KR100303953B1 - 마이크로 퓨즈 겸용 저항기 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 퓨즈 겸용 저항기에 관한 것으로, 적어도 마이크로 퓨즈에 장착되는 도전성 금속재로 형성된 캡과, 상기 캡에 장착되는 리드와어를 포함하여 이루어진 마이크로 퓨즈에 있어서, 고순도 세라믹으로 형성되는 세라믹 로드와, 상기 세라믹 로드의 외주면에 길이 방향으로 부착되고, 그 외부에 철계 합금으로 형성된 퓨저블 엘리먼트와, 소정의 저항값을 설정하도록 상기 세라믹 로드의 외주면에 도포되는 불연성계 도료로 구성된다. 따라서, 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기에 의하면, 철계 합금으로 퓨저블 엘리먼트를 형성하므로 퓨저블 엘리먼트의 내부 임피던스를 0.1Ω이하로 낮추어 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되어도 높은 열이 발생되지 않고, 다른 부품으로 열이 전도되지 않으므로 회로 부품을 보호한다. 또한, 철계 합금으로 퓨저블 엘리먼트를 형성하여 온도계수를 +4000PPM/℃ 이상으로 상승시키므로 과전류 인가시 온도 상승에 따른 저항값의 변화를 향상시켜 퓨저블 엘리먼트가 확실하게 단선되어 회로를 보호하는 유용한 효과가 있다.
Description
본 발명은 전자회로를 보호하기 위하여 사용되는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기에 관한 것으로, 철(Fe)계 합금을 퓨저블 엘리먼트로 사용하여 퓨저블 엘리먼트의 내부 임피던스를 낮추어 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되어도 퓨저블 엘리먼트에서 높은 열이 발생하는 것을 차단하고, 퓨저블 엘리먼트의 온도 계수를 향상시켜 신속하게 단선되도록 함으로써 주변회로를 보호해주는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로 퓨즈(Micro Fuse)는 텔레비젼 및 모니터 등의 전자기기의 내부에 장착되는 것으로, 과전류 인가시 마이크로 퓨즈의 퓨저블 엘리먼트가 단선되면서 회로 및 전자부품을 과전류로부터 보호한다
즉, 마이크로 퓨즈는 비정상 상태인 100A 이상의 과전류 인가시 신속하게 절단되어야 되고, 전원의 인가 상태 즉, 30∼40A 사이의 과전류가 인가될 때에는 내부 임피던스가 작아 발열이 적게 일어나며 절단되지 않아야 되며, 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되어도 높은 열이 발생되지 않아야 한다.
종래기술에 의한 구성을 첨부된 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1 은 종래 마이크로 퓨즈의 종단면도이고, 도 2는 종래 마이크로 퓨즈의 횡단면도이다. 도면중 부호 10은 마이크로퓨즈, 부호 12는 세라믹 튜브, 부호 14는 리드와이어를 도시한다.
먼저, 퓨저블 엘리먼트(11)는 구리선에 은도금을 하여 과전류가 인가되면 파손(절단)되도록 작용하고, 온도 계수는 약 +3000PPM/℃ 이하이다. 그리고, 세라믹 튜브(12)는 퓨저블 엘리먼트(11)가 원통형인 내부를 관통하도록 구성되고, 상기 퓨저블 엘리먼트(11)가 과전류에 절단시 발생하는 스파크 등이 외부로 유출되는 것을방지한다. 또한 캡(13)은 퓨저블 엘리먼트이 내측에 부착되고, 세라믹 튜브(12)의 양단에 고정 설치된다.
한편, 리드와이어(14)는 캡(13)의 외측에 부착되어 회로 기판 상에 납땜되어 고정되도록 구성한다. 그리고, 내열 튜브(15)는 세라믹 튜브(12)와 캡(13)을 감싸 절연하도록 구성되고, 외부 표면에는 정격 전류 등의 사양을 마킹(marking)한다.
이하, 종래의 마이크로 퓨즈의 조립 과정을 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 세라믹 튜브(12)에 소정 길이를 갖는 퓨저블 엘리먼트(11)를 삽입시킨 후, 캡(13)의 내측에 퓨저블 엘리먼트(11)를 부착한다. 그리고, 세라믹 튜브(12)의 양단에 캡(13)을 고정시킨 후, 캡(13)의 외측에 퓨저블 엘리먼트를 고정시키고 내열 튜브(14)로 세라믹 튜브(12)와 캡(13)을 감싼다.
이렇게 형성된 마이크로 퓨즈(10)는 교류 전원 공급부(도시하지 않음)의 출력단과 정류 회로(도시하지 않음)의 입력단 사이에 연결되어 교류 전원 공급부에서 과전류가 인가되면 퓨저블 엘리먼트가 절단되어 정류 회로와 이하의 회로에 과전류의 인가를 차단하여 회로 부품을 보호하였다.
그러나, 이러한 종래의 마이크로 퓨즈에 의하면, 퓨저블 엘리먼트의 내부 인피던스가 0.4∼0.5Ω정도로 높아 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되면 높은 열이 발생되어 회로기판을 통해 다른 전자 부품으로 열이 전도되어 다른 전자 부품에 영향을 미치게 된다.
또한, 퓨저블 엘리먼트의 온도계수가 +3000PPM/℃정도로 낮아 과전류 인가시 온도의 상승에 따른 저항치 변화가 적어 퓨저블 엘리먼트가 신속하게 절단되지 않는다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 본 발명의 목적은, 철(Fe)계 합금을 퓨저블 엘리먼트로 사용하여 퓨저블 엘리먼트의 내부 임피던스를 0.1Ω 이하로 낮추므로 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되어도 높은 열이 발생되지 않아 다른 회로 부품을 보호하는 것을 제공하고 있다.
도 1 은 종래 마이크로 퓨즈의 종단면도
도 2는 종래 마이크로 퓨즈의 횡단면도
도 3은 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기의 종단면도
도 4는 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기의 횡단면도
도 5는 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기의 제조 방법을 도시한 동작 흐름도
* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 마이크로 퓨즈 11, 110 : 퓨저블 엘리먼트
12 : 세라믹 튜브 13, 130 : 캡
14, 140: 리드와이어 15 : 내열 튜브
100 : 마이크로 퓨즈 겸용 저항기 150 : 실리콘 도료
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 퓨즈는 적어도 마이크로 퓨즈에 장착되는 도전성 금속재로 형성된 캡과, 상기 캡에 장착되는 리드와이어를 포함하여 이루어진 마이크로 퓨즈에 있어서, 고순도 세라믹으로 형성되는 세라믹 로드와, 상기 세라믹 로드의 외주면에 길이 방향으로 부착되고, 그 외부에 철계 합금으로 형성된 퓨저블 엘리먼트와, 상기 세라믹 로드의 외주면에 도포되어 내부보호의 절연용인 불연성계 도료로 구성된다.
상기 구성에 더하여, 상기 철계 합금은, 철과 크롬 및 니켈을 주성분으로 하는 합금인 것으로 한다.
상기 구성에 더하여, 상기 불연성계 도료는, 실리콘 도료인 것으로 한다.
여기서, 상기 철계 합금은 철과 크롬 및 니켈을 주성분으로 합금시킨 금속이고, 상기 실리콘 도료는, 상기 세라믹 로드의 외부 전체에 도포되는 것으로 한다.
마이크로 퓨즈의 제조 방법은, 세라믹 로드의 양단에 금속재의 캡을 부착시키는 공정과,
상기 캡이 양단에 부착된 상기 세라믹 로드의 외주면에 길이 방향으로 철계 합금인 퓨저블 엘리먼트을 부착시키는 공정과,
상기 퓨저블 엘리먼트를 상기 캡의 일측에 전기적으로 연결시키는 공정과,
상기 캡의 외측에 단자를 부착시키는 공정과,
실리콘 도료로 형성된, 상기 세라믹 로드의 외부에 실리콘 도료를 도포하는 공정으로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈에 의하면, 세라믹 로드의 외측에 실리콘 도료를 도포함으로써, 소정 값 이하의 저항치를 규격화하고 마이크로 퓨즈로의 사용이 가능하며, 철계 합금을 퓨저블 엘리먼트로 사용하여 온도 계수를 구리에 은도금을 한 종래의 퓨저블 엘리먼트보다 상대적으로 높게 하여 과전류가 인가시 퓨저블 엘리먼트의 저항값이 상승되어 고열이 발생하여도 퓨저블 엘리먼트가 쉽게 절단되는 것을 방지하게 된다.
이하, 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈의 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈의 횡단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈의 제조 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 보면, 먼저, 퓨저블 엘리먼트(110)는 소정 길이를 가지며 철계 합금으로 형성된다. 여기서, 철계 합금은 철과 크롬 및 니켈을 소정 비율로 합금시켜 종래의 구리선에 은도금한 퓨저블 엘리먼트의 온도 계수(300도 이하)보다, 높은 온도 계수(4000도 이상)으로 하여 상대적으로 높은 마이크로 퓨즈(100)의 효율을 증대시킨다.
세라믹 로드(120)는 고순도 세라믹으로 형성되고 퓨저블 엘리먼트(110)가 외주면에 길이 방향으로 부착되어 고정된다.
캡(130)은 세라믹 로드(120)의 양끝단에 고정 설치되며, 퓨저블 엘리먼트(110)가 외부 일측면에 부착되어 퓨저블 엘리먼트(110)를 외부와 전기적으로 연결시키도록 구성된다.
단자(140)는 퓨저블 엘리먼트(110)를 회로 기판과 전기적으로 연결시키도록 캡(130)의 외측에 부착되어 고정되도록 구성된다.
실리콘 도료(150)는 퓨저블 엘리먼트(110) 및 캡(130)을 외부와 절연시키며, 퓨저블 엘리먼트(110)와 캡(130) 및 세라믹 로드(120)를 외부의 충격에 보호하고, 외측면에 정격 전류 등이 마킹되도록 불연성 도료로 형성되고, 내부에 캡(130)과 퓨저블 엘리먼트(110)가 부착된 세라믹 로드(120)가 수납되도록 구성된다. 여기서, 실리콘 도료(150)는 완전히 밀폐되도록 도포한다.
이하, 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기의 제조 방법을 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 고순도 세라믹을 형성된 세라믹 로드(120)의 양끝단에 캡(130)을 부착시키고(S10), 세라믹 로드(120)의 외주면에 길이 방향으로 퓨저블 엘리먼트(110)를 부착한다(S20).
그리고, 세라믹 로드(120)에 부착된 퓨저블 엘리먼트(110)의 양끝단을 캡(130)의 일측면과 전기적으로 연결시키고(S30), 캡(130)의 외측에 각각 단자(140)를 부착하여 고정시킨다(S40).
이러한 상태에서, 세라믹 로드(120)에 부착된 퓨저블 엘리먼트(110)의 외주면에 실리콘 도료(150)를 도포하여 그 내부가 완전히 밀페되도록 한다(S50).
이렇게 하여 제조된 마이크로 퓨즈 겸용 저항기(100)는 교류를 직류로 변환하여 회로 내에서 필요로 하는 전압으로 변환시키는 트랜스포머의 출력단과 정류 회로의 입력단 사이에 고정 설치되어 과전류로부터 회로를 보호한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 마이크로 퓨즈 겸용 저항기에 의하면, 철계 합금으로 퓨저블 엘리먼트을 형성하므로 퓨저블 엘리먼트의 내부 임피던스를 0.1Ω이하로 낮추어 정상 상태에서 최대 정격 전류가 인가되어도 높은 열이 발생되지 않고, 다른 부품으로 열이 전도되지 않으므로 회로 부품을 보호한다.
또한 철계 합금으로 퓨저블 엘리먼트를 형성하여 온도계수를 +4000PPM/℃ 이상으로 상승시키므로 과전류 인가시 온도 상승에 따른 저항값의 변화를 향상시켜 퓨저블 엘리먼트가 확실하게 단선되어 회로를 보호하는 유용한 효과가 있다.
아울러 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (4)
- 적어도 마이크로 퓨즈에 장착되는 도전성 금속재로 형성된 캡과, 상기 캡에 장착되는 리드와이어를 포함하여 이루어진 마이크로 퓨즈 겸용 저항기에 있어서,고순도 세라믹으로 형성되는 세라믹 로드와,상기 세라믹 로드의 외주면에 길이 방향으로 부착되고, 그 외부에 철계 합금으로 형성된 퓨저블 엘리먼트와,상기 세라믹 로드의 외주면에 도포되어 내부보호의 절연용인 불연성계 도료로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기.
- 제 1항에 있어서, 상기 철계 합금은, 철과 크롬 및 니켈을 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기.
- 제 1항에 있어서, 상기 불연성계 도료는, 실리콘 도료임을 특징으로 하는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기.
- 세라믹 로드의 양단에 금속재의 캡을 부착시키는 공정과,상기 캡이 양단에 부착된 상기 세라믹 로드의 외주면에 길이 방향으로 철계 합금인 퓨저블 엘리먼트을 부착시키는 공정과,상기 퓨저블 엘리먼트을 상기 캡의 일측에 전기적으로 연결시키는 공정과,상기 캡의 외측에 퓨저블 엘리먼트을 부착시키는 공정과,실리콘 도료로 형성된, 상기 세라믹 로드의 외부에 실리콘 도료를 도포하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 퓨즈 겸용 저항기의 제조방법.
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