CN2913821Y - 超压导通电阻器及灯串组 - Google Patents

超压导通电阻器及灯串组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种灯串组，包括复数灯泡及复数超压导通电阻器。灯泡为串联，且所述超压导通电阻器对应与所述灯泡并联，而每一超压导通电阻器包括一电阻元件、一绝缘层及一导电元件，绝缘层是设于电阻元件的一侧，导电元件是设于绝缘层相反于电阻元件的侧。利用此超压导通电阻器，在正常情况使用下不会导通，若多数灯泡发生烧毁或脱落时，电压超过预定的额定电压值，绝缘层会被击穿而导通，导通后形成一般的电阻器，因此灯串可维持正常动作，不受灯泡烧毁而全部熄灭。

Description

超压导通电阻器及灯串组
技术领域
本实用新型涉及一种电阻器及灯串组，特别是涉及一种超压导通电阻器及灯串组。
背景技术
一般的灯串有圣诞灯串、圣诞树灯串、广告灯串或装饰灯串等，当灯串中有一灯泡发生烧毁或脱落时，整串灯泡将会熄灭而不亮。一般的解决方法有两种，第一种是在灯串中使用各式半导体元件，如稳压二极管(Zener Diode)、晶体管(Transistor)、闸流体(Tjurostor)等等元件，将半导体元件与灯串电路中的每一灯泡并联，以达成当灯泡发生烧毁或脱落时半导体元件启动以替代灯泡并维持灯串正常运作，由于以上半导体元件启动后的端电压值需高于灯泡的端电压值，如灯串发生多个灯泡烧毁时，灯串整串的灯泡亮度会越来越暗，此缺点是因为受到半导体元件的影响，且因为半导体元件价格不便宜无法使成本降低。第二种解决方式是改善灯泡及灯座，采用一种灯泡内含有并联氧化金属线及灯座内有一短路铜片，两者一起使用于灯串中，当灯串灯泡发生烧毁或脱落时，灯泡的氧化金属线会启动，将烧毁灯泡形成短路并且维持灯串正常运作，但此方式有一缺点，当灯串内的灯泡烧毁数个后，因灯串内正常的各个灯泡的两端电压会受到影响，其各灯泡的端电压会上升，其电流也会增大，很快地整串灯泡会被烧毁。
实用新型内容
本实用新型的目的在提供一种多数灯泡发生烧毁或脱落时不影响其它灯泡工作的超压导通电阻器及灯串组。
本实用新型超压导通电阻器包括一电阻元件、一绝缘层及一导电元件。绝缘层是设于电阻元件的一侧，导电元件是设于绝缘层相反于电阻元件的侧。
此外，本实用新型灯串组包括复数灯泡及复数超压导通电阻器。灯泡是为串联，且超压导通电阻器是对应与灯泡并联，而每一超压导通电阻器包括一电阻元件、一绝缘层及一导电元件，绝缘层是设于电阻元件的一侧，导电元件是设于绝缘层相反于电阻元件的侧。
附图说明
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型进行详细说明，附图中：
图1是本实用新型超压导通电阻器的第一最佳实施例的立体分解图。
图2是一灯串组的示意图。
图3是一立体分解图，说明一呈圆柱形的电阻元件，且复数绝缘层均匀覆盖于电阻元件两侧。
图4一立体分解图，说明电阻元件呈矩形，且绝缘层设置于电阻元件两侧。
图5是一立体分解图，说明电阻元件呈矩形，且绝缘层均匀覆盖于电阻元件两侧。
图6是本实用新型超压导通电阻器的第二最佳实施例的示意图。
图7是本实用新型超压导通电阻器的第三最佳实施例的示意图。
图8是第三最佳实施例的一等效电路图。
图9是一示意图，说明封装成型的超压导通电阻器。
具体实施方式
在本实用新型被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
如图1所示，本实用新型超压导通电阻器11的第一最佳实施例包括一电阻元件2、复数绝缘层3及复数导电元件4。
电阻元件2在本例中是为使用市面上一般的电阻器，包括但不限于碳膜电阻器、碳棒电阻器、金属皮膜电阻器、金属线电阻器、金属棒电阻器或金属箔电阻器，电阻元件2是呈圆柱外型，且其两侧分别具有一导电柱21。
绝缘层3是对应电阻元件2呈圆盘状，且绝缘层3分设于电阻元件2两侧，绝缘层3材质在本例中可为但不限于氧化铝(AlO)或氧化硅(SiO2)等材质。
每一导电元件4是罩设每一绝缘层3，本例中，每一导电元件4具有一端壁41及一由端壁41外缘延伸出的围绕壁42，绝缘层3是夹置于端壁41及导电柱21之间，而围绕壁42则围绕于绝缘层3及导电柱21外，特别注意的是，围绕壁42及导电柱21间可借设计技术及作业技巧使两者不电连接，或两者间可充填有绝缘物质，但不以此为限。
如图2所示，是将超压导通电阻器11与灯泡12接合使用的灯串组，包括有50个串联灯泡12、50个分别与所述灯泡12并联的超压导通电阻器11，且供应源为120伏特的交流电流(AC)，而每一灯泡12规格的电压为2.5伏特，电流为0.17安培(电阻对应约为14欧姆)。设定每一超压导通电阻器11内的电阻元件2的电阻为14欧姆，且上下两绝缘层3的导通电压值为20～80伏特(氧化铝的介电强度约为：10～35kV/mm，当氧化铝膜厚为2～2.5微米，导通电压值对应约为20～70伏特)，超压导通电阻器11可置入灯座中而与每一灯泡12并联，若灯串组中的所有灯泡12正常全部皆亮，此时灯串组内的各个超压导通电阻器11将呈现开路状态，因为各灯泡12的两端电压值实际为2.4伏特左右，无法启动超压导通电阻器11，所以超压导通电阻器11与灯泡互不影响。
假设灯串内有一灯泡12烧毁或脱落时，此时灯串会形成开路而使得整串灯不亮(全部熄灭)，被烧毁的灯泡12两端电压会快速的上升至约AC120伏特，由于超压导通电阻11器设定导通电压值为20～80伏特，此时，超压导通电阻器11内的绝缘层3薄膜会被击穿而形成短路，形成为一个14欧姆的电阻器，此电阻器刚好可完全替代灯泡12，整串灯泡12的电流可经此电阻器而流通，所以灯串可维持正常动作，不受灯泡12烧毁而全部熄灭。需注意的是，以上虽是以两绝缘层3说明，但熟习技艺者当知，也可只设计单一绝缘层3使用，不必定限于复数，惟其整体导通电压值仍应为20～80伏特。
加以说明的是，不必定使用圆盘状绝缘层3，如图3所示，也可设计使绝缘层3直接均匀覆盖或是镀在电阻元件2两侧的导电柱21上，此外如图4所示，有可将前述的圆柱形电阻元件2，替换为使用矩形电阻元件2，同样将绝缘层3及金属盖21设计为矩形形状，如图5所示，或者直接将绝缘层3均匀镀在矩形电阻元件2两侧的导电柱21，以上所述仅为实施例的揭露，不因以此为限。
如图6所示，本实用新型超压导通电阻器的第二最佳实施例包括一电阻元件2、复数绝缘层3及复数导电元件4。
与上述第一最佳实施例不同的地方在于，本例中，电阻元件2是采用半导体材料而为一第一导电型基底，较佳地为正型基底(P型)，且绝缘层3是设置于正型基底的相反两侧，而每一导电元件4为一金属层，是设置于绝缘层3上，以上所述为其与第一最佳实施例不同的结构细部变化，然其作动原理与第一最佳实施例相同，故在此不在赘述。特别说明绝缘层3数量也可为单一，不必定限于复数。
与第一最佳实施例相同地，此处所述超压导通电阻器可搭配与复数灯泡利用以构成一灯串组，灯泡为串联且每一灯泡与每一超压导通电阻器并联，供应源为交流电流(AC)，将每一超压导通电阻器内的正型基底电阻值设计为与灯泡相等，借此，在正常使用下，超压导通电阻器内的电压不会导通，但灯串内有一灯泡或多个灯泡烧毁或脱落时，电压将会超过额定电压值(可为20～80伏特)，将绝缘层3击穿而导通，此时，正型基底刚好可完全替代灯泡，整串灯泡的电流可经此正型基底而流通，灯串可维持正常动作，不受灯泡烧毁而全部熄灭。
如图7所示，本实用新型超压导通电阻器的第三最佳实施例包括一第一导电型基底5、复数第二导电型掺杂区6及复数金属层7。
与前述最佳实施例不同的地方在于，本例中，每一第一导电型基底5为正型基底(P型)，每一第二导电型掺杂区6是为负型掺杂区(N型)，且负型掺杂区是配置于正型基底的两相反侧中，而每一金属层7是配置于所述负型掺杂区上。此外，所述两相反侧远离中央处更配置复数氧化层8，较佳地，为氧化硅(SiO2)，用以隔绝金属层7与正型基底，因此，此一超压导通电阻器的每一P型、N型接面处构成一二极管(Diode)结构，如图8所示，为其等效电路的示意图，其一二极管的逆向偏压方向是与另一二极管的逆向偏压方向相反。与前述最佳实施例相同地，此处所述超压导通电阻器可搭配与复数灯泡利用以构成一灯串组，灯泡为串联且每一灯泡与每一超压导通电阻器并联，供应源为交流电流(AC)，将每一超压导通电阻器内的正型基底电阻值设计为与灯泡相等，并且设计适当的崩溃电压值，借此，在正常使用下，超压导通电阻器内的电压不会导通，但灯串内有一灯泡或多个灯泡烧毁或脱落时，电压将超过预定的额定电压值，将此双二极管击穿而导通，此时，正型基底刚好可完全替代灯泡，整串灯泡的电流可经此正型基底而流通，灯串可维持正常动作，不受灯泡烧毁而全部熄灭。
如图9所示，为上述将第二、第三实施例的超压导通电阻器晶粒封装成型示意图，晶粒46两侧分别拉出有金属引线43，且配合环氧树脂45封装成型，且所述金属引线43外端还电连接有金属套环44。
加以说明的是，上述实施例虽是以AC120伏特说明，然市压值及灯泡数量并不以此为限，熟习技艺者当可轻易推得在不同交流电压如100、110、200、220伏特值时的情况，此外，借由氧化物质或绝缘物质的薄膜厚度可设定额定电压值，并依照灯串的规格条件设定电阻器的电阻值及功率值。
本实用新型超压导通电阻器，第一种是将一般电阻器两端加上氧化或绝缘薄膜，在正常使用下不会导通，若电压超过预定的额定电压值(20～80伏特)时，绝缘薄膜会被击穿而导通，导通后形成电阻器，与一般电阻器相同，第二种是利用半导体技术，将两个二极管与电阻器设计在同一晶粒内，同样在正常使用的电压使用下不会导通，若电压超过预定的额定电压时，双二极管会被击穿而导通，导通后形成一般的电阻器，特别注意的是，上述的导通是单一方向，也就是说，导通后即形成一般的电阻器，无法回复原本的开路状态。

Claims (34)

1.一种超压导通电阻器，其特征在于：
所述超压导通电阻器包括一电阻元件、一绝缘层及一导电元件，所述绝缘层是设于所述电阻元件的一侧，所述导电元件是设于所述绝缘层相反于所述电阻元件的侧。
2.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述绝缘层的数量为复数且分设于所述电阻元件的两相反侧，所述导电元件的数量为复数且分设于所述绝缘层相反于所述电阻元件的侧。
3.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述电阻元件两侧分别具有一导电柱。
4.如权利要求3所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述绝缘层是设置于与其同侧的所述导电柱及所述导电元件之间。
5.如权利要求3所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述绝缘层是覆盖与其同侧的所述导电柱。
6.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述绝缘层材质是为氧化铝及氧化硅其中之一。
7.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述导电元件是罩设于所述绝缘层外。
8.如权利要求7所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述导电元件具有一端壁及一围绕壁，所述绝缘层是介于所述端壁及所述电阻元件之间，且所述围绕壁围绕所述绝缘层。
9.如权利要求8所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述围绕壁及所述电阻元件之间充填有绝缘物质。
10.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述电阻元件是为碳膜电阻器、碳棒电阻器、金属皮膜电阻器、金属线电阻器、金属棒电阻器及金属箔电阻器其中之一。
11.如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述电阻元件为一第一导电型基底。
12.如权利要求11所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述第一导电型基底是为正型基底。
13如权利要求1所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述导电元件为一金属层。
14.一种灯串组，包括复数灯泡及复数超压导通电阻器，其特征在于：
所述灯泡为串联，所述超压导通电阻器是对应与所述灯泡并联，且每一超压导通电阻器包括一电阻元件、一绝缘层及一导电元件，所述绝缘层是设于所述电阻元件的一侧，所述导电元件是设于所述绝缘层相反于所述电阻元件的侧。
15.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一电阻元件的电阻是等于每一灯泡的电阻。
16.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一超压导通电阻器的绝缘层数量为复数，且所述绝缘层是分设于所述对应电阻元件的两相反侧，每一超压导通电阻器的导电元件数量为复数，且所述导电元件是分设于所述绝缘层相反于所述对应电阻元件的侧。
17.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一电阻元件两侧分别具有一导电柱。
18.如权利要求17所述的灯串组，其特征在于：
所述绝缘层是设置于与其同侧的所述导电柱及所述导电元件之间。
19.如权利要求17所述的灯串组，其特征在于：
所述绝缘层是覆盖与其同侧的所述导电柱。
20.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一绝缘层材质是为氧化铝及氧化硅其中之一。
21.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一导电元件是罩设于每一绝缘层外。
22.如权利要求21所述的灯串组，其特征在于：
每一导电元件具有一端壁及一围绕壁，每一绝缘层是介于每一端壁及每一电阻元件之间，且每一围绕壁围绕每一绝缘层。
23.如权利要求22所述的灯串组，其特征在于：
每一围绕壁及每一电阻元件之间充填有绝缘物质。
24.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一电阻元件是为碳膜电阻器、碳棒电阻器、金属皮膜电阻器、金属线电阻器、金属棒电阻器及金属箔电阻器其中之一。
25.如权利要求14所述的灯串组，其特征在于：
每一电阻元件为一第一导电型基底。
26.如权利要求25所述的灯串组，其特征在于：
每一第一导电型基底是为正型基底。
27.如权利要求25所述的灯串组，其特征在于：
每一导电元件为一金属层。
28.一种超压导通电阻器，其特征在于：
所述超压导通电阻器包括一第一导电型基底、复数第二导电型掺杂区及复数金属层，所述第二导电型掺杂区分别配置于所述第一导电型基底的两相反侧中，所述金属层分别配置于所述第二导电型掺杂区上。
29.如权利要求28所述的超压导通电阻器，其特征在于：
所述第一导电型基底为正型基底。
30.如权利要求28所述的超压导通电阻器，其特征在于：
每一导电型掺杂区为负型掺杂区。
31.一种灯串组，包括复数灯泡及复数超压导通电阻器，其特征在于：
所述灯泡是为串联，所述超压导通电阻器是对应与所述灯泡并联，且每一超压导通电阻器包括一第一导电型基底、复数第二导电型掺杂区及复数金属层，所述第二导电型掺杂区分别配置于所述第一导电型基底的两相反侧中，所述金属层分别配置于所述第二导电型掺杂区上。
32.如权利要求31所述的灯串组，其特征在于：
每一第一导电型基底的电阻是等于每一灯泡的电阻。
33.如权利要求31所述的灯串组，其特征在于：
每一第一导电型基底为正型基底。
34.如权利要求31所述的灯串组，其特征在于：
每一第二导电型掺杂区为负型掺杂区。
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