JP2513105B2 - サ―ジアブソ―バ - Google Patents
サ―ジアブソ―バInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/16—Series resistor structurally associated with spark gap
-
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- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
- H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
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- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
印加される回路に接続される電子部品を異常電圧から保
護するために利用されるサージアブソーバに関する。更
に詳しくはギャップ型サージ吸収素子とバリスタとを一
体化したサージアブソーバに関するものである。
ロギャップ式放電管とギャップ式放電管がある。マイク
ロギャップ式放電管は、導電性皮膜で被覆された素体周
面にマイクロギャップが形成された柱状のセラミック素
体と、このセラミック素体の両端に冠着された一対のリ
ード線付きキャップ電極と、セラミック素体とキャップ
電極を被包しかつ不活性ガスを満たして封止される絶縁
性管体とを備える。またギャップ式放電管は、絶縁性管
体と、この管体の両端にギャップを形成するように設け
られ管体内に不活性ガスを満たして管体を封止する一対
の封止電極とを備える。
縁抵抗を有するため漏れ電流が少ない特長がある。しか
し、その反面、サージの放電が終了した後に回路の電源
電圧により引続き端子電極間に電流が流れる、いわゆる
続流を引起こす恐れがある。一方、酸化亜鉛バリスタ等
の半導体型サージ吸収素子は続流の発生がない反面、高
温雰囲気中で漏れ電流が増大する短所を有する。このた
めに酸化亜鉛バリスタは樹脂モールドされることもあ
る。互いの短所を補い、かつ長所を活かすために、従来
よりギャップ型サージ吸収素子とバリスタのような半導
体型サージ吸収素子とは組合せて用いられてきた。この
ような利用の仕方として、図3に示すようにギャップ
型サージ吸収素子1のリード線2とバリスタ3のリード
線4とを接続部材5により電気的に直列に接続して、素
子1とバリスタ3とをケース6に収容した後、必要に応
じて樹脂をケース内に充填する方法がある。また図示
しないが、プリント基板に広い実装スペースがあるとき
には、ギャップ型サージ吸収素子とバリスタとを基板上
にそれぞれ搭載し、互いに直列に接続する方法がある。
ップ型サージ吸収素子とバリスタを直列接続するため
に、リード線同士を接続部材で接続してケース内に組込
み、更に必要に応じて樹脂を充填しなければならず、製
造工程が煩雑となる不具合があった。またこの方法はケ
ース内に余分な空間が生じるため、ギャップ型サージ吸
収素子とバリスタをコンパクトに一体化できない欠点が
あった。また上記の方法は、ギャップ型サージ吸収素
子とバリスタをプリント基板に個別に搭載するため実装
コストが高くなり、また広い実装スペースがないと採用
できない問題点があった。
止機能と漏れ電流防止機能を兼備し、ギャップ型サージ
吸収素子とバリスタを少ない工程で極めてコンパクトに
一体化できるサージアブソーバを提供することにある。
に、本発明の構成を実施例に対応する図1に基づいて説
明する。本発明のサージアブソーバは、両端に一対の端
子電極13,14を有しこれらの端子電極間にギャップ
16が形成されたギャップ型サージ吸収素子10と、両
端に一対の外部電極22,23を有するバリスタ20
と、サージ吸収素子10の一方の端子電極14とバリス
タ20の一方の外部電極22が中間電極25を介して密
接に接続した状態でサージ吸収素子10とバリスタ20
を収容可能な絶縁性管体30と、サージ吸収素子10と
バリスタ20を収容した絶縁性管体30の両端に管体内
部に不活性ガスを満たして管体30を封止する一対の封
止電極31,32とを備え、中間電極25が絶縁性管体
30内面に密着されるか或いは絶縁性管体30の内径よ
りも僅かに小さく構成されたものである。
とバリスタ20の外部電極22をリードレスで直接接続
し、かつ単一の絶縁性管体30の内部に一緒に入れて封
止するため、コンパクトに製造できるとともに製造工程
が大幅に簡略化され、バリスタ自体の耐環境特性向上の
ための樹脂コーティング材の保護処理が不要になる。ま
た中間電極25を設けることにより、ギャップ16で生
じた放電がバリスタ20の沿面まで進展しにくくなる。
く説明する。本発明はこの実施例に限定されるものでは
ない。 <実施例>図1及び図2に示すように、この例ではギャ
ップ型サージ吸収素子10は直流放電開始電圧が500
Vのマイクロギャップ式放電管である。この放電管10
は表面が導電性皮膜11で被覆された円柱状の長さ約
5.5mmのセラミック素体12を備える。この素体1
2の両端には厚さ約0.2mmの端子電極である一対の
キャップ電極13及び14が圧入して冠着される。この
セラミック素体12の周面中央部には導電性皮膜11を
レーザ加工によりカットしてマイクロギャップ16が形
成される。
220Vの酸化亜鉛バリスタである。このバリスタ20
は直径約5mmで厚さ約4mmのバリスタ素体21と、
その両端に一対の外部電極22及び23を備える。バリ
スタ20の一方の外部電極22は直径約6.0mmで厚
さ約0.3mmの中間電極25を介してサージ吸収素子
10の一方のキャップ電極14に密着するようになって
いる。即ち、この中間電極25は外部電極22に接触す
る面は平坦に形成され、キャップ電極14に接触する面
にはキャップ電極14を収容して固定するための凹部2
5aが形成される。30は内径約6.2mmで長さ約1
5mmのガラス管であって、その両端にはそれぞれ直径
約5.9mmで厚さ約0.2mmの一対の封止電極31
及び32が設けられる。封止電極31の内面にはキャッ
プ電極13を収容して固定するための凹部31aが形成
され、封止電極32の内面は外部電極23に接触するよ
うに平坦に形成される。これらの封止電極31,32の
外面はリード線(図示せず)を固着するためにそれぞれ
凸面に形成される。
製される。先ずガラス管30の端部に封止電極32を挿
入した後、バリスタ20をその外部電極23が封止電極
32の内面に密着するように入れる。次いで中間電極2
5の平坦な面がバリスタ20の外部電極22に密着する
ように入れる。更にサージ吸収素子10のキャップ電極
14を中間電極25の凹部25aに収め、最後に封止電
極31をキャップ電極13を固定するようにガラス管3
0の端部に挿入する。一対の封止電極31及び32でサ
ージ吸収素子10と中間電極25とバリスタ20を挾持
すると、これらは電気的に接続される。この状態で、ガ
ラス管30の内部を真空引きして空気を抜き、代わりに
アルゴンガスを導入してカーボンヒータ(図示せず)に
よりガラス管30及び封止電極31,32を加熱する
と、ガラス管30が封止電極31,32に封止される。
されたサージ吸収素子1とバリスタ3からなるサージア
ブソーバを比較例とした。このサージ吸収素子1はガラ
ス管で封止されている点及びリード線2を有する点以外
は実施例と同一構成であって、その直流放電開始電圧は
500Vである。またバリスタ3は外部電極にリード線
4を有する以外は実施例と同一構成であって、そのバリ
スタ電圧は220Vである。
た。疑似サージ電圧として(1.2×50)μsec−
5kVのインパルス電圧を印加したところ、実施例及び
比較例のサージアブソーバとも900Vで放電を開始し
た。次いで(8×20)μ秒のサージ電流を流してサー
ジ耐量を測定したところ、実施例及び比較例のサージア
ブソーバとも1000Aでも破壊しなかった。次に10
kVの直流電源、500Ωの抵抗体及び静電容量500
pFのコンデンサを有するパルス試験回路を用いて実施
例及び比較例のサージアブソーバの寿命特性を調べた。
その結果、実施例及び比較例のサージアブソーバともコ
ンデンサの放電による静電気を2000回印加してもそ
の性能は劣化しなかった。更にAC100Vの電圧を印
加した状態でサージ電圧を印加したが、実施例及び比較
例のサージアブソーバとも続流の発生はなかった。最後
にサージアブソーバの各容積を測定したところ、比較例
のサージアブソーバが5500mm3であったのに対し
て、実施例のサージアブソーバは362mm3で、比較
例の約15分の1であった。以上のことから、実施例の
サージアブソーバは電気特性が比較例と変わることな
く、極めてコンパクトにすることができた。
るギャップ型サージ吸収素子は、上記例のマイクロギャ
ップ式放電管に限らず、絶縁性管体の両端にギャップを
形成するように一対の封止電極が設けられ、封止電極に
より管体内に不活性ガスを満たして管体を封止するギャ
ップ式放電管でもよい。また、絶縁性管体はガラス管に
限らず、セラミックス管でもよい。
ャップ型サージ吸収素子とバリスタとを中間電極を介し
てリードレスで電気的に直列に接続した状態で単一の絶
縁性管体に入れ、一対の封止電極で封止するため、従来
と同様の続流防止機能と漏れ電流防止機能を兼備した上
で、ギャップ型サージ吸収素子とバリスタを少ない工程
で極めてコンパクトに一体化することができる。特に、
サージ吸収素子とバリスタの間に中間電極を設けたの
で、ギャップで生じた放電がバリスタの沿面まで進展し
にくくなり、より確実で有効な続流防止機能を発揮す
る。このため、プリント基板に実装するときには、実装
スペースが僅かで済み、かつ短時間に簡便に実装するこ
とができる。また、従来ではバリスタ自体の耐環境特性
向上のために樹脂コーティング材でバリスタを保護して
いたものが、本発明によればバリスタは絶縁性管体内で
気密状態におかれるため、この保護処理が不要になるば
かりか、サージ吸収素子とバリスタをケースに組込んだ
後の樹脂の充填作業も不要になる。
放電管) 11 導電性皮膜 12 セラミック素体 13,14 キャップ電極(端子電極) 16 マイクロギャップ 20 バリスタ 22,23 外部電極 25 中間電極 30 ガラス管(絶縁性管体) 31,32 封止電極
Claims (3)
- 【請求項1】 両端に一対の端子電極(13,14)を有し前
記端子電極間にギャップ(16)が形成されたギャップ型サ
ージ吸収素子(10)と、 両端に一対の外部電極(22,23)を有するバリスタ(20)
と、 前記サージ吸収素子(10)の一方の端子電極(14)と前記バ
リスタ(20)の一方の外部電極(22)が中間電極(25)を介し
て密接に接続された状態で前記サージ吸収素子(10)と前
記バリスタ(20)を収容可能な絶縁性管体(30)と、 前記サージ吸収素子(10)と前記バリスタ(20)を収容した
前記絶縁性管体(30)の両端に前記管体内部に不活性ガス
を満たして前記管体を封止する一対の封止電極(31,32)
とを備え、 前記中間電極(25)が前記絶縁性管体(30)内面に密着され
るか或いは前記絶縁性管体(30)の内径よりも僅かに小さ
く構成されたことを特徴とする サージアブソーバ。 - 【請求項2】 絶縁性管体(30)がガラス管又はセラミッ
ク管である請求項1記載のサージアブソーバ。 - 【請求項3】 ギャップ型サージ吸収素子(10)が、導電
性皮膜(11)で被覆された素体周面にマイクロギャップ(1
6)が形成された柱状のセラミック素体(12)と、前記セラ
ミック素体の両端に冠着された一対のキャップ電極(13,
14)とを備えたマイクロギャップ式放電管である請求項
1記載のサージアブソーバ。
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