JPH07201535A - 複合型サージ吸収素子及びサージ吸収回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２端子双方向性サイリスタはサージ吸収用とし
て有用であるが特性上適用分野が限定されるという問題
点があるため、特性に左右されることなく多種の電源に
採用することができる２端子双方向性サイリスタを提供
する。 【構成】２端子双方向性サイリスタと正特性サーミスタ
を組み合わせ、同一フレーム上に接続する。また、この
素子を樹脂で封止する。また、この素子を電源と被保護
装置との間に２端子双方向性サイリスタを並列に正特性
サーミスタを直列に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２端子双方向性サイ
リスタによるサージ吸収素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や電子機器等の装置が誘導雷
等によって障害が生じないようにするために装置と電源
間にサージ吸収回路が設けられる。このサージ吸収用に
非直線係数を持つ半導体素子として２端子双方向性サイ
リスタを、低抑制電圧，高サージ耐量の面から採用する
傾向がある。２端子双方向性サイリスタはこのサイリス
タの両電極に掛かる電圧がある電圧以上になると外部回
路で定まる電流を流し両電極に掛かる電圧は小さな値に
低下する。この状態がこのサイリスタの導通状態であ
り、またサイリスタに流れるサージ電流が減少していき
保持電流（２端子双方向性サイリスタを導通状態に維持
するために必要な最小の電流）以下になると阻止状態に
なる。サイリスタは導通状態になるときに電圧が小さな
値に低下するため素子の熱エネルギー上昇が少ないこと
から小型でサージ耐量の大きな素子を作ることができ
る。図３は２端子双方向性サイリスタを電源と被保護装
置の間に被保護装置と並列に接続してなるよく知られた
サージ吸収回路である。図３でサージが侵入すると２端
子双方向性サイリスタが導通して異常電流を流し被保護
装置にサージを侵入させないようにして装置をサージか
ら保護するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような回路ではサ
ージ消滅後電源の短絡電流が２端子双方向性サイリスタ
の保持電流よりも小さい場合は、２端子双方向性サイリ
スタは阻止状態に戻るが、該短絡電流が保持電流より大
きい場合は続流電流が発生し、２端子双方向性サイリス
タは阻止状態には戻らないという問題がある。また、２
端子双方向性サイリスタが阻止状態に戻らないと装置へ
所定の電流が供給できず装置の動作が不安定になる。こ
のため電流量が、大きい、または一定でない電源に使用
すると上記のような問題が起こることから、例えば電源
容量が固定された通信回路の保護に用いられる程度であ
り適用分野が限定されるという問題点もある。

【０００４】また、電流量が大きい電源に使用できるよ
うに、短絡電流よりも２端子双方向性サイリスタの保持
電流を上げる事も考えられるが、それには限界がありま
た、この限界を越えるとスイッチング損失が大きくなり
この損失によりサイリスタが破壊する恐れがあるため適
用できない。本発明の目的は、上述の問題を解決し、保
持電流に左右されることなく多種の電源に採用すること
ができる、サージ吸収素子及びその素子を用いたサージ
吸収回路を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、２端子双方向性サイリスタと正特性サーミスタ
を同一フレーム上に構成することにより解決される。ま
た、これを樹脂封止することはさらに有効である。ま
た、２端子双方向性サイリスタと正特性サーミスタを組
み合わせてサージ吸収素子として装置と電源間に２端子
双方向性サイリスタを装置と並列に、正特性サーミスタ
を直列に接続したサージ吸収回路とすることにより解決
される。

【０００６】

【作用】正特性サーミスタは半導体の電気抵抗が温度に
よって著しく変化する現象を利用した感温素子の一つで
あり、正の温度係数を持つため温度が上昇すると抵抗値
も上昇する。２端子双方向性サイリスタと正特性サーミ
スタを組み合わせ前述したようなサージ吸収回路へ接続
するとサージ侵入時に発生する電流により、正特性サー
ミスタが発熱して高抵抗になり、続流電流の流れを２端
子双方向性サイリスタの保持電流よりも少なくして、２
端子双方向性サイリスタを阻止状態にする。よって上述
のように、２端子双方向性サイリスタと正特性サーミス
タを同一フレーム上に接続すると、サージ侵入時に発生
する電流により正特性サーミスタが自己発熱するととも
に、２端子双方向性サイリスタからフレームを介して伝
導熱を受け、正特性サーミスタの抵抗が急激に高くな
り、続流電流を極少に抑え、２端子双方向性サイリスタ
をより速く阻止状態へ回復させる。また、この素子を樹
脂封止することにより、熱が確実に正特性サーミスタに
伝わるため２端子双方向性サイリスタをさらに速く阻止
状態へ回復させることができる。

【０００７】

【実施例】図２は本発明の複合型サージ吸収素子を短絡
電流が２端子双方向正サイリスタの保持電流よりも大き
い回路への接続したサージ吸収回路図である。２端子双
方向性サイリスタ１と正特性サーミスタ２を組み合わせ
ると、サージが消滅した後回路の短絡電流がサイリスタ
の保持電流よりも高いため続流電流が発生するが、この
続流電流により正特性サーミスタ２が発熱して高抵抗に
なり、続流電流の流れを2 端子双方向性サイリスタ１の
保持電流よりも少なくするため、２端子双方向性サイリ
スタ１が阻止状態になる。なお、図中，，は図１
に示す，，に対応するものである。 図１は２端
子双方向性サイリスタと正特性サーミスタを同一フレー
ム上に接続したものの実施例の構成図であり、フレーム
３に、２端子双方向性サイリスタ１と、正特性サーミス
タ２を半田付けし、２端子双方向サイリスタ１と、正特
性サーミスタ２から各々外部引き出し線４を配線し、樹
脂で封止したものである。フレーム３は共通端子とし
て、各々の素子が同一フレーム上に接続されている為、
２端子双方向性サイリスタの発熱も正特性サーミスタに
伝導される。また全体を樹脂封止したため熱は確実に正
特性サーミスタに伝わる。よってこれを図２の回路図の
ように接続すると、正特性サーミスタはサージ侵入後に
発生する続流電流により自己発熱し、さらに２端子双方
向性サイリスタからの熱がフレームを介して伝導し、電
気抵抗を増し続流電流を２端子双方向性サイリスタの保
持電流より少なくし、阻止状態に回復させることができ
る。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、２端子双方向性サイ
リスタと正特性サーミスタを組み合わせることにより、
２端子双方向性サイリスタの保持電流に左右されること
なく、また、従来のように機種に限定されることなく多
種の電源に適用できるサージ吸収素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２端子双方向性サイリスタと正特性サーミスタ
を同一フレーム上に接続した本発明の一実施例の構成図

【図２】本発明の一実施例の回路図

【図３】従来の２端子双方向性サイリスタをサージ吸収
素子として回路に接続した図

【符号の説明】

１ ２端子双方向性サイリスタ ２ 正特正サーミスタ ３ フレーム ４ 外部引き出し線 ５ 樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２端子双方向性サイリスタと正特性サーミ
   スタを同一フレーム上に接続したことを特徴とする複合
   型サージ吸収素子。
2. 【請求項２】請求項１記載のサージ吸収素子が樹脂によ
   り封止されたことを特徴とする複合型サージ吸収素子。
3. 【請求項３】保護される装置と電源間に２端子双方向性
   サイリスタを並列に正特性サーミスタを直列に接続した
   ことを特徴とするサージ吸収回路。