TWI559353B - 保險絲電阻器 - Google Patents

Description

保險絲電阻器

本發明關於一種保險絲電阻器，具體而言，關於一種保險絲電阻器，其中一保險絲及一電阻之功能可被一起執行，電阻元件及一溫度保險絲以一表面安裝形式而被設置在一基板，而且因此可使自動化更加容易，複數個電阻元件被適確地設置，而且因此該保險絲及電阻之功能及其製造方法可以被有效地執行。

一般而言，在例如LCD電視或PDP電視之大型電子產品，或例如智慧型手機或筆記型電腦之可攜式電子裝置的一電子電路中，例如一溫度保險絲電阻器的一保護元件可防止因電源啟動或電池充電所產生的突波電流、內部溫度上升或持續供應的過電流所造成之裝置故障，其中該溫度保險絲電阻器可被設置於該電子電路的一電源輸入端，以保護一電源電路。

這樣的一保險絲電阻器包含一電阻本體及一溫度保險絲，且該電阻本體及該溫度保險絲係藉由導線而串聯。

此外，在該保險絲電阻器中，該電阻本體及該溫度保險絲係封裝在一殼體內，以使其他電子零件在一保險絲元件斷開時所產生的碎片時不會受到損傷，且該殼體的內部係填入一填料。

在此，考慮到耐熱性、傳導性及熱固性，該填料係包含二氧化矽(SiO₂)的一泥漿形態填料，且該殼體通常係由如習知電阻的陶瓷所形成。

該導線的端部係自該殼體延伸而取出，且該習知保險絲電阻器係設置於該印刷電路板上，藉由焊接該等導線之端部至該印刷電路板上，以使該電阻本體及該溫度保險絲係直立地設置。

因此，若突波電流被引入至上述的保險絲電阻器，則該保險絲電阻器會利用該電阻本體來限制該突波電流而成為指定電流，若過電流被引入至該保險絲電阻器，該保險絲電阻器透過該填料來傳導自該電阻本體所產生的熱至該溫度保險絲，及使該電路短路，以使由鉛所構成的保險絲元件在一固體狀態中或高聚合物顆粒中可被斷開，因此進而保護一家用電器的電子電路。

參照第10圖，韓國註冊的專利號第10-1060013號揭示了一種溫度保險絲電阻器1，包含一電阻本體10、一溫度保險絲20、一導線31,33、一殼體40及一填料50，該溫度保險絲20藉由該電阻本體10的放熱反應使該電路短路；該導線31,33將該電阻本體10及該溫度保險絲20串聯；該殼體40的一表面係開啟的，在此種情況下，以便容納該電阻本體10及該溫度保險絲20，且該導線32,34的端部從殼體40中取出，並且在該殼體40的一側壁上設置有一取出槽41，以便取出該導線32,34；及該填料50係填入該殼體40內，以使該電阻本體10及該溫度保險絲20係插入該填料50內，且該填料50包含二氧化矽，其中該殼體40係使用具有比該填料50的耐熱性低之一熱固性樹脂而射出成型。

然而，在上述韓國的已註冊專利之溫度保險絲的例子中，該電阻本體係僅設置在該溫度保險絲的一側，且因此，若施加額定電流所產生的熱不散去，則在一正常狀態中的一產品溫度會上升。

再者，在上述韓國的已註冊專利中，連接該電阻本體及該溫度保險絲的一導線以及延伸至該殼體外部的導線是必需的，且因此這樣的溫度保險絲電阻器之製造難以自動化。

因此，本發明係針對上述問題而創作，而且本發明之一目的係提供一保險絲電阻器，其中電阻元件及一溫度保險絲被直接地表面安裝在一基板上，並且因此使得自動化更加容易，而且連接該電阻元件及該溫度保險絲的導線被省略，因此一製造程序可被簡化。

本發明之另一目的係提供一保險絲電阻器，當突波電流施加時，該突波電流藉由電阻元件而被限制指定電流，並且因此一電路或一產品可被保護。

本發明之另一目的係提供一保險絲電阻器，其中，當突波電壓被施加至一電路內部時，該突波電壓係藉由電阻元件被吸收，並且因此一電路或一產品可被保護。

本發明之另一目的係提供一保險絲電阻器，其中，當在一電路的各部被損壞或短路，一電阻元件之一線圈被短路來保護該電路，而且更具體而言，藉由減小一第一電阻元件之線圈直徑以及線圈的匝數，而使該第一電阻元件的電阻相較於一第二電阻而被減小，因此，由於短路造成的爆炸能量也會減小。

本發明之再一目的係提供一保險絲電阻器，其中，當過量電壓或過量電流被施加時，設置在一溫度保險絲兩側的第一電阻元件及第二電阻元件產生熱，因此該溫度保險絲之斷開時間可以縮短。

根據本發明之一態樣，提供一種保險絲電阻器，設置於在一電子電路上，以保護該電子電路及元件，該保險絲電阻器包括：一基板，其中第一電阻端子、第二電阻端子以及保險絲端子被形成在該基板上；第一電阻元件及第二電阻元件表面安裝在該等第一電阻端子及該等第二電阻端子上，並且分 別施加電流或電壓；以及一溫度保險絲，表面安裝在該等保險絲端子，以藉由從該第一電阻元件及該第二電阻元件產生的熱而斷開；其中，當過量電流及過量電壓施加時，該第一電阻元件及該第二電阻元件產生熱，而且該溫度保險絲藉由產生的熱而斷開。

在該保險絲電阻器中，各該第一電阻元件及第二電阻元件為一繞線型電阻元件，包括：一電阻本體；電阻蓋體，設置在該電阻本體的兩端；及一線圈，圍繞該電阻本體的外周緣表面。

在該保險絲電阻器中，該第一電阻元件及該第二電阻元件具有相同的電阻值，而且該第一電阻元件及該第二電阻元件的線圈具有相同的直徑。

在該保險絲電阻器中，該第一電阻元件及該第二電阻元件具有不同的電阻值，而且該第一電阻元件及該第二電阻元件的線圈具有不同的直徑。

在該保險絲電阻器中，該第一電阻元件的電阻本體係小於該二電阻元件的電阻本體；該第一電阻元件的線圈具有相較於該第二電阻元件的線圈之一較小匝數；及當該電子電路或安裝在該電子電路的元件異常操作時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。

在該保險絲電阻器中，該第一電阻元件具有相較於該第二電阻元件的一較小電阻值，而且該第一電阻元件的線圈具有相較於該第二電阻元件的一較小直徑；及當該電子電路或安裝在該電子電路上的元件被異常操作時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。

在該保險絲電阻器中，當一短路發生在該電子電路或當安裝在該電子電路的元件損壞或老化時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。

在該保險絲電阻器中，其中該第一電阻元件及該第二電阻元件被設置在該溫度保險絲的兩側。

在該保險絲電阻器中，導線端子被形成在該基板上；以及表面 安裝型導線被安裝在該等導線端子上。

在該保險絲電阻器中，該基板設置有使用焊球而與一主基板結合的一焊墊。

如上所述之根據本發明的保險絲電阻器，可提供一保險絲電阻器，其中電阻元件及一溫度保險絲被直接表面安裝在基板上，並且因此使得自動化更加容易，而且連接該電阻元件及溫度保險絲的導線被省略，因此一製造程序可被簡化。

此外，可提供一保險絲電阻器，當突波電流施加時，該突波電流藉由該等電阻元件而被限制指定電流，並且因此一電路或一產品可被保護。

此外，可提供一保險絲電阻器，其中，當突波電壓被施加至一電路內部時，該突波電壓係藉由電阻元件被吸收，並且因此一電路或一產品可被保護。

此外，可提供一保險絲電阻器，其中，當在一電路的各部被損壞或短路，一電阻元件之一線圈被短路來保護該電路，而且更具體而言，藉由減小一第一電阻元件之線圈直徑以及線圈的匝數，而使該第一電阻元件的電阻相較於一第二電阻而被減小，因此，由於短路造成的爆炸能量也會減小。

此外，可提供一保險絲電阻器，其中，當過量電壓或過量電流被施加時，設置在一溫度保險絲兩側的第一電阻元件及第二電阻元件產生熱，因此該溫度保險絲之斷開時間可以縮短。

1‧‧‧溫度保險絲電阻器

10‧‧‧電阻本體

20‧‧‧溫度保險絲

31,32,33,34‧‧‧導線

40‧‧‧殼體

41‧‧‧取出槽

50‧‧‧填料

100‧‧‧保險絲電阻器

110‧‧‧基板

111‧‧‧第一電阻端

112‧‧‧焊墊

113‧‧‧第二電阻端子

115‧‧‧保險絲端子

116‧‧‧插槽

117‧‧‧導線端子

118‧‧‧導線端子

119‧‧‧導線

119a‧‧‧導線

130‧‧‧第一電阻元件

131‧‧‧電阻本體

133‧‧‧電阻蓋體

134‧‧‧線圈

134a‧‧‧線圈

135‧‧‧第二電阻元件

140‧‧‧溫度保險絲

140a‧‧‧溫度保險絲

141‧‧‧陶瓷筒管

142‧‧‧端子

200‧‧‧主基板

201‧‧‧孔洞

203‧‧‧保險絲電阻器端子

205‧‧‧焊球

本發明之上述和其它目的、特徵及其它優點將在結合以下附圖的詳細說明而可以更清楚地理解，其中：第1圖係根據本發明之一具體實施例的一保險絲電阻器的一透視圖。

第2圖係本發明之具體實施例的保險絲電阻器的一分解透視圖。

第3圖係為具有與第2圖之一溫度保險絲之一結構不同的一溫度保險絲的示意圖。

第4A圖至第4C圖係示出根據本發明之一保險絲電阻器在一主機板上的安裝方法。

第5A圖至第5B圖係示出根據本發明之分別以串聯及並聯方式安排的第一電阻元件及第二電阻元件的電路圖。

第6圖係根據本發明之溫度保險絲藉由從該第一電阻元件及第二電阻元件產生之熱而斷開的一平面圖。

第7圖係根據本發明之藉由突波電壓或是一電子電路之異常操作的第一電阻元件及第二電阻元件之線圈的短路之平面圖。

第8圖係根據本發明之具有不同線圈直徑及不同線圈匝數的第一電阻元件及第二電阻元件之平面圖。

第9A圖至第9E圖係根據本發明之在基板上的一溫度保險絲以及電阻元件的不同安排之平面圖。

第10圖為一習知保險絲電阻器的示意圖。

在下文中，本發明的較佳具體實施例將參照附圖進行詳細說明。

參照第1圖及第2圖，根據本發明之一保險絲電阻器100係設計用於一電子產品的電子電路，可通常包括一基板110、一第一電阻元件130、一第二電阻元件135以及一溫度保險絲140。

第一電阻端子111、第二電阻端子113、保險絲端子115、導線端子117以及插槽116被形成在該基板110上。

各該第一電阻元件130及第二電阻元件135可為一纏繞型電阻元件，包括：一電阻本體131，具有一桿形；電阻蓋體133，設置在該電阻本體131的兩端部；以及一線圈134，纏繞在該電阻本體131之外周緣表面上。

再者，各該第一電阻元件130及第二電阻元件135可為一SMD型的電阻元件，以使其無需一導線而被表面安裝在該等第一電阻端子111或該等第二電阻端子113上。在此，該等電阻蓋體133可使用一錫膏(圖未示)而被固定至該基板110之該等第一電阻端子111及該等第二電阻端子113。

該溫度保險絲140被表面安裝在該保險絲端子115上。當過量電壓或過量電流被施加且該第一電阻元件130及第二電阻元件135產生熱時，該溫度保險絲140藉由產生之熱而斷開，因此用於截斷電性連接。

該溫度保險絲140可為一條狀的一保險絲元件，包括一低熔點金屬或具有低於450℃的一低熔點之合金，舉例來說，包括錫(Sn)、銀(Ag)、銻(Sb)、銦(In)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鋅(Zn)、銅(Cu)及鎳(Ni)的至少一者。

舉例來說，如第3圖所例示，一溫度保險絲140a可包括一陶瓷筒管141、端子142及一保險絲金屬線143，該等端子142形成在該陶瓷筒管141兩端，該保險絲金屬線143插入該陶瓷筒管141中。

參照第1圖、第2圖及第4A圖所示，該等導線端子117形成該基板110上，透過一電路圖案(圖未示)電性連接至該等第一電阻端子111及該等第二電阻端子113，以及表面安裝型的一導線119具有一片狀並且被表面安裝在該等導線端子117上。

再者，表面安裝型的導線119被向後彎折，配合進入至該插槽116，插入形成在一主基板200的孔洞201，然後被焊接。

參考第4B圖所示，在根據本發明的保險絲電阻器100可被表面安裝在該主基板200上。更詳細而言，一焊墊112被形成在該基板110上，並 且一保險絲電阻器端子203形成在該主基板200上。一焊球205被形成在該保險絲電阻器端子203上，並且該基板110藉由安裝該焊墊112至該焊球205上而連接至該主基板200。

參考第4C圖所示，一導線端子118可穿過該基板110而被垂直地形成，該導線端子118透過一電路圖案(圖未示)而被電性連接至該等第一電阻端子111及該等第二電阻端子113，而且一導線119a係在該導線119a被插入該導線端子118的情況下而被焊接。

第5A圖及第5B圖示出了根據本發明之分別以串聯及並聯方式安排的第一電阻元件及第二電阻元件的電路圖。

根據本發明的第一電阻元件130及第二電阻元件135可被串聯地連接或並聯地連接。

參照第5A圖所示，根據本發明，該第一電阻元件130、該溫度保險絲140及該第二電阻元件135可依序地被串聯連接，或者該第一電阻元件130、第二電阻元件135及該溫度保險絲140可依序地被串聯連接。

若第一電阻元件130及第二電阻元件135被串聯地連接，以使施加至該保險絲電阻器100的電壓被分壓，因此，可以減少由於突波電壓造成的影響。

再者，參照第5B所示，該第一電阻元件130及第二電阻元件135可被並聯地連接，然後，該溫度保險絲140可被串聯地連接至其上。

若該第一電阻元件130及該第二電阻元件135被並聯地連接，以使施加至保險絲電阻器100的電流被分流，因此，可能會減少突波電流造成的衝擊或突波電流。

然而，在下文中，該第一電阻元件130、該溫度保險絲140以及該第二電阻元件135被依序地串聯連接的配置將被說明。

在下文中，將根據本發明的保險絲電阻器之①當過量電流/過量電壓被施加時②當突波電流被施加時③當超過指定電壓值的突波電壓被施加時④當該電子電路及該等元件被異常操作時的情況分別說明。

首先，根據本發明之保險絲電阻器190可防止在一正常狀態下產生不必要的過量熱。

也就是說，在一習知保險絲電阻器中，透過從設置在該溫度保險絲一側之一電阻元件產生的熱，一溫度保險絲被斷開，因此，在額定電流或額定電壓被施加的正常狀態下產生過多的一熱量。另一方面，在根據本發明之的保險絲電阻器100中，該第一電阻元件130及第二電阻元件135分離電壓或電流，因此可以散熱。

接著，參照第6圖，在根據本發明之保險絲電阻器100中，舉例來說，當1A的過量電流被連續地施加一段指定時間時，如果額定電流為300mA，設置在該溫度保險絲140兩側的第一電阻元件130及第二電阻元件135產生熱並將熱傳遞至該溫度保險絲140，因此能夠縮短該溫度保險絲140的斷開時間。

再者，在根據本發明之保險絲電阻器100中，當供電產生突波電流時，藉由該第一電阻元件130及該第二電阻元件135將電流限制為小於指定值的電流，因此保護該電子電路。

此外，參照第7圖，該第一電阻元件130及該第二電阻元件135被設計來耐受預定電壓，例如6kV或更低的突波電壓，而沒有發生爆炸，如果施加超過6kV的突波電壓，該第一電阻元件130及該第二電阻元件135的線圈134被短路，因此該電子電路被保護。

另外，根據本發明之保險絲電阻器100可保護該電子電路，即使在該電子電路或安裝在該電子電路上的元件異常操作時，舉例來說，如果電 子電路發生短路或安裝在電路上的元件損壞及老化，該第一電阻元件130的線圈134或該第二電阻元件135的線圈134a被短路，因此保護該電子電路。

參照第8圖，根據本發明的第一電阻元件130的線圈134及第二電阻元件135的線圈134a可以具有不同的直徑以及不同的匝數。

舉例來說，該第一電阻元件130之線圈134具有一較小的直徑，一較少的匝數以及一較小的電阻值，以及該第二電阻元件135的線圈134a可具有相對於該第一電阻元件130之一較大的直徑，一較多的匝數以及一較大的電阻值。

參照第9E圖，該第一電阻元件130的電阻本體可比該第二電阻元件135的電阻本體更小，以及該第一電阻元件130的線圈可比第二電阻元件135的線圈具有一較少的匝數。

因此，如果該第一電阻元件130及該第二電阻元件135係被配置使得該第一電阻元件130的線圈比該第二電阻元件135的線圈具有較小的直徑以及更少的匝數(參照第8圖)；或者如果該第一電阻元件130及該第二電阻元件135被配置使得該第一電阻元件130的電阻本體小於該第二電阻元件135的電阻本體，而且該第一電阻元件130的線圈具有比第二電阻元件135的線圈較少的匝數(參照第9E圖)，如果超過指定電壓值的突波電壓被施加、如果該電子電路及該等元件都異常操作時，該第一電阻元件130的線圈被短路，因此，該電子電路及元件被保護。

舉例來說，如果該電子電路及該等元件被異常操作時，具有相對小直徑、少匝數及小電阻值之第一電阻元件的線圈被短路，因此，本發明之保險絲電阻器100與包括一電阻元件的習知保險絲電阻器相比，可大大地降低噪音及衝擊。

參照第9A圖至第9E圖，該第一電阻元件130及該第二電阻元 件135可提供為複數或單數。

如第9A圖所例示，一個第一電阻元件130以及一個第二電阻元件135可被設置在該溫度保險絲140的兩側上，或者如第9B圖所例示，複數個第一電阻元件130及複數個第二電阻元件135可被設置在該溫度保險絲140的兩側上。

再者，如第9C圖所例示，第一電阻元件130及第二電阻元件135可根據情況不提供相同的數目，但是可提供不同的數目。

此外，如第9D圖及第9E圖所例示，一個第一電阻元件130及一個第二電阻元件135可不具有相同的尺寸及相同的電阻值，但是可具有不同的尺寸及不同的電阻值。

因此，在根據本發明之保險絲電阻器中，舉例來說，當第1A的過量電流被施加一段指定時間時，如果額定電流為300mA，設置在該溫度保險絲兩側的第一電阻元件及第二電阻元件產生的熱迅速斷開了溫度保險絲，因此保護了相對應的電路。

再者，在根據本發明的保險絲電阻器中，如果突波電流施加時，此電流透過該等電阻元件而被限制在指定電流，並且如果突波電壓被施加或者該電路被異常操作時，該電阻元件的線圈會被短路，因此該電路被保護。

雖然本發明為了說明之故已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者將會理解，在不脫離本發明揭露於所附申請專利範圍之範疇與精神的各種修改、添加及置換都是可能的。

100‧‧‧保險絲電阻器

110‧‧‧基板

117‧‧‧導線端子

119‧‧‧導線

130‧‧‧第一電阻元件

131‧‧‧電阻本體

133‧‧‧電阻蓋體

134‧‧‧線圈

135‧‧‧第二電阻元件

140‧‧‧溫度保險絲

Claims (9)

1. 一種保險絲電阻器，設置於在一電子電路上，以保護該電子電路及元件，該保險絲電阻器包括：一基板，其中第一電阻端子、第二電阻端子以及保險絲端子被形成在該基板上；第一電阻元件及第二電阻元件表面安裝在該等第一電阻端子及該等第二電阻端子上，並且分別施加電流或電壓；以及一溫度保險絲，表面安裝在該等保險絲端子，以藉由從該第一電阻元件及該第二電阻元件產生的熱而斷開；其中，當過量電流及過量電壓施加時，該第一電阻元件及該第二電阻元件產生熱，而且該溫度保險絲藉由產生的熱而斷開；其中，該第一電阻元件及該第二電阻元件被設置在該溫度保險絲的兩側。
2. 如請求項1所述之保險絲電阻器，其中各該第一電阻元件及第二電阻元件為一繞線型電阻元件，包括：一電阻本體；電阻蓋體，設置在該電阻本體的兩端；及一線圈，圍繞該電阻本體的外周緣表面。
3. 如請求項2所述之保險絲電阻器，其中該第一電阻元件及該第二電阻元件具有相同的電阻值，而且該第一電阻元件及該第二電阻元件的線圈具有相同的直徑。
4. 如請求項2所述之保險絲電阻器，其中該第一電阻元件及該第二電阻元件具有不同的電阻值，而且該第一電阻元件及該第二電阻元件的線圈具有不同的直徑。
5. 如請求項2所述之保險絲電阻器，其中：該第一電阻元件的電阻本體係小於該第二電阻元件的電阻本體； 該第一電阻元件的線圈具有相較於該第二電阻元件的線圈之一較少匝數；以及當該電子電路或安裝在該電子電路的元件異常操作時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。
6. 如請求項5所述之保險絲電阻器，其中：該第一電阻元件具有相較於該第二電阻元件的一較小電阻值，而且該第一電阻元件的線圈具有相較於該第二電阻元件的線圈一較小直徑；以及當該電子電路或安裝在該電子電路上的元件被異常操作時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。
7. 如請求項5或6所述之保險絲電阻器，其中，當一短路發生在該電子電路或當安裝在該電子電路的元件損壞或老化時，至少該第一電阻元件的線圈被短路。
8. 如請求項1所述之保險絲電阻器，其中：導線端子被形成在該基板上；以及表面安裝型導線被安裝在該等導線端子上。
9. 如請求項1所述之保險絲電阻器，其中該基板設置有使用焊球而與一主基板結合的一焊墊。