JPS6031204A - 過電流保護素子 - Google Patents
過電流保護素子Info
- Publication number
- JPS6031204A JPS6031204A JP13936283A JP13936283A JPS6031204A JP S6031204 A JPS6031204 A JP S6031204A JP 13936283 A JP13936283 A JP 13936283A JP 13936283 A JP13936283 A JP 13936283A JP S6031204 A JPS6031204 A JP S6031204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- alarm
- overcurrent protection
- resistance
- overcurrent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は小形で警報機能を具備した自己復帰形過電流保
護素子に関するものである。
護素子に関するものである。
警報機能（具体的には警報接点）を有する過電流保護装
置として、従来から警報用ヒユーズと警報接点付ザーギ
フトブレーカが市販されていて、よく知られている。警
報用ヒユーズはヒユーズ溶断後の再使用に当ってはヒユ
ーズ線の張替が必要であり、または新品と取替えなけれ
ばならない。
置として、従来から警報用ヒユーズと警報接点付ザーギ
フトブレーカが市販されていて、よく知られている。警
報用ヒユーズはヒユーズ溶断後の再使用に当ってはヒユ
ーズ線の張替が必要であり、または新品と取替えなけれ
ばならない。
さらにその形状寸法が比較的大きく、一般の抵抗器やコ
ンデンサ等と並べてプリン１配線板に取付使用するには
不適当であった。警報接点刊ザーキットブレーカは警報
用ヒユーズに較べて動作後の復帰操作は容易であるが、
小形化はかえって内勤である。従って小形で自己復帰形
であり、かつ警報機能付きとなると、両者ともほとんど
不可能であって全く新しい着想が必要とされていた。本
発明は」二記の問題を解決するために行ったもので、以
下詳細に説明する。
ンデンサ等と並べてプリン１配線板に取付使用するには
不適当であった。警報接点刊ザーキットブレーカは警報
用ヒユーズに較べて動作後の復帰操作は容易であるが、
小形化はかえって内勤である。従って小形で自己復帰形
であり、かつ警報機能付きとなると、両者ともほとんど
不可能であって全く新しい着想が必要とされていた。本
発明は」二記の問題を解決するために行ったもので、以
下詳細に説明する。
非線形で正の抵抗温度係数を有するザーミスタ＜ ＰＴ
Ｃサーミスタと呼ぶ）は、自己復帰形過電流保護素子と
して知られているが、近年累月の開発、改良によってヒ
ユーズに代替できる程ｖＪ期抵抗の低い安定なものが実
現できるようになっている。第１図はこのような特性を
もつＩ） ’１’ Ｃザーミスタの構成例図である。図
中の］はカーボンブランクグラフトポリマ（ａ−ａ抵抗
体）と呼ばれる高分子複合抵抗４４料をｉｆクラス維布
に塗布乾燥したもので、たとえば１ ｃｍ Ｘ １ ｃ
ｍ、厚さ０．１７ ｍｒｎである。２ａと２ｂは１の両
側面；二密着させた厚膜電極で、リード端子または線３
ａ、３ｂがこれから引出されている。
Ｃサーミスタと呼ぶ）は、自己復帰形過電流保護素子と
して知られているが、近年累月の開発、改良によってヒ
ユーズに代替できる程ｖＪ期抵抗の低い安定なものが実
現できるようになっている。第１図はこのような特性を
もつＩ） ’１’ Ｃザーミスタの構成例図である。図
中の］はカーボンブランクグラフトポリマ（ａ−ａ抵抗
体）と呼ばれる高分子複合抵抗４４料をｉｆクラス維布
に塗布乾燥したもので、たとえば１ ｃｍ Ｘ １ ｃ
ｍ、厚さ０．１７ ｍｒｎである。２ａと２ｂは１の両
側面；二密着させた厚膜電極で、リード端子または線３
ａ、３ｂがこれから引出されている。
第２図は第１図のような保護素子すなわちＰＴＣサーミ
スタを用いた回路何区で、Ｒは負荷抵抗である。この回
路において電源の電圧Ｅを零から徐々に」二げてゆくと
、回路に流れる電流の大きさ■とＰＴＣザーミスタの両
端の電圧■は第３図のように変化する。ずなわち電１ｊ
ＥＩと電圧Ｖとは比例せず、過電流が流れるように電圧
Ｅが高くなっても、保護素子ＰＴＣザーミスタの抵抗が
増大して電流を制限していることがわかる。この保護素
子の抵抗の増大は、素子のジュール熱による自己発熱（
■ＸＶ）によって発生する。従って発熱がなくなれば自
己復帰するもので、第３図においてはＰ点を頂点として
電流を制限していることがわかる。第４図は第３図より
算出したもので、自己発熱量と電流の関係を示すもので
ある。この特性、においてたとえば定常状態Ａと過電流
保護状態Ｂの電流はいずれも０２アンペアに）であるが
、電圧■はそれぞれ０３ボルトと３５ボルト（Ｖ）であ
るので、自己発熱量は０．０６Ｗと０７Ｗとなり保護素
子の抵抗値は第３図より算出した第５図に示すように１
５Ωと１’７．５Ωで１１′７倍程の変化がある。
スタを用いた回路何区で、Ｒは負荷抵抗である。この回
路において電源の電圧Ｅを零から徐々に」二げてゆくと
、回路に流れる電流の大きさ■とＰＴＣザーミスタの両
端の電圧■は第３図のように変化する。ずなわち電１ｊ
ＥＩと電圧Ｖとは比例せず、過電流が流れるように電圧
Ｅが高くなっても、保護素子ＰＴＣザーミスタの抵抗が
増大して電流を制限していることがわかる。この保護素
子の抵抗の増大は、素子のジュール熱による自己発熱（
■ＸＶ）によって発生する。従って発熱がなくなれば自
己復帰するもので、第３図においてはＰ点を頂点として
電流を制限していることがわかる。第４図は第３図より
算出したもので、自己発熱量と電流の関係を示すもので
ある。この特性、においてたとえば定常状態Ａと過電流
保護状態Ｂの電流はいずれも０２アンペアに）であるが
、電圧■はそれぞれ０３ボルトと３５ボルト（Ｖ）であ
るので、自己発熱量は０．０６Ｗと０７Ｗとなり保護素
子の抵抗値は第３図より算出した第５図に示すように１
５Ωと１’７．５Ωで１１′７倍程の変化がある。
いま第１図の素子を２個用い、第６図のように熱伝導の
良い絶縁薄膜（たとえばアルミナの蒸着膜）１５を介し
て貼り合せるものとする。第７図はこの等価電気回路図
である。第６図において１コａとｌｌｂは第１図の１と
同じＣ−Ｇ抵抗体、１２ａ１２ｂ、 １２ｃ、 １２ｄ
は２ａ、 ’２ｂ同様の厚）１９電極、］３ａと１３ｂ
および１４ａと１４ｂはリード線である。このリード線
１３ａ、 １３ｂを主要電気回路に接続して、過電流保
護素子として動作させ、他方のリート線１４ａ、 １４
ｂをもつ保護素子２２は常１１．＋４は低抵抗であるが
、保護素子２１が過電流保護時に発熱すると、絶縁物１
５を通して加熱され抵抗値が」１昇する。
良い絶縁薄膜（たとえばアルミナの蒸着膜）１５を介し
て貼り合せるものとする。第７図はこの等価電気回路図
である。第６図において１コａとｌｌｂは第１図の１と
同じＣ−Ｇ抵抗体、１２ａ１２ｂ、 １２ｃ、 １２ｄ
は２ａ、 ’２ｂ同様の厚）１９電極、］３ａと１３ｂ
および１４ａと１４ｂはリード線である。このリード線
１３ａ、 １３ｂを主要電気回路に接続して、過電流保
護素子として動作させ、他方のリート線１４ａ、 １４
ｂをもつ保護素子２２は常１１．＋４は低抵抗であるが
、保護素子２１が過電流保護時に発熱すると、絶縁物１
５を通して加熱され抵抗値が」１昇する。
また過電流保護動作が終了〔７、素子２１が冷却し自己
復帰すると素子２２の抵抗値も下降するという抵抗値の
変化を利用してリード端子１４ａ、 １４ｂ間を組込ん
だ警報発生回路を構成することができる。
復帰すると素子２２の抵抗値も下降するという抵抗値の
変化を利用してリード端子１４ａ、 １４ｂ間を組込ん
だ警報発生回路を構成することができる。
すなわち第６図の素子は警報機能付過電流保護素子とし
て動作する。
て動作する。
第８図は第６図の変形で、図に示すようにＣ・Ｇ抵抗体
の」１下の厚１１ψ電極１’２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ
、 １２ｄ等をＣ−（ｌ）抵抗体上で分割した厚膜電極
としたものである。
の」１下の厚１１ψ電極１’２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ
、 １２ｄ等をＣ−（ｌ）抵抗体上で分割した厚膜電極
としたものである。
第９図はプリント基板上の印刷回路に本発明の保護素子
を構成した一例の製作手順の説明図で、（Ａｌ→（Ｅ）
は製作の順を示したものである。
を構成した一例の製作手順の説明図で、（Ａｌ→（Ｅ）
は製作の順を示したものである。
（Ａ）ハフ” ９ ントパターンで２３は主回路、２４
は警報回路を示すものとする。
は警報回路を示すものとする。
（Ｂ）は（Ａｌのパターン２３の」二面にＣ−０２５を
塗布し乾燥させた状態。
塗布し乾燥させた状態。
（Ｃ１はＯ−Ｇ抵抗体の表面に］５（第６図参照）に相
当する絶縁被膜２６を塗布し乾燥させた状態。
当する絶縁被膜２６を塗布し乾燥させた状態。
（Ｄｌは２６の」−に警報回路用０−Ｇ抵抗体２７を塗
布し乾燥させた状態。
布し乾燥させた状態。
（ＥｌはＣ−Ｇ抵抗体２７の上に警報回路用２分割導電
膜（厚膜電極） ２８ａ、 ２８ｂを塗布し乾燥させた
状態であるが、導電膜２８の一端は警報回路のパターン
２４上に延びている。この順列は第８図と対比すれば理
解し易い。
膜（厚膜電極） ２８ａ、 ２８ｂを塗布し乾燥させた
状態であるが、導電膜２８の一端は警報回路のパターン
２４上に延びている。この順列は第８図と対比すれば理
解し易い。
第９図の例では主回路２３も警報回路２４もプリント基
板の片面に構成しているが、薄板状のプリント基板であ
れば基板片面に＝１−回路、もう１つの片面（＝は警報
回路をそれぞれ構成することもできる。
板の片面に構成しているが、薄板状のプリント基板であ
れば基板片面に＝１−回路、もう１つの片面（＝は警報
回路をそれぞれ構成することもできる。
第１０図はその応用回路例を示したもので、２９は主電
源、３０は負荷、３コは警報電源、３２は発光ダイオー
ドである。この回路では主回路の過電流保護動作時に警
報回路の発光ダイメートが点灯する。
源、３０は負荷、３コは警報電源、３２は発光ダイオー
ドである。この回路では主回路の過電流保護動作時に警
報回路の発光ダイメートが点灯する。
さらに警報回路用の素子（第６図の２２）に一般にはサ
ーミスタと呼ばれる負の抵抗温度係数（ＮＴＣ）を有す
る材料を用いてもよく、その場合には過電流制限時の警
報端子間の抵抗値は定常状態と比較して非線形に低下す
るから定常状態ではたとえば動作しないリレーを主回路
の過電流制限時には動作させて警報を発生させることが
できる。
ーミスタと呼ばれる負の抵抗温度係数（ＮＴＣ）を有す
る材料を用いてもよく、その場合には過電流制限時の警
報端子間の抵抗値は定常状態と比較して非線形に低下す
るから定常状態ではたとえば動作しないリレーを主回路
の過電流制限時には動作させて警報を発生させることが
できる。
また第１］図のように主回路の過電流制限時に警報回路
の発光ダイオードを点灯させることもできる。警報回路
の素子２２等にＰ ’ｒ Ｏ利を用いるか、ＮＴＣ利を
用いるわは用途によって使いわけることになる。
の発光ダイオードを点灯させることもできる。警報回路
の素子２２等にＰ ’ｒ Ｏ利を用いるか、ＮＴＣ利を
用いるわは用途によって使いわけることになる。
上記のように本発明保護素子の構成は、薄膜技術を用い
れば任意の配線基板−Ｌに任意の寸法で実現可能であっ
て、種々な容量の保護素子と警報回路素子が得られるこ
とは明らかである。従って本発明の第］の目的である小
形、軽量で安価な警報機能付過電流保護素子が得られ、
これらの素子は実用１著しい効果が期待される。
れば任意の配線基板−Ｌに任意の寸法で実現可能であっ
て、種々な容量の保護素子と警報回路素子が得られるこ
とは明らかである。従って本発明の第］の目的である小
形、軽量で安価な警報機能付過電流保護素子が得られ、
これらの素子は実用１著しい効果が期待される。
第１図はＰＴＣサーミヌタの構成側斜視図、第２図は１
” Ｔ Ｏザーミスタの使用例回路図、第３図は第２図
の回路における電流工と保護素子ＰＴＣザーミスタ両端
の電圧■の関係特性側図、第４図は第３図よりめた自己
発熱ｌｉと電１Ｊｌｔの関係図、第５図は第３図よりめ
た発熱用と保護素子の抵抗間の特性図、第６図おにび第
８図は本発明による警報機能付過電流保護素子の構成側
図、第７図は等価回路図、第９図はプリント基板上に警
報機能付過電流保護素子を構成した一例の作製類説明図
、第１０図、第１．１図は警報機能付過電流保護素子の
警報部にそれぞれＰＴＣザーミスタ、ＮＴＣザーミヌタ
を用いたときの回路側図である。 ＰＴＯ・・・・正の抵抗温度係数、 １・・・・Ｃ−０（カーボンプラノクグラフトボリマ）
をガラス繊維布に塗布乾燥したもの、単にＣ−Ｇとも呼
ぶ、 ２ａ、 ２ｂ、 １２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ、 １２
ｄ・・・・厚膜電極、３ａ、 ３ｂ、１３ａ、 １３ｂ
、１４ａ、 ］、４ｂ””リード線またはリード端子、 １１ａ、 ｌｌｂ、 ２５．２’ｉ’ ・・・・Ｇ−（
）抵抗体、１５、２６・・・・絶縁膜、 ２３、２４・・・・プリント配線パターン、０ 紗喉 −； １曳慧＋４−ｑ昭 〆巨 粥 ６ 図 慧 ８ 図 ：（ １ｔυ 〒 ７ 図 ＋１１ｂ 第１頁の続き ■発明者 両部 敏章 東京幇
” Ｔ Ｏザーミスタの使用例回路図、第３図は第２図
の回路における電流工と保護素子ＰＴＣザーミスタ両端
の電圧■の関係特性側図、第４図は第３図よりめた自己
発熱ｌｉと電１Ｊｌｔの関係図、第５図は第３図よりめ
た発熱用と保護素子の抵抗間の特性図、第６図おにび第
８図は本発明による警報機能付過電流保護素子の構成側
図、第７図は等価回路図、第９図はプリント基板上に警
報機能付過電流保護素子を構成した一例の作製類説明図
、第１０図、第１．１図は警報機能付過電流保護素子の
警報部にそれぞれＰＴＣザーミスタ、ＮＴＣザーミヌタ
を用いたときの回路側図である。 ＰＴＯ・・・・正の抵抗温度係数、 １・・・・Ｃ−０（カーボンプラノクグラフトボリマ）
をガラス繊維布に塗布乾燥したもの、単にＣ−Ｇとも呼
ぶ、 ２ａ、 ２ｂ、 １２ａ、 １２ｂ、 １２ｃ、 １２
ｄ・・・・厚膜電極、３ａ、 ３ｂ、１３ａ、 １３ｂ
、１４ａ、 ］、４ｂ””リード線またはリード端子、 １１ａ、 ｌｌｂ、 ２５．２’ｉ’ ・・・・Ｇ−（
）抵抗体、１５、２６・・・・絶縁膜、 ２３、２４・・・・プリント配線パターン、０ 紗喉 −； １曳慧＋４−ｑ昭 〆巨 粥 ６ 図 慧 ８ 図 ：（ １ｔυ 〒 ７ 図 ＋１１ｂ 第１頁の続き ■発明者 両部 敏章 東京幇
Claims (1)
- カーボンブランクグラフトポリマを塗布した絶縁体に、
分割２電極を付した過電流保護の主回路素子と、これに
熱伝導良好な絶縁体を介して取付けられた非直線性抵抗
温度係数の材料に、分割２電極を付した上記主回路の過
電流警報回路用素子とより構成されたことを特徴とする
過電流保護素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13936283A JPS6031204A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 過電流保護素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13936283A JPS6031204A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 過電流保護素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6031204A true JPS6031204A (ja) | 1985-02-18 |
| JPH0145964B2 JPH0145964B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=15243559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13936283A Granted JPS6031204A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 過電流保護素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031204A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62195952U (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-12 | ||
| JPS63174521A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-19 | 日本メクトロン株式会社 | 回路保護素子を含む回路 |
| WO2006005167A1 (en) | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Westport Power Inc. | Fuel injection valve |
| US7532101B2 (en) | 2002-04-25 | 2009-05-12 | Tyco Electronics Raychem K.K. | Temperature protection device |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP13936283A patent/JPS6031204A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62195952U (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-12 | ||
| JPS63174521A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-19 | 日本メクトロン株式会社 | 回路保護素子を含む回路 |
| US7532101B2 (en) | 2002-04-25 | 2009-05-12 | Tyco Electronics Raychem K.K. | Temperature protection device |
| WO2006005167A1 (en) | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Westport Power Inc. | Fuel injection valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0145964B2 (ja) | 1989-10-05 |
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