TW201735062A - 可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法 - Google Patents

可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201735062A
TW201735062A TW106104433A TW106104433A TW201735062A TW 201735062 A TW201735062 A TW 201735062A TW 106104433 A TW106104433 A TW 106104433A TW 106104433 A TW106104433 A TW 106104433A TW 201735062 A TW201735062 A TW 201735062A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
varistor
shutter
external terminal
path
assembly
Prior art date
Application number
TW106104433A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI621137B (zh
Inventor
孫紹語
田曉嘉
張榮光
Original Assignee
Ｅｐｃｏｓ Ａｇ集團股份公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｅｐｃｏｓ Ａｇ集團股份公司 filed Critical Ｅｐｃｏｓ Ａｇ集團股份公司
Publication of TW201735062A publication Critical patent/TW201735062A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI621137B publication Critical patent/TWI621137B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/102—Varistor boundary, e.g. surface layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/0241—Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/048—Fuse resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/20—Bases for supporting the fuse; Separate parts thereof
    • H01H85/2045—Mounting means or insulating parts of the base, e.g. covers, casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/36—Means for applying mechanical tension to fusible member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/32—Insulating body insertable between contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/02—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
    • H01H2037/762—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit using a spring for opening the circuit when the fusible element melts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/048—Fuse resistors
    • H01H2085/0486—Fuse resistors with voltage dependent resistor, e.g. varistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/01—Spiral spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/055—Fusible members
    • H01H85/06—Fusible members characterised by the fusible material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/165—Casings
    • H01H85/175—Casings characterised by the casing shape or form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

本發明提供具有改良失效安全性之壓敏電阻組件。該壓敏電阻組件包括壓敏電阻及第二外部端子。若熱敏元件之溫度超過臨界溫度，則在該壓敏電阻及第二外部端子之間之電流路徑可以藉由遮板而主動地阻擋。

Description

可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法
本發明係關於具有增加失效安全性之壓敏電阻組件及係關於在異常操作條件下用於保護壓敏電阻組件之方法。
壓敏電阻組件為具有視施加至該組件之電壓而定之電阻。該電阻可以隨著施加電壓的增加而降低。當正常操作條件之電壓施加至該組件時，壓敏電阻組件可以具有於KΩ、MΩ或GΩ範圍中的電阻值。若該施加的電壓超過臨界電壓，則該組件的電阻可以縮減至數歐姆之範圍。
此類的壓敏組件在電路中可以使用作為補償元件或以保護敏感電路免受過高電壓。當使用作為保護裝置時，該壓敏組件可以電性連接在電路及接地電位之間及分流可能損壞的電功率。
因此，當該壓敏電阻組件在高電壓下變成低歐姆時，耗散於壓敏電阻組件中之電功率可能超過臨界值並且該耗散的功率可能破壞該壓敏電阻組件或甚至破壞 該整體的電氣電路，包含具有該壓敏電阻組件之該整體的電氣裝置。當臨界電壓條件超過時，壓敏電阻組件甚至可能著火。
由美國專利申請案US 2001/0055187 A1，已知各種保護的金屬氧化物壓敏電阻組件。壓敏電阻組件包括熔絲，並且當離開正常操作條件時，可以產生絕緣間隙。
由美國專利申請案US 2009/0027153 A1，已知另外的金屬氧化物壓敏電阻組件。而且，當離開正常操作條件時，熔絲是使用以開路該電路以避免更進一步的損壞。
然而，已知以可熔融材料建立熔絲之壓敏電阻組件無法保證該熔絲的材料在熔化後仍維持電性連接。尤其在其中壓敏電阻組件之該方向性或其中該組件是受到加速之環境條件中，其中，該熔絲之材料將流動至何處是未知的，因此維持電性連接之風險存在。
本發明之目的在於提供具有改良的安全性之壓敏電阻組件。尤其，本發明之目的在於提供改良在異常操作條件下獲得開路電路之可能性之及減少熔絲之材料維持電性端子之可能性的壓敏電阻組件。
再者，本發明之目的在於提供在超過正常操作條件之情況下，保護壓敏電阻組件之方法。
因此，依據獨立申請專利範圍，本發明提供壓敏電阻組件及保護壓敏電阻組件之方法。附屬申請專 利範圍提供有利的實施例。
該壓敏電阻組件包括第一外部端子及第二外部端子。再者，該壓敏電阻組件包括電性連接至該第一外部端子之壓敏電阻。該組件復具有在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之路徑。再者，該壓敏電阻組件具有具備遮板及熱敏元件之主動釋放裝置。該熱敏元件在異常操作條件下釋放該遮板，並且該遮板關閉在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該路徑。
該壓敏電阻可以是任何種類的壓敏電阻，例如，金屬氧化物壓敏電阻。
該第一及該第二外部端子為提供以電性連接該壓敏電阻組件至外部電路環境，例如，作為在接地電位及敏感電氣電路之間之分流元件以保護該敏感電氣電路免於高壓脈衝。
在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該路徑為其中電流在正常操作條件下應該流動之該路徑，意即，在該第一外部端子及該第二外部端子之間而該相應的電壓是施加至該壓敏電阻。該壓敏電阻及在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該路徑是以串聯方式電性連接。
由於提供遮板及熱敏元件並且由於該釋放裝置為主動裝置，因此該主動釋放裝置區分該壓敏電阻組件與該上述壓敏電阻組件。並不需要依靠該熔絲之該熔融的材料以在無害的位置處冷凝。該釋放裝置主動地關閉該遮板並且較佳地避免在該壓敏電阻及該第二外部端子之間 之電流。
對於每一個壓敏電阻組件，例如依據已知欲實現的規格定義出正常的操作條件。該熱敏元件是以這種方式所構成，並且本身的材料，尤其該材料的熔點溫度，是以這種方式做選擇，其中，若該定義的正常操作條件超過時，則該遮板關閉在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該路徑，並且-較佳獨立於該冷凝材料之後來靜止的位置-該關閉的路徑避免更進一步的電流，並且電流隔離該壓敏電阻與該第二外部端子。
在正常操作條件及異常操作條件之間導致啟動該釋放裝置之臨界值可以參考UL1449，章節39.4，Limited current abnormal overvoltage test，自2015年一月1日生效。
該熱敏元件是可以配置在該路徑中，並且在該壓敏電阻及該第二外部端子之間建立電性連接。
接著，藉由關閉該路徑及電性隔離該壓敏電阻與該第二外部端子，該壓敏電阻是與外部電路環境電性解除連結並且沒有更進一步的電功率可能耗散以及該壓敏電阻組件著火之該潛在的危險為大量降低。
然而，在正常的操作條件期間，該熱敏元件當作在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之電性相連並且連結該壓敏電阻至可以連接至該第二外部端子之外部電路環境以便該壓敏電阻組件之該壓敏電阻可以當作保護元件以保護該相應的外部電路環境。
該熱敏元件在低於選擇的溫度下可以是固體並且在高於該臨界溫度時將熔化，意即，液化。導致該熱敏元件之相轉換之熱能可以藉由在本身具有有限的歐姆電阻之該熱敏元件內之能量耗散所產生。然而，該熱敏元件因為在配置於實體上接近該熱敏元件之該壓敏電阻中所產生之熱能也可以或額外地反應。再者，當異常操作條件達到時，該壓敏電阻組件也可以含有諸如歐姆電阻之額外的散熱元件以產生熔化該熱敏元件之熱能。
因此，該熱敏元件可以是熔絲及具有具備低於230℃之熔點之傳導材料。
尤其，該熱敏元件可以包括具有相應的熔點溫度之焊料。該較佳的熔點溫度可以位在185℃及205℃之間。較佳相應的材料成份為錫鉍合金焊膏，諸如錫鉍銀或錫鉍銀銦或另一種錫鉍合金。
該壓敏電阻組件可以更進而包括彈簧。該彈簧產生力量於該遮板上。
在正常操作條件下，該彈簧在張力下是配置在該壓敏電阻組件內。該熱敏元件在正常操作條件下是固態並且阻擋該遮板，因此，該彈簧推動以關閉該遮板但是該固態熱敏電阻元件保持著該遮板開啟並且透過該路徑於該壓敏電阻及該第二外部端子之間建立電性連接。
當在該熱敏元件附近之該溫度達到先前指定的閥值時，接著該熱敏元件經歷轉換成為液相並且無法更進一步承受該彈簧的力量。對應地，在該熱敏電阻元件 熔化之瞬間，該遮板藉由該彈簧移動進入關閉的位置並且在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該電流隔離可以獲得。
相較於習知的壓敏電阻組件，其中，重力能是經由使用以移位該熔絲材料，若該熔融材料無法流動，則該熔絲材料可能不會完全移位，該壓敏電阻組件的釋放裝置之該功能性可在任何時間及所保證之任何位置而執行並且該釋放裝置之該響應時間可大為縮減。
該壓敏電阻組件可以具有具備第一孔洞之殼體。在正常操作條件期間，該遮板具有配置鄰接該第一孔洞之第二孔洞。該第一孔洞及該第二孔洞在該壓敏電阻及該第二外部端子之間建立該路徑之區段。該熱敏元件為金屬本體，例如，粗的或圓柱形本體，延伸穿過該第一及該第二孔洞。再者，該熱敏元件電性連接該壓敏電阻至該第二外部端子。
該熱敏元件可以與該殼體之孔洞之內部表面、在該遮板中之該孔洞之該內部表面、以及電性連接至該第二外部端子之傳導區段直接接觸。該熱敏元件阻擋由該彈簧所驅動之該遮板。當該臨界溫度到達時，該熱敏元件熔化而無法承受該彈簧的力量，並且該遮板會以該遮板內之該孔洞相對於該殼體中的孔洞移動之方式(意即轉移或旋轉)而移動，以致於該遮板之介電材料完全地關閉該整體於該殼體中。
該遮板可以具有輪轂。該殼體具有配置於 該輪轂中之樞軸。在異常的操作條件下，該遮板圍繞該樞軸旋轉並且關閉該路徑。
一旦該釋放裝置已經啟動，該遮板可以旋轉於固定角度以隔斷該熔絲以及以阻擋及以避免在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之任何種類的電性連接。圍繞旋轉於環繞該殼體之樞軸之本身的輪轂之旋轉的遮板具有用於該遮板之不需要複雜的導軌之優點。當不需要複雜的導引軌道及當該遮板對著單軸旋轉時，在該導軌內塞住該遮板之風險是減少的。
該殼體可以具有第一插銷、該遮板可以具有第一插銷，並且該彈簧可以產生扭力於該殼體之該遮板之第一插銷上。
因此，該殼體及該遮板之該插銷是以該力量(例如扭力)可以作用及該對應部分的彈簧經由支撐之方式而剛性連接至該殼體及至該遮板之該元件。
該彈簧可以是線圈彈簧或螺旋彈簧。
該壓敏電阻組件復可以包括第三外部連接。在正常操作條件下，該第三外部連接是與該第一外部端子及與該第二外部端子隔離。若離開正常操作條件之區域並且該釋放裝置啟動，則該遮板可以由該路徑移除該熱敏元件之材料，其中，以該熱敏元件之該仍然傳導的材料建立在該第二外部端子及該第三外部端子之間之電性連接，而該第一外部端子及該壓敏電阻為電性上與該第二外部端子及與該第三外部端子隔離。藉由在該第二外部端子 及該第三外部端子之間提供電性連接，該電路環境之指示器(例如發光二極體)可以切換開啟而顯示該釋放裝置之啟動及顯示在該外部電路環境中之錯誤而導致該釋放裝置之啟動。
該第一外部端子、該第二外部端子及該第三外部端子可以是從該壓敏電阻組件之殼體延伸之引線。
該遮板包括由熱塑性塑料或陶瓷所組成之材料。
較佳該遮板包括具有低傳導性及具有向著高溫為高電阻性之介電材料。
該壓敏電阻組件復可以包括蓋子。該遮板及該熱敏元件為配置於腔體中，並且該蓋子覆蓋該腔體。
接著，使得該壓敏電阻組件能夠快速啟動該遮板及具有改善的失效安全性之該壓敏電阻組件之該內部機構是受到保護免於環境的影響。
該遮板可以經由指定以在獨立於該壓敏電阻組件之方向性及獨立於施加至該組件之加速之異常的操作條件下關閉該路徑。
對於該殼體、該蓋子及該遮板之材料可以是具有耐溫性高於230℃之介電材料。尤其，該殼體及該遮板可以包括或由芳香族液晶聚合物(ALCP,Aromatic Liquid Crystal Polymer)所組成。該彈簧可以包括或由鋼材所組成。該外部端子可以包括或者由銅(Cu,Copper)或銀(Ag,Silver)所組成。該壓敏電阻可以是在接近1100℃所燒 結之氧化鋅片狀壓敏電阻。
該殼體可以具有具備15釐米、19釐米、20釐米、26釐米或大於26釐米之直徑之圓柱形。該殼體之厚度可以接近7釐米。該遮板可以具有鐘形之橫截面之形狀，並且具有接近0.8釐米之厚度。
在正常操作及異常操作之間之該電壓閥值視該熱能產生、並且因此視該組件之材料及尺寸而定。
該第二外部端子可以具有桿狀本體及螺栓狀頭部。該桿狀本體是提供用於連接至外部電路環境。該螺栓狀頭部是提供用於連接至該熱敏元件。該螺栓狀頭部可以具有厚度大於或輕微大於該本體之厚度。
如同上文所描述之保護壓敏電阻組件之方法具有該遮板主動地關閉該路徑及電性上隔離該壓敏電阻與該第二外部端子。
該壓敏電阻組件、該組件之該工作原理及較佳實施例之細節為顯示於附加的示意圖中。
ARD‧‧‧主動釋放裝置
C‧‧‧蓋子
CAV‧‧‧腔體
EC1‧‧‧第一外部端子
EC2‧‧‧第二外部端子
EC3‧‧‧第三外部端子
H1‧‧‧第一孔洞
H2‧‧‧第二孔洞，在該遮板中之孔洞
HOU‧‧‧殼體
HSE‧‧‧熱敏元件，熔絲
HU‧‧‧輪轂
M‧‧‧遮罩
P‧‧‧路徑
P1‧‧‧作為用於該彈簧SP之支撐之第一插銷
P2‧‧‧該殼體HOU之第二插銷
PV‧‧‧樞軸
S‧‧‧焊料
SH‧‧‧彈簧
SP‧‧‧彈簧
V‧‧‧壓敏電阻
VC‧‧‧壓敏電阻組件
W‧‧‧線路
第1圖係顯示該壓敏電阻組件之工作原理。
第2及3圖係顯示其中當該釋放裝置啟動時，該遮板之孔洞為相對於遮罩之孔洞而移動之實施例。
第4圖係顯示具有圓柱狀殼體之實施例之透視圖。
第5圖係顯示具有第三外部端子之壓敏電阻組件之透視圖。
第6圖係顯示其中該殼體具有第二插銷的實施例，該第二插銷建立用於該遮板之停止以限制該遮板的移動。
第7圖係顯示指示該壓敏電阻相對於該殼體之方向性之實施例之透視圖，該殼體包含該釋放裝置的機構。
第8圖係顯示該壓敏電阻組件，尤其是該釋放裝置之分解圖。
第9圖係顯示該壓敏電阻之背部及其至該第一外部端子的電性連接之透視圖。
第10圖係顯示該第一外部端子為焊接於該壓敏電阻之背部之實施例。
第11及12圖係說明旋轉類型的遮板之工作原理。
第13及14圖係顯示該第三外部端子之工作原理。
第1圖顯示該壓敏電阻組件VC之基本工作原理。該壓敏電阻組件VC具有壓敏電阻V、第一外部端子EC1及第二外部端子EC2。該壓敏電阻V在正常操作條件下為以串聯方式電性連接在該第一外部端子EC1及該第二外部端子EC2之間。該熱敏元件HSE為電性連接在壓敏電阻V及該第二外部端子EC2之間，並且配置於由該箭頭所指示之該路徑P中。該壓敏電阻組件VC復包括遮板 SH，作為部分該主動釋放裝置ARD。
在正常操作條件下，該熱敏元件HSE是固態的，並且電性連接該壓敏電阻V至該第二外部端子EC2。然而，當該熱敏元件HSE之該溫度超過先前選擇的極限時，該熱敏元件HSE熔化，並且該遮板SH主動地關閉該路俓P及電性隔離該壓敏電阻V與該第二外部端子EC2。該遮板SH可以由彈簧SP而驅動。
該遮板SH是主動地驅動之事實減少該壓敏電阻組件之該關閉之該響應時間並且增加該壓敏電阻組件之該可靠度。
第2及3圖說明其中該壓敏電阻組件具有第一孔洞H1於遮罩M中及第二孔同H2於該遮板SH中之實施例之工作原理。該熱敏元件HSE是配置在建立該電流路徑P之該兩個孔洞中。當該釋放裝置受到啟動(第3圖)時，該熱敏元件HSE熔化，因此無法更進一步承受該彈簧SP的力量。因此，該遮板將移動，並且該遮板之該孔洞H2是相對於在該遮罩M中之該孔洞H1而移動，而且該路徑將受到阻擋而導致該壓敏電阻V與該第二外部端子EC2之該電性隔離。
較佳該遮板SH(例如未具有孔洞之區段)完全地關閉於該遮罩M中之該孔洞，該方式是以其中該熔化的熱敏元件HSE之殘留材料無法建立剩餘的電性連接在該壓敏電阻V及該第二外部端子EC2之間。
第4圖顯示其中該遮罩及該遮板具有該熱 敏元件HSE之該剩餘材料維持電性連接之可能性之此類的幾何形狀。該壓敏電阻組件VC具有殼體HOU，在該殼體HOU中，該主動釋放裝置ARD之該機構之該元件是經由配置。該殼體HOU主要具有圓柱之形狀。該殼體HOU之背部建立如同在第3圖中所說明之該遮罩M。該遮板具有鐘形覆蓋區域及第一插銷P1。該殼體HOU亦具有第一插銷P1，並且該殼體HOU及該遮板SH之該第一插銷P1支撐該彈簧SP，該彈簧SP可以是線圈彈簧或螺旋彈簧。再者，該殼體HOU具有建立該遮板SH可以對著主軸旋轉之樞軸PV。該熱敏元件HSE主要具有圓柱之形狀，並且是與該殼體H1之該孔洞之該內部壁面機械式接觸以及與電性連接至該第二外部端子EC2之線路接觸。當該熱敏元件HSE是固態時，該元件維持該遮板SH於該開啟位置上，而該遮板的孔洞H2是直接配置在該殼體HOU之該孔洞H1上。該熱敏元件HSE建立該電性接觸在該壓敏電阻(未顯示於第4圖中但是是直接配置在該殼體HOU之後面)及該第二外部端子EC2之間。
當該熱敏元件HSE之溫度超過臨界溫度並且該熱敏元件熔化時，該彈簧SP藉由產生力量於該遮板SH之插銷P1上，使該遮板SH旋轉而使該遮板SH以逆時針方向而旋轉。
該外部端子EC2可以具有桿狀本體及較厚於該桿狀本體之螺栓狀頭部。該螺栓狀頭部可以具有矩形橫截面以連接至該熱敏元件HSE。
第5圖顯示實施例其中該壓敏電阻組件VC具有電性上連接至在殼體HOU中之該腔體內之金屬化部之第三外部端子EC3。在正常操作條件下，該第三外部端子EC3在電性上是與該第一及該第二外部端子EC1、EC2隔離。然而，一旦該熱敏元件HSE熔化，該殘留的材料可以電性上連接該第三外部端子EC3至該第二外部端子EC2，以指示該主動釋放裝置之該啟動至外部電路環境。
第6圖顯示其中該殼體HOU具有定義用於該遮板SH之停止位置之第二插銷P2之更進一步的實施例。
第7圖顯示壓敏電阻組件呈現該壓敏電阻V相對於包含該主動釋放裝置ARD之該機構之該元件之該殼體HOU之該位置之透視圖。該壓敏電阻V是配置在該殼體HOU之後面。該壓敏電阻V亦可以具有圓柱形，並且該圓柱之其中一側指向位在該壓敏電阻組件的殼體HOU處是以一種方式在於該點可以經由該電流路徑P而電性連接至該第二外部端子。
該第一外部端子EC1電性連接指向遠離該殼體HOU之該壓敏電阻V之該相對的背面。
第8圖顯示該主動釋放裝置ARD之該機構之該主要組件之分解圖，以強調該對應的實施例之工作原理之該結構。
該殼體HOU具有腔體CAV，其中，該殼體HOU之第一插銷P1及該殼體HOU之樞軸PV由該殼體HOU 之背部延伸。該鐘形遮板SH具有當作輪轂之孔洞及在正常模式下建立該路徑區段之孔洞H2。再者，該遮板SH具有本身的第一插銷P1以支撐該彈簧SP。在正常操作期間，該輪轂HU圍繞該殼體HOU之該樞軸PV，並且該遮板SH透過該樞軸PV可以對著該對應的主軸旋轉。該彈簧SP使用該殼體HOU之該第一插銷P1以經由該遮板的插銷P1產生扭力於該遮板SH上。該熱敏元件HSE是配置在殼體HOU之該孔洞內及在該遮板SH之該孔洞H2內。再者，該熱敏元件HSE電性連接該壓敏電阻V指向朝向該殼體HOU之該側端至該第二外部端子EC2之該鈎狀傳導區段。該腔體CAV是藉由蓋子C所覆蓋以保護該機構不受環境的影響及以保護該環境不受該熱敏元件HSE之熔融材料所影響。
第9圖顯示具有線路W連結至其背面之該壓敏電阻V之該背面，以在該壓敏電阻V及該外部連接之該傳導之間建立該連接。
第10圖顯示該壓敏電阻V之該背面之較佳的實施例，其中，該線路W為使用焊料S而機械式及電性連接至該壓敏電阻V之該背面。
第11及12圖說明該遮板SH是在第11圖中之正常操作之該位置中及在第12圖中之該啟動位置中之工作原理。在該正常操作之該位置中，該外殼HOU之該孔洞H1及該遮板SH之該孔洞H2是彼此直接上下配置，並且在該壓敏電阻及該第二外部端子之間之該路徑是開啟的。
在啟動該主動釋放裝置ARD之後，該遮板SH是以逆時針方向對著該輪轂HU旋轉，直到該遮板SH碰到定義停止位置之該第二插銷P2為止。該遮板SH之該孔洞H2是相對於該殼體HOU之該孔洞H1而移動，而離開由該遮板SH所阻擋之該路徑。
第13及14圖說明該第三外部端子EC3之基本原理。當該熱敏元件HSE是在本身的位置中以連接該壓敏電阻至該第二外部端子EC2時，該第三外部端子EC3在正常操作期間為電性上與另兩個外部端子EC1、EC2隔離。第14圖說明在啟動後之該情況。該熱敏元件HSE之該材料是由本身的初始位置所移除。在該壓敏電阻及該外部端子EC2之間之該電性路徑受到阻擋(開路電路)並且該熱敏元件HSE之材料電性連接該第二外部端子EC2至該第三外部端子EC3。
該壓敏電阻組件可以具有額外的元件，諸如額外的遮板、熔絲、彈簧、電性連接，並且該殼體可以具有多邊形形狀，例如，矩形形狀的基本區域。該遮板可以是旋轉的遮板或具有線性移動之遮板。
ARD‧‧‧主動釋放裝置
EC1‧‧‧第一外部端子
EC2‧‧‧第二外部端子
HSE‧‧‧熱敏元件、熔絲
P‧‧‧路徑
SH‧‧‧彈簧
SP‧‧‧彈簧
V‧‧‧壓敏電阻
VC‧‧‧壓敏電阻組件

Claims (13)

  1. 一種壓敏電阻組件(VC)，包括：第一及第二外部端子(EC1、EC2)，壓敏電阻(V)，電性連接至該第一外部端子(EC1)，路徑(P)，在該壓敏電阻(V)及該第二外部端子(EC2)之間，主動釋放裝置(ARD)，具有遮板(SH)及熱敏元件(HSE)，其中，該熱敏元件(HSE)在異常操作條件下釋放該遮板(SH)並且該遮板(SH)關閉在該壓敏電阻(V)及該第二外部端子(EC2)之間之該路俓(P)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓敏電阻組件，其中，該熱敏元件(HSE)是配置在該路徑(P)中並且在該壓敏電阻(V)及該第二外部端子(EC2)之間建立電性連接。
  3. 如申請專利範圍第1及2項中任一項所述之壓敏電阻組件，其中，該熱敏元件(HSE)為熔絲並且具有具備熔點低於230℃之傳導材料。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之壓敏電阻組件，復包括產生力量於該遮板(SH)上之彈簧(SP)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之壓敏電阻組件，復包括具有第一孔洞(H1)之殼體(HOU)，其中，該遮板(SH)具有配置鄰接該第一孔洞(H1)之第二孔洞(H2)， 該第一及該第二孔洞(H1，H2)建立該路徑(P)之區段，該熱敏元件(HSE)是延伸穿過該第一及該第二孔洞(H1，H2)及電性連接該壓敏電阻(V)至該第二外部端子(EC2)之金屬本體。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之壓敏電阻組件，其中，該遮板(SH)具有輪轂(HU)，該殼體(HOU)具有配置於該輪轂(HU)中的樞軸(PV)，在異常操作條件下，該遮板(SH)對著該樞軸(PV)旋轉而關閉該路徑(PH)。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之壓敏電阻組件，其中，該殼體(HOU)具有第一插銷(P1)，該遮板(SH)具有第一插銷(P1)，該彈簧(SP)產生扭力於該遮板(SH)及該殼體(HOU)之該第一插銷(P1，P1)上。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之壓敏電阻組件，復包括第三外部連接(EC3)，其中，在異常操作條件下，該熱敏元件(HSE)電性連接該第二外部端子(EC2)至該第三電氣端子(EC3)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之壓敏電阻組件，其中，該第一(EC1)、第二(EC2)及第三(EC3)電氣端子為導線。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之壓敏電阻組件，其中，該遮板(SH)包括由熱塑性塑料或陶瓷所組 成之材料。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之壓敏電阻組件，復包括蓋子(C)，其中，該遮板(SH)及該熱敏元件(HSE)是配置於腔體(CAV)內，並且該蓋子(C)覆蓋該腔體(CAV)。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之壓敏電阻組件，其中，該遮板(SH)是經由指定以在獨立於該壓敏電阻組件之方向性之異常操作條件下關閉該路徑(P)。
  13. 一種用於在異常操作條件下之保護如申請專利範圍第1至12項中任一項所述的壓敏電阻組件(VC)之方法，其中，該遮板(SH)主動地關閉該路徑(P)及電性隔離該壓敏電阻(V)與該第二外部端子(EC2)。
TW106104433A 2016-02-19 2017-02-10 可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法 TWI621137B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??102016102968.8 2016-02-19
DE102016102968.8A DE102016102968A1 (de) 2016-02-19 2016-02-19 Varistor-Komponente und Verfahren zum Sichern einer Varistor-Komponente

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201735062A true TW201735062A (zh) 2017-10-01
TWI621137B TWI621137B (zh) 2018-04-11

Family

ID=57909614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106104433A TWI621137B (zh) 2016-02-19 2017-02-10 可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10325703B2 (zh)
JP (2) JP6841838B2 (zh)
DE (1) DE102016102968A1 (zh)
TW (1) TWI621137B (zh)
WO (1) WO2017140463A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI754383B (zh) * 2019-09-23 2022-02-01 南韓商斯瑪特電子公司 電路保護裝置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107301909B (zh) * 2016-04-14 2021-05-14 爱普科斯公司 变阻器组件和用于保护变阻器组件的方法
CN110024054B (zh) * 2017-10-13 2021-06-29 东莞令特电子有限公司 热保护金属氧化物压敏电阻器
CN110349719A (zh) 2018-04-04 2019-10-18 爱普科斯电子元器件(珠海保税区)有限公司 压敏电阻器热保护装置
CN110349721A (zh) 2018-04-04 2019-10-18 爱普科斯电子元器件(珠海保税区)有限公司 热保护装置
DE102019112680B4 (de) 2019-05-15 2021-08-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsschutzgerät
CN111981625B (zh) * 2019-05-21 2021-10-29 青岛海尔空调器有限总公司 空调器保护装置、空调器和控制方法
JP2021190534A (ja) * 2020-05-28 2021-12-13 Tdk株式会社 電子部品

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5226932U (zh) * 1975-08-19 1977-02-25
JPH02267902A (ja) * 1989-04-07 1990-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd サージ吸収器
JPH0831299A (ja) * 1994-07-20 1996-02-02 Daito Tsushinki Kk サージ吸収器
JP2933881B2 (ja) * 1995-09-07 1999-08-16 三菱電機株式会社 電圧非直線抵抗体及びその製造方法及びその電圧非直線抵抗体を塔載した避雷器
US6430019B1 (en) * 1998-06-08 2002-08-06 Ferraz S.A. Circuit protection device
ATE412244T1 (de) 2000-04-26 2008-11-15 Littelfuse Ireland Dev Company Thermisch geschützter varistor auf basis eines metalloxids
FR2848353B1 (fr) 2002-12-10 2005-06-17 Soule Protection Surtensions Dispositif de protection contre des surtensions
SI1743346T1 (sl) * 2004-04-19 2011-04-29 Abb France Zaščitna naprava pred prenapetostjo s sredstvom za prekinitev obloka
US20060014580A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 Nate Hawthorn Method for providing gaming and a gaming device with electronically modifiable electro-mechanical reel displays
EP1883935B1 (en) * 2005-05-04 2017-07-05 KIWA sk, s.r.o. An overvoltage protection
DE102006052955B4 (de) * 2006-09-07 2020-07-02 Dehn Se + Co Kg Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mit mindestens einem Ableitelement
US7741946B2 (en) 2007-07-25 2010-06-22 Thinking Electronics Industrial Co., Ltd. Metal oxide varistor with heat protection
DE202009018118U1 (de) * 2008-08-25 2011-02-10 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement
JP2010211928A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Otowa Denki Kogyo Kk 遮断板付ｓｐｄ
US8836464B2 (en) * 2009-06-24 2014-09-16 Ceramate Technical Co., Ltd. Explosion-proof and flameproof ejection type safety surge-absorbing module
SI23303A (sl) * 2010-02-19 2011-08-31 ISKRA ZAŠČITE d.o.o. Prenapetostni odklopnik z rotacijskim diskom in elektronskim sklopom za izboljšanje zanesljivosti delovanja
FR2958788B1 (fr) * 2010-04-09 2015-01-30 Abb France Varistance comprenant une electrode avec une partie en saillie formant pole et parafoudre comprenant une telle varistance
KR200462103Y1 (ko) * 2011-03-23 2012-08-24 (주)프라임솔루션 서지보호장치의 구조
EP2511915B1 (en) * 2011-04-13 2016-07-06 Epcos Ag Electric device
SI23749A (sl) * 2011-05-11 2012-11-30 ISKRA@ZAŠČITE@d@o@o Redudančni prenapetostni odklopnik z rotacijskimdiskom in z dodanim elektronskim sklopom za zagotavljanje podaljšanja življenjske dobe prenapetostnega gradnika
JP5981537B2 (ja) * 2011-06-17 2016-08-31 リッテルフューズ，インコーポレイティド 熱金属酸化物バリスタ回路保護デバイス
DE102011053414B4 (de) 2011-09-08 2016-11-17 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsschutzgerät mit einer thermischen Abtrennvorrichtung
SI24213A (sl) 2012-10-24 2014-04-30 Razvojni Center Enem Novi Materiali D.O.O. Prenapetostni zaĺ äśitni modul
CN203165599U (zh) * 2012-11-26 2013-08-28 南京宁普防雷技术有限公司 一种防雷器脱扣遥信装置
DE102013202795C5 (de) 2013-02-20 2019-01-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Reversible Abtrennvorrichtung
CN203761042U (zh) * 2014-03-28 2014-08-06 佛山市浦斯电子有限公司 一种带灭弧的电涌抑制器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI754383B (zh) * 2019-09-23 2022-02-01 南韓商斯瑪特電子公司 電路保護裝置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016102968A1 (de) 2017-08-24
WO2017140463A1 (en) 2017-08-24
JP2019509633A (ja) 2019-04-04
US10325703B2 (en) 2019-06-18
JP7063938B2 (ja) 2022-05-09
JP2020161832A (ja) 2020-10-01
TWI621137B (zh) 2018-04-11
US20190027282A1 (en) 2019-01-24
JP6841838B2 (ja) 2021-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI621137B (zh) 可變電阻組件及用於保護可變電阻組件的方法
US10128028B2 (en) Varistor device
EP2537164B1 (en) Excess voltage circuit-breaker with a rotational disc and an electronic assembly to improve operation reliability
US7483252B2 (en) Circuit protection device
US6040971A (en) Circuit protection device
JP5587971B2 (ja) リフロー可能な温度ヒューズ
US9570260B2 (en) Thermal metal oxide varistor circuit protection device
US20150280420A1 (en) Surge suppression device
US20090161280A1 (en) Thermally protected metal oxide varistor having pin-type disengaging mechanism
US20140218159A1 (en) Fuse
EP1579542A1 (fr) Dispositif de protection contre des surtensions
WO2017139912A1 (en) Thermal metal oxide varistor circuit protection device
KR20090030127A (ko) 칩형 퓨즈 저항기
EP2441082A1 (en) Thermal switch
JP7117391B2 (ja) 熱保護装置
JP6717973B2 (ja) バリスタ素子およびバリスタ素子の保護方法
CN206711690U (zh) 一种压敏电阻元件