顶面与框架3抵接。

当然，隔空限位柱41也可以设置于其他位置，其只要可以将引脚5的贴装部53与TVS组件11隔开预设距离即可，其形状、位置都不以本实施例中描述为限制。

在本实施例的第二实施例中，为了进行热保护，框架3的两侧分别设有阶梯状容置槽和半敞开式容置槽；TVS组件11设置于阶梯状的容置槽内，半敞开式容置槽上设有簧片电极7、滑块9和弹性件8；簧片电极7的第一端通过易熔合金与TVS组件11的电极连接，簧片电极7的第二端与一所引脚5电连接；弹性件8的一端与框架3抵接，弹性件8的另一端与滑块9抵接；在热保护脱扣时，TVS组件11汲取热量快速熔断易熔合，弹性件8的弹力作用于滑块9，向上推动簧片电极7弹起并与TVS组件11的电极断开，完成保护动作。其中，弹簧的数量可以为1个或2个。

可以理解的是，阶梯状容置槽用于容纳TVS组件11，并对TVS组件11的连接电极6进行限位。阶梯状容置槽具有密封特性材质，对TVS组件11进行固定及密封，密封特性材质具体地为树脂材料。

在第二实施例的基础上，为了减少热量从簧片电极7处的传导，簧片电极7 上设有至少一个隔热通孔71，通过隔热通孔71的设置来减少簧片电极7的截面面积，减少传热速度。可以阻止回流焊过程中引脚5热量快速转移到簧片电极7 上，从而杜绝引脚5焊接异常及簧片电极7的回流焊异常失效发生。

在本实施例中，为了避免在回流焊接过程中的热空气流通引发易熔合金的融化断开，引脚5包括依次连接的直板状的主体部51、防变形的第一弯折部52、贴装部53及防变形的第二弯折部54；盖板4上设有与引脚5适配的型腔42，引脚5的第二弯折部54嵌入盖板4的型腔42内。

如附图8所示的，为了第一引脚5提供反向支撑力，防止回流焊过程中塑料件变形导致贴装部53平整度差的问题，第一弯折部52与主体部51之间的夹角角度小于90°；第二弯折部54与主体部51之间的夹角角度也小于90°。

本实用新型提供一种新型的热保护型瞬态抑制器件，通过选择正向限压型元器件(TVS组件11)和反向开关型元器件(TSS组件12)进行并联等组合方式，并设置了保险丝管13，有效的保护后端耐压水平低的电子元器件。

本实施例中，两个连接电极6可以是扁引线，也可以是圆引线，还可以是软线。TVS组件11的电极的引出端可直接连接或者设计为单件的一体式；进一步地，两个连接电极6可以选择为多种结构、功能热导率材料，以增长传导路径、减缓TVS组件11吸热。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，包括：引脚、TSS组件、TVS组件及保险丝管；所述TVS组件与所述TVS组件并联连接，所述保险丝管设置于所述TVS组件与引脚之间。

2.根据权利要求1所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述TSS组件的第一端及所述TVS组件的第一端都与一引脚连接；所述TSS组件的第二端及所述TVS组件的第二端都与所述保险丝管的第一端连接，所述保险丝管的第二端与另一引脚连接。

3.根据权利要求1所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述TSS组件的第一端及所述TVS组件的第一端都与一引脚连接；所述TSS组件的第二端与所述保险丝管的第一端连接，所述保险丝管的第二端及所述TVS组件的第二端都与另一引脚连接。

4.根据权利要求1所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，还包括：外壳、框架、连接电极、盖板及引脚；所述TVS组件及所述TVS组件设置于所述框架内，且所述TVS组件通过所述连接电极与所述引脚导通；所述外壳与所述盖板共形成一容纳所述框架的容纳腔，所述引脚伸出所述容纳腔并在伸出的部分设有用于表面贴装焊接的贴装部。

5.根据权利要求4所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，还包括一TSS连接电极，所述TSS连接电极包括第一焊接部及第二焊接部；所述TSS组件的反向侧与所述TVS组件的一电极连接；所述TSS组件的正向侧与所述TSS连接电极的第一焊接部连接；所述TSS连接电极的第二焊接部与所述连接电极连接。

6.根据权利要求5所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述TSS连接电极上设有至少一个用于隔断阻热的隔热槽，所述隔热槽设置于所述第一焊接部与所述第二焊接部之间。

7.根据权利要求4所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，包括：所述盖板上设有隔空限位柱，所述框架抵接于所述隔空限位柱上，进而将所述引脚的贴装部与所述TVS组件隔开预设距离。

8.根据权利要求4所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述框架的两侧分别设有阶梯状容置槽和半敞开式容置槽；所述TVS组件设置于所述阶梯状的容置槽内，所述半敞开式容置槽上设有簧片电极、滑块和弹性件；所述簧片电极的第一端通过易熔合金与所述TVS组件的电极连接，所述簧片电极的第二端与一所引脚电连接；所述弹性件的一端与所述框架抵接，所述弹性件的另一端与所述滑块抵接；脱扣时，所述弹性件的弹力作用于所述滑块，推动所述簧片电极弹起并与所述TVS组件的电极断开。

9.根据权利要求8所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述簧片电极上设有至少一个隔热通孔；所述连接电极上包括多个用于延长传热路径的弯折部。

10.根据权利要求4所述的热保护型瞬态抑制器件，其特征在于，所述引脚包括依次连接的直板状的主体部、防变形的第一弯折部、贴装部及防变形的第二弯折部；所述盖板上设有与所述引脚适配的型腔，所述引脚的第二弯折部嵌入所述盖板的型腔内。

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