CN221008696U - 一种用于ntc器件的节能型降温电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，涉及NTC器件技术领域，包括NTC热敏电阻和温度开关，NTC热敏电阻的两端并联有温度开关，所述温度开关的动作温度与NTC热敏电阻稳态工作时的表面温度对应配合，所述温度开关包括常开型温度开关，本实用新型在通电工作时起浪涌抑制作用并发热，通过将温度开关与NTC热敏电阻并联，可以有效减少NTC热敏电阻产生额外的温度升高，NTC热敏电阻温度升高时，温度开关自动闭合将NTC热敏电阻进行短路，使器件本身的温度降低，是一种低功耗的节能型NTC器件，而且其采购和组装成本低，使用和装配方便，本实用新型原理明确、结构简单、可靠性高，可广泛适用于消费PD电源、电源适配器以及排插电源。

Description

一种用于NTC器件的节能型降温电路结构

技术领域

本实用新型涉及NTC器件技术领域，具体为一种用于NTC器件的节能型降温电路结构。

背景技术

以申请号为CN200920031769.4的已公开专利为对比文件1，在对比文件1中指出，目前，大功率型NTC热敏电阻100器是由电极引线、NTC芯片、包封材料等组成的分立安装的圆片形元件，应用于电路中起浪涌电流抑制作用。由于其常温电阻值为0.5～50Ω，稳态工作电流为6～60A，在通电工作时元件自身发热温度升高阻值降低，稳态工作电流下电阻值为30～300mΩ，功率消耗10～20w，元件本体表面温度高达150℃以上。因此既不利于节能，又对电路中其他元件产生不良影响，难以在更大电流、较小空间的场合下广泛应用，本实用新型的NTC热敏电阻100芯片在通电工作时起浪涌抑制作用并发热，热量传导到双金属片使之变形弯曲使热自保开关接通并且将NTC陶瓷芯片短路，NTC陶瓷芯片几乎不再有电流流过，电流流经双金属片使双金属片发热维持电接点触头的可靠接触。

虽然对比文件1通过采用双金属片的结构降低了器件能耗，但是双金属片的装配过程过于繁琐，生产周期长，而且对比文件1的NTC器件的质量受限于双金属片的安装效果，对于生产过程中的机械设备和装配人员的职业素养具有较高的要求，生产成本高。

因此本申请旨在提供一种用于NTC器件的节能型降温电路结构去解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，包括NTC热敏电阻和温度开关，NTC热敏电阻的两端并联有温度开关，NTC热敏电阻包括弧形的电阻端面，温度开关包括平面的开关端面，所述电阻端面与开关端面相互贴合；

所述温度开关的动作温度与NTC热敏电阻稳态工作时的表面温度对应配合，所述温度开关包括常开型温度开关。

作为本实用新型进一步方案：所述温度开关的动作温度等于NTC热敏电阻稳态工作时的表面温度。

作为本实用新型进一步方案：所述温度开关的动作温度大于NTC热敏电阻稳态工作时的表面温度。

作为本实用新型进一步方案：所述电阻端面与开关端面之间设有导热件。

作为本实用新型进一步方案：导热件包括弧形导热面和平面导热面，弧形导热面的弧面曲线与电阻端面的弧形轮廓相互适配且贴合，平面导热面与开关端面相互贴合。

作为本实用新型进一步方案：导热件的横截面直径小于电阻端面和开关端面。

作为本实用新型进一步方案：还包括PC塑料材质的保护外壳，NTC热敏电阻和温度开关相互贴合封装于保护外壳中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型用于NTC器件的节能型降温电路结构，在通电工作时起浪涌抑制作用并发热，通过将温度开关与NTC热敏电阻并联，可以有效减少NTC热敏电阻产生额外的温度升高，NTC热敏电阻温度升高时，温度开关自动闭合将NTC热敏电阻进行短路，然后NTC热敏电阻恢复到初始工作状态，温度开关自动断开使NTC热敏电阻重新与负载电路串联，使器件本身的温度降低了很多，是一种低功耗的节能型NTC器件，而且NTC热敏电阻以及温度开关为现有技术中的通用型封装器件，其采购和组装成本低，使用和装配方便，本实用新型原理明确、结构简单、可靠性高，使用范围更广阔。

附图说明

图1是本实用新型在电路中使用的工作原理图；

图2是现有技术中NTC热敏电阻的电阻与温度关系曲线图；

图3是本实用新型中NTC热敏电阻的结构立体图；

图4是本实用新型中温度开关的结构立体图；

图5是本实用新型中NTC热敏电阻、温度开关以及导热件的配合示意图；

图6是本实用新型实际应用过程中的一种电路实施例；

图中的附图标记及名称如下：

NTC热敏电阻-100，温度开关-200，导热件-300，弧形导热面-310，平面导热面-320，电阻端面-110，开关端面-210，保护外壳-400。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，包括NTC热敏电阻100和温度开关200，NTC热敏电阻100的两端并联有温度开关200，NTC热敏电阻100包括弧形的电阻端面110，温度开关200包括平面的开关端面210，所述电阻端面110与开关端面210相互贴合；

所述温度开关200的动作温度与NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度对应配合，所述温度开关200包括常开型温度开关200；

所述NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度包括NTC热敏电阻100在正常工作时由于自身存在电阻产生的自热，是NTC热敏电阻100在额定电压下稳态工作时的表面温度；

本实用新型用于NTC器件的节能型降温电路结构在用于工作电路的过程中，如图1所示，首先将NTC热敏电阻100与负载电路串联，NTC热敏电阻100具有温度低时，电阻值较高，随着温度的升高，电阻值降低的特性，NTC热敏电阻100器在图1的电路中起到抑制浪涌电流的作用；

如图2所示是NTC热敏电阻100的电阻对温度变化的曲线趋势，在工作电路闭合后，NTC热敏电阻100迅速发热、温度升高，其电阻值会在毫秒级的时间内迅速下降到一个很小的级别，一般只有零点几欧到几欧的大小，相对于传统的固定阻值限流电阻而言，这意味着电阻上的功耗因为阻值的下降随之降低了几十到上百倍，断电后，NTC热敏电阻100随着自身的冷却，电阻值会逐渐恢复到稳态工作时的电阻值，恢复时间需要几十秒到几分钟不等，下一次启动时，又按上述过程循环；

由于NTC热敏电阻100会自热，当NTC热敏电阻100在电路中工作时，当有浪涌电流通过时，由于浪涌电流通过NTC热敏电阻100，会引起材料本身的温升，热敏电阻会因为自身的发热而产生额外的温度升高，影响其他电子元件的工作环境，特别是针对于手机电源适配器，由于现有的手机电源适配器多采用密封结构（如申请号为CN202222817229.7的已公开专利所述），NTC热敏电阻100产生的热量会在电源适配器内聚集，导致电源适配器过热，既不利于节能，又对电路中其他元件产生不良影响，难以在更大电流、较小空间的场合下广泛应用，容易导致电源适配器的损坏；

如图1所示，本实用新型通过在NTC热敏电阻100的两端并联有温度开关200，正常情况下温度开关200处于断开状态，所述电阻端面110与开关端面210相互贴合，NTC热敏电阻100在通电工作时起浪涌抑制作用并发热，热量传导到温度开关200，温度开关200的动作温度与NTC热敏电阻100的稳态工作时的表面温度对应配合（NTC热敏电阻100工作时，有一定的电流通过NTC热敏电阻100而产生热量，所以NTC热敏电阻100的稳态工作时的表面温度大于常温），NTC热敏电阻100发热后，产生额外热量，达到温度开关200的动作温度，温度开关200闭合，将NTC热敏电阻100短路，NTC热敏电阻100几乎不再有电流流过，电流流经温度开关200与负载电路形成通路，温度开关200在稳态电流下的电阻值比NTC热敏电阻100要小很多，因此电流不经过NTC热敏电阻100，也可以保持较小的功率消耗，NTC热敏电阻100的温度就降低了很多，由于几乎不再有电流流过NTC热敏电阻100，NTC热敏电阻100开始冷却，当NTC热敏电阻100冷却到常温下，温度开关200的动作温度与NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度对应配合，温度开关200恢复到常开状态，此时温度开关200处于断路状态，NTC热敏电阻100重新与负载电路恢复串联，下一次浪涌电流通过时，又按上述过程循环；

本实用新型用于NTC器件的节能型降温电路结构，在通电工作时起浪涌抑制作用并发热，通过将温度开关200与NTC热敏电阻100并联，可以有效减少NTC热敏电阻100产生额外的温度升高，NTC热敏电阻100温度升高时，温度开关200自动闭合将NTC热敏电阻100进行短路，然后NTC热敏电阻100恢复到初始工作状态，温度开关200自动断开使NTC热敏电阻100重新与负载电路串联，使器件本身的温度降低了很多，是一种低功耗的节能型NTC器件，而且NTC热敏电阻100以及温度开关200为现有技术中的通用型封装器件，其采购和组装成本低，使用和装配方便，本实用新型原理明确、结构简单、可靠性高，使用范围更广阔。

本实用新型实施例中，所述温度开关200的动作温度等于NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度；

在实际使用过程中，如果将温度开关200的动作温度设置过低，会导致温度开关200的意外触发，导致NTC热敏电阻100被短路失效，起不到防浪涌的作用，如果将温度开关200的动作温度设置过高，会导致NTC热敏电阻100温度过高，温度开关200未起到很好的保护作用；

对于未密封或者结构不紧凑的电源设备（如排插电源），元件贴合不够紧密，NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度在向温度开关200热传递的过程中会存在热量的损耗，使NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度不能触发温度开关200动作的阈值，所以将温度开关200的动作温度设置为等于NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度，使温度开关200与NTC热敏电阻100之间更好的进行适配。

本实用新型实施例中，所述温度开关200的动作温度大于NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度；

对于密封的电源设备（如手机电源适配器），结构更加紧凑，元件相互贴合紧密，NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度在向温度开关200热传递的过程中几乎不会产生热量的损耗，使NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度等于触发温度开关200动作的阈值，所以将温度开关200的动作温度设置为大于NTC热敏电阻100稳态工作时的表面温度，避免温度开关200的误触发。

本实用新型实施例中，所述电阻端面110与开关端面210之间设有导热件300；

通过设置导热件300使NTC热敏电阻100和温度开关200之间的热传递效果更好，反应更加迅速。

本实用新型实施例中，导热件300包括弧形导热面310和平面导热面320，弧形导热面310的弧面曲线与电阻端面110的弧形轮廓相互适配且贴合，平面导热面320与开关端面210相互贴合；

如图3和图4所示，在现有的使用过程中，电阻端面110一般为弧形结构，利于散热，相同尺寸下，曲面比平面的散热面积更大（如申请号为CN306494916S和CN201130110817.1的已公开专利所述），包括型号为NTC 33D-7、47D-13、47D-15 以及47D-20的封装热敏电阻；

开关端面210一般为平面结构（如申请号为CN300893681D的已公开专利所示），包括型号为KSD9700的封装温度开关200；

通过弧形导热面310的弧面曲线与电阻端面110的弧形轮廓相互适配且贴合，平面导热面320与开关端面210相互贴合，使NTC热敏电阻100和温度开关200之间的热传递效果更好，反应更加迅速。

本实用新型实施例中，导热件300的横截面直径小于电阻端面110和开关端面210；

使热传递更加集中，避免由于导热件300过大导致升温过慢，使温度开关200反应变慢，影响温度开关200的保护效果。

本实用新型实施例中，还包括PC塑料材质的保护外壳400，NTC热敏电阻100和温度开关200相互贴合封装于保护外壳400中；

PC塑料的热变形温度和熔点高，不易受NTC热敏电阻100的影响发生形变损坏，而且PC塑料可以透明罩设在NTC热敏电阻100和温度开关200上，可以直观的看到NTC热敏电阻100和温度开关200的喷码，不需要再另外进行产品型号的喷码，节省了生产工序，节约了生产成本，在一种实施例中，保护外壳400上开设有安装槽，NTC热敏电阻100和温度开关200装设于安装槽内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，包括NTC热敏电阻（100）和温度开关（200），NTC热敏电阻（100）的两端并联有温度开关（200），NTC热敏电阻（100）包括弧形的电阻端面（110），温度开关（200）包括平面的开关端面（210），所述电阻端面（110）与开关端面（210）相互贴合；

所述温度开关（200）的动作温度与NTC热敏电阻（100）稳态工作时的表面温度对应配合，所述温度开关（200）包括常开型温度开关（200）。

2.根据权利要求1所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，所述温度开关（200）的动作温度等于NTC热敏电阻（100）稳态工作时的表面温度。

3.根据权利要求1所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，所述温度开关（200）的动作温度大于NTC热敏电阻（100）稳态工作时的表面温度。

4.根据权利要求1所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，所述电阻端面（110）与开关端面（210）之间设有导热件（300）。

5.根据权利要求4所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，导热件（300）包括弧形导热面（310）和平面导热面（320），弧形导热面（310）的弧面曲线与电阻端面（110）的弧形轮廓相互适配且贴合，平面导热面（320）与开关端面（210）相互贴合。

6.根据权利要求5所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，导热件（300）的横截面直径小于电阻端面（110）和开关端面（210）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于NTC器件的节能型降温电路结构，其特征在于，还包括PC塑料材质的保护外壳（400），NTC热敏电阻（100）和温度开关（200）相互贴合封装于保护外壳（400）中。