DE102011116183B4 - Eingabeleistungsportschutzkomponente und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900), umfassend: einen Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920); und einen Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910), der funktionell mit dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) so gekoppelt ist, dass Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bewirkt, dass der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.

Description

  • Verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Rechtsvorteil der am 23. November 2010 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nummer 61/416,567 und dem Titel „An Input Power Port Protection Component” und beansprucht zudem die Priorität und den Rechtsvorteil der am 31. Dezember 2010 eingereichten US-Anmeldung mit der Nummer 12/982,939 und dem Titel „An Input Power Port Protection Component”, die beide hiermit durch Bezugnahme in Gänze mitaufgenommen sind.
  • Technisches Gebiet
  • Die Beschreibung betrifft eine Eingabeleistungsportschutzkomponente und ein Verfahren.
  • Leistungsschutzkomponente sind z. B. aus US 2005/0258805 A1 , DE 101 46 947 A1 , DE 29 17 256 C2 , US 2002/0 024 791 A1 bekannt. Insbesondere offenbart die Druckschrift US 2005/0258805 A1 eine elektrische Stromkreisschutzvorrichtung für ein Ladegerät und eine Batterie, welche einen Shunt-Regler und einen temperaturabhängigen Widerstand aufweist. Die Druckschrift DE 101 46 947 A1 offenbart ein elektrisches Bauelement, das eine thermische Sicherung aufweist, mit einem Grundkörper, bei dem auf der Oberfläche Kontaktschichten und ein zweites Material aufgebracht sind, wobei der spezifische Widerstand des zweiten Materials mit steigender Temperatur abnimmt. Im Fall der Überschreitung der Betriebsspannung des Bauelements und daraus resultierender Aufheizung wird eine Kurzschlussüberbrückung des Bauelements über das zweite Material erreicht. Die Druckschrift DE 29 17 256 C2 offenbart eine Überspannungseinrichtung für elektronische Geräte mit einer dem Gerät vorgeschalteten Reihenschaltung aus einer Sicherung und einem Widerstand und mit einer zwischen der Sicherung und dem Gerät parallel zu diesem angeordneten Begrenzerdiode. Der Begrenzerdiode ist ein Thermoschalter zugeordnet, der die Begrenzerdiode bei unzulässig erhöhter Temperatur kurzschließt. Die Druckschrift US 2002/0 024 791 A1 offenbart eine elektrische Stromkreisschutzvorrichtung mit einer Überstromschutzabschnitt und einer Überspannungsschutzabschnitt.
  • Hintergrund
  • Eingabeleistungsports und/oder damit verwandte Komponenten können vor unerwünschten Leistungsbedingungen (beispielsweise Überstrombedingungen und/oder Überspannungsbedingungen) unter Verwendung mehrerer diskreter Vorrichtungen wie beispielsweise Sicherungen und/oder Zener-Dioden geschützt werden. Wird der Eingabeleistungsport vor unerwünschten Leistungsbedingungen unter Verwendung mehrerer diskreter Vorrichtungen geschützt, so können unvorhersagbare und/oder unerwünschte Wechselwirkungen zwischen den diskreten Vorrichtungen auftreten. So wechselwirken beispielsweise gegebenenfalls bestimmte diskrete Vorrichtungen, die für einen Überspannungsschutz des Eingabeleistungsports ausgewählt sind, auf unvorteilhafte Weise mit anderen diskreten Vorrichtungen, die für einen Überstromschutz des Eingabeleistungsports ausgewählt sind. Nicht abgeglichene Komponenten können zu verschiedenen unregelmäßigen Versagensweisen und/oder Beschädigungen an stromabwärtigen Komponenten führen, die zum Schutz an dem Eingabeleistungsport gedacht sind. Darüber hinaus werden die Komplexität und die Kosten des Zusammenbaus der Schutzanordnung an einem Eingabeleistungsport gegebenenfalls ungünstigerweise vergrößert, wenn mehrere diskrete Komponenten in herkömmlichen Schaltungen verwendet werden, die für einen Eingabeleistungsportschutz verwendet werden. Es besteht daher Bedarf an Systemen, Verfahren und Einrichtungen, die die Unzulänglichkeiten der aktuellen Technologie beseitigen und weitere neue und innovative Merkmale bereitstellen.
  • Zusammenfassung
  • Bei einem allgemeinen Aspekt kann eine Einrichtung einen Überspannungsschutzabschnitt und einen Überstromschutzabschnitt beinhalten, der funktionell mit dem Überspannungsschutzabschnitt so gekoppelt ist, dass damit Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes bewirkt, dass der Überspannungsschutzabschnitt von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
  • Bei einem weiteren allgemeinen Aspekt kann eine Einrichtung einen Überstromschutzabschnitt und einen Überspannungsschutzabschnitt beinhalten, der mit dem Überstromschutzabschnitt gekoppelt ist, damit ein thermisch ausgelöster Wechsel von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand des Überspannungsschutzabschnittes einen niedrigleitenden Zustand des Überstromschutzabschnittes auslöst, wobei der Wechsel des Überspannungsschutzabschnittes von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand durch Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt ausgelöst und leitend zu dem Überspannungsschutzabschnitt bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überspannungsschutzabschnittes übertragen wird.
  • Bei wieder einem anderen allgemeinen Aspekt kann ein Verfahren ein Aufnehmen eines Überspannungsschutzabschnittes mit einem Substrat und ein Anordnen des Überspannungsschutzabschnittes in einem Behälter beinhalten. Der Überspannungsschutzabschnitt kann elektrisch und thermisch mit einem innerhalb des Behälters angeordneten Überstromschutzabschnitt gekoppelt werden. Das Verfahren umfasst ferner ein Einführen eines Formteiles oder Gussteiles in den Behälter um den Überspannungsschutzabschnitt und den Überstromschutzabschnitt herum, wobei das Formteil bzw. Gussteil ein thermisch leitendes Material ist, das dafür ausgelegt ist, Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes zu dem Überspannungsschutzabschnitt zu übertragen, damit sich der Überspannungsschutzabschnitt kurzschließt.
  • Die Details einer oder mehrerer Implementierungen sind in der begleitenden Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung niedergelegt. Weitere Merkmale erschließen sich aus der Beschreibung und der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 2 ist ein Schema einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 3A bis 3D sind Graphen zur Darstellung eines Leistungsschutzes, der durch eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung über einen thermischen Kopplungsmechanismus bereitgestellt wird.
  • 4A bis 4C sind Graphen zur Darstellung eines Leistungsschutzes, der durch eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung in Reaktion auf ein Überstromereignis bereitgestellt wird.
  • 5A und 5C sind Graphen zur Darstellung eines Leistungsschutzes, der durch eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung in Reaktion auf ein Überspannungsereignis bereitgestellt wird.
  • 6A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer oberen Querschnittsansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 6B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenquerschnittsansicht der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 6A.
  • 7A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 7B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 7A.
  • 8A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 8B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 8A.
  • 9A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 9B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 9A.
  • 10 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Überstromschutzsockels und eines Überspannungsschutzsockels.
  • 11 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Verwendung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 12 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 13A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf wenigstens einen Abschnitt einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 13B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 13A.
  • 14 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung ähnlich der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 13A und 13B.
  • 15 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 16A ist ein Schema zur Darstellung einer drei Anschlüsse umfassenden Überspannungsschutzvorrichtung, die einen Überspannungsschutzabschnitt beinhaltet.
  • 16B ist ein Schema zur Darstellung eines Beispieles einer Leistungsversorgung und einer Last in Kopplung mit der Überspannungsschutzvorrichtung von 16A.
  • 16C ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf eine Implementierung der Überspannungsschutzvorrichtung von 16A.
  • 17A ist eine Seitenansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
  • 17B ist eine Draufsicht auf die Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 17A entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
  • 18A ist eine Seitenansicht einer weiteren Eingabeleistungsschutzvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
  • 18B ist eine Draufsicht auf die Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 18A entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
  • 19A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung.
  • 19B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 19A.
  • Detailbeschreibung
  • 1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 einen Überstromschutzabschnitt 110 und einen Überspannungsschutzabschnitt 120. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 kollektiv als Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 bezeichnet werden.
  • Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 ist dafür ausgelegt, einen Leistungsschutz für eine Last 140 bezüglich einer oder mehrerer unerwünschter Leistungsbedingungen bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die unerwünschten Leistungsbedingungen (die eine Überspannungsbedingung und/oder eine Überstrombedingung beinhalten können), so beispielsweise eine Spannungsspitze (im Zusammenhang mit einem Leistungsversorgungsrauschen) und/oder eine Stromspitze (verursacht durch ein stromabwärtiges Überstromereignis, so beispielsweise einen Kurzschluss), durch die Leistungsversorgung 130 erzeugt werden. Die Last 140 kann beispielsweise elektronische Komponenten (beispielsweise Sensoren, Transistoren, Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC application-specific integrated circuit), diskrete Komponenten, Leiterplatten) beinhalten, die auf unerwünschte Weise durch vergleichsweise schnelle Zunahmen des Stromes und/oder der Spannung aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 130 beschädigt werden können. Entsprechend kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 dafür ausgelegt sein, diese vergleichsweise schnellen Zunahmen des Stromes und/oder der Spannung zu erfassen und eine Beschädigung der Last 140 und/oder anderer Komponenten im Verbindung mit der Last 140 (so beispielsweise einer Leiterplatte) zu verhindern.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beinhaltet sein, damit der Überstromschutzabschnitt 110 einen Reihenüberstromschutz bereitstellt und der Überspannungsschutzabschnitt 120 einen Shunt-zu-Masse-Überspannungsschutz bereitstellt. Der Reihenüberstromschutz, der von dem Überstromschutzabschnitt 110 bereitgestellt wird, und der Shunt-zu-Masse-Überspannungsschutz, der von dem Überspannungsschutzabschnitt 120 bereitgestellt wird, können in eine einzige Packung der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 integriert werden, sodass die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 eine unabhängige, diskrete Komponente ist.
  • Der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, die Last 140 beispielsweise vor plötzlichen oder anhaltenden Zunahmen der Spannung aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 130 zu schützen. Mit anderen Worten, der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, einen Spannungsschutz für die Last 140 in Reaktion auf beispielsweise ein Überspannungsereignis bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 dafür ausgelegt sein, die Last 140 vor einer Spannung aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 130 auf Grundlage einer oder mehrerer Spannungsbedingungen (beispielsweise eines Spannungspegels, der über eine spezifizierte Zeitspanne erhalten bleibt, einer Spannung, die eine Schwellenspannung übersteigt) zu schützen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein, einen Leitungszustand von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand (beispielsweise einem hochleitenden Zustand mit niedrigem Widerstand) zu ändern. In dem Spannungsregulierungszustand kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein, eine Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung (und einer stromabwärtigen Last) auf eine Schwellenspannung (beispielsweise eine Spannungsgrenze, eine Klemmenspannung) zu begrenzen (beispielsweise zu klemmen). Wenn beispielsweise der Überspannungsschutzabschnitt eine Zener-Diode ist oder eine solche beinhaltet, kann die Zener-Diode dafür ausgelegt sein, eine Spannung an der Zener-Diode auf eine Zener-Durchschlagsspannung in dem Spannungsregulierungszustand zu begrenzen. In dem kurzgeschlossenen Zustand kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 in einem thermisch induzierten, kurzgeschlossenen Zustand sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der kurzgeschlossene Zustand ein Versagensmodus der Vorrichtung sein, in dem eine physische bzw. physikalische Veränderung der Struktur der Überspannungsschutzvorrichtung den Kurzschluss bewirkt. Mit anderen Worten, der Überspannungsschutzabschnitt 120 kann dafür ausgelegt sein, von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand in Reaktion darauf zu wechseln, dass eine Temperatur des Überspannungsschutzabschnittes 120 über eine Schwellentemperatur ansteigt. Wenn beispielsweise der Überspannungsschutzabschnitt 120 eine Zener-Diode ist, kann eine Wanderung von Metallen über einen PN-Übergang der Zener-Diode in Reaktion auf eine Temperatur über der Schwellentemperatur BT der Zener-Diode zu einem Kurzschluss innerhalb der Zener-Diode (beispielsweise an dem PN-Übergang) führen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann, sobald der Überspannungsschutzabschnitt 120 zu dem kurzgeschlossenen Zustand gewechselt ist, der Überspannungsschutzabschnitt 120 nicht zurück zu dem Spannungsregulierungszustand wechseln. Mit anderen Worten, ein Wechsel zu dem kurzgeschlossenen Zustand aus dem Spannungsregulierungszustand heraus kann ein irreversibler Wechsel (beispielsweise eine physische bzw. physikalische Veränderung) sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 beispielsweise eine Vorrichtung sein oder eine solche beinhalten, die dafür ausgelegt ist, reversibel von dem kurzgeschlossenen Zustand zurück zu dem Spannungsregulierungszustand zu wechseln.
  • Entsprechend kann eine Spannungsausgabe aus der Leistungsversorgung 130 (und über den Überspannungsschutzabschnitt 120) wechseln, wenn die Spannungsausgabe eine Schwellenspannung übersteigt, während der Überspannungsschutzabschnitt 120 in dem Spannungsregulierungszustand ist oder wenn die Temperatur des Überspannungsschutzabschnittes 120 eine Schwellentemperatur übersteigt und der Überspannungsschutzabschnitt 120 zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt. Der Überspannungsschutzabschnitt 120 kann beispielsweise dafür ausgelegt sein, eine Spannung aus der Leistungsversorgung 130 (und über den Überspannungsschutzabschnitt 120) zu begrenzen, wenn die Spannungsausgabe eine Schwellenspannung übersteigt (während der Überspannungsschutzabschnitt 120 in einem Spannungsregulierungszustand ist). Bei einigen Ausführungsbeispielen ist nach Beendigung der Überspannungsbedienung die Spannung nicht mehr durch den Überspannungsschutzabschnitt 120 begrenzt (da die Spannung an dem Überspannungsschutzabschnitt 120 unter der Schwellenspannung ist). Bei einem weiteren Beispiel kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein, einen Kurzschluss zu bewirken, der eine Spannungsausgabe aus der Leistungsversorgung 130 (und über den Überspannungsschutzabschnitt 120) begrenzt, wenn die Spannungsausgabe eine Schwellentemperatur übersteigt und der Überspannungsschutzabschnitt 120 zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 auch derart beschrieben werden, dass er in einen hochleitenden Zustand wechselt oder sich kurzschließt, wenn eine Begrenzung der Spannungsausgabe aus der Leistungsversorgung 130 bei einem Wechsel zu dem kurzgeschlossenen Zustand gegeben ist.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beispielsweise ein beliebiger Typ von Übergangsspannungsunterdrücker (Transient Voltage Suppressor TVS) (der auch als Übergangsspannungsunterdrückungsvorrichtung bezeichnet werden kann) sein oder einen solchen beinhalten. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beispielsweise ein beliebiger Typ von Vorrichtung sein oder eine solche beinhalten, die dafür ausgelegt ist, zwischen einem Spannungsregulierungszustand (in Reaktion auf Spannungsänderungen) und einem kurzgeschlossenen Zustand (in Reaktion auf Temperaturänderungen) zu wechseln. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein, reversibel oder irreversibel zwischen dem Spannungsregulierungszustand und dem kurzgeschlossenen Zustand zu wechseln. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 eine oder mehrere Zener-Dioden, eine oder mehrere Metalloxidvaristoren und/oder dergleichen mehr beinhalten.
  • Der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, die Last 140 beispielsweise vor plötzlichen oder anhaltenden Zunahmen des Stromes aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 130 zu schützen. Mit anderen Worten, der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, einen Stromschutz für die Last 140 in Reaktion auf beispielsweise ein Überstromereignis bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 dafür ausgelegt sein, die Last 140 vor einem Strom aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 130 auf Grundlage einer oder mehrerer Strombedingungen (beispielsweise eines Strompegels, der über eine spezifizierte Zeitspanne anhält, eines Stromes, der eine Schwellenspannung übersteigt, eines kurzen hohen Strompulses) zu schützen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 dafür ausgelegt sein, eine Änderung des Leitungszustandes von einem hochleitenden Zustand (beispielsweise einem Zustand mit niedrigem Widerstand) zu einem niedrigleitenden Zustand (beispielsweise einem Zustand mit hohem Widerstand) zu bewirken, was das Fließen eines Stromes zu der Last 140 verhindert oder begrenzt (merklich begrenzt), wenn ein Strom aus der Leistungsversorgung 130 (und durch die Überstromschutzvorrichtung 110) einen Schwellenstrom (innerhalb oder für eine spezifizierte Zeitspanne) übersteigt. Der Überstromschutzabschnitt 110 kann beispielsweise dafür ausgelegt sein, eine offene Schaltung zu bewirken (beispielsweise ein Schmelzen zur Erzeugung einer offenen Schaltung, ein Offensprengen zur Erzeugung einer offenen Schaltung), was das Fließen eines Stromes zu der Last 140 verhindert, wenn eine Stromausgabe aus der Leistungsversorgung 130 (und durch den Überstromschutzabschnitt 110) einen Schwellenstrom (innerhalb einer spezifizierten Zeitspanne) übersteigt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 auch derart beschrieben werden, dass er sich bei Begrenzung der Stromausgabe aus der Leistungsversorgung 130 gemäß vorstehender Beschreibung offenstellt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann nach Beendigung der Überstrombedingung der Überstromschutzabschnitt 110 dafür ausgelegt sein, den Leitungszustand von dem niedrigleitenden Zustand (beispielsweise dem Zustand mit hohem Widerstand) zu dem hochleitenden Zustand (beispielsweise dem Zustand mit niedrigem Widerstand) zu ändern.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beispielsweise ein beliebiger Typ von Überstromschutzvorrichtung sein oder eine solche beinhalten. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beispielsweise ein beliebiger Typ von Vorrichtung sein oder eine solche beinhalten, die dafür ausgelegt ist, zwischen Leitungszuständen (beispielsweise von dem hochleitenden Zustand zu dem niedrigleitenden Zustand) zu wechseln. Mit anderen Worten, der Überstromschutzabschnitt 110 kann einen beliebigen Typ von stromempfindlicher Schaltvorrichtung beinhalten, die auf einen zunehmenden Strom reagiert, der durch das Schalten in einen niedrigleitenden Zustand (das heißt einen Zustand mit hohem Widerstand) bewirkt wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 beispielsweise eine Sicherung, einen Siliziumstrombegrenzungsschalter, eine polysiliziumbasierte Sicherung, eine elektronische Sicherung (E-Sicherung), eine PPTC-Vorrichtung (Polymer Positive Temperature Coefficient PPTC, Polymer mit positivem Temperaturkoeffizienten), eine CPTC-Vorrichtung (Ceramic Positive Temperature Coefficient CPTC, Keramik mit positivem Temperaturkoeffizienten) und/oder dergleichen mehr sein, oder solche beinhalten. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 auch als Sicherungsdiode bezeichnet werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 integriert, damit die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 eine einzige integrierte Komponente (beispielsweise eine einzige diskrete Komponente) ist. Mit anderen Worten, die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 ist eine einzige integrierte Komponente, die sowohl den Überstromschutzabschnitt 110 wie auch den Überspannungsschutzabschnitt 120 beinhaltet. Insbesondere sind der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in eine einzige Packung der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 mit drei Anschlüssen integriert, nämlich einem Eingabeanschluss 102, einem Ausgabeanschluss 104 und einem Masseanschluss 106 (die kollektiv als Anschlüsse bezeichnet werden können). Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Anschlüsse auch als Ports, Pins, Abschnitte und/oder dergleichen mehr bezeichnet werden (So kann beispielsweise der Eingabeport 102 auch als Eingabepin 102 oder als Eingabeabschnitt 102 bezeichnet werden). Beispiele für physische bzw. physikalische Eigenschaften der Eingabeleistungsschutzvorrichtungen, die diskrete Komponenten sowohl mit einem Überspannungsschutzabschnitt wie auch einem Überstromschutzabschnitt sind, werden in Verbindung mit 6A bis 9B beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, können die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100, die Leistungsversorgung 130 und die Last 140 in einer Rechenvorrichtung 10 beinhaltet (beispielsweise in eine solche integriert) sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Rechenvorrichtung 10 beispielsweise ein Computer, ein persönlicher digitaler Assistent (Personal Digital Assistant PDA), ein Host-Computer, eine elektronische Messvorrichtung, eine Datenanalysevorrichtung, ein Mobiltelefon, eine elektronische Vorrichtung und/oder dergleichen mehr sein.
  • Da der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in eine einzige Komponente integriert sind, kann der Zusammenbau vereinfacht werden, was zu verringerten Herstellungskosten führt. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in eine einzige Komponente (das heißt die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100) integriert, sodass der Einbau einer separaten Überstromschutzvorrichtung und einer Überspannungsschutzvorrichtung in eine Rechenvorrichtung (beispielsweise die Rechenvorrichtung 10) gegebenenfalls nicht notwendig ist. Anstatt dessen können der Überstromschutz und der Überspannungsschutz auch durch die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 bereitgestellt werden, die sowohl einen Überstromschutzabschnitt 110 wie auch einen Überspannungsschutzabschnitt 120 beinhaltet. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Leiterplattenraum effektiver unter Verwendung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100, die eine einzige Komponente ist, im Vergleich dazu zugeteilt werden, dass der Überstromschutz und der Überspannungsschutz unter Verwendung mehrerer separater Komponenten erreicht werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können aufgrund dessen, dass der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 integriert sind, der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein, auf gewünschte Weise miteinander (beispielsweise durch eine mögliche Abstimmung) in Wechselwirkung zu treten. Insbesondere können der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt (beispielsweise bemessen) sein, dass die Überspannungsbedingungen und die Überstrombedingungen kollektiv auf gewünschte Weise wirken. Der Überspannungsschutzabschnitt 120 kann beispielsweise dafür ausgelegt sein, dass der Überspannungsschutzabschnitt 120 gegebenenfalls nicht bewirkt, dass der Überstromschutzabschnitt 110 beispielsweise vorzeitig zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (beispielsweise durch einen Wechsel in einen Zustand mit hohem Widerstand, durch Offenstellen, Offensprengen, Schmelzen zur Erzeugung einer offenen Schaltung). Bei ungeeigneter Abstimmung kann eine Überspannungsschutzvorrichtung zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechseln (sich beispielsweise kurzschließen, einen Kurzschluss erzeugen) und kann zudem bewirken, dass eine Überstromschutzvorrichtung (die von der Überspannungsschutzvorrichtung getrennt ist) bei einer Fehlerbedingung, die ohne eine Änderung des Zustandes des Überspannungsschutzabschnitts den Strom unter einem Schwellenstrom der Überstromschutzvorrichtung gehalten haben würde, zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Integration des Überstromschutzabschnittes 110 und des Überspannungsschutzabschnittes 120 in eine einzige, diskrete Komponente zu einem verringerten Risiko von unerwünschten an dem Überspannungsschutzabschnitt 120 auftretenden offenen Versagensmodi führen (was dann zu einer unerwünschten Beschädigung an der Last 140 und/oder zu einem Feuer führen kann). Wenn beispielsweise der Überspannungsschutzabschnitt 120 nicht geeignet auf den Überstromschutzabschnitt 110 abgestimmt ist, kann sich der Überspannungsschutzabschnitt 120 (anstelle des Überstromschutzabschnittes 110) offenstellen, wodurch als Folge hiervon eine Spannung an der Last 140 gegebenenfalls nicht geeignet begrenzt wird.
  • Wie vorstehend ausgeführt worden ist, können der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 jeweils dafür ausgelegt sein, unabhängig einen Leistungsschutz bereitzustellen. Der Überstromschutzabschnitt 110 kann beispielsweise dafür ausgelegt sein, einen Überstromschutz in Reaktion auf ein Überstromereignis bereitzustellen, während der Überspannungsschutzabschnitt 120 dafür ausgelegt sein kann, einen Überspannungsschutz in Reaktion auf ein Überspannungsereignis bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können aufgrund dessen, dass der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in eine einzige Eingabeschutzleistungsschutzvorrichtung 110 integriert sind, die thermische Kopplung (die durch den gestrichelten doppelseitigen Pfeil dargestellt ist) zwischen dem Überstromschutzabschnitt 110 und dem Überspannungsschutzabschnitt 120 ebenfalls zur Bereitstellung eines Leistungsschutzes (beispielsweise eines Überstromschutzes, eines Überspannungsschutzes) für die Last 140 verwendet werden. Insbesondere kann die thermische Kopplung ein Mechanismus sein, durch den der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 in Wechselwirkung treten (beispielsweise interoperieren) können, um einen Leistungsschutz für die Last 140 bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist diese thermische Kopplung gegebenenfalls nicht möglich, wenn der Überstromschutzabschnitt 110 und der Überspannungsschutzabschnitt 120 nicht als eine einzige Komponente in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 110 integriert sind.
  • So kann beispielsweise Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt 110, während ein unerwünschter Strompegel gezogen wird, an den Überspannungsschutzabschnitt 120 übertragen werden. Die an den Überspannungsschutzabschnitt 120 übertragene Wärme kann bewirken, dass der Überspannungsschutzabschnitt 120 von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt, Zustand mit niedrigem spezifischem Widerstand) und hierdurch den gezogenen Strom durch den Überstromschutzabschnitt 110 erhöht. Der durch den Überstromschutzabschnitt 110 gezogene Strom in Reaktion auf den durch den Überspannungsschutzabschnitt 120 gezogenen Strom kann bewirken, dass der Überstromschutzabschnitt 110 zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt, Zustand mit hohem spezifischem Widerstand), die Last 140 vor einem unerwünschten Strompegel schützt und die Wärme begrenzt, die der Überstromschutzabschnitt 110 auf eine Platte (beispielsweise eine Leiterplatte PCB (Printed Circuit Board)) übertragen kann. Wenn also der Überspannungsschutzabschnitt 120 thermisch mit dem Überstromschutzabschnitt 110 gekoppelt ist, kann der Überstromschutzabschnitt 110 dafür ausgelegt sein, den Überspannungsschutzabschnitt 120 auf dessen kritische thermische Durchschlagstemperatur zu erwärmen (die designbedingt niedriger als die Elementöffnungstemperatur des Überstromschutzabschnittes 110 sein kann), wobei der Überspannungsschutzabschnitt 120 zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt, mehr Strom durch den Überstromschutzabschnitt 110 zieht und bewirkt, dass der Überstromschutzabschnitt 110 zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt. In einigen thermisch entkoppelten Systemen, bei denen mehrere separate Komponenten zum Einsatz kommen, können vergleichsweise niedrige Ströme in der Nähe des Schwellenstromes (beispielsweise Nennstrom, offener Strom) des Überstromschutzabschnittes 110 die dem Überstromschutzabschnitt 110 zu eigene Temperatur und die damit in Zusammenhang stehende Plattentemperatur auf gefährliche (beispielsweise beschädigende) Niveaus heben, ohne dass bewirkt wird, dass der Überstromschutzabschnitt 110 zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt. Ist der Überstromschutzabschnitt 110 eine Sicherung oder beinhaltet er eine solche, so kann die Sicherung eine sehr hohe Temperatur erreichen, wenn sie nahe der Schwellentemperatur läuft, was in einigen Systemen zu einem Feuer auf der Platte führen kann.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Leistungsversorgung 130 ein beliebiger Typ von Leistungsversorgung sein, so beispielsweise eine Leistungsversorgung mit geschaltetem Modus, eine Gleichstromleistungsversorgung (DC), eine Wechselstromleistungsversorgung (AC) und/oder dergleichen mehr. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Leistungsversorgung 130 eine Leistungsquelle, beinhalten, die ein beliebiger Typ von Leistungsquelle sein kann, so beispielsweise eine Gleichstromquelle (DC), so beispielsweise eine Batterie, eine Kraftstoffzelle und/oder dergleichen mehr.
  • 2 ist ein Schema einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200. Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 eine Sicherung 210 (die auch als Sicherungsvorrichtung bezeichnet werden kann), die als Überstromschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 wirkt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 210 aus einem beliebigen Typ von Material (oder Kombinationen hieraus) gebildet sein, so beispielsweise aus Aluminium, Zinn, Kupfer, Blei, Messing, Bronze, Nichrome und/oder dergleichen mehr. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 beinhaltet zudem eine Zener-Diode 220 (die vom Typ einer TVS-Diode sein kann) (die allgemein als Zener-Diodenvorrichtung bezeichnet wird), die als Überspannungsschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 wirkt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Zener-Diode 220 einer Halbleitervorrichtung sein, die unter Verwendung eines PN-Übergangs (der mit einem Halbleiter vom p-Typ und einem Halbleiter vom n-Typ gebildet ist oder mit diesem zusammenhängt) in einem beliebigen Typ von Halbleitermaterialien sein, so beispielsweise Silizium (beispielsweise dotiertes Silizium), Galliumarsenid, Germanium, Siliziumkarbid und/oder dergleichen mehr.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Zener-Diode 220 ein Siliziumsubstrat 150 beinhalten, das wenigstens einen Abschnitt eines PN-Übergangs beinhaltet (oder mit diesem verbunden ist). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der PN-Übergang in einem einzigen oder auch mehreren Kristallen eines Halbleiters beispielsweise durch Dotieren, unter Verwendung einer Ionenimplantation, durch Dotiermitteldiffusion, Epitaxialzüchtung und/oder dergleichen mehr hergestellt werden. Obwohl dieses Ausführungsbeispiel wie auch viele weitere hier beschriebene Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit einer Zener-Diode erläutert werden, kann ein beliebiger Typ von Überspannungsschutzvorrichtung mit oder anstelle der Zener-Diode verwendet werden. So kann der Überspannungsschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 beispielsweise ein beliebiger Typ von TVS-Vorrichtung sein.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind die Sicherung 210 und die Zener-Diode 220 in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 integriert, damit die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 als einzige integrierte Komponente wirkt. Mit anderen Worten, die Sicherung 210 und die Zener-Diode 220 können in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 gepackt werden, sodass die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 als unabhängige, diskrete Komponente wirkt.
  • Da die Sicherung 210 und die Zener-Diode 220 in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 integriert sind, beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 drei Anschlüsse. Bei jeweiligem Wirken als unabhängige Komponenten ist eine Sicherung typischerweise als zwei Anschlüsse aufweisende Vorrichtung gepackt, und eine Zener-Diode ist ebenfalls typischerweise als eine zwei Anschlüsse aufweisende Vorrichtung gepackt. Wie in 2 gezeigt ist, sind die drei Anschlüsse der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 ein Eingabeanschluss 202, ein Ausgabeanschluss 204 und ein Masseanschluss 206. Wie in 2 gezeigt ist, ist der Eingabeanschluss 202 mit einem Ende 212 der Sicherung 210 gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt). Die Zener-Diode 220 ist mit einem Ende 214 der Sicherung 210 gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt), das ebenfalls mit dem Ausgabeanschluss 204 gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt) ist. Damit sind das Ende 214 der Sicherung 210 und die Zener-Diode 220 beide mit dem Ausgabeanschluss 204 gekoppelt und arbeiten als ein einziger Knoten. Die Zener-Diode 220 ist zudem mit dem Masseanschluss 206 gekoppelt.
  • Da die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 eine drei Anschlüsse aufweisende Architektur beinhaltet, kann sich die Sicherung 210 offenstellen (was auch als Offensprengen bezeichnet wird) und kann den Strom sowohl zu der Zener-Diode 220 wie auch zu einem stromabwärtigen System (beispielsweise einer Last), das mit der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 über den Ausgabeanschluss 204 gekoppelt ist, unterbrechen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann sich die Sicherung 210 offenstellen, wenn die Sicherung 210 schmilzt, um eine offene Schaltung zu bilden. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann sich die Sicherung 210 in Reaktion auf ein stromabwärtiges Überstromereignis, ein Überspannungsereignis und/oder einen thermischen Kopplungsmechanismus offenstellen. Beispiele für diese verschiedenen Leistungsschutzmechanismen einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung, die einen Überstromschutzabschnitt (beispielsweise eine Sicherungsvorrichtung) und einen Überspannungsschutzabschnitt (beispielsweise eine Zener-Diode) beinhaltet, sind in den Graphen dargestellt, die in 3A bis 5B gezeigt sind.
  • Insbesondere zeigen 3A bis 3D Graphen, die einen Leistungsschutz darstellen, der von einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung (wie beispielsweise derjenigen von 1 und 2) über einen thermischen Kopplungsmechanismus bereitgestellt wird. 4A bis 4C sind Graphen, die einen Leistungsschutz darstellen, der durch eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung in Reaktion auf ein Überstromereignis bereitgestellt wird. 5A und 5B sind Graphen, die einen Leistungsschutz darstellen, der durch eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung in Reaktion auf ein Überspannungsereignis bereitgestellt wird.
  • Obwohl das Verhalten der Komponenten, die in Verbindung mit 3A bis 5B beschrieben werden, beispielsweise derart beschrieben wird, dass Übergänge bei spezifizierten Spannungen, Strömen und/oder zu spezifizierten Zeiten bei Implementierung (beispielsweise bei einer Implementierung unter Verwendung von Halbleitervorrichtungen) erfolgen, können die Übergänge der Komponenten auch geringfügig vor oder geringfügig nach den spezifizierten Spannungen, Strömen und/oder spezifizierten Zeiten auftreten. Insbesondere können Schwankungen bei den Durchschlagsspannungen, die thermische Leitfähigkeit, Herstellungsschwankungen, Temperaturschwankungen, Schaltzeiten der Vorrichtungen, Schaltübergangsverzögerungen und/oder dergleichen mehr zu Bedingungen (beispielsweise nicht idealen Bedingungen) führen, die Übergänge der Komponenten geringfügig vor oder geringfügig nach den Spannungen, Strömen und/oder Zeiten von 3A bis 5B auslösen können. Wie in 3A bis 5B gezeigt ist, steigt die Zeit nach rechts hin an.
  • 3A ist ein Graph, der einen Strom durch eine Überstromschutzvorrichtung darstellt, die in einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung beinhaltet ist. Die Überstromschutzvorrichtung kann eine Sicherungsvorrichtung sein, so beispielsweise eine Sicherung 210 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 von 2. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung in einem Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet oder dieser selbst sein.
  • Wie in 3A gezeigt ist, nimmt der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung beginnend annähernd zu der Zeit T1 zu, bis der Strom bei dem Strom Q ist, der unter dem Schwellenstrom CL ist, und zwar ungefähr zu der Zeit T2. Der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung ist zwischen den Zeiten T2 und T3 annähernd bei dem Strom Q. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Schwellenstrom CL einen Nennstrom der Überstromschutzvorrichtung darstellen, der annähernd der maximale Strom sein kann, bei dem die Überstromschutzvorrichtung kontinuierlich Strom, ohne sich offenzustellen (beispielsweise ohne sich offenzusprengen), leiten kann. Mit anderen Worten, der Schwellenstrom CL kann denjenigen Strom darstellen, bei dem die Überstromschutzvorrichtung kontinuierlich Strom leiten kann, um den Stromfluss zu einer stromabwärtigen Last (beispielsweise einer Schaltung) zu unterbrechen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Schwellenstrom CL den minimalen Strom des stabilen Zustandes darstellen, bei dem die Überstromschutzvorrichtung von einem hochleitenden Zustand zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Schwellenstrom CL beispielsweise zwischen Mikroampere und Ampere liegen. Der Schwellenstrom CL kann beispielsweise bei 2 μA, 5 mA, 10 A, 100 A und dergleichen mehr liegen.
  • 3B ist ein Graph, der eine Temperatur einer Überspannungsschutzvorrichtung (beispielsweise einer TVS-Vorrichtung (Transient Voltage Suppression TVS, Übergangsstromunterdrückung)) darstellt, die in eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung mit der in Verbindung mit 3A beschriebenen Überstromschutzvorrichtung integriert ist. 3C ist ein Graph, der einen Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung zeigt, während 3D ein Graph ist, der eine Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung zeigt. Die Überspannungsschutzvorrichtung kann beispielsweise eine Zener-Diode sein, so beispielsweise die Zener-Diode 220 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 von 2. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung in einem Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet oder dieser selbst sein.
  • Wie in 3B gezeigt ist, beginnt in Reaktion darauf, dass der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung auf den Strom Q zunimmt (in 3A gezeigt), die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten T1 und T2 zuzunehmen. Insbesondere kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten T1 und T2 in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung durch die Überstromschutzvorrichtung in Reaktion auf den Strom durch die Überstromschutzvorrichtung anzusteigen beginnen. Die Wärme kann thermisch beispielsweise durch eine Packung (beispielsweise ein Formteil bzw. Gussteil) geleitet werden, die zur Integration (oder Packung) der Überstromschutzvorrichtung und der Überspannungsschutzvorrichtung in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung oder eine andere Vorrichtungsstruktur verwendet wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt, von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand zu wechseln (sich beispielsweise kurzschließen), wenn die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung eine Schwellentemperatur BT erreicht. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Schwellentemperatur BT auch als Schwellendurchschlagstemperatur oder als kritische Durchschlagstemperatur bezeichnet werden, wobei dieser Zustand auch dann erreicht werden kann, wenn die Spannungsschwelle VL nicht überschritten wird. In dem Spannungsregulierungszustand kann die Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, eine Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung (und einer stromabwärtigen Last) zu begrenzen. Wenn beispielsweise die Überspannungsschutzvorrichtung eine Zener-Diode ist, kann die Zener-Diode dafür ausgelegt sein, eine Spannung an der Zener-Diode auf eine Zener-Durchschlagsspannung in dem Spannungsregulierungszustand zu begrenzen. Die Spannungsregulierungsgrenze der Überspannungsschutzvorrichtung ist in 3D als Spannungsschwelle VL gezeigt (und kann auch als umgekehrte Durchschlagsspannung oder als Klemmenspannung bezeichnet werden).
  • In dem kurzgeschlossenen Zustand kann die Überspannungsschutzvorrichtung kurzgeschlossen werden und dafür ausgelegt sein, leitend einen Strom zu ziehen. In dem kurzgeschlossenen Zustand kann die Überspannungsschutzvorrichtung in einem thermisch induzierten kurzgeschlossenen Zustand sein, der ein Versagensmodus der Vorrichtung ist, wo eine physische bzw. physikalische Änderung der Struktur der Überspannungsschutzvorrichtung das Kurzschließen bewirkt. Wenn beispielsweise die Überspannungsschutzvorrichtung eine Zener-Diode ist, kann eine Wanderung von Metallen über einen PN-Übergang der Zener-Diode in Reaktion auf eine Temperatur über der Schwellentemperatur BT zu einem Kurzschluss innerhalb der Zener-Diode (beispielsweise an dem PN-Übergang) führen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann, sobald die Überspannungsschutzvorrichtung zu dem kurzgeschlossenen Zustand gewechselt ist, die Überspannungsschutzvorrichtung gegebenenfalls nicht zu dem Spannungsregulierungszustand zurückwechseln. Mit anderen Worten, ein Wechsel zu dem kurzgeschlossenen Zustand kann ein irreversibler physischer bzw. physikalischer Wechsel sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung beispielsweise eine Vorrichtung sein oder diese beinhalten, die dafür ausgelegt ist, reversibel von dem kurzgeschlossenen Zustand zurück zu dem Spannungsregulierungszustand zu wechseln.
  • Wie in 3B gezeigt ist, erreicht die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung die Schwellentemperatur BT zur Zeit T3, wobei sich zu dieser Zeit die Überspannungsschutzvorrichtung kurzschließt (zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Schwellentemperatur BT zwischen beispielsweise 200 und 700°F (beispielsweise 350°F, 400°F, 450°F) liegen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass die Schwellentemperatur BT höher oder niedriger als die in 3B gezeigte ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung aus einem Material (beispielsweise einem Halbleitermaterial) gefertigt sein, das intrinisch eine spezifizierte Schwellentemperatur BT aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass eine thermische Leitfähigkeitskopplung der Überspannungsschutzvorrichtung zu einer Zeit führt, die kürzer oder länger als die in 3B gezeigte ist.
  • In Reaktion darauf, dass die Überspannungsschutzvorrichtung von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise sich kurzschließt), nimmt der Strom, der durch die Überspannungsschutzvorrichtung gezogen wird, schnell zu, wie in 3C gezeigt ist. Insbesondere nimmt der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung beginnend mit der Zeit T3 schnell zu, was ungefähr diejenige Zeit ist, zu der die Überspannungsschutzvorrichtung zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt).
  • Ebenfalls in Reaktion darauf, dass die Überspannungsschutzvorrichtung zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt), nimmt der Strom, der durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird, beginnend mit dem Zeitpunkt T3 zu, wie in 3A gezeigt ist. Der Strom, der durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird, nimmt zu, wenn der Strom, der durch die Überspannungsschutzvorrichtung gezogen wird, zunimmt. Der Strom, der durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird, kann in Reaktion auf den zunehmenden Strom, der durch die Überspannungsschutzvorrichtung gezogen wird, zunehmen. Wie in 3A gezeigt ist, nimmt der Strom aus der Überstromschutzvorrichtung von dem Strom Q beginnend mit der Zeit T zu einem Spitzenstrom 310 jenseits des Schwellestromes CL zu (wobei aus Gründen der Einfachheit die damit in Zusammenhang stehende Zeitkomponente von CL nicht erläutert wird). In Reaktion darauf, dass der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung über den Schwellestrom CL hinaus zunimmt, wechselt die Überstromschutzvorrichtung zu einem Zeitpunkt T4 zu einem niedrigleitenden Zustand (schließt sich beispielsweise offen). Wechselt die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit T4 zu dem niedrigleitenden Zustand (stellt sich beispielsweise offen), so nimmt der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) ab (da die Überstromschutzvorrichtung zu einem niedrigleitenden Zustand gewechselt ist (sich beispielsweise offengestellt hat)).
  • Wie in 3A gezeigt ist, wechselt die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand (stellt sich beispielsweise offen), nachdem der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung während der Zeitspanne 312 über dem Schwellenstrom CL ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechseln (sich beispielsweise offenstellen), wenn eine Temperatur der Überstromschutzvorrichtung bewirkt, dass wenigstens ein Abschnitt der Überstromschutzvorrichtung beispielsweise in Reaktion auf einen durch die Überstromschutzvorrichtung fließenden Strom schmilzt. Daher kann die Zeitspanne, während der die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt), von dem Strompegel, der durch die Überstromschutzvorrichtung fließt, und einer Größe der Überstromschutzvorrichtung, einer thermischen Leitfähigkeit der Überstromschutzvorrichtung, einem spezifischen Widerstand (resistivity) der Überstromschutzvorrichtung und/oder dergleichen mehr abhängen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass die Überstromschutzvorrichtung nach dem Strom für die Überstromschutzvorrichtungen des Schwellestromes CL während einer Zeitspanne, die kürzer als die Zeitspanne 312 ist, oder während einer Zeitspanne, die länger als die Zeitspanne 312 ist, zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • Wie in 3C gezeigt ist, fällt der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung zu einer Zeit T4 auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) in Reaktion darauf ab, dass die Überstromschutzvorrichtung zu einer Zeit T4 zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt) (wie in 3A gezeigt ist). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung vor der Zeit T3 größer als Null sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung vor der Zeit T3 ein vergleichsweise kleiner Strom sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung vor der Zeit T3 annähernd ein Leckstrom durch die Überspannungsschutzvorrichtung sein.
  • Wie in 3D gezeigt ist, ist die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung während des Betriebs der Eingabeleistungsschutzvorrichtung annähernd konstant, bis die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand zu wechseln beginnt (sich beispielsweise offenstellt), und zwar beginnend mit der Zeit T3 (wie in 3A gezeigt ist). In Reaktion darauf, dass die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt), fällt die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) ab. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Versagen der Überspannungsschutzvorrichtung in Reaktion auf den Temperaturanstieg über die Schwellentemperatur BT hinaus als Brecheisenversagen (crowbar failure) bezeichnet werden. Wie in 3D gezeigt ist, ist die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung unter einer Schwellenspannung VL der Überspannungsschutzvorrichtung. Die Schwellenspannung VL der Überspannungsschutzvorrichtung kann eine Spannung sein (beispielsweise eine Spannungsregulierungsgrenze, eine Klemmenspannung), bei der die Überspannungsschutzvorrichtung durchschlägt (beispielsweise ein Durchschlag mit der Durchschlagsspannung einer Zener-Diode oder eine Zener-Spannung), wenn die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand ist. Das Durchschlagen der Überspannungsschutzvorrichtung bei oder über der Schwellenspannung VL kann ein gesteuerter bzw. geregelter Durchschlag (und ein reversibler Durchschlag) sein, was im Gegensatz zu einem temperaturinduzierten Durchschlag steht, wenn die Überspannungsschutzvorrichtung zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung während des Betriebs der Eingabeleistungsschutzvorrichtung variieren (beispielsweise zunehmen, abnehmen). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Schwellenspannung VL beispielsweise zwischen Millivolt und Volt liegen. So kann die Schwellenspannung VL beispielsweise 0,5 V, 1,5 V, 5 V, 50 V und dergleichen mehr betragen.
  • Wie in 3B gezeigt ist, beginnt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abzunehmen, nachdem die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit T4 zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, da der Strom vergleichsweise begrenzt ist oder nicht mehr durch die Überstromschutzvorrichtung (oder durch einen beliebigen Abschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung) fließt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, wenn sich die Überspannungsschutzvorrichtung durch einen thermischen Kühlungsmechanismus abkühlt, so beispielsweise durch Konvektion, Konduktion und/oder dergleichen mehr. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ungeachtet der Kühlung der Überspannungsschutzvorrichtung die Überspannungsschutzvorrichtung in dem kurzgeschlossenen Zustand verbleiben.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zu, bis die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung die Schwellentemperatur BT erreicht, und zwar in Reaktion auf einen ansteigenden Strom zu der Überstromschutzvorrichtung (wie in 3A gezeigt ist) während der Zeitspanne 314 (wie in 3B) gezeigt ist. Zudem beginnt, wie in 3A, 3B gezeigt ist, die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten T1 und T2 zuzunehmen, auch wenn der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit T1 anzusteigen beginnt. Mit anderen Worten, eine Zunahme der Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung wird relativ zu der Zunahme des Stromes durch die Überstromschutzvorrichtung verzögert. Diese Zunahme ist in 3B als Verzögerungszeitspanne 316 gezeigt.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung (beispielsweise die thermische Leitfähigkeit der Überspannungsschutzvorrichtung) dafür ausgelegt sein, dass die Überspannungsschutzvorrichtung die Schwellentemperatur BT während einer Zeitspanne erreicht, die kürzer oder länger als die in 3B gezeigte Zeitspanne 314 ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass die Verzögerungszeitspanne 316 kürzer oder langer als die in 3B gezeigte ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Abstand zwischen der Überspannungsschutzvorrichtung und der Überstromschutzvorrichtung (die in einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung integriert sind) und/oder ein Material zwischen der Überspannungsschutzvorrichtung und der Überstromschutzvorrichtung derart festgelegt sein, dass die Verzögerungszeitspanne 316 kürzer oder länger als die in 3B gezeigte ist und/oder dass die Überspannungsschutzvorrichtung eine Schwellentemperatur BT während einer Zeitspanne erreicht, die kürzer oder länger als die Zeitspanne 314 ist, wie in 3B gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Material zwischen der Überspannungsschutzvorrichtung und der Überstromschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass das Material ein thermisch leitendes Material (beispielsweise ein Material, das eine spezifizierte thermische Leitfähigkeit aufweist) und/oder ein elektrisch isolierendes Material ist, so beispielsweise Siliziumoxide, intrinsische Halbleiter, Polysilizium, Polymerpackungsglas und/oder dergleichen mehr.
  • Obwohl dies in 3A bis 3D nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein zunehmender Leckstrom (der temperaturinduziert sein kann) durch die Überspannungsschutzvorrichtung bewirken, dass sich die Überstromschutzvorrichtung offenstellt. Eine Zunahme der Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung kann beispielsweise bewirken, dass die Überspannungsschutzvorrichtung einen vergleichsweise hohen Leckstrom durch die Überspannungsschutzvorrichtung und durch die Überstromschutzvorrichtung zieht. Auch wenn sich die Überspannungsschutzvorrichtung gegebenenfalls nicht kurzschließt, kann der vergleichsweise hohe Leckstrom, der durch die Überstromschutzvorrichtung und die Überspannungsvorrichtung gezogen wird (plus einen beliebigen zusätzlichen Strom, der bereits durch die Überstromschutzvorrichtung fließt) bewirken, dass sich die Überstromschutzvorrichtung (innerhalb einer Zeitspanne) offenstellt.
  • Wie durch die in 4A und 4C gezeigten Graphen dargestellt ist, kann eine Änderung des Leitungszustandes (beispielsweise ein Offensprengen) der Überstromschutzvorrichtung durch eine Kette von Ereignissen bewirkt werden, beginnend mit einem Stromfluss (beispielsweise einem fortwährenden Stromfluss) durch die Überstromschutzvorrichtung unter dem Schwellenstrom CL. Insbesondere wird die Änderung des Leitungszustandes des Überstromschutzes durch eine positive Rückkopplungsschleife mit Wärmeleitung (oder Wärmeübertragung) zwischen der Überstromschutzvorrichtung und der Überspannungsschutzvorrichtung bewirkt. Der Strom, der durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird, führt zu einer Wärmeübertragung auf die Überspannungsschutzvorrichtung. Wird Wärme auf die Überspannungsschutzvorrichtung übertragen, so bewirkt der Überspannungsschutz, dass ein höherer Strompegel durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird, bis die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • 4A ist ein Graph, der einen Strom durch eine Überstromschutzvorrichtung darstellt, die in einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung vorhanden ist. Die Überstromschutzvorrichtung kann eine Überstromschutzvorrichtung sein, so beispielsweise eine Sicherung 210 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200, die in 2 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung in einem Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet sein oder dieser selbst sein.
  • Wie in 4A gezeigt ist, steigt der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung schnell beginnend annähernd zu der Zeit S1 an, bis der Strom bei dem Strom R ist, der über dem Schwellenstrom CL ist. Der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung kann schnell in Reaktion auf ein Überstromereignis ansteigen, so beispielsweise einen Wechsel des Leitungszustandes (beispielsweise einen Kurzschluss innerhalb einer Last). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung zwischen den Zeiten S1 und S2 annähernd bei dem Strom R, bis die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit S2 zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt), wobei zu dieser Zeit der Strom auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Strom) abfällt. Die Überstromschutzvorrichtung ist dafür ausgelegt, zu einem niedrigleitenden Zustand zu wechseln (sich beispielsweise offenzustellen), wenn der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung für wenigstens eine spezifizierte Zeitspanne über dem Schwellenstrom CL ist (der beispielsweise einen Nennstrom der Überstromschutzvorrichtung darstellen kann). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strom auf den Strom R auf Grundlage eines Widerstandes des das Überspannungsereignis bewirkenden Fehlers und/oder eines Leistungsversorgungswiderstandes begrenzt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Stromprofil, das zu dem Strom durch die Überstromschutzvorrichtung führt, der den Schwellenstrom CL übersteigt, von dem in 3A gezeigten verschieden sein.
  • Wie in 4A gezeigt ist, wechselt die Überstromschutzvorrichtung zu einem niedrigleitenden Zustand (stellt sich beispielsweise offen), nachdem der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung während der Zeitspanne 412 über dem Schwellenstrom CL ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechseln (sich beispielsweise offenstellen), wenn eine Temperatur der Überstromschutzvorrichtung bewirkt, dass wenigstens ein Abschnitt der Überstromschutzvorrichtung beispielsweise in Reaktion auf den durch die Überstromschutzvorrichtung fließenden Strom schmilzt. Damit kann die Zeitspanne, während der die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt) von dem Strompegel, der durch die Überstromschutzvorrichtung fließt, einer Größe der Überstromschutzvorrichtung, einer thermischen Leitfähigkeit der Überstromschutzvorrichtung, einem spezifischen Widerstand der Überstromschutzvorrichtung und/oder dergleichen mehr abhängen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, dass die Überstromschutzvorrichtung nach dem Strom für die Überstromschutzvorrichtungen des Schwellenstromes CL während einer Zeitspanne, die kürzer als die Zeitspanne 412 ist, oder während einer Zeitspanne, die länger als die Zeitspanne 412 ist, zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • 4B ist ein Graph zur Darstellung einer Temperatur eines Überspannungsschutzabschnittes (beispielsweise einer TVS-Vorrichtung), die in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung mit der in Verbindung mit 4A beschriebenen Überstromschutzvorrichtung integriert ist. 4C ist ein Graph zur Darstellung eines Stromes durch die Überspannungsschutzvorrichtung. Die Überspannungsschutzvorrichtung kann beispielsweise eine Zener-Diode sein, so beispielsweise eine Zener-Diode 220 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 von 2. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet oder dieser selbst sein.
  • Wie in 4B gezeigt ist, nimmt in Reaktion darauf, dass der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung auf den Strom R zunimmt (in 4A gezeigt), die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten S1 und S1 (beispielsweise durch Zunahme bei nahezu linearer Rate) zu. Insbesondere nimmt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten S1 und S2 in Reaktion auf die Wärme aus der Erzeugung durch die Überstromschutzvorrichtung in Reaktion auf den Strom R durch die Überstromschutzvorrichtung zu. Die Wärme kann thermisch beispielsweise durch eine Packung (beispielsweise ein Formteil bzw. Gussteil) geleitet werden, die zum Integrieren der Überstromschutzvorrichtung und der Überspannungsschutzvorrichtung in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung verwendet wird.
  • Nachdem die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit S2 zu dem niedrigleitenden Zustand (wie in 4A gezeigt ist) wechselt (sich beispielsweise offenstellt), beginnt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abzunehmen (nimmt beispielsweise asymptotisch ab), wie in 4B gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, da der Strom begrenzt ist oder nicht mehr durch die Überstromschutzvorrichtung (oder durch einen beliebigen Abschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung) fließt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, wenn sich der Überspannungsschutz durch Mechanismen wie beispielsweise Konvektion, Konduktion und/oder dergleichen mehr abkühlt. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbleibt die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand und wechselt nicht zu dem kurzgeschlossenen Zustand, da die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung die Schwellentemperatur BT nicht übersteigt.
  • Wie in 4C gezeigt ist, ist die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung während des Betriebes der Eingabeleistungsschutzvorrichtung annähernd konstant, bis die Überspannungsschutzvorrichtung zu der Zeit T4 zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt) (wie in 4A gezeigt ist). In Reaktion darauf, dass die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt), fällt die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) ab. Wie in 4C gezeigt ist, ist die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung unter einer Schwellenspannung VL der Überspannungsschutzvorrichtung. Die Schwellenspannungen VL der Überspannungsschutzvorrichtung können eine Spannung (beispielsweise eine Spannungsregulierungsgrenze, eine Klemmenspannung) sein, bei der die Überspannungsschutzvorrichtung durchschlägt (beispielsweise eine Durchschlagsspannung einer Zener-Diode), wenn die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung während des Betriebes der Eingabeleistungsschutzvorrichtung variieren (beispielsweise zunehmen, abnehmen).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann Wärme aus der Erzeugung durch die Überstromschutzvorrichtung in Reaktion auf den zunehmenden Strom durch die Überstromschutzvorrichtung (wie in 4A gezeigt ist) an die Überspannungsschutzvorrichtung übertragen werden. Die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung kann bewirken, dass die Überspannungsschutzvorrichtung zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt) und Strom zieht. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der durch die Überspannungsschutzvorrichtung gezogene Strom zu einem höheren Strom führen, der durch die Überstromschutzvorrichtung gezogen wird (im Vergleich zu dem im 4A gezeigten), und kann bewirken, dass die Überstromschutzvorrichtung vor der Zeit S2 zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt). Wie durch die in 3A bis 3D gezeigten Graphen und die in 4A und 4C gezeigten Graphen dargestellt ist, kann eine Änderung des Leitungszustandes (beispielsweise ein Sprengen) der Überstromschutzvorrichtung direkt durch einen Strom über dem Schwellenstrom CL der Überstromschutzvorrichtung bewirkt werden oder kann zu Anfang durch einen Strom unter dem Schwellenstrom CL ausgelöst werden (und zwar über die Schleife mit positiver Rückkopplung gemäß vorstehender Erläuterung).
  • 5A ist ein Graph zur Darstellung einer Spannung einer Überspannungsschutzvorrichtung, die in eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung integriert ist. Die Überspannungsschutzvorrichtung kann beispielsweise eine Zener-Diode sein, so beispielsweise eine Zener-Diode 220 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 von 2. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Überspannungsschutzabschnitt 120 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet oder dieser selbst sein.
  • Wie in 5A gezeigt ist, nimmt die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung beginnend annähernd zu der Zeit U1 zu, bis die Spannung annähernd zu der Zeit U2 bei der Schwellenspannung VL ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbleibt die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand und wechselt nicht zu dem kurzgeschlossenen Zustand. Die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung kann in Reaktion auf das Überspannungsereignis zunehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten U2 und U3 annähernd bei der Schwellenspannung VL befindlich, bis die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit U3 zu einem niedrigleitenden Zustand (in 5B gezeigt) wechselt (sich beispielsweise offenstellt), wobei zu dieser Zeit die Spannung auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) abfällt. Die Schwellenspannung VL der Überspannungsschutzvorrichtung kann eine Spannung sein (beispielsweise eine Spannungsregulierungsgrenze, eine Klemmenspannung), bei der die Überspannungsschutzvorrichtung durchschlägt (beispielsweise eine Durchschlagsspannung einer Zener-Diode), wenn die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Spannungsprofil, das zu einer Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung führt, die die Schwellenspannung VL übersteigt, von der in 5A gezeigten verschieden sein.
  • 5B ist ein Graph zur Darstellung eines Stromes durch eine Überstromschutzvorrichtung, die in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung mit der in Verbindung mit 5A beschriebenen Überspannungsschutzvorrichtung beinhaltet ist. Die Überstromschutzvorrichtung kann eine Überstromschutzvorrichtung sein, so beispielsweise eine Sicherung 210 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 200 von 2. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überstromschutzvorrichtung in einem Überstromschutzabschnitt 110 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 100 von 1 beinhaltet oder dieser selbst sein.
  • Wie in 5B gezeigt ist, nimmt ein Strom durch die Überstromschutzvorrichtung beginnend annähernd zu der Zeit U1 zu, bis der Strom annähernd zu der Zeit U2 bei dem Strom V ist, wobei der Strom über dem Schwellenstrom CL ist. Der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung kann schnell in Reaktion auf die zunehmende Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung in Reaktion auf das Überspannungsereignis zu nehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung zwischen den Zeiten U2 und U3 annähernd bei dem Strom R, bis sich die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit U3 offenstellt, wobei zu dieser Zeit der Strom auf Null (oder einen vergleichsweise niedrigen Wert) abfällt. Die Überstromschutzvorrichtung ist dafür ausgelegt, zu dem niedrigleitenden Zustand zu wechseln (sich beispielsweise offenzustellen), wenn der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung für wenigstens eine spezifizierte Zeitspanne über dem Schwellenstrom CL ist (der beispielsweise einen Nennstrom der Überstromschutzvorrichtung darstellen kann). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strom auf den Strom V begrenzt, da dies der Strom ist, der gezogen wird, um die Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung bei der Schwellenspannung VL der Überspannungsschutzvorrichtung zu deckeln (cap).
  • Ähnlich zu den vorbeschriebenen Überstromschutzvorrichtungen ist die Überstromschutzvorrichtung dafür ausgelegt, zu dem niedrigleitenden Zustand zu wechseln (sich beispielsweise offenzustellen), nachdem der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung während einer endlichen Zeitspanne über dem Schwellenstrom CL ist. Wie in 5A und 5B gezeigt ist, sind die Überspannungsschutzvorrichtung und die Überstromschutzvorrichtung dafür ausgelegt, dass dann, wenn die Spannung an der Überspannungsvorrichtung bei der Schwellenspannung ist, der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung bewirkt, dass die Überstromschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt). Mit anderen Worten, die Überspannungsschutzvorrichtung und die Überstromschutzvorrichtung sind kollektiv dafür ausgewählt, dass die Überstromschutzvorrichtung bei einer gewünschten Spannung an der Überspannungsschutzvorrichtung zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Strom für die Überstromschutzvorrichtung proportional mit der Spannungszunahme an der Überspannungsschutzvorrichtung von 5A zu. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann dann, wenn eine mit der Eingabeleistungsschutzvorrichtung gekoppelte Last eine aktive Last (anstelle einer widerstandsbehafteten bzw. resistiven Last) ist, das Stromprofil durch die Überstromschutzvorrichtung von dem in 5B gezeigten verschieden sein.
  • 5C ist ein Graph zur Darstellung einer Temperatur eines Überspannungsschutzabschnittes (beispielsweise einer TVS-Vorrichtung), die in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung mit der in 5A und 5B beschriebenen Überstromschutzvorrichtung integriert ist. Wie in 5C gezeigt ist, nimmt in Reaktion darauf, dass der Strom durch die Überstromschutzvorrichtung auf den Strom V ansteigt (in 5B gezeigt) die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung (beispielsweise mit einer linearen Rate) zwischen den Zeiten U1 und U2 zu, übersteigt die Schwellentemperatur BT der Überspannungsschutzvorrichtung jedoch nicht. Insbesondere nimmt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung zwischen den Zeiten U1 und U3 in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung durch die Überstromschutzvorrichtung in Reaktion auf den Strom V durch die Überstromschutzvorrichtung zu. Die Wärme kann thermisch beispielsweise durch eine Packung (beispielsweise ein Formteil bzw. Gussteil) oder eine beliebige andere Vorrichtungsstruktur thermisch geleitet werden, die zum Integrieren der Überstromschutzvorrichtung und der Überspannungsschutzvorrichtung in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung verwendet wird.
  • Nachdem die Überstromschutzvorrichtung zu der Zeit U3 zu dem niedrigleitenden Zustand (wie in 5B gezeigt ist) wechselt (sich beispielsweise offenstellt), beginnt die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abzunehmen (nimmt beispielsweise asympthotisch ab), wie in 5C gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, da der Strom begrenzt ist oder nicht mehr durch die Überstromschutzvorrichtung (oder durch einen beliebigen Abschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung) fließt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung abnehmen, wenn sich der Überspannungsschutz durch Mechanismen wie Konvektion, Konduktion und/oder dergleichen mehr abkühlt. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbleibt die Überspannungsschutzvorrichtung in dem Spannungsregulierungszustand und wechselt nicht zu dem kurzgeschlossenen Zustand, da die Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung die Schwellentemperatur BT nicht übersteigt.
  • 6A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer oberen Querschnittsansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600. 6B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenquerschnittsansicht der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 von 6A. Die Seitenquerschnittsansicht der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 von 6B ist entlang der Linie P1 aufgeschnitten, was in 6A als gestrichelte Linie gezeigt ist. Die obere Querschnittsansicht der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 von 6A ist entlang der Linie P2 aufgeschnitten, was in 6B als gestrichelte Linie gezeigt ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel von 6A und 6B beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 eine Sicherung 610, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 620, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 610 durch einen Draht festgelegt, der mit einem Eingabeanschluss 602 gekoppelt (mittels Draht verbunden) und mit einer Metallplatte 624 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) ist, die ein Teil der Zener-Diode 620 ist.
  • Mit anderen Worten, die Sicherung 610 kann eine Drahtverbindungssicherung (wire bond fuse) sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 610 von einem beliebigen Sicherungstyp sein. Die Sicherung kann beispielsweise eine Sicherung mit schmaler Metallstruktur oder eine diodenaufgebrachte Sicherungsschicht sein oder kann unter Verwendung einer anderen Technologie gebildet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 610 aus einem beliebigen Typ von Material gebildet sein, so beispielsweise aus Aluminium, Zinn, Kupfer, Blei, Messing, Bronze, Nichrome und/oder dergleichen mehr.
  • Wie in 6A gezeigt ist, kann die Zener-Diode 620 mit einem Ausgabeanschluss 604 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 über Leiter 630 gekoppelt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel beinhalten die Leiter 630 zwei separate Leiter (das heißt zwei separate Drähte). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jeder der Leiter 630 aus demselben Material wie die Sicherung 610 gefertigt sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Leiter 630 mehr oder weniger Drähte als in 6A gezeigt beinhalten.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jeder der Leiter 630 annähernd (das heißt im Wesentlichen) dieselbe Größe, dasselbe Material und denselben Widerstand wie die Sicherung 610 aufweisen. Da die Leiter 610 zwei separate Drähte beinhalten und die Sicherung 610 aus einem Draht gefertigt ist, stellt sich die Sicherung 610 offen, bevor sich die Leiter 610 in Reaktion darauf offenstellen, dass der Strom zwischen dem Eingabeanschluss 602 und dem Ausgabeanschluss 604 über die Sicherung 610 und die Leiter 630 fließt. Die Sicherung 610 stellt sich offen, bevor sich die Leiter 630 offenstellen, da die Querschnittsfläche (und der Widerstand) bei der Sicherung 610 kleiner als die kollektive Querschnittsfläche (und der Widerstand) der Leiter 630 ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Ausgabeanschluss 604 mit der Zener-Diode 620 unter Verwendung einer Vorrichtung (oder einer Verbindung oder Verbindungen), die von den in 6A gezeigten Leitern 630 verschieden ist, gekoppelt sein. Beispiele für eine andere Vorrichtung (oder eine Verbindung oder Verbindungen) zwischen der Zener-Diode 620 und dem Ausgabeanschluss 604 sind in 7A bis 8B gezeigt.
  • Wie in 6B gezeigt ist, beinhaltet die Zener-Diode 620 einen Halbleiter 621, der einen PN-Übergang 622 aufweist. Die Metallplatte 624 ist an einem oberen Abschnitt des Halbleiters 621 angeordnet, und eine Metallplatte 626 ist an dem unteren Abschnitt des Halbleiters 621 angeordnet. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatte 624 und/oder die Metallplatte 626 durch Metall festgelegt sein, das auf dem Halbleiter 621 unter Verwendung eines Halbleiterbearbeitungsmittels angeordnet (beispielsweise aufgesputtert) wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatte 624 und/oder die Metallplatte 626 gegebenenfalls den gesamten oberen Abschnitt und/oder unteren Abschnitt des Halbleiters 621 bedecken. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatte 624 und/oder die Metallplatte 626 an dem Halbleiter 621 angeordnet werden, bevor der Halbleiter 621 zu einem einzigen Chip zerschnitten wird (beispielsweise mittels eines Schneidens unter Verwendung einer Säge), wobei der Chip in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 beinhaltet sein kann. Wie in 6B gezeigt ist, ist der PN-Übergang der Zener-Diode 620 näher an dem oberen Abschnitt des Halbleiters 621 als dem unteren Abschnitt des Halbleiters 621 befindlich.
  • Wie in 6B gezeigt ist, ist die Zener-Diode 620 direkt mit einem Masseanschluss 606 über die Metallplatte 626 gekoppelt. Obwohl dies in 6A oder 6B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 620 mit dem Masseanschluss 606 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise über einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • Wie in 6A und 6B gezeigt ist, sind die Zener-Diode 620, der Leiter 630 und die Anschlüsse (das heißt der Eingabeanschluss 602, der Ausgabeanschluss 604, der Masseanschluss 606) in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 integriert. Insbesondere sind diese Komponenten innerhalb eines Behälters 650 angeordnet, der ein Gussteil bzw. Formteil 652 beinhaltet, das um die Komponenten herum ausgebildet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Behälter 650 und das Gussteil bzw. Formteil 652 kollektiv eine Packung festlegen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Komponenten zusätzlich zu den vorerwähnten in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 aufgenommen sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Komponenten in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 integriert sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Behälter 650 eine Abdeckung (beispielsweise einen Deckel, einen unteren Abschnitt) aufweisen, der über den Komponenten angeordnet wird, nachdem die Komponenten innerhalb wenigstens eines Abschnittes des Behälters 650 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen können sich einige oder mehrere der Anschlüsse über die Grenzen des Behälters 650 hinaus erstrecken.
  • Wie in 6B gezeigt ist, ist jeder der Anschlüsse mit einem Pin gekoppelt, der verwendet werden kann, um die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 beispielsweise in eine Leiterplatte (Printed Circuit Board PCB) einzuführen. Insbesondere ist der Eingabeanschluss 602 mit einem Pin 612 gekoppelt, der Ausgabeanschluss 604 ist mit dem Pin 614 gekoppelt, und der Masseanschluss 606 ist mit dem Pin 616 gekoppelt. Ein Beispiel für Sockel einer Leiterplatte, in die der Eingabeleistungsschutzabschnitt 600 eingeschoben (das heißt eingesteckt) werden kann, ist in 10 gezeigt. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der eine oder die mehreren Anschlüsse mit einem anderen Typ von Verbinder (im Vergleich zu Pins) gekoppelt sein, der zum Koppeln der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 mit einer Platte verwendet werden kann, so beispielsweise einer Kugel. Bei einigen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere der Anschlüsse gegebenenfalls nicht mit Pins (wie gezeigt) oder Kugeln gekoppelt sein, sondern können mit einer Platte oder mit einem Pad gekoppelt sein, das an eine Platte gelötet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere der Pins optional weggelassen werden.
  • 7A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung. 7B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 7A. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 700 beinhaltet eine Sicherung 710, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 700, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 710 durch einen Draht festgelegt, der mit einem Eingabeanschluss 702 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) und mit einer Metallplatte 724 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) ist, die Teil der Zener-Diode 720 ist. Mit anderen Worten, die Sicherung 710 kann eine Drahtverbindungssicherung sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 710 ein beliebiger Typ von Sicherung sein (beispielsweise eine Sicherung mit schmaler Metallstruktur, eine diodeinterne Sicherungsschicht).
  • Wie in 7A gezeigt ist, kann die Zener-Diode 720 mit einem Ausgabeanschluss 704 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 700 über einen leitenden Clip 760 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 760 aus einem beliebigen Typ eines leitenden Materials bestehen, so beispielsweise aus Aluminium, Gold und/oder dergleichen mehr. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 760 aus demselben Material wie die Sicherung 710 bestehen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 760 dafür ausgelegt sein (beispielsweise durch seine Geometrie, thermische Masse und/oder den Materialtyp des leitenden Clips 760), dass sich die Sicherung 760 offenstellt, bevor sich der leitende Clip 760 in Reaktion darauf offenstellt, dass Strom durch den Eingabeanschluss 702 und den Ausgabeanschluss 704 über die Sicherung 710 und den leitenden Clip 760 fließt. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel stellt sich beispielsweise die Sicherung 710 offen, bevor sich der leitende Clip 760 offenstellt, da die Querschnittsfläche (und der Widerstand) der Sicherung 710 kleiner als die kollektive Querschnittsfläche (und der Widerstand) des leitenden Clips 760 sein können.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Verwendung des leitenden Clips 760 den Umgang mit vergleichsweise hohen Energiepulsen vereinfachen, da der leitende Clip 760 eine vergleichsweise große Masse aufweisen kann (beispielsweise eine große Querschnittsfläche), die beispielsweise mit der Zener-Diode 720 und/oder dem Ausgabeanschluss 704 gekoppelt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 760 eine vergleichsweise große Masse aufweisen, die als Wärmesenke (beispielsweise als thermische Wärmesenke) für die Zener-Diode 720 und/oder den Ausgabeanschluss 740 wirkt. Daher kann die Zener-Diode 720 eine höhere Leistungskomponente als in demjenigen Fall sein, wenn ein Leiter, der kleiner als der leitende Clip 760 ist, mit der Zener-Diode 720 gekoppelt wäre.
  • Wie in 7B gezeigt ist, beinhaltet die Zener-Diode 720 einen Halbleiter 721, der einen PN-Übergang 722 aufweist. Die Metallplatte 724 ist an einem oberen Abschnitt des Halbleiters 721 angeordnet, während eine Metallplatte 726 an einem unteren Abschnitt des Halbleiters 721 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatte 724 und/oder die Metallplatte 726 durch Metall festgelegt sein, das auf dem Halbleiter 721 unter Verwendung eines Halbleiterbearbeitungsverfahrens angeordnet (beispielsweise aufgesputtert) ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen bedecken die Metallplatte 724 und/oder die Metallplatte 726 gegebenenfalls nicht den gesamten oberen Abschnitt oder unteren Abschnitt des Halbleiters 721. Obwohl dies in 7B nicht gezeigt ist, kann der PN-Übergang der Zener-Diode 720 näher an dem unteren Abschnitt des Halbleiters 721 als der obere Abschnitt des Halbleiters 721 sein.
  • Wie in 7B gezeigt ist, ist die Zener-Diode 720 direkt mit einem Masseanschluss 706 über die Metallplatte 726 gekoppelt. Obwohl dies in 7A oder 7B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 720 mit dem Masseanschluss 706 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • Obwohl dies in 7A oder 7B nicht gezeigt ist, können die Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 7A und 7B in eine Packung integriert sein, die ähnlich zu der in 6A und 6B gezeigten ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Komponenten über die vorerwähnten hinausgehend in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung beinhaltet sein.
  • 8A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung. 8B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 8A. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 800 beinhaltet eine Sicherung 810, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 820, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 810 durch einen Draht festgelegt, der mit einem Eingabeanschluss 802 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) ist und kann eine Drahtverbindungssicherung sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 810 ein beliebiger Typ von Sicherung sein (beispielsweise eine Sicherung mit schmaler Metallstruktur, eine diodenaufgebrachte Sicherungsschicht).
  • Wie in 8B gezeigt ist, beinhaltet die Zener-Diode 820 einen Halbleiter 821, der einen PN-Übergang 822 beinhaltet (der mit einem Halbleiter vom p-Typ und einem Halbleiter von n-Typ gebildet ist). Die Metallplatte 824 ist an einem oberen Abschnitt des Halbleiters 821 angeordnet, während eine Metallplatte 826 an dem unteren Abschnitt des Halbleiterabschnittes 821 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatte 824 und/oder die Metallplatte 826 durch Metall festgelegt sein, das auf dem Halbleiter 821 unter Verwendung von Halbleiterverarbeitungstechniken angeordnet (beispielsweise aufgesputtert) wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen bedecken die Metallplatte 824 und/oder die Metallplatte 826 gegebenenfalls nicht den gesamten oberen Abschnitt oder unteren Abschnitt des Halbleiters 821.
  • Wie in 8B gezeigt ist, ist (im Gegensatz zu den in Verbindung mit 6B und 7B beschriebenen PN-Übergängen) der PN-Übergang der Zener-Diode 820 näher an dem unteren Abschnitt des Halbleiters 821 als dem oberen Abschnitt des Halbleiters 821. Damit ist die in 8B gezeigte Zener-Diode 820 im Vergleich zu der in 6B und 7B gezeigten Zener-Diode umgedreht.
  • Da die Zener-Diode 820 (im Vergleich zu den oben dargestellten PN-Übergängen) umgedreht ist, ist der PN-Übergang der Zener-Diode 820 vergleichsweise nahe an dem Ausgabeanschluss 804, wobei der PN-Übergang der Zener-Diode 820 vergleichsweise nahe an einer Leiterplatte sein kann, auf die die Zener-Diode 820 während der Verbindung aufgekoppelt sein kann. Entsprechend können Komponenten (beispielsweise Durchsteiger, Kupferdrähte oder Bahnen) der Leiterplatte als thermische Wärmesenken verwendet werden, um Wärme von dem PN-Übergang der Zener-Diode 820 (die vergleichsweise empfindlich gegenüber Temperatur sein kann) wegzuziehen. Damit kann die Leistungsverarbeitung der Zener-Diode 820 auf erwünschte Weise vergrößert werden.
  • Wie in 8B gezeigt ist, ist ein Ausgabeanschluss 804 mit einem unteren Abschnitt der Zener-Diode 820 gekoppelt. Insbesondere ist die Metallplatte 826 der Zener-Diode 820 mit dem Ausgabeanschluss 804 gekoppelt. Die Sicherung 810 ist zwischen dem Eingabeanschluss 802 und dem Ausgabeanschluss 804 (an einem Abschnitt 803 des Ausgabeanschlusses 804) gekoppelt. Zudem ist, wie in 8B gezeigt ist, die Zener-Diode 820 mit einem Masseanschluss 806 über einen leitenden Clip 860 verbunden (der derselbe wie der in 7A und 7B gezeigte leitende Clip 760 oder ähnlich hierzu sein kann). Dies steht im Gegensatz zu den in 7B gezeigten Komponenten, wo die Zener-Diode 720 mit dem Ausgabeanschluss 704 über den leitenden Clip 760 gekoppelt ist und die Zener-Diode 720 mit dem Masseanschluss 706 über die Metallplatte 726 gekoppelt ist.
  • Obwohl dies in 8A oder 8B nicht gezeigt ist, können die Komponenten der in 8A und 8B gezeigten Eingabeleistungsschutzvorrichtung in eine Packung integriert sein, die ähnlich zu der in 6A und 6B gezeigten ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Komponenten über die vorerwähnten hinausgehend in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung beinhaltet sein. Obwohl dies in 8A oder 8B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 820 mit dem Masseanschluss 806 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • 9A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung. 9B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der in 9A gezeigten Eingabeleistungsschutzvorrichtung. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 900 beinhaltet eine Sicherung 910, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 920, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Wie in 9A gezeigt ist, kann die Zener-Diode 920 mit einem Ausgabeanschluss 904 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 900 über einen leitenden Clip 960 (der derselbe wie der vorbeschriebene leitende Clip oder ähnlich hierzu sein kann) gekoppelt sein. Wie in 9B gezeigt ist, ist ein erster Abschnitt der Sicherung 910 mit einem Eingabeanschluss 902 unter Verwendung eines leitenden Clips 962 gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt), während ein zweiter Abschnitt der Sicherung 910 mit dem leitenden Clip 960 (und dem Ausgabeanschluss 904) gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt) ist.
  • Wie in 9B gezeigt ist, beinhaltet die Zener-Diode 920 einen Halbleiter 921, der einen PN-Übergang 922 aufweist. Eine Metallplatte 924 ist an einem oberen Abschnitt des Halbleiters 921 angeordnet, und eine Metallplatte 926 ist an einem unteren Abschnitt des Halbleiters 921 angeordnet. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der PN-Übergang 922, die Metallplatte 924 und/oder die Metallplatte 926 ähnlich zu den vorbeschriebenen sein.
  • Wie in 9B gezeigt ist, ist die Zener-Diode 920 direkt mit einem Masseanschluss 906 über die Metallplatte 926 gekoppelt. Obwohl dies in 9A oder 9B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 920 mit dem Masseanschluss 906 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 910 durch eine Bearbeitungsschicht (beispielsweise eine Metallschicht) festgelegt, die auf einem Halbleiter 921 der Zener-Diode 920 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 910 unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken hergestellt werden. So kann beispielsweise bei einigen Ausführungsbeispielen die Sicherung 910 durch ein Metall festgelegt sein, das auf den Halbleiter 921 der Zener-Diode 920 unter Verwendung einer Sputtertechnik aufgebracht wird. Mit anderen Worten, die Sicherung 910 und die Zener-Diode 920 können beide innerhalb eines gemeinsamen Siliziumsubstrates unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken gebildet werden.
  • Obwohl dies in 9A oder 9B nicht gezeigt ist, können die Komponenten der in 9A und 9B gezeigten Eingabeleistungsschutzvorrichtung in eine Packung integriert sein, die ähnlich zu der in 6A und 6B gezeigten ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die zusätzlichen Komponenten zusätzlich zu den vorerwähnten in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung beinhaltet sein.
  • 10 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Überstromschutzsockels 1003 und eines Überspannungsschutzsockels 1005. Der Überspannungsschutzsockel 1003 beinhaltet ein Pad 1002 und ein Pad 1004. Der Überspannungsschutsockel 1005 beinhaltet ein Pad 1006 und ein Pad 1008. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Überstromschutzabschnitt 1003 und der Überspannungsschutzabschnitt 1005 Standardsockel sein, in die standardkonforme (beispielsweise der Standardgröße entsprechende) diskrete Komponenten eingeführt werden können. Elektrische Verbindungen zwischen und von den Pads her (beispielsweise zwischen dem Pad 1004 und dem Pad 1008) sind in 10 gezeigt.
  • So kann beispielsweise eine eine Standardgröße aufweisende und eine diskrete Komponente umfassende Überspannungsschutzvorrichtung, so beispielsweise eine Zener-Diode, in den Sockel 1005 über die Pads 1006 und 1008 eingeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die eine diskrete Komponente umfassende Überspannungsschutzvorrichtung in einer SMB-Packung befindlich sein. Eine eine Grundfläche mit Standardgröße aufweisende und eine diskrete Komponente umfassende Überspannungsschutzvorrichtung ist als Umriss 1020 gezeigt. Auf ähnliche Weise kann eine eine Standardgröße aufweisende und eine diskrete Komponente umfassende Überstromschutzvorrichtung, so beispielsweise eine Sicherung, in den Sockel 1003 über die Pads 1002 und 1004 eingeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die eine diskrete Komponente umfassende Überstromschutzvorrichtung in einer 0402-Packung befindlich sein. Eine eine Grundfläche mit Standardgröße aufweisende und eine diskrete Komponente umfassende Überstromschutzvorrichtung ist als Umriss 1030 gezeigt.
  • Wie in 10 gezeigt ist, kann eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung (die einen Überstromschutzabschnitt und einen Überspannungsschutzabschnitt integriert), so beispielsweise die vorbeschriebene, verwendet werden, um separate eine diskrete Komponente umfassende Überspannungsschutz- und Überstromschutzvorrichtungen zu ersetzen. Eine Grundfläche einer in wenigstens einen Abschnitt der Überspannungsschutzvorrichtung 1005 und der Überstromschutzvorrichtung 1003 eingeführte Eingabeleistungsschutzvorrichtung ist als Umriss 1000 gezeigt. Wie in 10 gezeigt ist, ist, da die Eingabeleistungsschutzvorrichtung eine drei Anschlüsse umfassende Vorrichtung sein kann, die Eingabeleistungsschutzvorrichtung gegebenenfalls nicht in wenigstens einen Abschnitt des Überspannungsschutzsockels 1005 und/oder des Überstromschutzsockels 1003 eingeführt. Bei dem in 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung nicht in das Pad 1008 eingeführt.
  • Wie in 10 dargestellt ist, kann eine Eingabeleistungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, in Standardsockel eingeführt zu werden, die mit eine diskrete Komponente umfassenden Überspannungsschutzvorrichtungen und/oder Überstromschutzvorrichtungen in Verbindung stehen. Damit kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, separate eine diskrete Komponente umfassende Überspannungsschutzvorrichtungen und/oder Überstromschutzvorrichtungen zu ersetzen.
  • 11 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Verwendung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung ähnlich zu irgendeiner der vorbeschriebenen Eingabeleistungsschutzvorrichtungen oder auch gleich hierzu sein. In 11 bezeichnet:
    Block 1100: Aufnehmen eines Stromes an einem Überstromschutzabschnitt einer Eingabeleistungsvorrichtung;
    Block 1110: Übertragen von Wärme von dem Überstromschutzabschnitt der Vorrichtung zu einem Überspannungsschutzabschnitt der Vorrichtung, bis der Überspannungsschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt;
    Block 1120: Ziehen eines Stromes durch den Überspannungsschutzabschnitt der Vorrichtung, bis der Überstromschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von einem hochleitenden Zustand zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt.
  • Insbesondere wird ein Strom an einem Überstromschutzabschnitt einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung aufgenommen (Block 1100). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung eine Sicherung sein (beispielsweise eine Drahtverbindungssicherung, eine Sicherung, die unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken hergestellt wird) oder auch ein anderer Typ von Überstromschutzvorrichtung. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der an dem Überstromschutzabschnitt aufgenommene Strom durch den Überstromschutzabschnitt vorhanden sein und kann unter einem Schwellenstrom (beispielsweise einem Nennstrom) des Überstromschutzabschnittes liegen.
  • Wärme aus dem Überstromschutzabschnitt der Vorrichtung wird zu einem Überspannungsschutzabschnitt der Vorrichtung übertragen, bis der Überspannungsschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt) (Block 1110). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung ein beliebiger Typ von Übergangsspannungsunterdrückungsvorrichtung sein, so beispielsweise eine Zener-Diode, die einen thermischen Durchschlag erfährt. Die Wärme kann auf den Überspannungsschutzabschnitt übertragen werden, bis eine Temperatur des Überspannungsschutzabschnittes eine Schwellentemperatur (die auch als Schwellendurchschlagstemperatur bezeichnet wird) übersteigt und der Überspannungsschutzabschnitt von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt in die Eingabeleistungsschutzvorrichtung mit der Überspannungsschutzvorrichtung integriert sein (beispielsweise darin gepackt sein), damit die Wärme zwischen dem Überstromschutzabschnitt und dem Überspannungsschutzabschnitt übertragen werden kann. Mit anderen Worten, der Überspannungsschutzabschnitt und der Überstromschutzabschnitt können in eine diskrete Komponente integriert sein, die beispielsweise eine Rechenvorrichtung sein kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Wärme über ein Formteil bzw. Gussteil, das zwischen dem Überspannungsschutzabschnitt und dem Überstromschutzabschnitt injiziert ist, übertragen werden.
  • Sobald der thermische Durchschlag auftritt, wird ein Strom durch den Überspannungsschutzabschnitt der Vorrichtung gezogen, bis der Überspannungsschutzabschnitt der Vorrichtung von einem hochleitenden Zustand zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt) (Block 1120). Der Strom kann durch den Überspannungsschutzabschnitt in Reaktion darauf gezogen werden, dass der Überspannungsschutzabschnitt von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt (sich beispielsweise kurzschließt). Der Strom, der durch den Überspannungsschutzabschnitt gezogen wird, kann durch den Überstromschutzabschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung gezogen werden, bis der Überstromschutzabschnitt von dem hochleitenden Zustand zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann, wenn der Überstromschutzabschnitt eine Sicherung ist, die Sicherung schmelzen und eine offene Schaltung bilden, wenn die Sicherung von dem hochleitenden Zustand zu dem niedrigleitenden Zustand wechselt (sich beispielsweise offenstellt).
  • 12 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung. Das in 12 gezeigte Verfahren kann zur Herstellung einer oder mehrerer der vorbeschriebenen Eingabeleistungsschutzvorrichtungen verwendet werden. Das in 12 gezeigte Verfahren kann beispielsweise zur Herstellung der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 600 verwendet werden, die in 6A und 6B gezeigt ist.
  • Wie in 12 gezeigt ist, wird ein Überspannungsschutzabschnitt in einen Behälter eingeführt (Block 1200). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt eine Übergangsspannungsunterdrückungsvorrichtung sein oder eine solche beinhalten. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt ein beliebiger Typ von Überspannungsschutzvorrichtung sein, so beispielsweise eine Zener-Diode.
  • Ein Überstromschutzabschnitt wird in den Behälter eingeführt (Block 1210). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt eine Drahtverbindungssicherung oder eine polysiliziumbasierte Sicherung sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Überspannungsschutzabschnitt und der Überstromschutzabschnitt auch als Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung bezeichnet werden.
  • Der Überstromschutzabschnitt wird mit dem Überspannungsschutzabschnitt gekoppelt (beispielsweise thermisch gekoppelt) (Block 1220). Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann ein Abschnitt des Überstromschutzabschnittes mit dem Überspannungsschutzabschnitt mittels Draht verbunden oder auf andere Weise elektrisch gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt mit dem Metall gekoppelt sein, das auf dem Überspannungsschutzabschnitt angeordnet oder ein Teil hiervon ist.
  • Ein Formteil bzw. Gussteil wird in den Behälter um den Überspannungsschutzabschnitt und den Überstromschutzabschnitt herum (Block 1230) eingeführt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Formteil bzw. Gussteil in den Behälter hinein um den Überspannungsschutzabschnitt und den Überstromschutzabschnitt herum injiziert bzw. eingespritzt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Formteil bzw. Gussteil dafür ausgelegt sein, Wärme zwischen dem Überspannungsschutzabschnitt und dem Überstromschutzabschnitt während eines Betriebes des Überspannungsschutzabschnittes und/oder des Überstromschutzabschnittes zu übertragen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können das Formteil bzw. Gussteil und der Behälter kollektiv wenigstens einen Abschnitt einer Packung festlegen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Abdeckung mit dem Behälter gekoppelt werden, nachdem das Formteil bzw. Gussteil in den Behälter eingeführt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist ein Formteil bzw. Gussteil gegebenenfalls nicht in den Behälter eingeführt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Block 1230 in dem Prozess, der zur Herstellung einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung verwendet wird, weggelassen werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird kein Formteil bzw. Gussteil verwendet, sondern es wird eine Kopplung (beispielsweise eine thermische Kopplung durch zusätzliche Siliziuminfrastrukturen oder andere Vorrichtungsstrukturen erreicht.
  • 13A ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf wenigstens einen Abschnitt einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300. 13B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der in 13A gezeigten Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300.
  • Bei dem in 13A und 13B gezeigten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300 eine Sicherung 1310, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 1320, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Sicherung 1310 eine eingebettete Dünnfilmmetallsicherung oder eine elektronische Polysiliziumsicherungsstruktur (E-Sicherung) sein. So weist die in 13A gezeigte Sicherung 1310 beispielsweise eine Hundeknochenstruktur auf und kann beispielsweise ein Wolframmetall sein oder beinhalten, das auf einem Polysiliziumsubstrat aufgebracht ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300 einen anderen Überstromschutzabschnitt als die Sicherung 1310 beinhalten, so beispielsweise mehrere parallele Sicherungsstrukturen, und/oder einen anderen Überspannungsschutzabschnitt als die Zener-Diode 1320.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein unterer Abschnitt 1312 der Sicherung 1310 mit einem Eingabeanschluss 1302 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden), und ein oberer Abschnitt 1314 der Sicherung 1310 ist mit einem Ausgabeanschluss 1304 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden). Insbesondere ist der untere Abschnitt 1312 der Sicherung 1310 mit dem Eingabeanschluss 1302 mit Leitern 1332 gekoppelt, während der obere Abschnitt 1314 der Sicherung 1310 mit dem Ausgabeanschluss 1304 mit Leitern 1330 gekoppelt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leiter 1330, 1332 dafür ausgelegt, dass die Leiter 1330, 1332 nicht schmelzen, bevor die Sicherung 1310 schmilzt (beispielsweise aufspringt). Bei diesen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere leitende Clips anstelle von oder in Verbindung mit den Leitern 1330, 1332 verwendet werden.
  • Obwohl dies in 13B nicht gezeigt ist, kann die Zener-Diode 1320 einen Halbleiter, einen PN-Übergang und einen oder mehrere Metallschichten beinhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine isolierte Schicht 1324 (die eine thermisch und elektrisch isolierende Schicht ist) zwischen der Sicherung 1310 und der Zener-Diode 1320 angeordnet. Wie in 13B gezeigt ist, ist die Zener-Diode 1320 direkt mit einem Masseanschluss 1306 gekoppelt. Obwohl dies in 13A oder 13B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 1320 mit dem Masseanschluss 1306 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein. Obwohl dies in 13A oder 13B nicht gezeigt ist, kann die Sicherung 1310 mit der Zener-Diode 1320 unter Verwendung eines oder mehrerer leitender Durchsteiger (vias) (beispielsweise Metalldurchsteiger) durch die Isolierschicht 1324 hindurch gekoppelt sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Sicherung 1310, die Zener-Diode 1320, die Leiter 1330, 1332 und die Anschlüsse (das heißt der Eingabeanschluss 1302, der Ausgabeanschluss 1304, der Masseanschluss 1306 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300) in eine einzige Packung integriert sein. Insbesondere können diese Komponenten beispielsweise innerhalb eines (nicht gezeigten) Behälters angeordnet sein, der ein Formteil bzw. Gussteil beinhaltet, das um die Komponenten herum ausgebildet ist.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere leitende Platten (beispielsweise Metallplatten) auf der Sicherung 1310 angeordnet sein. Die leitende Platte oder die leitenden Platten können als Wärmesenke für die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1300 wirken. Bei derartigen Ausführungsbeispielen können die Leiter 1330, 1332 elektrisch mit der Sicherung 1310 über die leitende Platte oder die leitenden Platten verbunden sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die leitende Platte oder die leitenden Platten dafür ausgelegt sein, Wärme gleichmäßiger über die Sicherung 1310 zu verteilen (beispielsweise gleichmäßiger über den oberen Abschnitt 1314 und/oder den unteren Abschnitt 1312 der Sicherung 1310), als dies andernfalls ohne leitende Platte oder leitende Platten möglich sein würde. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die leitende Platte oder die leitenden Platten (bei einer Betrachtung von der Seite her) eine Dicke aufweisen, die größer oder kleiner als eine Dicke (bei einer Betrachtung von der Seite her) der Sicherung 1310 ist.
  • Wenn mehrere leitende Platten auf der Sicherung 1310 angeordnet sind, können die leitenden Platten voneinander separiert oder elektrisch verbunden sein. So kann beispielsweise eine erste leitende Platte über dem oberen Abschnitt 1314 der Sicherung 1310 angeordnet (und damit gekoppelt) sein, während eine zweite leitende Platte über dem unteren Abschnitt 1312 der Sicherung 1310 angeordnet (und damit gekoppelt) ist.
  • 14 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1400 ähnlich zu der in 13A und 13B gezeigten Eingabeleistungsschutzvorrichtung. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1400 beinhaltet eine Sicherung 1410, die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 1420, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Sicherung 1410 eine eingebettete Dünnfilmmetallsicherung oder eine elektronische Polysiliziumstruktur (E-Sicherung) sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die in 14 gezeigte Sicherung 1410 eine Hundeknochenstruktur aufweisen und kann beispielsweise ein Wolframmetall sein oder beinhalten, das auf einem Polysiliziumsubstrat aufgebracht ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1400 einen anderen Überstromschutzabschnitt als die Sicherung 1410 und einen anderen Überspannungsschutzabschnitt als die Zener-Diode 1420 aufweisen.
  • Ein erster Abschnitt der Sicherung 1410 kann mit einem Eingabeanschluss 1402 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) sein, und es kann, obwohl dies nicht gezeigt ist, ein zweiter Abschnitt der Sicherung 1410 mit einem Ausgabeanschluss (nicht gezeigt) gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) sein. Insbesondere können der erste Abschnitt der Sicherung 1410 und der zweite Abschnitt der Sicherung 1420 mit dem Eingabeanschluss 1402 beziehungsweise dem Ausgabeanschluss mittels eines oder mehrerer Leiter 1432 und/oder eines oder mehrerer leitender Clips gekoppelt sein. Wie in 14 gezeigt ist, ist die Zener-Diode 1420 direkt mit einem Masseanschluss 1406 gekoppelt. Obwohl dies in 14 nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 1420 mit dem Masseanschluss 1406 über einen oder mehrere Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • Obwohl dies in 14 nicht gezeigt ist, kann die Zener-Diode 1420 einen Halbleiter, einen PN-Übergang und einen oder mehrere Metallschichten beinhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Isolierschicht 1424 (beispielsweise eine thermisch und elektrisch isolierende Schicht) zwischen der Sicherung 1410 und der Zener-Diode 1420 angeordnet. Zudem kann, obwohl dies in 14 nicht gezeigt ist, die Sicherung 1410 mit der Zener-Diode 1420 unter Verwendung eines oder mehrerer Durchsteiger (beispielsweise Metalldurchsteiger) durch die Isolierschicht 1424 hindurch gekoppelt sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Kennwerte der Isolierschicht 1424 dafür ausgelegt sein, dass die Zener-Diode 1420 (beispielsweise der Überspannungsschutzabschnitt), auf Wärme aus der Sicherung 1410 (beispielsweise dem Überstromschutzabschnitt) auf spezifizierte Weise reagiert. Der Kennwert oder die Kennwerte der Isolierschicht 1424 können dafür ausgelegt sein, dass Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1410 zu der Zener-Diode 1420 auf gewünschte Weise übertragen wird. So können beispielsweise ein oder mehrere Kennwerte der Isolierschicht 1424 derart festgelegt sein, dass die Zener-Diode 1420 auf spezifizierte Weise auf Wärme aus der Sicherung 410 reagiert, die durch einen bestimmten Strompuls (beispielsweise ein Strompulsprofil) bewirkt wird. Die Reaktion der Sicherung 1410 auf einen bestimmten Strompuls (und auf hieraus erzeugte Wärme) kann als Sicherungspulsantwort bzw. Sicherungspulsreaktion bezeichnet werden.
  • Der Kennwert oder die Kennwerte der Isolierschicht 1424, die dafür ausgelegt sein kann, dass Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1410 zu der Zener-Diode 1420 auf gewünschte Weise übertragen wird, können beispielsweise eine Dicke der Isolierschicht 1424, ein Material, das zur Festlegung den Isolierschicht 1424 verwendet wird, eine Eigenschaft der Isolierschicht 1424 (beispielsweise eine thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 und/oder eine elektrische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424) und/oder dergleichen mehr beinhalten. Bei einem spezifizierten Ausführungsbeispiel kann die Isolierschicht 1424 eine Dicke X und/oder eine thermische Leitfähigkeit aufweisen, die derart festgelegt ist, dass Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1410 in Reaktion auf einen Strompuls mit einem spezifizierten Satz von Kennwerten innerhalb einer spezifizierten Zeitspanne auf die Zener-Diode 1420 übertragen werden kann. Mit anderen Worten, die Isolierschicht 1424 kann eine Dicke X und/oder eine thermische Leitfähigkeit aufweisen, die derart festgelegt ist, dass sich die Zener-Diode 1420 kurzschließt (beispielsweise zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt), und zwar in Reaktion auf ein spezifiziertes Profil eines Strompulses. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Dicke X und/oder eine thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 derart festgelegt sein, dass sich die Zener-Diode 1420 innerhalb einer spezifizierten Zeitspanne kurzschließen kann (beispielsweise zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt), und zwar in Reaktion auf einen Strompuls durch die Sicherung 1410, der eine spezifizierte Dauer (oder einen Bereich von Dauern) und/oder eine spezifizierte Amplitude (oder einen Bereich von Amplituden) aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann sich die Zener-Diode 1420 schneller in Reaktion auf einen Strompuls durch die Sicherung 1410 kurzschließen, wenn die Dicke X der Isolierschicht 1424 vergleichsweise dünn ist (mit einer vergleichsweise starken thermischen Kopplung zwischen der Zener-Diode 1420 und der Sicherung 1410) im Vergleich zu demjenigen Fall, wenn die Dicke X der Isolierschicht 1424 vergleichsweise dick ist (mit einer vergleichsweise schwachen thermischen Kopplung zwischen der Zener-Diode 1420 und der Sicherung 1410). Auf ähnliche Weise kann sich bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 1410 schneller in Reaktion auf einen Strompuls durch die Sicherung 1410 kurzschließen, wenn die thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 vergleichsweise hoch ist, und zwar im Vergleich zu demjenigen Fall, wenn die thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 vergleichsweise niedrig ist.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Kennwerte der Isolierschicht 1424 über die Isolierschicht 1424 hinweg variieren. So kann beispielsweise eine thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 vertikal (zwischen oben und unten) und/oder horizontal (zwischen links und rechts oder zwischen vorne und hinten) variieren. Bei einem spezifizierten Beispiel kann eine thermische Leitfähigkeit der Isolierschicht 1424 hin zu den Rändern der Isolierschicht 1424 höher als in einem Mittelabschnitt der Isolierschicht 1424 sein. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann Wärme aus der Sicherung 1410, die in Reaktion auf einen Strom erzeugt wird, an den Rändern der Isolierschicht 1424 schneller als innerhalb des Mittelabschnittes der Isolierschicht 1424 geleitet werden.
  • Obwohl dies in 14 nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine Dicke der Isolierschicht 1424 beispielsweise horizontal variieren. Bei einem spezifizierten Ausführungsbeispiel kann sich die Dicke der Isolierschicht 1424 von links nach rechts verjüngen. Auf ähnliche Weise kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine Breite/Länge der Isolierschicht 1424 variieren.
  • Wie in 14 gezeigt ist, weist die Sicherung 1410 eine Dicke Y auf, die kleiner als die Dicke X der Isolierschicht 1424 ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Dicke X der Isolierschicht 1424 kleiner oder gleich der Dicke Y der Sicherung 1410 sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Sicherung 1410, die Zener-Diode 1420, der Leiter 1430 und die Anschlüsse (das heißt der Eingabeanschluss 1402, der Ausgabeanschluss, der Masseanschluss 1406) der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1410 in eine einzige Packung integriert sein. Insbesondere können diese Komponenten innerhalb eines Behälters (nicht gezeigt) angeordnet sein, der ein Formteil bzw. Gussteil beinhaltet, das um die Komponenten herum angeordnet ist.
  • 15 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 beinhaltet eine Sicherung 1510 (bei diesem Ausführungsbeispiel eine Drahtverbindungssicherung), die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 1520, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 1510 durch einen Draht festgelegt, der mit einem Eingabeanschluss 1502 gekoppelt (beispielsweise mittels Draht verbunden) ist, und kann eine Drahtverbindungssicherung sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 1510 ein beliebiger Typ von Sicherung sein (beispielsweise eine Sicherung mit schmaler Metallstruktur, eine diodenaufgebrachte Sicherungsschicht). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 eine anderen Überstromschutzabschnitt als die Sicherung 1510 und einen anderen Überspannungsschutzabschnitt als die Zener-Diode 1520 beinhalten.
  • Die Zener-Diode 1520 (die unter einem leitenden Clip 1560) angeordnet ist) kann beispielsweise einen Halbleiter beinhalten, der einen PN-Übergang sowie eine oder mehrere Metallplatten aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Metallplatten durch Metall festgelegt sein, das auf dem Halbleiter unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken angeordnet (beispielsweise aufgesputtert) wird.
  • Wie in 15 gezeigt ist, ist die Zener-Diode 1520 mit einem Ausgabeanschluss 1504 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 über den leitenden Clip 1560 gekoppelt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 1560 aus einem beliebigen Typ von leitendem Material bestehen, so beispielsweise aus Aluminium, Gold und/oder dergleichen mehr. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der leitende Clip 1560 aus demselben Material wie die Sicherung 1510 gefertigt sein.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zener-Diode 1520 direkt mit einem Masseanschluss 1506 gekoppelt, der unter der Zener-Diode 1520 angeordnet ist. Obwohl dies in 15 nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Zener-Diode 1520 mit dem Masseanschluss 1506 über ein oder mehrere Leiter (beispielsweise ein oder mehrere Drähte) gekoppelt sein.
  • Der leitende Clip 1560 kann dafür ausgelegt sein, dass sich die Sicherung 1510 offenstellt (beispielsweise von einem hochleitenden Zustand zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt), bevor sich der leitende Clip 1560 in Reaktion darauf offenstellt, dass Strom zwischen dem Eingabeanschluss 1502 und dem Ausgabeanschluss 1504 über die Sicherung 1510 und den leitenden Clip 1560 fließt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann Wärme im Zusammenhang mit dem Ausgabeanschluss 1504 zu der Zener-Diode 1510 zum Kurzschließen (beispielsweise zum Bewirken, dass die Zener-Diode von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt) übertragen werden. So kann beispielsweise ein Abschnitt 1566 (der auch als Komponente bezeichnet werden kann) des leitenden Clips 1560 in Kopplung mit dem Ausgabeanschluss 1504 dafür ausgelegt sein, dass ein Strom durch den Abschnitt 1566 des leitenden Clips 1560 Wärme erzeugen kann, die zum Betrieb (beispielsweise zum Wechseln zu einem kurzgeschlossenen Zustand) der Zener-Diode 1520 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 beitragen kann. Mit anderen Worten, die Wärme aus der Erzeugung durch den Abschnitt 1566 des leitenden Clips 1560 und die Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1510 können kollektiv den Betrieb der Zener-Diode 1520 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 in Entsprechung zum Vorbeschriebenen auslösen (beispielsweise bewirken, dass sich die Zener-Diode 1520 bei einem spezifizierten Strompegel mit einer spezifizierten Dauer kurzschließt). Damit kann ein Abschnitt der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500, der nicht dafür ausgelegt ist, als Sicherung (wie beispielsweise die Sicherung 1510) zu wirken, dafür ausgelegt sein, Wärme zu erzeugen, um den Betrieb (beispielsweise den Wechsel zu einem kurzgeschlossenen Zustand) der Zener-Diode 1520 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 auszulösen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Kennwerte des Abschnittes 1566 des leitenden Clips 1560 dafür festgelegt sein, dass der Abschnitt 1566 Wärme erzeugt, die den Betrieb (beispielsweise den Wechsel zu einem kurzgeschlossenen Zustand) der Zener-Diode 1520 innerhalb der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 bewirken oder hierzu beitragen kann. Darüber hinaus können ein oder mehrere Kennwerte des Abschnittes 1566 des leitenden Clips 1560 derart festgelegt sein, dass der Abschnitt 1566 Wärme erzeugt, die bewirkt oder dazu beiträgt, dass sich die Zener-Diode 1520 kurzschließt, und zwar in Reaktion auf einen Strom bei einem spezifizierten Pegel und/oder mit einer spezifizierten Dauer. Damit können ein oder mehrere Kennwerte des Abschnittes 1566 des leitenden Clips 1560 derart festgelegt werden, dass der Abschnitt 1566 Wärme erzeugt, die bewirkt oder dazu beiträgt, dass sich die Zener-Diode 1520 bei einer spezifizierten Temperatur in Reaktion auf einen Strom bei einem spezifizierten Pegel und/oder mit einer spezifizierten Dauer kurzschließt.
  • Der Kennwert oder die Kennwerte des Abschnittes 1566 des leitenden Clips 1560, der dafür ausgelegt sein kann zu bewirken, dass der Abschnitt 1566 Wärme auf gewünschte Weise erzeugt, kann beispielsweise eine Größe (beispielsweise Dicke, Breite, Verbindungen) des Abschnittes 1566, ein Material, das zur Festlegung des Abschnittes 1566 verwendet wird, eine Eigenschaft des Abschnittes 1566 (so beispielsweise die thermische Leitfähigkeit des Abschnittes 1566, den spezifizierten Widerstand des Abschnittes 1566 und/oder die elektrische Leitfähigkeit des Abschnittes 1566) beinhalten. Bei einem spezifizierten Ausführungsbeispiel kann ein Widerstand 1564 des Abschnittes 1566 des leitenden Clips 1560 in Kopplung mit dem Ausgabeanschluss 1504 derart festgelegt sein, dass ein Strom durch den Abschnitt 1566 des leitenden Clips 1560 Wärme erzeugen kann, die zum Betrieb der Zener-Diode 1520 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 beitragen kann.
  • Obwohl dies in 15 nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine Komponente, die mit dem Ausgabeanschluss 1504 gekoppelt ist (und separat von der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 befindlich ist) dafür ausgelegt sein, Wärme zu erzeugen, die durch den Ausgabeanschluss 1504 und den leitenden Clip 1560 in die Zener-Diode 1520 geleitet wird. Damit kann eine Komponente, die mit dem Ausgabeanschluss 1504 gekoppelt ist, Wärme erzeugen, die (zusammen mit dem Abschnitt 1566 des leitenden Clips 1560 und/oder der Sicherung 1510) zum Betrieb der Zener-Diode 1520 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 konsistent zu dem hier beschriebenen Betrieb beitragen kann.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Ausgabeanschluss 1504 oder eine mit dem Ausgabeanschluss 1504 in Verbindung stehende Komponente als Primärwärmequelle wirken, die dafür ausgelegt ist, ein Kurzschließen der Zener-Diode 1520 auszulösen. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherung 1510 als Sekundärwärmequelle wirken, die dafür ausgelegt ist, das Kurzschließen der Zener-Diode 1520 auszulösen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Ausgabeanschluss 1504 oder eine mit dem Ausgabeanschluss 1504 in Verbindung stehende Komponente als einzige Wärmequelle wirken (oder im Wesentlichen so wirken), die dafür ausgelegt ist, das Kurzschließen der Zener-Diode 1520 auszulösen. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann ein laststromempfindlicher Durchschlag (beispielsweise ein Wechsel zu einem kurzgeschlossenen Zustand) der Zener-Diode 1520 erreicht werden, ohne dass eine thermische Kopplung mit der Sicherung 1510 notwendig wäre (oder in merklichem Umfang notwendig wäre).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Kennwerte einer oder mehrerer Komponenten (beispielsweise der Abschnitt 1566 des Clips 1560) in Verbindung mit dem Ausgabeanschluss 1504 in Bezug auf die Wärme aus der Erzeugung durch andere Abschnitte der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 abgestimmt werden, sodass Wärme aus der Erzeugung durch die Komponenten in Verbindung mit dem Ausgabeanschluss 1504 Wärme für die Zener-Diode 1520 auf gewünschte Weise erzeugt (beispielsweise ein gewünschtes Verhältnis oder ein solcher Betragspegel für die Sicherung 1510), und dies bei einer Vielzahl von Strompegeln. So können beispielsweise ein oder mehrere Komponenten, die mit dem Ausgabeanschluss 1504 in Verbindung stehen, dafür ausgelegt sein, eine vergleichsweise kleine Wärmemenge im Vergleich zur Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1510 bei einem vergleichsweise niedrigen Strom und/oder einem vergleichsweise hohen Strom zu erzeugen (beispielsweise bei einem Strom in der Nähe eines Schwellenstromes der Sicherung 1510). Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Komponenten, die mit dem Ausgabeanschluss 1504 in Verbindung stehen, dafür ausgelegt sein, eine vergleichsweise große Wärmemenge (ohne dass die Komponente oder die Komponenten sich offenstellt oder sich offenstellen) im Vergleich zur Wärme aus der Erzeugung durch die Sicherung 1510 bei einem vergleichsweise niedrigen Strom und/oder bei einem vergleichsweise hohen Strom (beispielsweise bei einem Strom in der Nähe eines Schwellenstromes der Sicherung 1510) zu erzeugen. Damit können bei einigen Ausführungsbeispielen ein einen vergleichsweise hohen Widerstand aufweisender Ausgabeanschluss 1504 und ein einen Nullwiderstand (oder einen niedrigen Widerstand) aufweisender Eingabeanschluss 1502 nur zum Erwärmen der Zener-Diode 1520 beitragen, wenn ein Laststrom (aus einer Leistungsversorgung) vorhanden ist. Zudem können ein einen vergleichsweise hohen Widerstand aufweisender Eingabeanschluss 1502 und ein einen Nullwiderstand (oder einen niedrigen Widerstand) aufweisender Ausgabeanschluss 1504 zum Erwärmen der Zener-Diode 1520 unabhängig davon beitragen, ob ein Strom durch die Zener-Diode 1520 und/oder den Ausgabeanschluss 1504 fließt.
  • Obwohl dies in 15 nicht gezeigt ist, können die Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1500 von 15 in eine Packung integriert sein, die beispielsweise ähnlich zu der in 6A und 6B gezeigten ist.
  • 16A ist ein Schema zur Darstellung einer drei Anschlüsse umfassenden Überspannungsschutzvorrichtung 1605, die einen Überspannungsschutzabschnitt 1620 beinhaltet. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überspannungsschutzabschnitt 1620 beispielsweise eine Zener-Diode sein. Wie in 16A gezeigt ist, beinhaltet der Überspannungsschutzabschnitt 1605 einen Eingabeanschluss 1602, einen Ausgabeanschluss 1604 und einen Masseanschluss 1606. Zudem beinhaltet die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 einen Eingabewiderstand 1601, der mit dem Eingabeanschluss 1602 verbunden ist, und einen Ausgabeanschluss 1603, der mit dem Ausgabeanschluss 1604 in Verbindung steht.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 keinen Überstromschutzabschnitt und wird daher nicht als Eingabeleistungsschutzvorrichtung bezeichnet. Gleichwohl kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 beispielsweise mit einer Überstromschutzvorrichtung (nicht gezeigt) gekoppelt sein, so beispielsweise einer Sicherungsvorrichtung (die eine separate diskrete Komponente sein kann). Damit können die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 und die Sicherungsvorrichtung kollektiv einen Eingabeleistungsschutz beispielsweise für eine Last (nicht gezeigt) bereitstellen.
  • Sogar wenn die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von 16A keinen Überstromschutzabschnitt beinhaltet, kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, den Eingabewiderstand 1601 und den Ausgabewiderstand 1603 zu hebeln (leverage), um einen Laststrom zu überwachen und den Überspannungsschutzabschnitt 1620 zu betreiben, um eine kritische Durchschlagstemperatur (beispielsweise ein Überschreiten einer Schwellentemperatur) zu erreichen und einen Wechsel des Überspannungsschutzabschnittes 1620 von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand auszulösen. Insbesondere kann Wärme durch den Eingabewiderstand 1601 und/oder den Ausgabewiderstand 1603 erzeugt werden, wobei die Wärme für den Überspannungsschutzabschnitt 1620 erzeugt werden kann. In Reaktion auf die Wärme kann der Überspannungsschutzabschnitt 1620 dafür konfiguriert sein, sich kurzzuschließen (beispielsweise durch eine Änderung von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand) bei einem spezifizierten Strom (beispielsweise Laststrom) ungeachtet des Fehlens eines Überspannungsereignisses. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Eingabewiderstand 1601 und/oder der Ausgabewiderstand 1603 zur Erzeugung der notwendigen Wärme bei einem vorbestimmten Strom zwischen dem Eingabeanschluss 1602 und dem Ausgabeanschluss 1604 verwendet werden, um einen Durchschlag der Überspannungsschutzvorrichtung 1620 zu bewirken oder dazu beigetragen, was wiederum ein Ansteigen des Stromes durch eine stromaufwärtige Sicherung (nicht gezeigt) bewirken kann, was wiederum bewirken kann, dass sich die Sicherung offenstellt (beispielsweise aufspringt) (beispielsweise von einem hochleitenden Zustand zu einem niedrigleitenden Zustand wechselt). Damit kann der thermische Durchschlag des Überspannungsschutzabschnittes 1620 zu einem kurzgeschlossenen Zustand weiterhin unter Verwendung des Eingabewiderstandes 1601 und/oder des Ausgabewiderstandes 1603 erreicht werden, ohne dass ein Überstromschutzschutzabschnitt in die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 mit dem Überspannungsschutzabschnitt 1620 integriert wird.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 stromabwärts von einer Sicherung (nicht gezeigt) verwendet und derart abgestimmt werden (beispielsweise unter Verwendung des Eingabewiderstandes 1601 und/oder des Ausgabewiderstandes 1603 abgestimmt werden), dass bei einem Strompegel ein Kurzschließen erfolgt, so beispielsweise unter einem Schwellenstrom der Sicherung, wodurch die kollektive Sicherungsantwort bzw. Sicherungsreaktion des Systems verändert wird und eine Übertemperaturbedingung der Sicherung verhindert wird. Mit anderen Worten, der Überspannungsschutzabschnitt 1620 kann dafür ausgelegt sein, dass bei dem Strompegel das Kurzschließen des Überspannungsschutzabschnittes 1620 der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 auslösen kann, dass sich eine stromaufwärtige Sicherung offenstellt (durch Ziehen eines vergleichsweise großen Stromes), und zwar ohne die dem Überspannungsschutzabschnitt 1620 zu eigene thermische Leitfähigkeit innerhalb einer einzigen integrierten Packung.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können mehrere Überspannungsschutzvorrichtungen, so beispielsweise die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von 16A zu einer einzigen Sicherungsvorrichtung gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die mehreren Überspannungsschutzvorrichtungen aus Redundanzgründen parallel mit der einzigen Sicherungsvorrichtung gekoppelt sein, um die Anzahl der Sicherungen zu verringern, die zum Schutz der mehreren parallelen Lasten benötigt werden, oder auch zu anderen funktionellen Zwecken. So können beispielsweise eine erste Überspannungsschutzvorrichtung und eine zweite Überspannungsschutzvorrichtung annähernd denselben Schwellenstrom aufweisen und parallel mit einer einzigen Sicherung verbunden sein. Jede von der ersten Überspannungsschutzvorrichtung und der zweiten Überspannungsschutzvorrichtung kann mit einer parallelen Lastleitung in Verbindung stehen (und jede Lastleitung kann mit separaten Lasten (beispielsweise parallelen Lasten) gekoppelt sein). Funktioniert die erste Überspannungsschutzvorrichtung nicht und schließt sich nicht kurz (wechselt nicht zu einem kurzgeschlossenen Zustand) bei dem Schwellenstrom, so kann die zweite Überspannungsschutzvorrichtung auf redundante Weise dafür ausgelegt sein, sich bei dem Schwellenstrom kurzzuschließen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können mehrere Überspannungsschutzvorrichtungen, die dafür ausgelegt sind, sich in Reaktion auf verschiedene Stromprofile kurzzuschließen, parallel mit einer einzigen Sicherungsvorrichtung gekoppelt sein. So kann beispielsweise eine erste Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein, sich in Reaktion auf ein erstes Stromprofil (und/oder ein Wärmeprofil in Reaktion auf das erste Stromprofil) kurzzuschließen, während die zweite Überspannungsschutzvorrichtung dafür ausgelegt sein kann, sich in Reaktion auf ein zweites Stromprofil (und/oder ein Wärmeprofil in Reaktion auf das zweite Stromprofil) kurzzuschließen. Die erste Überspannungsschutzvorrichtung und/oder die zweite Überspannungsschutzvorrichtung können dafür ausgelegt sein, das Kurzschließen der Sicherung zu betreiben, auch wenn keine Last (in Verbindung mit der ersten Überspannungsschutzvorrichtung oder der zweiten Überspannungsschutzvorrichtung) den Strom der Sicherung übersteigt.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, Strom von einer Leistungsversorgung (nicht gezeigt) durch den Eingabeanschluss 1602 und den Ausgabeanschluss 1604 zu einer stromabwärtigen Last (nicht gezeigt) zu leiten, die funktionell mit dem Ausgabeanschluss 1604 gekoppelt ist. Damit kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 zwischen der Leistungsversorgung und der stromabwärtigen Last angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 funktionell mit der stromabwärtigen Last und mit einer Platte (beispielsweise einer Leiterplatte) über gelötete Verbindungen gekoppelt sein.
  • 16B ist ein Schema zur Darstellung eines Beispieles einer Leistungsversorgung 1690 und einer Last 11 in Kopplung mit der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von 16A. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Last L1 beispielsweise als elektronische Komponenten realisiert sein oder solche beinhalten (beispielsweise Sensoren, Transistoren, Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), diskrete Komponenten, Leiterplatten), die unerwünschterweise durch vergleichsweise schnelle Zunahmen des Stromes und/oder der Spannung aus der Erzeugung durch die Leistungsversorgung 1690 beschädigt werden können.
  • Wie wiederum in 16A gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, bei einem spezifizierten Strompegel entkoppelt zu werden, sodass eine stromabwärtige Last in funktioneller Kopplung mit dem Ausgabeanschluss 1604 der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 geschützt wird. So kann beispielsweise die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 funktionell mit einer stromabwärtigen Last (zur Aufnahme eines Stromes von einer Leistungsversorgung über die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605) und mit einer Platte über gelötete Verbindungen gekoppelt sein. Die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kann dafür ausgelegt sein, die Temperatur in Reaktion auf einen Strom bei oder über einem spezifizierten Pegel (beispielsweise einem Schwellenstrom) zu erhöhen, bis ein oder mehrere der gelöteten Verbindungen der drei Anschlüsse umfassenden Überspannungsschutzvorrichtung 1605 schmelzen und die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von der Platte (und von der stromabwärtigen Last) entkoppelt wird. Da die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 eine drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 (mit einem Reihenabschnitt zwischen den Anschlüssen 1602 und 1604 und einem Parallelabschnitt zur Masse 1606, beinhaltend den Überspannungsschutzabschnitt 1620) ist, die zwischen der Leistungsversorgung und der Last angeordnet ist, wird der Strom zu der mit dem Ausgabeanschluss 1604 gekoppelten stromabwärtigen Last abgeschnitten, wenn die drei Anschlüsse umfassende Spannungsschutzvorrichtung 1605 entkoppelt (beispielsweise entfernt) wird. Entsprechend kann die stromabwärtige Last vor dem durch die Leistungsversorgung bereitgestellten Strom bei oder über dem spezifizierten Strompegel geschützt werden. Eine typische zwei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtungen kann keinen Schutz für eine stromabwärtige Last im vorbeschriebenen Sinne bereitstellen, da eine offene Schaltung nicht erzeugt werden kann, wenn die zwei Anschlüsse umfassende Vorrichtung von einer Platte entkoppelt wird (da die typische zwei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung parallel zu der Leistungsversorgung angeordnet ist).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, entkoppelt zu werden (oder eine stromabwärtige Last zu schützen), nachdem oder wenn sich die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kurzgeschlossen hat (beispielsweise zu einem kurzgeschlossenen Zustand gewechselt ist), und zwar in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung durch einen Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung 1605. Die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kann von einer Platte entkoppelt werden, sodass eine offene Schaltung zwischen einer Leistungsversorgung und der stromabwärtigen Last erzeugt wird. So kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 beispielsweise dafür ausgelegt sein, sich kurzzuschließen (beispielsweise zu einem kurzgeschlossenen Zustand zu wechseln), und zwar in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung bei einem Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung 1605. In Reaktion darauf, dass sich die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kurzschließt, kann der Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 zunehmen und eine zusätzliche Erwärmung innerhalb der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 erzeugen, wodurch eine oder mehrere gelötete Verbindungen zu der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 schmelzen, damit die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von einer stromabwärtigen Last funktionell entkoppelt wird (um eine offene Schaltung zu erzeugen und die stromabwärtige Last zu schützen). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Strompegel, bei dem sich der Überspannungsschutz 1605 kurzschließt, unter Verwendung des Eingabewiderstandes 1601 und/oder des Ausgabewiderstandes 1603 festgelegt (beispielsweise abgestimmt) werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die drei Anschlüsse umfassende Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, entkoppelt zu werden (und eine stromabwärtige Last zu schützen) (beispielsweise von einer Platte entkoppelt zu werden), bevor die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kurzgeschlossen hat (beispielsweise zu einem kurzgeschlossenen Zustand gewechselt ist), und zwar in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung durch einen Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung 1605. So kann beispielsweise die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 die Temperatur in Reaktion auf Wärme aus der Erzeugung durch einen Strom durch die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 erzeugen. Die Zunahme der Temperatur der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 kann beispielsweise bewirken, dass ein oder mehrere gelötete Verbindungen, die mit der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 gekoppelt sind, schmelzen, sodass die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 beispielsweise von einer Platte entkoppelt wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Strompegel, bei dem die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 entkoppelt wird, unter Verwendung des Eingabewiderstandes 1601 und/oder des Ausgabewiderstandes 1603 festgelegt (beispielsweise abgestimmt) werden.
  • 16C ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf eine Implementierung der in 16A gezeigten Überspannungsschutzvorrichtung 1605. Wie in 16A gezeigt ist, beinhaltet die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 eine Zener-Diode 1620, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 einen anderen Überspannungsschutzabschnitt als die Zener-Diode 1620 beinhalten. Die Zener-Diode 1620 (die unter einem leitenden Clip 1660 angeordnet ist) kann beispielsweise einen Halbleiter beinhalten, der einen PN-Übergang, ein oder mehrere Platten aufweist, die auf dem Halbleiter unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken angeordnet (beispielsweise aufgesputtert) sind, und/oder dergleichen mehr.
  • Wie in 16C gezeigt ist, ist die Zener-Diode 1620 mit einem Ausgabeanschluss 1606 oder 1602 der Überspannungsschutzvorrichtung 1605 über den leitenden Clip 1660 gekoppelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zener-Diode 1620 direkt mit einem Masseanschluss 1604 gekoppelt, der unter der Zener-Diode 1620 angeordnet ist. Damit beinhaltet der Überspannungsschutzabschnitt 1605 einen Eingabewiderstand 1601, der mit dem Eingabeanschluss 1602 in Verbindung steht, und einen Ausgabeanschluss 1603, der mit dem Ausgabeanschluss 1606 in Verbindung steht.
  • Auch wenn die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 von 16C keinen Überstromschutzabschnitt beinhaltet, kann die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 dafür ausgelegt sein, den Eingabewiderstand 1601 und den Ausgabewiderstand 1603 zu hebeln (leveraging), um den Laststrom zu überwachen und den Überspannungsschutzabschnitt 1620 dahingehend zu steuern, dass eine kritische Durchschlagstemperatur erreicht wird (beispielsweise eine Schwellentemperatur überschritten wird). Insbesondere kann Wärme durch den Eingabewiderstand 1601 und/oder den Ausgabewiderstand 1603 erzeugt werden, und die Wärme kann an den Überspannungsschutzabschnitt 1620 übertragen werden. In Reaktion auf die Wärme kann der Überspannungsschutzabschnitt 1620 dafür ausgelegt sein, sich kurzzuschließen (beispielsweise von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand zu wechseln), und zwar bei einem spezifizierten Strom (beispielsweise einem Laststrom) ungeachtet des Fehlens eines Überspannungsereignisses. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der Eingabewiderstand 1601 und/oder der Ausgabewiderstand 1603 zur Erzeugung der Wärme verwendet werden, die bei einem vorbestimmten Strom zwischen dem Eingabeanschluss 1602 und dem Ausgabeanschluss 1604 notwendig ist, um ein Durchschlagen der Überspannungsschutzvorrichtung 1620 (beispielsweise einen Wechsel zu einem kurzgeschlossenen Zustand) zu bewirken oder dazu beizutragen, was anschließend eine Zunahme des Stromes beispielsweise durch eine stromaufwärtige Sicherung (nicht gezeigt) bewirken kann, was wiederum bewirken kann, dass sich die Sicherung offenstellt (beispielsweise aufspringt). Damit kann der thermische Durchschlag der Überspannungsschutzvorrichtung 1620 immer noch unter Verwendung des Eingabewiderstandes 1601 und/oder des Ausgabewiderstandes 1603 erreicht werden, auch wenn keine Überstromschutzvorrichtung in die Überspannungsschutzvorrichtung 1605 mit dem Überspannungsschutzabschnitt 1620 integriert ist.
  • 17A ist eine Seitenansicht einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Wie in 17A gezeigt ist, ist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 als CSP-Vorrichtung (Chip-Scale Package CSP, Packung in Chipgrößenordnung) implementiert. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die CSP-Vorrichtung als Packungsvorrichtung mit Chipgröße bezeichnet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen weist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 eine Größe auf, die kleiner oder gleich der 1,5-fachen Größe des Chips einer Überspannungsschutzvorrichtung (beispielsweise einer Zener-Diode) der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 größer als das 1,5-Fache der Größe des Chips eines Überspannungsschutzabschnittes (so beispielsweise einer Zener-Diode) der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700. Wie in 17A gezeigt ist, weist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 Pads oder Kugeln (beispielsweise ein Kugelgitterfeld (Ball Grid Array BGA)) 1722 auf, das zum Koppeln der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 beispielsweise mit einer Platte (beispielsweise einer Leiterplatte) verwendet werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 auch als WL-CSP (Wafer-Level Chip Scale Package, Packung in Chipgrößenordnung auf Waferniveau) implementiert sein. Obwohl dies in 17A nicht gezeigt ist, kann die in 16A gezeigte Überspannungsschutzvorrichtung 1605 auch als CSP, wie in 17A gezeigt, implementiert sein.
  • 17B ist eine Draufsicht auf die in 17A gezeigte Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Wie in 17B gezeigt ist, verfügt die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 über vier Pads 1722. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 auch mehr oder weniger Pads 1722 als in 17B gezeigt ist, aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Pads 1722 einen Eingabeanschluss, einen Ausgabeanschluss und/oder einen Masseanschluss beinhalten oder diese selbst sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1700 eine Implementierung der in 16A bis 16C gezeigten drei Anschlüsse umfassenden Überspannungsschutzvorrichtung 1605 sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zwei der Pads 1722 mit einem der Anschlüsse (beispielsweise dem Eingabeanschluss, dem Ausgabeanschluss, dem Masseanschluss) in Verbindung stehen.
  • Ein beliebiges der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele kann in einer CSP-Vorrichtung implementiert sein. So kann beispielsweise die in 7A und 7B gezeigte Eingabeleistungsschutzvorrichtung als CSP-Vorrichtung implementiert sein. Bei derartigen Ausführungsbeispielen können Drahtverbindungen, Clips und/oder ein Drahtrouting durch Kugeln ersetzt werden und/oder können unter Verwendung von Siliziumbearbeitungsstrukturen implementiert werden.
  • 18A ist eine Seitenansicht einer weiteren Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Wie in 18A gezeigt ist, ist die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 als CSP-Vorrichtung implementiert. Wie in 18A gezeigt ist, verfügt die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 über Pads oder Kugeln (beispielsweise ein Kugelgitterfeld (Ball Grid Array BGA)) 1822, das zum Koppeln der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 beispielsweise mit einer Platte (beispielsweise einer Leiterplatte) verwendet werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 als WL-CSP implementiert sein.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 einen Überstromschutzabschnitt 1810 (beispielsweise eine Sicherung und einen Überspannungsschutzabschnitt 1820 (beispielsweise eine Zener-Diode, eine TVS-Vorrichtung). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Isolierschicht 1824 zwischen dem Überstromschutzabschnitt 1810 und dem Überspannungsschutzabschnitt 1820 angeordnet. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 1810 eine eingebettete Dünnschichtmetallsicherung oder eine elektronische Polysiliziumsicherungsstruktur (E-Sicherung) sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Überstromschutzabschnitt 1810 beispielsweise ein Wolframmetall sein, das auf einem Polysiliziumsubstrat angeordnet ist, oder ein solches beinhalten.
  • 18B ist eine Draufsicht auf die in 18A gezeigte Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Wie in 18B gezeigt ist, verfügt die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 über vier Pads 1822. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1800 auch mehr oder weniger Pads 1822 als in 18B gezeigt ist, aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Pads 1822 einen Eingabeanschluss, einen Ausgabeanschluss und/oder einen Masseanschluss beinhalten oder diese selbst sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Überstromschutzvorrichtung 1810 einen Sicherungsabschnitt 1812.
  • 19A ist ein weiteres Blockdiagramm zur Darstellung einer Draufsicht auf die Komponenten einer Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900. 19B ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Seitenansicht der Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 von 19A. Die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 beinhaltet eine Sicherung 1910 (in diesem Fall eine Sicherung in Hundeknochenform), die als Überstromschutzabschnitt wirkt, und eine Zener-Diode 1920, die als Überspannungsschutzabschnitt wirkt. Wie in 19A gezeigt ist, kann die Zener-Diode 1920 mit einem Ausgabeanschluss 1904 der Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 durch die Durchsteiger 1929 (durch einen in 19B gezeigten Isolator 1928) gekoppelt sein. Wie in 19B gezeigt ist, kann ein erster Abschnitt der Sicherung 1910 als Eingabeabschnitt 1902 wirken oder mit einem solchen gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt) sein (unter Verwendung eines leitenden Clips, der nicht gezeigt ist), während ein zweiter Abschnitt der Sicherung 1910 mit einem Ausgabeanschluss 1904 über die Durchsteiger 1912 (durch den in 19B gezeigten Isolator 1928 hindurch) gekoppelt (beispielsweise elektrisch gekoppelt) ist.
  • Wie in 19B gezeigt ist, beinhaltet die Zener-Diode 1920 einen Halbleiter 1921, der einen PN-Übergang 1922 und Metallplatten 1924 aufweist, die an einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt des Halbleiters 1921 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der PN-Übergang 1922 und/oder die Metallplatten 1924 ähnlich zu den vorbeschriebenen sein. Wie in 19B gezeigt ist, ist die Zener-Diode 1920 direkt mit einem Masseanschluss 1906 über die Metallplatte 1924 an dem unteren Abschnitt des Halbleiters 1921 gekoppelt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherung 1910 durch eine Bearbeitungsschicht (beispielsweise eine Metallschicht) festgelegt, die auf einem Halbleiter 1921 der Zener-Diode 1920 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Sicherung 1910 und/oder die Durchsteiger unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken hergestellt sein. So kann beispielsweise bei einigen Ausführungsbeispielen die Sicherung 1910 durch ein metallisches Material festgelegt sein, das an dem Halbleiter 1921 der Zener-Diode 1920 unter Verwendung einer Sputtertechnik aufgebracht wird. Mit anderen Worten, die Sicherung 1910 und die Zener-Diode 1920 können beide innerhalb eines gemeinsamen Siliziumsubstrates unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken ausgebildet werden. Der Ausgabeanschluss 1904 und die Sicherung 1910 können von dem Halbleiter 1921 oder der Metallplatte 1924 an dem oberen Abschnitt des Halbleiters 1921 durch den Isolator 1928 isoliert sein.
  • Obwohl dies in 19A oder 19B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen der Ausgabeanschluss 1904 (oder eine Lötung und/oder ein Formteil bzw. Gussteil, das als Ausgabeanschluss wirkt) direkt mit der Metallplatte 1924 an dem oberen Abschnitt des Halbleiters 1921 gekoppelt sein und/oder kann direkt mit dem Halbleiter 1921 gekoppelt sein. Bei derartigen Ausführungsbeispielen ist der Isolator 1928 gegebenenfalls nicht zwischen dem Ausgabeanschluss 1904 und dem Halbleiter 1921 (und/oder der Metallplatte 1924 über dem Halbleiter 1921) angeordnet. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann wenigstens ein Abschnitt des Isolators 1928 weggeätzt werden, bevor der Ausgabeanschluss 1904 an wenigstens einem Abschnitt der Metallplatte 1924 und/oder wenigstens einem Abschnitt des Halbleiters 1921 angeordnet wird.
  • Obwohl dies in 19A oder 19B nicht gezeigt ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 mit einem isolierenden Material (beispielsweise elektrisch isolierend, thermisch isolierend) (oder einer solchen Beschichtung) und/oder einem Material (oder einer Beschichtung), das eine strukturelle Stütze bereitstellt, bedeckt sein, um die Leistung der Sicherung zu optimieren (beispielsweise zu modifizieren und/oder um die Sicherung vor Wechselwirkungen mit der äußeren Umgebung abzuschirmen). So kann die Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 beispielsweise mit einem Glasmaterial, einem Polysiliziummaterial und/oder dergleichen mehr bedeckt (oder beschichtet) sein.
  • Obwohl dies in 19A oder 19B nicht gezeigt ist, können die Komponenten der Eingabeleistungsschutzvorrichtung von 19A und 19B in eine Packung integriert sein, die ähnlich zu der in 6A und 6B ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Komponenten über die vorerwähnten hinausgehend in der Eingabeleistungsschutzvorrichtung beinhaltet sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die in 19A und 19B gezeigte Eingabeleistungsschutzvorrichtung 1900 als CSP-Vorrichtung implementiert werden.
  • Implementierungen der hier beschriebenen verschiedenen Techniken können in digitalen elektronischen Schaltkreisen oder als Hardware, Firmware, Software eines Computers oder auch als Kombinationen hieraus implementiert sein. Teile der Verfahren können auch durch eine Vorrichtung ausgeführt werden, wobei die Vorrichtung beispielsweise als Spezialzwecklogikschaltung implementiert sein kann, so beispielsweise als FPGA (feldprogrammierbare Gate-Anordnung) oder als ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung).
  • Implementierungen können in einem Rechensystem implementiert werden, das eine Back-End-Komponente, so beispielsweise einen Datenserver, beinhaltet, oder das eine Middleware-Komponente, so beispielsweise einen Anwendungsserver, beinhaltet oder das eine Front-End-Komponente, so beispielsweise einen Client-Computer mit einer grafischen Anwenderschnittstelle oder einem Web-Browser beinhaltet, über die ein Anwender mit einer Implementierung in Austausch treten kann, oder auch eine beliebige Kombination aus derartigen Back-End-, Middleware- oder Front-End-Komponenten. Komponenten können durch eine beliebige Form oder ein Medium der digitalen Datenkommunikation, so beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk, miteinander in Austausch stehen. Beispiele für Kommunikationsnetzwerke beinhalten ein Ortsbereichsnetzwerk (Local Area Network LAN) und ein Großbereichsnetzwerk (Wide Area Network WAN), so beispielsweise das Internet.
  • Einige Implementierungen können unter Verwendung verschiedener Halbleiterbearbeitungs- und/oder Packungstechniken implementiert werden. Einige Ausführungsbeispiele können unter Verwendung verschiedener Typen von Halbleiterbearbeitungstechniken im Zusammenhang mit Halbleitersubstraten implementiert werden, darunter unter anderem beispielsweise Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAs), Siliziumkarbid (SiC und/oder dergleichen mehr.
  • Obwohl bestimmte Merkmale der beschriebenen Implementierungen hier beschrieben worden sind, können sich vielerlei Abwandlungen, Ersetzungen, Veränderungen und Äquivalente einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließen. Es sollte daher einsichtig sein, dass die beigefügten Ansprüche all diese Abwandlungen und Änderungen abdecken sollen, so sie in den Bereich der Ausführungsbeispiele fallen. Es sollte einsichtig sein, dass sie nur beispielhalber und nicht zur Beschränkung aufgeführt sind und dass verschiedene Änderungen hinsichtlich Form und Details vorgenommen werden können. Ein beliebiger Teil der Einrichtung und/oder des Verfahrens aus der Beschreibung kann in einer beliebigen Kombination kombiniert werden, außer man erhält hierdurch sich wechselseitig ausschließende Kombinationen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können verschiedene Kombinationen und/oder und Unterkombinationen von Funktionen, Komponenten und/oder Merkmalen der beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele beinhalten.

Claims (22)

  1. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900), umfassend: einen Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920); und einen Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910), der funktionell mit dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) so gekoppelt ist, dass Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bewirkt, dass der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
  2. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach Anspruch 1, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) und der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) in eine einzige, diskrete Komponente integriert sind.
  3. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) dafür ausgelegt ist, sich während einer ersten Zeitspanne kurzzuschließen, und der durch den kurzgeschlossenen Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) gezogene Strom bewirkt, dass sich der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) während einer zweiten Zeitspanne nach der ersten Zeitspanne offenstellt.
  4. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bei dem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bewirkt, dass eine Temperatur des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) zunimmt, bis der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
  5. Einrichtung (1400) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend: einen Ausgabeanschluss (1404), der mit dem Überspannungsschutzabschnitt (1420) über einen Leiter (1432) gekoppelt ist, der einen Widerstand aufweist, der niedriger als ein Widerstand des Überstromschutzabschnittes (1410) ist.
  6. Einrichtung (600; 1300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend: einen Ausgabeanschluss (604; 1304), der mit dem Überspannungsschutzabschnitt (620; 1320) über eine Mehrzahl von Leitern (630; 1330) gekoppelt ist, die jeweils einen Widerstand aufweisen, der im Wesentlichen gleich einem Widerstand des Überstromschutzabschnittes (610; 1310) ist.
  7. Einrichtung (700; 800; 900; 1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend: einen Ausgabeanschluss (704; 804; 904; 1504); und einen leitenden Clip (760; 860; 960; 1560), der mit dem Überspannungsschutzabschnitt (720; 820; 920; 1520), dem Überstromschutzabschnitt (710; 810; 910; 1510) und dem Ausgabeanschluss (704; 804; 904; 1504) gekoppelt ist.
  8. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) und der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) innerhalb eines gemeinsamen Siliziumsubstrates festgelegt sind.
  9. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) irreversibel von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
  10. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kurzgeschlossene Zustand ein hochleitender Zustand mit niedrigen Widerstand ist.
  11. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900), umfassend: einen Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910); und einen Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920), der mit dem Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) gekoppelt ist, damit ein thermisch ausgelöster Wechsel von einem Spannungsregulierungszustand zu einem kurzgeschlossenen Zustand des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) einen niedrigleitenden Zustand des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) auslöst, wobei der Wechsel des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand durch Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) ausgelöst wird, welche leitend zu dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) übertragen wird.
  12. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach Anspruch 11, wobei der Wechsel des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand auslöst, dass sich der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) offenstellt.
  13. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) wenigstens eines von einer Übergangsspannungsunterdrückungsvorrichtung oder einer Zener-Diode ist und der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) eine Sicherung ist.
  14. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) und der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) in eine einzige Packung integriert sind, die einen Ausgabeanschluss (104; 204; 604; 704; 804; 904; 1304; 1404; 1504; 1604; 1904), der elektrisch mit dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) gekoppelt ist, einen Masseanschluss (106; 206; 606; 706; 806; 906; 1306; 1406; 1506; 1606; 1906), der elektrisch mit dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) gekoppelt ist, und einen Eingabeanschluss (202; 602; 702; 802; 902; 1302; 1402; 1502; 1602; 1902), der elektrisch mit dem Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) gekoppelt ist, aufweist.
  15. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach Anspruch 11, wobei der thermisch ausgelöste Wechsel von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand ein irreversibler Wechsel ist.
  16. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) innerhalb einer Packung mit dem Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) integriert ist, damit Wärme von dem Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) übertragen wird, um den Wechsel des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) von dem Spannungsregulierungszustand zu dem kurzgeschlossenen Zustand bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) innerhalb einer spezifizierten Zeitspanne auszulösen.
  17. Einrichtung (1400) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, des Weiteren umfassend: einen Ausgabeanschluss (1404), der mit dem Überspannungsschutzabschnitt (1420) über einen Leiter (1432) gekoppelt ist, der einen Widerstand aufweist, der niedriger als ein Widerstand des Überstromschutzabschnittes (1410) ist.
  18. Einrichtung (100; 200; 600; 700; 800; 900; 1300; 1400; 1500; 1700; 1800; 1900) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) und der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) ein gemeinsames Siliziumsubstrat aufweisen.
  19. Verfahren, umfassend: Aufnehmen eines Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) mit einem Substrat; Anordnen des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) in einem Behälter (650), wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) elektrisch und thermisch mit einem innerhalb des Behälters (650) angeordneten Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) gekoppelt ist, und Einführen eines Formteiles oder Gussteiles (652) in den Behälter (650) um den Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) und den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) herum, wobei das Formteil bzw. Gussteil (652) ein thermisch leitendes Material ist, das dafür ausgelegt ist, Wärme aus der Erzeugung durch den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) bei einem Strom unter dem Nennstrom des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) zu dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) zu übertragen, damit sich der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) kurzschließt.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, des Weiteren umfassend: Anordnen eines Metalls auf dem Substrat, um den Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) festzulegen.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, des Weiteren umfassend: Einführen des Überstromschutzabschnittes (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) in den Behälter, wobei der Überstromschutzabschnitt (110; 210; 610; 710; 810; 910; 1310; 1410; 1510; 1810; 1910) mit dem Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) nach dem Einführen des Überspannungsschutzabschnittes (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) in den Behälter gekoppelt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Überspannungsschutzabschnitt (120; 220; 620; 720; 820; 920; 1320; 1420; 1520; 1820; 1920) irreversibel zu dem kurzgeschlossenen Zustand wechselt.
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