JPH0626203U - Varistor with safety mechanism - Google Patents
Varistor with safety mechanismInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒューズ等の過電流遮断手段を用いることな
く、バリスタを連続過電圧から有効に保護し、その発煙
・発火を防止できる保安機構付バリスタを実現する。
【構成】 バリスタ12の一面に、温度の上昇に伴ってそ
の抵抗値が上昇する正特性抵抗体14を直接接続し、バリ
スタ12の端面16及び正特性抵抗体14の端面18に、それぞ
れリード端子20，20を接続してなる。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize a varistor with a safety mechanism that can effectively protect a varistor from continuous overvoltage and prevent smoke and fire without using an overcurrent interrupting device such as a fuse. [Structure] A positive characteristic resistor 14 whose resistance value increases as temperature rises is directly connected to one surface of the varistor 12, and lead terminals are respectively connected to the end face 16 of the varistor 12 and the end face 18 of the positive characteristic resistor 14. Connected with 20, 20.
Description
【０００１】[0001]
この考案は、電源線や信号線等の線間あるいは線−アース間に接続され、誘導 雷等のサージを吸収するバリスタに係り、特に、連続過電圧が印加された場合に 、過電圧による過電流によってバリスタが発煙・発火することを防止する保安機 構を備えたバリスタに関する。 The present invention relates to a varistor which is connected between lines such as a power line and a signal line or between a line and ground and absorbs surges such as inductive lightning, and in particular, when a continuous overvoltage is applied, it is caused by an overcurrent due to the overvoltage. The present invention relates to a varistor having a safety mechanism that prevents the varistor from smoking or igniting.
【０００２】[0002]
従来、電子機器の電子回路に通じる電源線や信号線等の線間あるいは線−アー ス間に、電圧非直線特性を備えたバリスタを接続し、誘導雷等のサージから電子 回路を保護することが行われている。すなわち、上記電源線等にバリスタの定格 電圧以上のサージが印加されると、該バリスタが直ちに導通してサージを吸収す るものである。このバリスタは、優れた応答特性を有しており、サージの印加後 、約１０-9秒程度でサージ吸収を開始することができる。Conventionally, a varistor with a voltage non-linear characteristic is connected between power lines, signal lines, and other lines that lead to the electronic circuits of electronic devices, or between line-earth to protect electronic circuits from surges such as inductive lightning. Is being done. That is, when a surge exceeding the rated voltage of the varistor is applied to the power supply line or the like, the varistor immediately becomes conductive and absorbs the surge. This varistor has excellent response characteristics and can start surge absorption in about 10 −9 seconds after application of surge.
【０００３】[0003]
しかしながら、バリスタには、応答特性に優れる反面、電流耐量が小さいとい う欠点があり、特に、電源誤接続や過電圧試験の実施等により、定格電圧以上の 過電圧が連続して印加された場合には、過電圧による過電流が連続的に流れ、バ リスタが発煙・発火する危険性があった。したがって、かかる危険性を回避する ため、電源線や信号線等に過電流遮断手段としてのヒューズ等を接続する必要が あり、これが回路構成の複雑化及び接続作業の煩雑化を招いていた。また、連続 した過電圧からバリスタを保護するために、一旦ヒューズを溶断して電源線等を 開放すると、過電圧の印加状態が解除された後も電源線等は開放されたままであ り、電子機器の使用を再開するためには、新たなヒューズを接続し直す必要があ り、その復旧作業に手間がかかる点で問題であった。 However, while the varistor has excellent response characteristics, it also has the drawback of low current withstand capability.In particular, when an overvoltage exceeding the rated voltage is continuously applied due to incorrect power supply connection or overvoltage test, etc. However, there was a risk that the varistor will smoke and ignite, as an overcurrent will continuously flow due to overvoltage. Therefore, in order to avoid such a risk, it is necessary to connect a fuse or the like as an overcurrent interrupting means to the power supply line, the signal line, etc., which leads to a complicated circuit configuration and a complicated connection work. Also, in order to protect the varistor from continuous overvoltage, once the fuse is blown to open the power supply line, etc., the power supply line etc. will remain open even after the overvoltage application state is released, and It was necessary to reconnect a new fuse in order to resume use, which was a problem because it took time to restore the fuse.
【０００４】 本考案は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、ヒューズ等 の過電流遮断手段を用いることなく、バリスタを連続過電圧から有効に保護でき 、したがってその復旧作業を不要とする保安機構付バリスタを実現することを目 的とする。The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional example, and the varistor can be effectively protected from continuous overvoltage without using an overcurrent interrupting means such as a fuse, and therefore, the recovery work can be performed. The aim is to realize a varistor with a safety mechanism that is unnecessary.
【０００５】[0005]
上記目的を達成するために、本考案に係る保安機構付バリスタは、バリスタの 一面に、温度の上昇に伴ってその抵抗値が上昇する正特性抵抗体を直接接続し、 上記バリスタ及び正特性抵抗体にそれぞれ取出電極を接続するよう構成した。 In order to achieve the above-mentioned object, the varistor with a safety mechanism according to the present invention directly connects a positive characteristic resistor whose resistance value increases with an increase in temperature to one surface of the varistor, and The extraction electrodes were connected to the body.
【０００６】 また、本考案に係る他の保安機構付バリスタは、共通取出電極を導出した共通 電極板と、第１のバリスタ及び第２のバリスタと、温度の上昇に伴ってその抵抗 値が上昇する第１の正特性抵抗体及び第２の正特性抵抗体とを有してなり、上記 第１のバリスタと第１の正特性抵抗体とを直接接続し、これら第１のバリスタ及 び第１の正特性抵抗体の何れか一方に上記共通電極板の第１面を直接接続すると 共に、他方に第１の取出電極を接続し、また、上記第２のバリスタと第２の正特 性抵抗体とを直接接続し、これら第２のバリスタ及び第２の正特性抵抗体の何れ か一方に上記共通電極板の第２面を直接接続すると共に、他方に第２の取出電極 を接続するよう構成した。In addition, another varistor with a safety mechanism according to the present invention has a common electrode plate from which a common extraction electrode is led out, a first varistor and a second varistor, and the resistance value thereof increases as the temperature rises. A first positive temperature coefficient resistor and a second positive temperature coefficient resistor, which directly connect the first varistor and the first positive temperature coefficient resistor to each other. The first surface of the common electrode plate is directly connected to either one of the positive characteristic resistors of No. 1 and the first extraction electrode is connected to the other, and the second varistor and the second positive characteristic are connected. A resistor is directly connected, and the second surface of the common electrode plate is directly connected to either one of the second varistor and the second positive temperature coefficient resistor, and the second extraction electrode is connected to the other. Configured as
【０００７】 上記正特性抵抗体は、通電による自己発熱等によって一定温度以上に達すると 、抵抗値が急激に上昇する性質を有している。この正特性抵抗体は、その抵抗値 が上昇を開始する温度が、７０゜Ｃ以上２００゜Ｃ以下であることが望ましく、 また、その抵抗値が上昇を開始する前の初期抵抗値が、５Ω以下であることが望 ましい。The above-mentioned positive-characteristic resistor has a property that its resistance value rapidly increases when it reaches a certain temperature or higher due to self-heating due to energization. It is desirable that the temperature at which the resistance value of the positive resistance resistor starts to rise is 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and the initial resistance value before the resistance value starts to rise is 5Ω. Hopefully the following:
【０００８】[0008]
上記保安機構付バリスタは、電子機器の電子回路に通じる電源線あるいは信号 線等の線間、或いは線−アース間に接続される。そして、電源線等にサージが瞬 間的に印加されると、バリスタが直ちに導通してサージを吸収するため、電子回 路側には一定範囲の電圧が供給される。 The varistor with a security mechanism is connected between lines such as a power supply line or a signal line that communicates with an electronic circuit of an electronic device or between a line and a ground. Then, when a surge is instantaneously applied to the power supply line or the like, the varistor immediately conducts and absorbs the surge, so that a voltage in a certain range is supplied to the electronic circuit side.
【０００９】 また、電子機器を、その定格電圧を上回る電源に誤接続した場合、あるいはこ れらの事態を想定した過電圧試験の実施等により、上記電源線等にバリスタの定 格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合には、過電圧による過電流の連続 的な通電によってバリスタ及び正特性抵抗体が発熱する。そして、バリスタから の熱伝導及び自己の発熱作用によって、正特性抵抗体が所定温度以上となった時 点で、その抵抗値が急激に上昇してバリスタへの過電流負荷を制限する。この結 果、バリスタの発煙・発火を未然に防止できる。なお、過電圧の印加状態が解除 された場合には、上記正特性抵抗体の温度が次第に低下し、その抵抗値も低下す るために、元の状態に自動的に復帰する。In addition, when an electronic device is mistakenly connected to a power supply exceeding its rated voltage, or when an overvoltage test is performed assuming these situations, an overvoltage exceeding the rated voltage of the varistor is applied to the power supply line. Is continuously applied, the varistor and the PTC resistor generate heat due to continuous energization of overcurrent due to overvoltage. Then, due to the heat conduction from the varistor and its own heat generation action, when the temperature of the PTC resistor rises above a predetermined temperature, its resistance value rises sharply and limits the overcurrent load to the varistor. As a result, smoke and ignition of the barista can be prevented. When the applied state of the overvoltage is released, the temperature of the positive temperature coefficient resistor gradually decreases and the resistance value also decreases, so that the original state is automatically restored.
【００１０】 なお、上記「バリスタの定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合」に おける「定格電圧」とは、上記バリスタの動作電圧を意味し、具体的には「バリ スタ電圧」を指す。同じく、「連続して印加され」という表現は、「一定時間印 加され」という意味であり、「瞬間的に印加され」の対立概念である。したがっ て、連続して印加される「過電圧」には、時間の経過とともに電圧値が変化する 交流電圧も当然に含まれるものである。以下においても同様である。The “rated voltage” in “when an overvoltage that is equal to or higher than the rated voltage of the varistor is continuously applied” means the operating voltage of the varistor, and specifically, the “varistor voltage”. Refers to. Similarly, the expression "continuously applied" means "applied for a certain period of time", which is an opposite concept of "instantaneously applied". Therefore, the continuously applied “overvoltage” naturally includes an AC voltage whose voltage value changes with the passage of time. The same applies to the following.
【００１１】[0011]
以下に本考案を、図示の実施例に基づいて説明する。図１は本考案に係る保安 機構付バリスタの一実施例を示す概略斜視図であり、図２はその等価回路図であ る。この第１の保安機構付バリスタ10は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や炭化ケイ素（Ｓ ｉＣ）など電圧非直線特性を備えた材料を主成分とし、略円盤状に形成されたバ リスタ12と、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）に所定の希土類元素を混合した 材料を主成分とし、同じく略円盤状に形成された正特性抵抗体14とを有してなる 。上記バリスタ12と正特性抵抗体14は、略同一形状・同一面積の平面部を備えて おり、それぞれの平面部を銀ペースト等を介して接合することにより、バリスタ 12と正特性抵抗体14が直接接続される。この結果、バリスタ12と正特性抵抗体14 とが、直列接続された状態で一体化される。The present invention will be described below based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a varistor with a safety mechanism according to the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram thereof. The first varistor 10 with a safety mechanism is mainly made of a material having a voltage non-linear characteristic such as zinc oxide (ZnO) or silicon carbide (SiC), and has a substantially disk-shaped varistor 12 and titanium. It has a positive-characteristic resistor 14 which is mainly composed of a material in which a predetermined rare earth element is mixed with barium acid (BaTiO 3 ) and which is also formed in a substantially disc shape. The varistor 12 and the positive temperature coefficient resistor 14 are provided with flat portions having substantially the same shape and the same area, and by bonding the respective flat surface portions with silver paste or the like, the varistor 12 and the positive temperature coefficient resistor 14 are joined together. Directly connected. As a result, the varistor 12 and the positive temperature coefficient resistor 14 are integrated in a state of being connected in series.
【００１２】 そして、上記バリスタ12の端面16及び正特性抵抗体14の端面18に、それぞれ取 出電極としてのリード端子20，20をハンダ等を介して接続することにより、第１ の保安機構付バリスタ10が完成する。しかして、上記リード端子20，20を、それ ぞれ電源線等に接続することにより、第１の保安機構付バリスタ10が線間に挿入 される。なお、図示は省略したが、この第１の保安機構付バリスタ10に、樹脂モ ールド等の適当な絶縁外装を施すのが望ましい。Then, the lead terminals 20 and 20 as the extraction electrodes are connected to the end surface 16 of the varistor 12 and the end surface 18 of the positive temperature coefficient resistor 14 through solder or the like, thereby providing the first safety mechanism. Barista 10 is completed. Then, the first varistor 10 with a safety mechanism is inserted between the wires by connecting the lead terminals 20 and 20 to the power supply lines, respectively. Although not shown, it is desirable to provide the first varistor 10 with a safety mechanism with an appropriate insulating exterior such as a resin mold.
【００１３】 図３は、本考案に係る保安機構付バリスタの他の実施例を示す概略斜視図であ り、図４はその等価回路図である。この第２の保安機構付バリスタ22は、導電材 で形成された円形の共通電極板24の両面に、銀ペースト等を介して上記と同一構 成の正特性抵抗体14，14を直接接続すると共に、それぞれの正特性抵抗体14，14 の平面部に、銀ペースト等を介して上記と同一構成のバリスタ12，12を直接接続 し、各バリスタ12，12の端面16，16にハンダ等を介してリード端子20，20を接続 し、さらに上記共通電極板24から共通取出電極としての共通リード端子26を導出 してなる。なお、図示は省略したが、この第２の保安機構付バリスタ22に、樹脂 モールド等の適当な絶縁外装を施すのが望ましい。FIG. 3 is a schematic perspective view showing another embodiment of the varistor with a security mechanism according to the present invention, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram thereof. The second varistor 22 with a safety mechanism directly connects the positive-characteristic resistors 14 and 14 having the same configuration as above to both sides of a circular common electrode plate 24 made of a conductive material through a silver paste or the like. At the same time, the varistor 12, 12 having the same configuration as described above is directly connected to the flat surface portion of each positive temperature coefficient resistor 14, 14 with silver paste or the like, and solder or the like is attached to the end faces 16, 16 of each varistor 12, 12. The lead terminals 20 and 20 are connected to each other via a common lead terminal 26 as a common extraction electrode from the common electrode plate 24. Although not shown, it is desirable that the second varistor 22 with a safety mechanism be provided with a suitable insulating exterior such as a resin mold.
【００１４】 この第２の保安機構付バリスタ22は、実質的に二組の保安機構付バリスタを共 通接続により一体化してなるため、全体としての小型化が実現でき、回路への組 み込み作業も容易となる。すなわち、上記リード端子20，20を電源線等の各線に 接続すると共に、上記共通リード端子26を接地することにより、各線−アース間 にそれぞれ保安機構付バリスタが挿入される。Since the second varistor 22 with a safety mechanism is substantially formed by integrating two sets of varistor with a safety mechanism through a common connection, the overall miniaturization can be realized and the varistor with a safety mechanism can be incorporated into a circuit. Work becomes easy. That is, by connecting the lead terminals 20 and 20 to each wire such as a power supply wire and grounding the common lead terminal 26, a varistor with a safety mechanism is inserted between each wire and ground.
【００１５】 なお、本実施例においては共通電極板24に正特性抵抗体14，14を直接接続する 例を示したが、これに限られるものではない。すなわち、共通電極板24にバリス タ12，12を直接接続し、該バリスタ12，12に正特性抵抗体14，14を直接接続する よう構成してもよく、また、共通電極板24の一方の面に正特性抵抗体14を接続し 、該正特性抵抗体14にバリスタ12を直接接続すると共に、共通電極板24の他方の 面にはバリスタ12を直接接続し、該バリスタ12に正特性抵抗体14を直接接続する よう構成してもよい。In this embodiment, the positive electrode resistors 14 and 14 are directly connected to the common electrode plate 24, but the present invention is not limited to this. That is, the varistor 12, 12 may be directly connected to the common electrode plate 24, and the positive temperature coefficient resistors 14, 14 may be directly connected to the varistor 12, 12. The positive characteristic resistor 14 is connected to the surface, the varistor 12 is directly connected to the positive characteristic resistor 14, and the varistor 12 is directly connected to the other surface of the common electrode plate 24. The body 14 may be configured to be directly connected.
【００１６】 上記正特性抵抗体14としては、その抵抗値が上昇を開始する温度が７０゜Ｃ以 上２００゜Ｃ以下であるものを用いる。これは、７０゜Ｃ未満の温度で抵抗値が 上昇を開始するよう設定されていると、環境温度の変化によって正特性抵抗体14 が誤動作するおそれがあり、また、２００゜Ｃを超える温度となってもバリスタ 12に連続過電流が流れ続けていると、バリスタ12の発煙・発火が生じる危険性が あるからである。この正特性抵抗体14の抵抗値が上昇を開始する温度は、上記チ タン酸バリウムに混合する希土類元素の種類や割合を適宜調整することによって 、所望の値に設定することができる。As the positive characteristic resistor 14, one having a temperature at which the resistance value starts to rise is 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is used. This is because if the resistance value is set to start increasing at a temperature lower than 70 ° C, the positive temperature coefficient resistor 14 may malfunction due to a change in environmental temperature, and if the temperature exceeds 200 ° C. Even so, if a continuous overcurrent continues to flow in the varistor 12, there is a risk of smoke and ignition in the varistor 12. The temperature at which the resistance value of the positive temperature coefficient resistor 14 starts to increase can be set to a desired value by appropriately adjusting the type and ratio of the rare earth element mixed with the barium titanate.
【００１７】 また、上記正特性抵抗体14の抵抗値が温度上昇に伴って上昇を開始する前の初 期抵抗値は、５Ω以下に設定するのが望ましく、０．２Ω以下に抑えるのが理想 的である。すなわち、正特性抵抗体14の初期抵抗値が高いと、サージの印加によ って電流が流れた場合に、正特性抵抗体14における電圧降下が大きなものとなり 、その分高い電圧が被保護回路側に印加されることとなるからである。Further, the initial resistance value before the resistance value of the positive characteristic resistor 14 starts to increase with temperature rise is preferably set to 5 Ω or less, and ideally 0.2 Ω or less. Target. That is, if the initial resistance value of the PTC resistor 14 is high, the voltage drop in the PTC resistor 14 becomes large when a current flows due to the application of a surge, and the higher voltage corresponds to that of the protected circuit. It is because it will be applied to the side.
【００１８】[0018]
本考案に係る保安機構付バリスタは、バリスタに正特性抵抗体を直接接続して 一体化してなるため、連続過電圧が印加された場合に、正特性抵抗体が高抵抗状 態となって過電圧の印加による過電流を制限し、バリスタの発煙・発火を防止す ることができる。しかも、連続過電圧の印加状態が解除された場合には、自動的 に正常状態に復帰するため、復旧作業が不要となる。 Since the varistor with a safety mechanism according to the present invention is integrated by directly connecting the positive characteristic resistor to the varistor, when the continuous overvoltage is applied, the positive characteristic resistor becomes a high resistance state and the overvoltage It is possible to limit the overcurrent due to application and prevent smoke and fire from the varistor. In addition, when the continuous overvoltage application state is released, the normal state is automatically restored, and no recovery work is required.
【図１】本考案の一実施例に係る第１の保安機構付バリ
スタを示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first varistor with a safety mechanism according to an embodiment of the present invention.
【図２】第１の保安機構付バリスタの等価回路図であ
る。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a first varistor with a security mechanism.
【図３】本考案の他の実施例に係る第２の保安機構付バ
リスタを示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a second varistor with a safety mechanism according to another embodiment of the present invention.
【図４】第２の保安機構付バリスタの等価回路図であ
る。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a second varistor with a security mechanism.
10 第１の保安機構付バリスタ 12 バリスタ 14 正特性抵抗体 16 バリスタの端面 18 正特性抵抗体の端面 20 リード端子 22 第２の保安機構付バリスタ 24 共通電極板 26 共通リード端子 10 First varistor with safety mechanism 12 Varistor 14 Positive characteristic resistor 16 End face of varistor 18 Positive characteristic resistor end face 20 Lead terminal 22 Second varistor with safety mechanism 24 Common electrode plate 26 Common lead terminal
Claims (4)
その抵抗値が上昇する正特性抵抗体を直接接続し、上記
バリスタ及び正特性抵抗体にそれぞれ取出電極を接続し
たことを特徴とする保安機構付バリスタ。1. A varistor is directly connected to one surface of a positive characteristic resistor whose resistance value increases as temperature rises, and extraction electrodes are connected to the varistor and the positive characteristic resistor, respectively. Varistor with security mechanism.
第１のバリスタ及び第２のバリスタと、温度の上昇に伴
ってその抵抗値が上昇する第１の正特性抵抗体及び第２
の正特性抵抗体とを有してなり、上記第１のバリスタと
第１の正特性抵抗体とを直接接続し、これら第１のバリ
スタ及び第１の正特性抵抗体の何れか一方に上記共通電
極板の第１面を直接接続すると共に、他方に第１の取出
電極を接続し、また、上記第２のバリスタと第２の正特
性抵抗体とを直接接続し、これら第２のバリスタ及び第
２の正特性抵抗体の何れか一方に上記共通電極板の第２
面を直接接続すると共に、他方に第２の取出電極を接続
したことを特徴とする保安機構付バリスタ。2. A common electrode plate in which a common extraction electrode is led out,
The first varistor and the second varistor, and the first positive temperature coefficient resistor and the second varistor whose resistance value increases with an increase in temperature.
Of the positive variability resistor, the first varistor and the first positive trait resistor are directly connected to each other, and one of the first varistor and the first positive trait resistor has the above varistor. The first surface of the common electrode plate is directly connected to the other, the first extraction electrode is connected to the other, and the second varistor and the second positive temperature coefficient resistor are directly connected to each other. And the second of the common electrode plate on one of the second positive characteristic resistor.
A varistor with a safety mechanism, characterized in that a surface is directly connected and a second extraction electrode is connected to the other side.
を開始する温度が７０゜Ｃ以上２００゜Ｃ以下であるこ
とを特徴とする、請求項１または２に記載の保安機構付
バリスタ。3. The varistor with a safety mechanism according to claim 1, wherein the positive temperature coefficient resistor has a temperature at which the resistance value starts to rise from 70 ° C. to 200 ° C. inclusive. .
を開始する前の初期抵抗値が５Ω以下であることを特徴
とする、請求項１乃至３の何れかに記載の保安機構付バ
リスタ。4. The security mechanism according to claim 1, wherein the positive characteristic resistor has an initial resistance value of 5Ω or less before the resistance value starts to increase. Barista.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP057337U JPH0626203U (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Varistor with safety mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP057337U JPH0626203U (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Varistor with safety mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626203U true JPH0626203U (en) | 1994-04-08 |
Family
ID=13052761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP057337U Pending JPH0626203U (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Varistor with safety mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626203U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576189B2 (en) * | 1978-06-01 | 1982-02-03 | ||
| JPS59136901A (en) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | ティーディーケイ株式会社 | Nonlinear element |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP057337U patent/JPH0626203U/en active Pending
Patent Citations (2)
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