JPH09306318A - 過電圧・過電流保護装置 - Google Patents

過電圧・過電流保護装置

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JPH09306318A
JPH09306318A JP11376096A JP11376096A JPH09306318A JP H09306318 A JPH09306318 A JP H09306318A JP 11376096 A JP11376096 A JP 11376096A JP 11376096 A JP11376096 A JP 11376096A JP H09306318 A JPH09306318 A JP H09306318A
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characteristic thermistor
overvoltage
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/3421—Leaded components

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過電圧、過電流に対して安価な保護装置を提
供する。 【解決手段】 正特性サーミスタに過電流・過電圧が印
加された場合、正特性サーミスタの自己発熱で半田を融
解させる事により、予め付勢したバネ力によりリードと
正特性サーミスタとを離間させる事により、過電圧及び
過電流から機器を保護する過電圧・過電流保護装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器例えば電
話器の電子交換機等の過電流・過電圧保護装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】電話器の電子交換機は，結線のショート
を保護するために正特性サーミスタが用いられている。
一方これら交換機は雷サージによる機器の保護を行うた
め、例えばＵＬ１４５９に定められた過電圧・過電流に
よる保護も必要とされている。
【０００３】例えば電子交換機用としては２４０Ｖ ２
４Ａでは正特性サーミスタが保護動作して過電流を抑制
し、過電流を抑制後正常に復帰することが要求され、６
００Ｖ ４０Ａ、６００Ｖ ７Ａ、６００Ｖ ２．２Ａ
の過電圧・過電流の場合、回路をオープンすることが要
求されている。一般に、正特性サーミスタ素子にリード
線を半田付けした構造のものに瞬時に大きな電力を加え
た場合、正特性サーミスタは急速に発熱するが、その熱
が半田を介してリード線から熱放散し、素子内部と素子
両表面で温度差が生じ、そのため、素子厚み方向に剪断
力が発生し、図４の如く素子厚みのほぼ中間部で層状剥
離８が発生することが知られている。ＵＬ１４５９に規
定した６００Ｖ ４０Ａ、７Ａ、２．２Ａの如き高い電
圧を印加した場合、上記の特性を利用し、正特性サーミ
スタ素子を層状に破壊させたものが一部実用化されてい
る。然るに素子の層状破壊したものはその素子の剥離し
た距離がせいぜい０．０５〜０．１ｍｍ程度であり、繰
り返し６００Ｖの電圧が印加されたとき層状剥離した間
でアーク放電が生じ、正特性サーミスタがついには焼損
してしまうという致命的な欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの過電
圧・過電流が繰り返し加わった場合でも正特性サーミス
タを小型化出来、且つ過電圧・過電流が加わっても焼損
せず、機器を保護することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、両主面にリード線
を半田付けした正特性サーミスタの一方の電極と基板と
をエポキシ樹脂等の接着剤で接着し、両リード線を基板
に半田付けし、基板側と反対側のリード線と基板との間
にバネ材を介し、正特性サーミスタに過電圧・過電流が
加わった場合、正特性サーミスタとリード線とを接続し
た半田を融解させ、バネ材のバネ力により正特性サーミ
スタ素子とリード線とが離間することにより回路を遮断
する過電圧・過電流保護装置を提供するものである。
【０００６】
【作用】上記の構造とすることにより、正特性サーミス
タ素子は従来は２０φ×４．０ｔｍｍの大きさであった
ものでも６００Ｖ ４０Ａ １．５秒の過電圧は１回し
か耐えることが出来なかったが、７φ×２．５ｔｍｍの
大きさでも６００Ｖ の過電圧を繰り返し印加しても回
路を保護することが可能となり、装置も小型化出来、コ
ストも低減することが可能となった。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図１及び図２に基づき詳述
する。正特性サーミスタ素子１（７φ×２．５ｔｍｍ、
キュリー温度１２０℃、抵抗値１２Ω）の両面にニッケ
ルメッキ及び錫メッキにより、電極１０、１１を形成
し、その電極に０．５φのリード線２、３を半田４（錫
−鉛共晶半田、融点１８３℃）で半田付けした。
【０００８】リード線２、３の他端を基板５に半田付け
するに際し、図１に示したように正特性サーミスタ素子
１の一方の電極１１と基板５とを接着剤６（エポキシ樹
脂）で接着し、リード線２と基板５の間に板バネ７（Ｓ
ＵＳ３０４ 厚み０．２ｔｍｍ）を配するか、あるいは
図２のようにスプリングバネ（黄銅 ０．３φｍｍ）を
配し、バネ力で正特性サーミスタ素子１とリード線とが
離間するように付勢した。このリード線３、２間にＵＬ
で規定されている６００Ｖ ４０Ａ １．５秒、６００
Ｖ ７Ａ ５秒、６００Ｖ ２．２Ａ ３０分の条件設
定し、電流を流したところ、正特性サーミスタに電流が
流れて自己発熱して半田４の融点である１８３℃を超
え、それぞれ０．０２秒、１．０秒、２．３秒で、リー
ド線が正特性サーミスタ素子１から離間し、電流を遮断
した。図１の実施例において、リード線が正特性サーミ
スタと離間した状態を図３に示す。
【０００９】
【発明の効果】上述したように、正特性サーミスタを小
型化し、低コストで高電圧、大電流を素早く遮断する過
電圧、過電流保護装置を提供することが可能となり、６
００Ｖの過電圧が繰り返し印加されても回路が完全にオ
ープンするため、焼損することもなく、負荷側に過電圧
が加わる事はない。尚、実施例ではバネ材として黄銅や
リン青銅を用いたが、これらのバネ材に限定されるもの
ではないことはいうまでもない。また、正特性サーミス
タ素子の一方の電極をエポキシ樹脂等で基板と接着する
ことにより、バネ力で正特性サーミスタ素子が基板から
浮き上がらないためにバネ力が経時的に変化しない。更
に、一方の電極１１が接着剤６でコーティングされるた
め、６００Ｖの電圧が加わった際、バネ材で離間する迄
の間、正特性サーミスタの電極間でのアーク放電による
正特性サーミスタ素子の焼損を防止することが出来る。
従って、接着剤６は正特性サーミスタ素子１の一方の電
極１１を完全に覆うことが望ましい。尚、接着剤はエポ
キシ樹脂に限るものではなく、フェノールやウレタン等
の樹脂でも同様の効果を得ることが出来る。また、用途
として、ＰＢＸ（電子交換機）を例として説明したが、
この用途に制限されるものではなく、過電圧、過電流保
護用として広く応用出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】他の実施例の断面図である。
【図３】図１の実施例で、リード線が正特性サーミスタ
素子から離間した状態を示す断面図である。
【図４】図４は従来の正特性サーミスタで、過電圧が加
わった場合、正特性サーミスタ素子が層状剥離した状態
を示す。
【符号の説明】
１ 正特性サーミスタ素子 ２ リード線（Ｃｐ線） ３ リード線（Ｃｐ線） ４ 半田 ５ 基板 ６ 接着剤 ７ バネ材 ８ 層状剥離 ９ 外装材料 １０ 電極 １１ 電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 両主面にリード線を半田付けした正特性
    サーミスタの一方の電極と基板とをエポキシ樹脂等の接
    着剤で接着し、両リード線を基板に半田付けし、基板側
    と反対側のリード線と基板との間にバネ材を介し、正特
    性サーミスタに過電圧・過電流が加わった場合、正特性
    サーミスタとリード線とを接続した半田を融解させ、バ
    ネ材により正特性サーミスタ素子とリード線とが離間す
    ることにより回路を遮断することを特徴とする過電圧・
    過電流保護装置。
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