JP2978699B2 - バリスタ - Google Patents
バリスタInfo
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- JP2978699B2 JP2978699B2 JP5284711A JP28471193A JP2978699B2 JP 2978699 B2 JP2978699 B2 JP 2978699B2 JP 5284711 A JP5284711 A JP 5284711A JP 28471193 A JP28471193 A JP 28471193A JP 2978699 B2 JP2978699 B2 JP 2978699B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、雷サージ、開閉サージ
などの過大なサージ電圧を吸収して各種の電気機器およ
び電子回路をサージ電圧から保護するバリスタに関す
る。
などの過大なサージ電圧を吸収して各種の電気機器およ
び電子回路をサージ電圧から保護するバリスタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】バリスタの基本的構成が、図５に示すよ
うに、バリスタ基体１１ｂを挟んで両側の電極１２に外
部リード１３ａ、１３ｂが設けられたもので、印加電圧
により変化するバリスタ基体の抵抗を利用して電気機器
および回路サージ電圧から保護している。
うに、バリスタ基体１１ｂを挟んで両側の電極１２に外
部リード１３ａ、１３ｂが設けられたもので、印加電圧
により変化するバリスタ基体の抵抗を利用して電気機器
および回路サージ電圧から保護している。
【０００３】しかし、過大なサージ電圧が印加されたと
きは、バリスタ基体１１ｂの一部が溶融して外部リード
１３ａ、１３ｂ間が短絡破損状態となり、回路保護のた
めの機能を維持できなくなるので、バリスタの破損対策
と、サージ吸収機能の維持とを目的として次のように種
々の案が発表されている。
きは、バリスタ基体１１ｂの一部が溶融して外部リード
１３ａ、１３ｂ間が短絡破損状態となり、回路保護のた
めの機能を維持できなくなるので、バリスタの破損対策
と、サージ吸収機能の維持とを目的として次のように種
々の案が発表されている。
【０００４】図６のバリスタは、図５のバリスタに温度
ヒューズ１４ｔ付きの外部リード１３ｔを加えて外部リ
ード１３ａ、１３ｂ間の短絡時に外部リード１３ａ、１
３ｔ間をオープン状態とするものである。
ヒューズ１４ｔ付きの外部リード１３ｔを加えて外部リ
ード１３ａ、１３ｂ間の短絡時に外部リード１３ａ、１
３ｔ間をオープン状態とするものである。
【０００５】図７に示すバリスタ（特開平３−２２４０
１号）は、（ａ）のように、バリスタ基体１１ｂ低電圧
バリスタ１１Ｌと高電圧バリスタ１１IIの２つの領域か
らなる一体形成とし、高電圧用電極１２Ｈと低電圧用電
極１２Ｌの間にヒューズ用連結部１４Ｆを設けて外部リ
ード高電圧用電極１２Ｈに接続したもので、通常は低電
圧用バリスタ１１Ｌにより、（ｂ）図に示すＬ特性によ
って動作し、低電圧バリスタ１１Ｌがオープン状態にな
ったときは、高電圧バリスタ１１ＨのＨ特性によって保
護機能を維持しようとするものである。
１号）は、（ａ）のように、バリスタ基体１１ｂ低電圧
バリスタ１１Ｌと高電圧バリスタ１１IIの２つの領域か
らなる一体形成とし、高電圧用電極１２Ｈと低電圧用電
極１２Ｌの間にヒューズ用連結部１４Ｆを設けて外部リ
ード高電圧用電極１２Ｈに接続したもので、通常は低電
圧用バリスタ１１Ｌにより、（ｂ）図に示すＬ特性によ
って動作し、低電圧バリスタ１１Ｌがオープン状態にな
ったときは、高電圧バリスタ１１ＨのＨ特性によって保
護機能を維持しようとするものである。
【０００６】図８の例（特開平１−８６２０２号）は、
バリスタ基体１１ｂと直角に接続されたバイメタル１４
Ｂを介して外部リード１３ｂを引き出すもので、過大な
サージ電圧が印加されたとき温度によって開閉するバイ
メタル１４Ｂがオープン状態となることにより、バリス
タを保護しようとするものである。
バリスタ基体１１ｂと直角に接続されたバイメタル１４
Ｂを介して外部リード１３ｂを引き出すもので、過大な
サージ電圧が印加されたとき温度によって開閉するバイ
メタル１４Ｂがオープン状態となることにより、バリス
タを保護しようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
バリスタは、いずれも次のような欠点を有していた。
バリスタは、いずれも次のような欠点を有していた。
【０００８】すなわち、図６に示す第１の従来例のバリ
スタは、サージ電圧の波形によっては温度ヒューズが溶
断されないため、バリスタ基体に負担がかかり、短絡状
態となる。図７に示す第２の従来例のバリスタは、ヒュ
ーズ用連結部１４Ｆが溶断したとき自己復帰できないの
で、補助的な高電圧用バリスタ１１Ｈに常時負担がかか
る。図８に示す第３の従来例のように、バイメタル１４
Ｂを接続したバリスタは、連続的にサージ電圧が印加さ
れる場合には、バイメタルの形状回復所要時間が長いた
めにサージ吸収機能を回復する前に次のサージ電圧を通
過させてしまい、負荷側に故障を発生する原因となる。
スタは、サージ電圧の波形によっては温度ヒューズが溶
断されないため、バリスタ基体に負担がかかり、短絡状
態となる。図７に示す第２の従来例のバリスタは、ヒュ
ーズ用連結部１４Ｆが溶断したとき自己復帰できないの
で、補助的な高電圧用バリスタ１１Ｈに常時負担がかか
る。図８に示す第３の従来例のように、バイメタル１４
Ｂを接続したバリスタは、連続的にサージ電圧が印加さ
れる場合には、バイメタルの形状回復所要時間が長いた
めにサージ吸収機能を回復する前に次のサージ電圧を通
過させてしまい、負荷側に故障を発生する原因となる。
【０００９】本発明の目的は、上述の欠点を解消し、過
大なサージ電圧が印加されてもサージ吸収機能を維持
し、かつ、サージ電圧の経過後迅速に正常機能を回復で
きるバリスタを提供することにある。
大なサージ電圧が印加されてもサージ吸収機能を維持
し、かつ、サージ電圧の経過後迅速に正常機能を回復で
きるバリスタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のバリスタは、低
電圧用の主バリスタと、外部リード端子を有する高電圧
用の補助バリスタとが熱により変形される形状記憶合金
を介して電気的に並列に接続され、形状記憶合金の変形
により前記２つのバリスタ基体の間の電気的接続が開閉
されるバリスタに関する。
電圧用の主バリスタと、外部リード端子を有する高電圧
用の補助バリスタとが熱により変形される形状記憶合金
を介して電気的に並列に接続され、形状記憶合金の変形
により前記２つのバリスタ基体の間の電気的接続が開閉
されるバリスタに関する。
【００１１】特に、低電圧用バリスタと高電圧用バリス
タの各両端の電極は、それぞれ、弾力性のあるキャップ
付リード端子により保持され、各バリスタの一方の端部
のキャップと形状記憶合金との間が形状記憶合金の伸縮
により開閉され、低電圧用バリスタの電気的接続が開閉
される構成の特徴を有する。
タの各両端の電極は、それぞれ、弾力性のあるキャップ
付リード端子により保持され、各バリスタの一方の端部
のキャップと形状記憶合金との間が形状記憶合金の伸縮
により開閉され、低電圧用バリスタの電気的接続が開閉
される構成の特徴を有する。
【００１２】
【作用】過大なサージ電圧が印加されたときは、形状記
憶合金が熱により変形して低電圧用の主バリスタが解放
されて高電圧用の補助バリスタがサージ吸収機能を維持
し、形状記憶合金の形状が復旧すると低電圧用バリスタ
が接続されて主バリスタとして動作する。
憶合金が熱により変形して低電圧用の主バリスタが解放
されて高電圧用の補助バリスタがサージ吸収機能を維持
し、形状記憶合金の形状が復旧すると低電圧用バリスタ
が接続されて主バリスタとして動作する。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は本発明のバリスタの第１の実施例を
示す図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は主要部の拡大
断面図を示し、図２は第２の実施例の断面図で、（ａ）
は通常時の形状記憶合金４が伸びている時の状態を、
（ｂ）は過大なサージ電圧により形状記憶合金４が収縮
した時の状態を、（ｃ）は等価回路を示し、図３は形状
記憶合金とバイメタルによるサージ電圧耐久試験の比較
結果を示す図、図４はサージ電圧印加条件を示す図であ
る。
示す図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は主要部の拡大
断面図を示し、図２は第２の実施例の断面図で、（ａ）
は通常時の形状記憶合金４が伸びている時の状態を、
（ｂ）は過大なサージ電圧により形状記憶合金４が収縮
した時の状態を、（ｃ）は等価回路を示し、図３は形状
記憶合金とバイメタルによるサージ電圧耐久試験の比較
結果を示す図、図４はサージ電圧印加条件を示す図であ
る。
【００１５】第１の実施例のバリスタは、高電圧用バリ
スタ１Ｈと、低電圧用バリスタ１ＬからなるＺｎＯを主
体とするチップ型バリスタ基体を有し、各バリスタ１
Ｈ、１Ｌの両端の電極２がそれぞれ弾力性のあるキャッ
プ３Ｄと一体形成されたリード端子３Ｒ、３Ｌにより保
持されている。一方のリード端子３Ｒのキャップ３Ｄ
は、高電圧用バリスタ１Ｈ側と低電圧用バリスタ１Ｌ側
との対面部間に形状記憶合金４が溶接されている。低電
圧用バリスタ１Ｌを保持するキャップ３Ｄは、形状記憶
合金４の溶接された部分の裏側を除いて低電圧用バリス
タ１Ｌの電極２と接触する部分が絶縁体５により被覆さ
れている。
スタ１Ｈと、低電圧用バリスタ１ＬからなるＺｎＯを主
体とするチップ型バリスタ基体を有し、各バリスタ１
Ｈ、１Ｌの両端の電極２がそれぞれ弾力性のあるキャッ
プ３Ｄと一体形成されたリード端子３Ｒ、３Ｌにより保
持されている。一方のリード端子３Ｒのキャップ３Ｄ
は、高電圧用バリスタ１Ｈ側と低電圧用バリスタ１Ｌ側
との対面部間に形状記憶合金４が溶接されている。低電
圧用バリスタ１Ｌを保持するキャップ３Ｄは、形状記憶
合金４の溶接された部分の裏側を除いて低電圧用バリス
タ１Ｌの電極２と接触する部分が絶縁体５により被覆さ
れている。
【００１６】第２の実施例は、それぞれの電極２に弾力
性のあるキャップ３Ｄが付けられたたバリスタ基体１
Ｌ、１Ｈをエポキシ樹脂６中に密封し、各キャップ３Ｄ
から外部リード端子３Ｒ、３Ｌを引き出したもので、キ
ャップ３Ｄと形状記憶合金４を結合した部分は、その伸
縮による移動動作を防げないように中空モールド７が設
けられている。 低電圧用バリスタ１Ｌの一方の電極２
に付けられ、形状記憶合金４に結合されるキャップ３Ｄ
は、電極２に固着される部分が絶縁体５によって電気的
に絶縁される。この電極２とキャップ３Ｄの間の電気的
通路は、形状記憶合金４の伸縮に応じて形状記憶合金４
が接着された裏側の部分で開閉される。
性のあるキャップ３Ｄが付けられたたバリスタ基体１
Ｌ、１Ｈをエポキシ樹脂６中に密封し、各キャップ３Ｄ
から外部リード端子３Ｒ、３Ｌを引き出したもので、キ
ャップ３Ｄと形状記憶合金４を結合した部分は、その伸
縮による移動動作を防げないように中空モールド７が設
けられている。 低電圧用バリスタ１Ｌの一方の電極２
に付けられ、形状記憶合金４に結合されるキャップ３Ｄ
は、電極２に固着される部分が絶縁体５によって電気的
に絶縁される。この電極２とキャップ３Ｄの間の電気的
通路は、形状記憶合金４の伸縮に応じて形状記憶合金４
が接着された裏側の部分で開閉される。
【００１７】次に、これらの実施例の動作は、いずれも
同じなので併せて説明する。
同じなので併せて説明する。
【００１８】電圧保護対象の回路にリード端子３Ｒ、３
Ｌを挿入、接続すると、図７（ｂ）と同様に、サージ電
圧はまず主バリスタの低電圧用バリスタ１ＬのＬ特性に
従って低電圧で吸収される。サージ電圧が過大で低電圧
用バリスタ１Ｌに負荷がかかると、ジュール熱により低
電圧バリスタ１Ｌが自己発熱し、その熱により開閉スイ
ッチの形状記憶合金４が収縮してキャップ３Ｄが開き、
低電圧バリスタ１Ｌがオープン状態となって保護される
とともに、バリスタ動作の機能が補助バリスタの高電圧
バリスタ１Ｈに移ってＨ特性による高電圧で回路のサー
ジ電圧保護機能を維持する。低電圧用バリスタ１Ｌのバ
リスタ基体の温度が下がると、形状記憶合金４が伸びて
弾力性のあるキャップ３Ｄが閉じ、低電圧用バリスタ１
Ｌが接続されて主バリスタとしての機能を復旧する。
Ｌを挿入、接続すると、図７（ｂ）と同様に、サージ電
圧はまず主バリスタの低電圧用バリスタ１ＬのＬ特性に
従って低電圧で吸収される。サージ電圧が過大で低電圧
用バリスタ１Ｌに負荷がかかると、ジュール熱により低
電圧バリスタ１Ｌが自己発熱し、その熱により開閉スイ
ッチの形状記憶合金４が収縮してキャップ３Ｄが開き、
低電圧バリスタ１Ｌがオープン状態となって保護される
とともに、バリスタ動作の機能が補助バリスタの高電圧
バリスタ１Ｈに移ってＨ特性による高電圧で回路のサー
ジ電圧保護機能を維持する。低電圧用バリスタ１Ｌのバ
リスタ基体の温度が下がると、形状記憶合金４が伸びて
弾力性のあるキャップ３Ｄが閉じ、低電圧用バリスタ１
Ｌが接続されて主バリスタとしての機能を復旧する。
【００１９】形状記憶合金とバイメタルとのサージ電圧
耐久試験の比較結果によると、バイメタルは、形状回復
速度が遅く、図４に示すように、ｔ3 −ｔ1 のような短
時間間隔でサージ電圧が印加された場合には自己復帰が
できず、補助の高電圧用バリスタ１Ｈに常時負荷がかか
ってしまう。そのために主バリスタの低電圧用バリスタ
１Ｌのバリスタ電圧変化率ＢＬは小さいが高電圧用バリ
スタ１Ｈのバリスタ電圧変化率ＢＨが大きくなり、バリ
スタ寿命が短くなる。それに比較すると、形状回復速度
の速い形状記憶合金の場合は、主バリスタの低電圧用バ
リスタ１Ｌが短時間に自己復帰するため、低電圧用バリ
スタのバリスタ電圧変化率ＫＬ、高電圧用バリスタのバ
リスタ電圧変化率ＫＨが小さく、高電圧用バリスタ１Ｈ
のバリスタ寿命を長くすることができる。
耐久試験の比較結果によると、バイメタルは、形状回復
速度が遅く、図４に示すように、ｔ3 −ｔ1 のような短
時間間隔でサージ電圧が印加された場合には自己復帰が
できず、補助の高電圧用バリスタ１Ｈに常時負荷がかか
ってしまう。そのために主バリスタの低電圧用バリスタ
１Ｌのバリスタ電圧変化率ＢＬは小さいが高電圧用バリ
スタ１Ｈのバリスタ電圧変化率ＢＨが大きくなり、バリ
スタ寿命が短くなる。それに比較すると、形状回復速度
の速い形状記憶合金の場合は、主バリスタの低電圧用バ
リスタ１Ｌが短時間に自己復帰するため、低電圧用バリ
スタのバリスタ電圧変化率ＫＬ、高電圧用バリスタのバ
リスタ電圧変化率ＫＨが小さく、高電圧用バリスタ１Ｈ
のバリスタ寿命を長くすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、低電圧用
バリスタと、外部リード端子を有する高電圧用バリスタ
とを形状記憶合金を介して並列に接続し、過大なサージ
電圧が印加されたときは形状記憶合金の収縮、伸長によ
り低電圧用バリスタと高電圧用バリスタとを切り替える
ことにより、一時オープン状態とした主バリスタを短時
間で復帰させてバリスタの長寿命化を図るとともに、サ
ージ吸収機能を長く維持して電気回路のサージ電圧に対
する信頼性を向上できる効果がある。
バリスタと、外部リード端子を有する高電圧用バリスタ
とを形状記憶合金を介して並列に接続し、過大なサージ
電圧が印加されたときは形状記憶合金の収縮、伸長によ
り低電圧用バリスタと高電圧用バリスタとを切り替える
ことにより、一時オープン状態とした主バリスタを短時
間で復帰させてバリスタの長寿命化を図るとともに、サ
ージ吸収機能を長く維持して電気回路のサージ電圧に対
する信頼性を向上できる効果がある。
【図１】本発明のバリスタの第１の実施例の斜視図と要
部断面図である。
部断面図である。
【図２】第２の実施例の断面図である。
【図３】形状記憶合金とバイメタルのサージ電圧耐久試
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図４】サージ電圧印加条件を示す図である。
【図５】従来の基本的なバリスタの斜視図である。
【図６】従来のバリスタの第１の例の斜視図である。
【図７】従来のバリスタの第２の例の斜視図である。
【図８】従来のバリスタの第３の例の斜視図である。
１Ｌ、１Ｈ、１１ｂ バリスタ基体 ２、１２、１２Ｈ、１２Ｌ 電極 ３Ｌ、３Ｒ、１３ａ、１３ｂ、１３ｔ リード端子、
外部リード ３Ｄ キャップ ４ 形状記憶合金 ５ 絶縁体 １４Ｔ 温度ヒューズ １４Ｆ ヒューズ用連結部 １４Ｂ バイメタル
外部リード ３Ｄ キャップ ４ 形状記憶合金 ５ 絶縁体 １４Ｔ 温度ヒューズ １４Ｆ ヒューズ用連結部 １４Ｂ バイメタル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−48702（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−108637（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (1)
- 【請求項１】 主バリスタである低電圧用バリスタ基体
と、両端に外部リード端子を有する補助バリスタであり
高電圧用バリスタ基体とが熱により変形される形状記憶
合金を介して並列に接続され、前記形状記憶合金の変形
により前記２つのバリスタ基体の間の電気的接続が開閉
されるバリスタにおいて、 低電圧用バリスタ基体と高電圧用バリスタ基体とのそれ
ぞれの両端の各電極が、弾力性のあるキャップ付きリー
ド端子により保持され、形状記憶合金の変形により前記
キャップが開閉されることによって、前記低電圧用バリ
スタ基体の電極と前記リード端子との間の電気的接続が
開閉されることを特徴とするバリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284711A JP2978699B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | バリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284711A JP2978699B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | バリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142214A JPH07142214A (ja) | 1995-06-02 |
| JP2978699B2 true JP2978699B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17681997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5284711A Expired - Fee Related JP2978699B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | バリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978699B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108637U (ja) * | 1980-12-24 | 1982-07-05 | ||
| JPH0448702A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧非直線抵抗器 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5284711A patent/JP2978699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07142214A (ja) | 1995-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |