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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Laserdiodenbauelement, eine
elektrische Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von seriell zueinander verschalteten
Laserdiodenbarren und ein Überbrückungselement,
insbesondere mit Hochleistungslaserdiodenbarren.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird teilweise stellvertretend für den Begriff
des „elektronischen
Bauelements" der
Begriff Laserdiodenbauelement verwendet. Der Begriff „elektrisches
Serienelement" wird
teilweise synonym durch durch den Begriff „Laserdiodenbarren" ersetzt, welcher
gegen einen Unterbrechungsausfall geschützt werden soll. Die Verwendung
der Synonyme geschieht lediglich zum Zwecke einer besseren An besseren
schaulichkeit, ist jedoch nicht beschränked zu verstehen.
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Beim
Ausfall eines Laserdiodenbarrens kann es zur Unterbrechung des Stromflusses über den
Laserdiodenbarren kommen. In einer Schaltungsanordnung mit einer
Mehrzahl von seriell zu einander verschalteten Laserdiodenbarren
führt dies
zum Komplett-Ausfall aller Laserdiodenbarren der betroffenen Serie.
Zur Behebung des Ausfalls wird bislang üblicherweise die gesamte Serie
mit dem ausgefallenen Laserdiodenbarren ausgetauscht.
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Zur
Vermeidung des Austauschs einer gesamten Serie an Reihenelementen
sind verschiedene Vorschläge
bekannt. Bei seriell verschalteten Glühlampen wird eine defektursächliche
Kurzschlussschaltung eingesetzt. Hierbei schließt eine gespannte Feder nach
dem Bruch des Glühfadens den
zunächst
unterbrochenen Stromkreis.
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Eine
elektromechanische Lösung
sieht ein bistabiles Relais vor, das mit der Erregerwicklung und dem
Schliesskontakt jedem der Reihenelemente parallel geschaltet ist.
Bei einer Unterbrechung des Stromkreises erhöht sich die elektrische Spannung über die
normale Betriebsspannung des zu sichernden Reihenelementes, wodurch
das Relais anspricht und sich selbst dauerhaft kurzschließt.
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Weiterhin
ist bekannt, den Reihenelementen einen nicht linearen Widerstand
parallel zu schalten. Als Widerstand werden zum Beispiel Varistoren,
Dioden oder Zenerdioden eingesetzt. Bei dieser Variante muss der
Widerstand mindestens die gleiche, in der Regel sogar eine deutlich
höhere,
elektrische Leistung wie das zu überbrückende Reihenelement
im Normalbetrieb der Serienschaltung aufnehmen können. Der Widerstand wäre somit
als Hochleistungsbauteil mit entsprechender wärmetechnischer Auslegung auszuführen.
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Die
aufgezählten
Lösungsmöglichkeiten
lassen sich nicht ohne weiteres auf in Serie verschaltene Serienelemente,
wie z.B. die bereits genannten Hochleistungslaserbarren, die Betriebsströme im Bereich
zwischen 10 und 100 A und Spannungen von jeweils 1 bis 3 V aufweisen, übertragen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches
Bauelement bzw. eine Schaltungsanordnung bereit zu stellen, bei
der es bei einem Ausfall eines einzelnen elektrischen Serienelements
nicht zum Komplett-Ausfall der gesamten Serie von Serienelementen
kommt, wobei hohe Ströme
im Bereich zwischen 10 und 100 A bewältigt werden können, so
dass sich eine kleine, kompakte Anordnung ergibt.
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Diese
Aufgabe wird mit einem elektrischen Bauelement mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1 bzw. mit einer Schaltungsanordnung mit den Merkmalen
des Patentanspruches 11 und einem Überbrückungselement mit den Merkmalen
des Anspruches 18 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils
abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
nachfolgende Beschreibung wird zeigen, dass die Erfindung nicht
nur für
große
Ströme
zwischen 10 und 100 A, sondern auch für kleinere Ströme von weniger
als 10 A eingesetzt werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
sieht vor, ein Überbrückungselement
parallel zu einem elektrischen Serienelement, z.B. einem Diodenlaser,
zu schalten, dass beim Ausfall des elektrischen Serienelements,
der eine Unterbrechung des Stromflusses über dieses zur Folge hat, das Überbrückungselement
durchschaltet und das ausgefallene elektrische Serienelement kurzschliesst.
Das Kurzschliessen erfolgt hierbei, sobald der Spannungsabfall am elektrischen
Serienelement die Betriebsspannung um einen vorgegebenen Wert überschreitet
und ein dann durch das Überbrückungselement
fließende Strom
einen vorgegebenen Wert erreicht. Das Überbrückungselement muss derart ausgestaltet
sein, dass es bei ordnungsgemäßen Betrieb
des elektrischen Serienelenents hochomig ist und dass es bei schadhaftem
hochomigen Serienelement aufgrund des erhöhten Spannungsabfalls durchschaltet
und das elektrische Serienelement kurzschliesst, so dass die übrigen Serienelemente
einer Serienschaltung nach wie vor mit Strom versorgt bleiben. Ob
das Überschreiten
des vorgegebenen Werts der Betriebsspannung direkt durch die eine
kritische Spannung überschreitende
Spannung oder durch den durch das Überbrückungselement fliessenden Strom verursacht
wird, ist dabei unerheblich.
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Das Überbrückungselement
weist in einer bevorzugten Ausgestaltung einen Widerstand, insbesondere
einen nicht-linearen Widerstand, z.B. einen Varistor oder eine Zenerdiode,
sowie eine Auslösevorrichtung
und eine Schaltvorrichtung auf, wobei die Auslösevorrichtung bei Erreichen
des vorgegebenen Stromwertes die Schaltvorrichtung leitend schaltet. Der
nichtlineare Widerstand gewährleistet
ein zügiges
Erreichen des vorgegebenen Stromwertes. Zu diesem Zweck sind der
Widerstand und die Auslösevorrichtung
seriell verschalten. Die Serienschaltung aus dem Widerstand und
der Auslösevorrichtung
ist der eigentlichen Schaltvorrichtung parallel geschalten.
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Bevorzugt
wird die Schaltvorrichtung durch Aktivierung von in der Auslösevorrichtung
gespeicherten potentiellen Energie betätigt. Die potentielle Energie
kann in Form einer vorgespannten Feder vorliegen, die durch einen
Schmelzdraht gehalten wird. Durch den stark ansteigenden Strom wird
der Schmelzdraht überhitzt
und schließlich
reissen. Die mit einem Schaltkontakt gekoppelte Feder schliesst dadurch
irreversibel die Schaltkontakte der Schaltvorrichtung.
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Bevorzugt
beinhaltet die Auslösevorrichtung ein
chemisch reaktives Material. Durch Zündung dieses chemisch reaktiven
Materials können
die zunächst
von einander beabstandenen Schaltkontakte der Schaltvorrichtung
irreversibel miteinander in Kontakt gebracht werden.
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Die
Auslösevorrichtung
kann alternativ auch ein physikalisch reaktives Material aufweisen,
welches die Schaltenergie (U·I·t) durch
Volumenausdehnung in Schaltarbeit umsetzt. Dabei ist U die Schaltspannung,
I der mittlere Auslöseschaltstrom
und t die Schaltzeit.
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Der
Mechanismus der Auslösevorrichtung besteht
darin, dass der elektrisch oder thermisch auslösbare Zündmechanismus mit einer in
ihrer Wirkung nach außen
begrenzten chemischen Sprengladung gekoppelt ist. Hierdurch ist
ein schnelles, irreversibles Schalten der Schaltvorrichtung möglich. Diese
Variante ermöglicht
insgesamt ein kompaktes Überbrückungsele ment,
das beispielsweise als SMD-Bauteil (Surface Mounted Device) realisiert sein
kann.
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Bei
der Auswahl des chemisch reaktiven Materials ist zu beachten, dass
dieses weder durch den regulären
Betrieb des Laserdiodenbauelementes noch durch das Auflöten des
Laserdiodenbauelementes bzw. des Überbrückungselements auf eine Leiterplatte
ausgelöst
werden darf. Die bei einem Lötvorgang
entstehenden Temperaturen von maximal 300°C dürfen die Zündung nicht auslösen. Die
Zündung
darf ausschließlich
durch den erhöhten
Spannungsanstieg oder den in der Folge davon erzielten kritischen
Strom im Auslösepfad
ausgelöst
werden.
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Das
erfindungsgemäße elektrische
Bauelement ermöglicht
die Durchleitung von Strömen
bis zu 100 A und kann bei entsprechender Dimensionierung der Bauelemente
auch höhere
Ströme
verkraften. Das Überbrückungselement,
insbesondere die Schaltvorrichtung kann diese hohen Ströme dauerhaft
mit sehr niedrigem Kontaktwiderstand leiten. Damit wird mit Ausnahme
des sehr kurzen Schaltüberganges
praktisch keine elektrische Leistung umgesetzt, wodurch nach Auslösung des Überbrückungselementes
eine nur unwesentliche Erwärmung
erfolgt.
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Der
nicht-lineare Widerstand ist so dimensioniert, dass dieser erst
ab einer bestimmten, vorgebenen Spannung einen, kritischen Strom
fliessen lässt, welcher
die Auslösevorrichtung
zu einer irreversiblen Auslösung
der in ihr gespeicherten potentielle Energie veranlasst und hierdurch
die mit der Auslösevorrichtung
gekoppelte Schaltvorrichtung betätigt.
Dies kann elektrisch, thermisch, mechanisch erfolgen. Alternativ
oder zusätzlich
kann die wesentliche Schaltenergie auch aus der Schaltenergie Uk·I·t gespeist werden,
wobei Uk die kritische Schaltspannung, I
der mittlere Auslösestrom
und t die Schaltzeit ist. Die Auslösevorrichtung selbst besitzt
im Vergleich zu dem nicht-linearen Widerstand einen vernachlässigbaren
elektrischen Widerstand, wodurch im Normalbetrieb des elektrischen
Bauelementes kaum Verluste erzeugt werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
mit einer Mehrzahl von seriell zu einander verschaltenen Serienelemten,
z.B. Laserdiodenbarren, an denen in Betrieb der Serienschaltung
jeweils eine bestimmte Betriebsspannung anliegt, ist vorgesehen,
zumindest einem Serienelement ein Überbrückungselement parallel zu schalten.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem elektrischen Bauelement, das
insbesondere ein Laserdiodenbauelement darstellt, beschrieben wurde,
befindet sich dieses bei Anliegen der bestimmten Betriebsspannung
am zugehörigen
Serienelement bzw. Laserdiodenbarren in einem Strom sperrenden Zustand
und schaltet in einen Strom leitenden Zustand um, sobald der Spannungsabfall
am Serienelement bzw. Laserdiodenbarren die Betriebsspannung um
einen vorgegebenen Wert überschreitet
und der dann durch das Überbrückungselement
fliessende Strom einen vorgegebenen Wert erreicht.
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Bereits
das Vorsehen von Überbrückungselementen
bei nur einigen der in Serie verschalteten Serienelemente führt zu einer
erhöhten
Ausfallsicherheit. Wenn z.B. N Laserdioden hintereinander geschalten
werden und jede Laserdiode innerhalb einer bestimmten Zeit eine
Ausfallwahrscheinlichkeit W hat, so hat die Serienschaltung ohne
weitere Maßnahmen
eine Ausfallwahrscheinlichkeit von W × N innerhalb dieses Zeitraumes.
Wenn lediglich bei Y Laserdiodenüberbrückungselemente
vorgesehen sind, durch die ein Ausfall der jeweiligen Laserdiode
toleriert wird, dann verringert sich die Ausfallwahrscheinlichkeit
innerhalb des Zeitraumes auf (N·W)^Y. Die vorstehende Berechnung
gilt zwar nur bei einer annähernd
gleichmäßigen Ausfallverteilung
jeder einzelnen Laserdiode. Jedoch wird die Effektivität durch das
Vorsehen lediglich einiger Überbrückungselemente
ohne weiteres deutlich.
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Zur
Erhöhung
der Ausfallsicherheit bzw. um einen Ausfall vollständig zu
verhindern, ist es vorteilhaft, jedem Laserdiodenbarren ein Überbrückungselement
parallel zu schalten.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, eine
Stromkonstanterschaltung zur Begrenzung des durch die seriell zu
einander verschaltenen Laserdiodenbarren fliessenden Stromes vorzusehen.
Stattdessen kann auch eine normale Abschaltsicherung, z.B. eine
Schmelzsicherung, vorgesehen werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Laserdiodenbauelementes
bzw. der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ergeben sich aus den im folgenden in Verbindung mit den Figuren
erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
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1 eine beispielhafte Schaltungsanordnung
mit einer Mehrzahl von seriell zu einander verschalteten Laserdiodenbarren,
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Überbrükkungselementes
im Querschnitt,
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Überbrükkungselementes
im Querschnitt und
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4 ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Überbrükkungselementes
im Querschnitt.
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1 zeigt den prinzipiellen
Aufbau einer Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von seriell zu
einander verschalteten Laserdiodenbarren 1. In der Figur
sind lediglich beispielhaft zwei seriell mit einander verschaltete
Laserdiodenbarren 1 dargestellt, die an eine Spannungsquelle 3 angeschlossen sind.
Wiederum beispielhaft ist nur einem der Laserdiodenbarren 1 ein Überbrückungselement 2 parallel geschaltet.
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Das Überbrückungselement 2 weist
einen vorzugsweise nichtlinearen Widerstand 21 und eine dazu
seriell verschaltene Auslösevorrichtung 22 auf. Die
Serienschaltung aus dem Wider stand 21 und der Auslösevorrichtung 22 ist über einen
ersten Anschluss 24 und einen zweiten Anschluss 25 dem
Laserdiodenbarren 1 parallel geschaltet. Mit dem ersten und
zweiten Anschluss 24, 25 ist eine Schaltvorrichtung 23 verbunden,
die damit der Serienschaltung aus dem Widerstand 21 und
der Auslösevorrichtung 22 parallel
geschalten ist.
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Im
regulären
Betrieb der seriell zu einander verschalteten Laserdiodenbarren
ist die Schaltvorrichtung 23 geöffnet, so dass über sie
kein Strom fliessen kann. Im Falle eines Defektes des Laserdiodenbarrens 1 erhöht sich
der Spannungsabfall über ihn
und führt
zu einem Spannungsanstieg zwischen dem ersten und zweiten Anschluss 24, 25.
Aufgrund des nichtlinearen Widerstandes 21 erhöht sich
der Strom durch diesen und die Auslösevorrichtung 22. Bei
Erreichen eines bestimmten Stromwertes löst die Auslösevorrichtung 22 einen
Auslösemechanismus aus,
der Schaltkontakte in der Schaltvorrichtung 23 schliesst,
so dass der Laserdiodenbarren 1 kurzgeschlossen wird. Alternativ
kann die Auslösevorrichtung 22 auch
einfach durch die an dieser anliegenden Spannung ausgelöst werden.
Der Strom durch den Widerstand 21 und die Auslösevorrichtung 22 ist dann
nicht wichtig, sondern die Tatsache, dass eine kritische Spannung überschritten
wird.
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Bei
den in Serie verschaltenen Laserdiodenbarren handelt es sich um
Hochleistungslaserbarren, von denen zwischen 10 und 1000 Stück mit Betriebsspannungen
von jeweils 1 bis 3 V und Betriebsströme in der Größenordnung
zwischen 10 und 100 A verschaltet sind. Es kann sich auch um in
Serie geschaltete Leistungs-LEDs handeln, von denen ca. 10 bis 100
Stück mit
Betriebsspannungen von je ca. 1 bis 4 V und Betriebsströmen in der
Größenordnung
von 0,1 bis 5 A verschaltet sind. Das Funktionsprinzip und das Überbrückungselement
kann jedoch prinzipiell auch in Verbindung mit beliebigen anderen
Reihenelementen verwendet werden.
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Wie
aus den nachfolgenden Figurenbeschreibungen deutlich werden wird,
ist das Laserdiodenbauelement und insbesondere das Überbrückungselement
bevorzugt als SMD-Bauelement ausgeführt und in der Lage die geforderten
Betriebsströme
bis zu 100 A ohne nennenswerte Verlustleistung auszuhalten. Mit
Ausnahme des sehr kurzen Schaltüberganges
wird in der Schaltvorrichtung praktisch keine elektrische Leistung
umgesetzt, so dass sich das Überbrückungselement
bzw. die Schaltvorrichtung im Betrieb weder vor noch nach der Auslösung merklich
erwärmen.
Eine kurze Erwärmung
findet nur während
des Schaltvorganges statt.
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Die
nachfolgenden Figuren geben Ausführungsbeispiele
wieder, auf welche Weise das Überbrückungselement
realisiert werden kann.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Überbrükkungselementes,
bei dem die Auslösevorrichtung 222 mittels
eines Schmelzdrahtes 222a und einer Feder 222b realisiert
sind. Mit dem Schmelzdraht 222a ist ein erster Schaltkontakt 232 verbunden.
Dieser ist über
die Feder 222b mit einer Befestigungsvorrichtung 234,
die ihrerseits auf einer Grund- oder Leiterplatte 230 angeordnet
ist, verbunden. Durch den Schmelzdraht 222a wird die Feder 222b vorgespannt.
Der Schmelzdraht 222a ist über eine flexible Anschlussleitung 235 mit
einem Anschluss 225 verbunden, der einen Anschluss eines (nicht
dargestellten) Laserdiodenbarrens bildet. Der Schmelzdraht 222a ist
andererseits über
den nicht-linearen Widerstand 221 mit dem anderen Schaltkontakt 231 der
Schaltvorrichtung 223 und einen Anschluss 224,
der den anderen Anschluss des Laserbarrens darstellt, verbunden.
Der Schaltkontakt 231 ist über eine Befestigungsvorrichtung 233 auf
der Grund- oder Leiterplatte 230 montiert. Die Befestigungsvorrichtung 234 hält und führt den
Schmelzdraht 222a.
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So
lange der (nicht dargestellte) Laserdiodenbarren zwischen den Anschlüssen 224, 225 im Betrieb
ist, sind die Schaltkon takte 231, 232 von einander
beabstandet. Fällt
der Laserdiodenbarren aus, so erhöht sich die an den Anschlüssen 224, 225 anliegende
Spannung. Durch den nicht-linearen Widerstand 221 steigt
der Strom schnell an, so dass der Schmelzdraht 222a reißt, wodurch
die in der Feder 222b gespeicherte Energie freigesetzt
wird und die Schaltkontakte 231, 232 mit einander
in Verbindung bringt. Damit ist ein direkter Kontakt zwischen den Anschlüssen 224, 225 hergestellt.
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In
den 3 und 4 weist die Auslösevorrichtung
einen elektrisch oder thermisch auslösbaren Zündmechanismus auf, der mit
einer in ihrer Wirkung nach außen
begrenzten chemischen „Sprengladung" gekoppelt ist. Der
thermische Zündmechanismus kann
dabei physikalischer und/oder chemischer Natur sein.
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In
Ausnehmungen 338a einer Grund- oder Leiterplatte 330 ist
ein becher- oder topfförmiger Schaltkontakt 331 eingeführt und über ein
Lot 337 mit auf der Grund- oder Leiterplatte 330 liegenden
Leiterzügen 336 elektrisch
verbunden. Mit dem Schaltkontakt 331 steht eine Metallplatte 332 mechanisch
und elektrisch in Verbindung. Die Metallplatte 332 durchquert
das Innere des im Querschnitt dargestellten topfförmigen Schaltkontaktes 331.
Durch eine Ausnehmung 339 in der Metallplatte 332 ist
ein L-förmig gebogener
Schaltkontakt 333 geführt.
Der Schaltkontakt 333 ist über eine Isolierung 335 von
der Metallplatte 332 elektrisch getrennt. Die Ausnehmung 339 in
der Metallplatte 332 ist dabei derart platziert, dass der
Schaltkontakt 333 ebenfalls durch eine Ausnehmung 338b in
einer Grund- oder Leiterplatte 330 geführt werden kann. Der durch
die Ausnehmung 338b geführte
Bereich des Schaltkontakte 333 ist über ein Lot 337 mit
Leiterzügen 336 auf
der Grund- oder Leiterplatte 330 verbunden. Das durch die
Leiterplatte 330 geführte
Ende des Schaltkontaktes 333 bildet einen Kontakt 325.
Die durch die Leiterplatte 330 geführten Enden des Schaltkontaktes 331 bilden
einen Kontakt 324. Zwischen den Kontakten 324, 325 ist ein
(nicht dargestellter) Laserdiodenbarren verschalten.
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Zwischen
dem Schaltkontakt 333 und der Metallplatte 332 sind
der nicht-lineare Widerstand 321 und eine aus einem physikalisch
und/oder chemisch reaktiven Material 322 gebildete Auslösevorrichtung
angeordnet. Das physikalisch und/oder chemisch reaktive Material
ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
leitfähig,
so dass von dem Kontakt 324 über die Metallplatte 332,
den nicht-linearen Widerstand 321, die Auslösevorrichtung 322,
den Schaltkontakt 333 und den Kontakt 325 ein
Strom fliessen kann.
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Beim
Ausfall des Laserdiodenbarrens erhöht sich die zwischen den Kontakten 324, 325 anliegende
Spannung und führt
aufgrund des nicht-linearen Widerstands 321, z.B. in Form
eines Varistors, zu einem starken Stromanstieg entlang des genannten Pfades.
Die dadurch bedingte Erwärmung
des physikalisch und/oder chemisch reaktiven Materials der Auslösevorrichtung 322 führt zu dessen
Zündung oder
infolge der starken Erwärmung
physikalisch zu dessen Ausdehnung, so dass der waagerecht angeordnete
Bereich des Metallkontaktes 333 mit dem waagrecht angeordneten
Bereich des Kontaktes 331 in Kontakt gebracht wird. Um
einen innigen Kontakt zwischen diesen herzustellen, sind auf dem
Schaltkontakt 333 kegel- oder pyramidenförmige Noppen angeordnet,
die sich in das Material des Schaltkontaktes 331 bohren.
Infolge der plastischen Verformung der Metallkontakte 333 und
des Schaltkontaktes 331 bleibt der innige elektrische Kontakt
auch nach dem Zusammenbruch der Spannung zwischen den Kontakten 324, 325 und
der Erkaltung des reaktiven Materials erhalten.
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Nach
einem ähnlichen
Prinzip arbeitet das Überbrückungselement
gemäß 4. Zwischen den Kontakten 424, 425,
die Teil eines Leiterrahmens sind, ist der (nicht gezeigte) Laserdiodenbarren
angeschlossen. Beidseitig der Kontakte ist eine Umhüllung 431 vorgesehen.
Im Inneren der Umhüllung 431 sind zwei übereinander
ragende Schaltkontakte 432, 433 angeordnet, von
denen der Schaltkontakt 432 mit dem Anschluss 424 und
der Schaltkontakt 433 mit dem Anschluss 425 in
Kontakt steht. Lediglich beispielhaft sind in der unteren Hälfte auf
dem Schaltkontakt 434 wiederum Kontaktnoppen 434 angeordnet.
Die Kontakte 424, 425 sind über einen nicht-linearen Widerstand 421 elektrisch
miteinander verbunden. Der Widerstand 421 und Bereiche
der Kontakte 424, 425 sind von einem physikalisch
und/oder chemisch reaktiven Material 422, das die Auslösevorrichtung
bildet, umgeben. Im Falle eines Ausfalles des Laserdiodenbarrens
erhöht
sich die Spannung zwischen den Schaltkontakten 424, 425,
wodurch ein sich schnell aufbauender Strom durch den Widerstand 421 fließt. Dieser
erwärmt
die physikalisch und/oder chemisch reaktive Schicht 422,
so dass diese gezündet
wird. Durch die entstehende Druckwelle werden die Schaltkontakte 433 plastisch
verformt und bleibend gegen die Schaltkontakte 432 gepreßt, so dass
ein Kurzschluss zwischen den Kontakten 424, 425 entsteht.
Dadurch ist der Laserdiodenbarren bleibend elektrisch überbrückt.
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Die
in den 2 bis 4 dargestellten Überbrückungselemente
sind vorzugsweise als SMD-Bauteile ausgeführt. Sie sind billig in der
Herstellung und ermöglichen
die Überbrückung sehr
hoher Ströme
im Bereich zwischen 10 und 100 A. Das erfindungsgemäße Bauteil
lässt sich
kostengünstig
und kompakt herstellen. Es schließt ab einer bestimmten Überspannung
an einem auf Unterbrechnung zu überwachenden
Bauteil, welches mit mehreren in Reihe geschaltet ist, in kürzester
Zeit mechanisch sicher über einen
hochstromtauglichen Metallkontakt irreversibel kurz.
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Gegenüber der
angedeuteten Möglichkeit der
Auslösung
der Auslösevorrichtung
nur durch eine bestimmte Mindestspannung ist die Auslösung durch einen
bestimmten Mindeststrom durch die Auslösevorrichtung für eine bestimmte
Mindestzeit vorzuziehen (z.B. ist ein Strom größer als 0,5 A für eine Zeitdauer
von mehr als 1 ms ausreichend), da hier eine bessere Sicherheit gegen
ungewolltes Auslösen
besonders vor dem Einbau des Überbrückungselements
gewährleistbar
ist.