TWI652713B - Short circuit component and compensation circuit using same - Google Patents

Abstract

具有將在訊號路徑中用以使短路部(20)短路之可熔導體(5)與在發熱部(10)之通電路徑中熔絲部(30)之可熔導體(6)加以分離，且於藉由發熱部(10)之通電產生之加熱作用中使短路部(20)與熔絲部(30)之各可熔導體(5、6)間產生加熱量差異的構造，藉由構造擔保短路部(20)之可熔導體(5)之熔融動作時間恆較熔絲部(30)之可熔導體熔斷之動作時間快的關係，以保證短路元件(100)之安定的短路動作。如此，即能實現更確實的短路動作與短路後導通電阻之安定化，確實地形成旁通路徑之短路元件、及使用其之補償電路。

Description

短路元件及使用其之補償電路

本發明係關於在基板上設置發熱電阻與熔絲單元之短路元件、及使用此短路元件僅排除電子機器內之異常零件之補償電路。本申請案以日本國2014年10月31日申請之日本專利專利申請號特願2014-223363為基礎主張優先權，參照該申請將其援用於本申請案。

一直以來，使用多數個發光二極體(LED：Light Emitting Diode)為光源之LED照明裝置中，為能在部分發光二極體故障時亦能無損其作為照明裝置之功能而持續使用，係於串聯之LED元件之各個並聯短路元件，於LED之異常時短路元件以既定電壓短路，故障之發光二極體以外之發光二極體則持續發光(例如，參照專利文獻1)。

於上述專利文獻1揭示之技術，作為短路元件係使用在電極之間交互積層多數層之金屬層與絕緣障壁層構成的隧道連接(tunnel junction)元件。

又，大部分可在充電後反覆利用之二次電池，皆係在加工為電池組(battery pack)後提供給使用者。特別是重量能量密度高之鋰離子二次電池，為確保使用者及電子機器之安全，一般，係將過充電保護、過放電保護等若干個保護電路內建於電池組，而具有在既定場合遮斷電池組之 輸出的機能。

於此種保護元件中，有一種使用內建在電池組之FET開關以進行輸出之ON/OFF，據以進行電池組之過充電保護或過放電保護動作者。然而，即使在因某種原因使得FET開關遭到短路破壞、或施加雷突波等而瞬間流過大電流、或因電池(battery cell)之壽命導致輸出電壓異常降低、或相反的輸出過大異常電壓、或各電池電壓之差異過大之情形時，電池組或電子機器皆必須受到保護以避免冒火等之意外。

因此，為了在所有此等可預想之異常狀態下，皆能安全地遮斷電池之輸出，而使用了一種具有以來自外部之訊號遮斷電流路徑之功能之由熔絲元件構成之保護元件。

作為用於鋰離子二次電池等之保護電路之保護元件，有一種在電流路徑上之第1電極、發熱體拉出電極、第2電極間連接可熔導體以形成電流路徑之一部分，將此電流路徑上之可熔導體，藉由以過電流自我發熱、或對設在保護元件內部之發熱體通電、使之發熱而熔斷者。於此種保護元件，將熔融之液體狀可熔導體集中在與發熱體連接之導體層上，據以使第1、第2電極間分離而遮斷電流路徑(例如，參照專利文獻2)。

又，例如在作為電動車等之驅動用電源所使用之收納複數個電池構成之電池組中，當將於該電池組內複數個連接之電池從電流線上加以切離，使相當於此切離之電池之電路部分短路時，係使用電流遮斷元件或電池短路元件(例如，參照專利文獻3)。

先行技術文獻

[專利文獻1]日本特開2007-12381號公報

[專利文獻2]日本特開2010-003665號公報

[專利文獻3]日本特開2001-35331號公報

附帶一提的，作為可與上述專利文獻1所揭示之LED照明裝置對應之短路元件，本案申請人已於之前提出了一種由具有以來自外部之訊號使發熱體動作以使可熔導體熔融，據以遮斷電流路徑之功能、與使電路短路之功能的熔絲元件所構成之短路元件(例如，參照特願2013-20756、特願2013-23171、特願2013-24643)。

上述短路元件，基本上，具備藉由通電而發熱之發熱體、藉由上述發熱體之發熱而熔融之可熔導體、藉由上述可熔導體之熔融而短路之短路部、以及藉由上述可熔導體之熔融而遮斷電流路徑以使上述發熱體之通電停止之熔絲部。

此短路元件被搭載於具有異常偵測功能之電路，原理上，以下述方式動作。

(1)於異常偵測時以來自外部之訊號動作，發熱體藉由通電而發熱。

(2)因述發熱體之發熱而使可熔導體熔融，短路部短路。

(3)藉上述發熱體之發熱而使可熔導體熔融後遮斷熔絲部之電流路徑，停止上述發熱體之通電。

(4)動作結束。

以此方式進行動作之短路元件，當因(3)之遮斷動作而停止發熱體之通電時，發熱體之温度會降低，因此與(2)之短路動作相較而(3)之遮斷動作快進行時，將會無法正常地進行(2)之短路動作。因此，必須遵守(2)、(3)之動作順序。

然而，由於係以1個發熱體同樣的加熱短路部與熔絲部，因此短路部與熔絲部之可熔導體將會同時熔融，而因遮斷動作與短路動作之時間差少，有可能導致短路後之導通電阻不安定等、(2)之短路動作失敗。

又，上述專利文獻3所揭示之技術，係將遮斷動作與短路動作使用1個電源以開關同時對2個加熱器進行通電。雖未提及至各動作結束為止之時間差，但2個加熱器在動作結束後仍維持通電，須以另一檢測檢測電路檢測動作結束後重新切斷開關。

承上所述，有鑑於上述情況，本發明之目的在提供一種能實現更確實的短路動作與短路後之導通電阻之安定化，確實地形成旁通路徑之短路元件、及使用其之補償電路。

本發明之其他目的、根據本發明所得之具體的優點，可從以下說明之實施形態更為明確。

本發明，係將用以使訊號路徑中之短路部短路的可熔導體、與加熱器路徑中之熔絲部之可熔導體做成分離的構造，且具有在以加熱器通電形成之加熱作用中於短路部與熔絲部之各可熔導體間加熱量具有差異的構造，透過構造擔保短路部之可熔導體之熔融動作時間恆較熔絲部之可 熔導體之熔斷動作時間快的關係，以保證作為短路元件之安定的短路動作。

亦即，於加熱器通電時，使短路部、熔絲部各自之可熔導體熔融現象獨立，且恆確保短路部之可熔導體熔融後至熔絲部之可熔導體熔融為止之時間差、亦即確保短路動作與熔絲熔斷動作之時間差恆一定，據以使短路與熔斷之功能顯現(短路後加熱器切斷)安定化，以實現作為短路元件之確實的短路動作。

本發明係一種短路元件，具備：絕緣基板；發熱部，由設在上述絕緣基板之發熱電阻構成；短路部，由在上述絕緣基板上彼此相鄰設置之第1電極及第2電極、與藉由上述發熱電阻之發熱被加熱而熔融以使上述第1電極與上述第2電極短路之第1可熔導體構成；以及熔絲部，由設在上述絕緣基板並電性連接於上述發熱電阻之第3電極、與在上述第2電極與上述第3電極之間以和上述發熱電阻串聯之狀態設置據以構成對上述發熱電阻通以電流之電流路徑並藉由上述發熱電阻之發熱被加熱而熔融以遮斷上述電流路徑之第2可熔導體構成；上述發熱部，具有藉由上述發熱電阻之發熱使上述第1可熔導體較上述第2可熔導體快熔融之加熱量具有差異的構造。

本發明之短路元件中，上述發熱部，例如可使用發熱量相異之2個發熱電阻以作成使上述加熱量具有差異的構造。

例如，上述發熱部，可藉由彼此之電阻值相異之2個發熱電阻之使用，以上述第1可熔導體較上述第2可熔導體快熔融之方式作成使加熱量具有差異的構造。上述彼此之電阻值相異之2個發熱電阻，可藉由 作成不同之圖案寬來形成。又，上述發熱量相異之2個發熱電阻可以電阻率相異之電阻材料形成。

又，本發明之短路元件中，上述發熱部，例如可藉由具有上述加熱量相異之短路部用發熱區域與熔絲部用發熱區域之1個發熱電阻之使用，以作成使上述加熱量具有差異的構造。

例如，上述發熱電阻，可以是上述短路部用發熱區域與上述熔絲部用發熱區域之發熱量相異者。例如，上述發熱電阻，可藉由將上述短路部用發熱區域配置在上述短路部正下方、將上述熔絲部用發熱區域從上述熔絲部之正下方錯開配置，以作成使上述加熱量具有差異的構造。又，上述發熱電阻，亦可藉由使上述短路部用發熱區域至上述短路部之距離較上述熔絲部用發熱區域至上述熔絲部之距離短，以作成使上述加熱量具有差異的構造。

又，本發明之短路元件中，上述發熱部，例如可以是由接近上述短路部設置之1個發熱電阻構成，以接近上述發熱電阻之上述短路部之上述第1可熔導體較上述第2可熔導體快熔融之方式，作成使加熱量具有差異的構造。

進一步的，本發明之短路元件中，使上述第1電極與上述第2電極短路之上述第1可熔導體，可設在上述第1電極與上述第2電極中至少一方之電極上。

本發明之一種補償電路，係在搭載於具有異常偵測功能之電路的電子零件之異常時以短路元件形成繞過上述電子零件之旁通電流路 徑，其特徵在於：上述短路元件，具備絕緣基板；發熱部，由設在上述絕緣基板之發熱電阻構成；第1電極及第2電極，於上述絕緣基板上彼此相鄰設置；短路部，以藉由上述發熱電阻之發熱而被加熱熔融使上述第1電極與上述第2電極短路之第1可熔導體構成；以及熔絲部，由設於上述絕緣基板、電性連接於上述發熱電阻之第3電極與藉由在上述第2電極與該第3電極間以和上述發熱電阻串聯之狀態設置據以構成對上述發熱電阻通以電流之電流路徑、並藉由上述發熱電阻之發熱被加熱而熔融以遮斷上述電流路徑之第2可熔導體構成；上述發熱部，具有以藉由上述發熱電阻之發熱使上述第1可熔導體較上述第2可熔導體快熔融之加熱量有差異的構造，於上述電子零件並聯上述短路部。

本發明之補償電路中，上述旁通電流路徑可以和串聯於上述短路元件之上述電子零件之內部電阻相當的旁通電阻與上述短路元件形成。

本發明，係藉由將用以使訊號路徑中之短路部短路的可熔導體、與加熱器路徑中之熔絲部之可熔導體做成分離的構造，且具有在以加熱器通電形成之加熱作用中於短路部與熔絲部之各可熔導體間使加熱量具有差異的構造，據以透過構造擔保短路部之可熔導體之熔融動作時間恆較熔絲部之可熔導體之熔斷動作時間快的關係，以保證作為短路元件之安定的短路動作。

因此，根據本發明，能實現更為確實的短路動作與短路後導 通電阻的安定化，提供一種能確實的形成旁通路徑之短路元件、及使用其之補償電路。

1‧‧‧絕緣基板

2‧‧‧發熱電阻

2A、2B‧‧‧發熱電阻

2C‧‧‧短路部用發熱區域

2D‧‧‧熔絲部用發熱區域

3‧‧‧絕緣層

4A‧‧‧第1電極

4B‧‧‧第2電極

4C‧‧‧第3電極

4D‧‧‧第4電極

5、5A、5B‧‧‧第1可熔導體

6‧‧‧第2可熔導體

7‧‧‧助焊劑

10‧‧‧發熱部

20‧‧‧短路部

30‧‧‧熔絲部

100‧‧‧短路元件

200‧‧‧LED照明裝置

201‧‧‧發光二極體

202‧‧‧旁通電阻

250‧‧‧補償電路

T1‧‧‧第1外部連接端子

T2‧‧‧第2外部連接端子

T3‧‧‧第3外部連接端子

圖1A、圖1B係顯示適用本發明之短路元件之構造的圖，圖1A為短路元件的俯視圖、圖1B為圖1A中之短路元件的A-A線剖面圖。

圖2A、圖2B係顯示上述短路元件之等效電路構成的電路圖，圖2A顯示在短路元件非作動時的電路狀態、圖2B顯示在短路元件作動時的電路狀態。

圖3係具備使用發熱量相異之2個發熱電阻作為發熱電阻之發熱部之短路元件的俯視圖。

圖4A、圖4B係顯示上述短路元件之動作狀態的俯視圖，圖4A顯示因短路部之第1可熔導體之熔融而使第1電極與第2電極短路的狀態、圖4B顯示熔絲部之第2可熔導體熔融而遮斷對發熱部之通電之電流路徑的狀態。

圖5A、圖5B係顯示上述短路元件中發熱部之其他構成例的圖，圖5A為以不同圖案寬形成之2個發熱電阻來構成之發熱部的主要部位剖面圖、圖5B顯示發熱部之電路構成的等效電路圖。

圖6A、圖6B係顯示上述短路元件中之發熱部之其他構成例的圖，圖6A為以電阻率相異之電阻材料形成之2個發熱電阻構成之發熱部的主要部位剖面圖、圖6B顯示發熱部之電路構成的等效電路圖。

圖7A、圖7B、圖7C係顯示上述短路元件中之發熱部之其他構成例的圖，圖7A係將1個發熱電阻形成為梯形圖案之發熱部的俯視圖、圖7B係 將1個發熱電阻形成為T字形圖案之發熱部的俯視圖、圖7C係將1個發熱電阻形成為L字形圖案之發熱部的俯視圖。

圖8A、圖8B係顯示上述短路元件中之發熱部之其他構成例的圖，圖8A係具備將短路部用發熱區域與第1可熔導體之間隔作成較熔絲部用發熱區域與第2可熔導體之間隔窄而具有段差構造之發熱部之短路元件的剖面圖、圖8B係具備將用以使第1可熔導體熔融之發熱電阻配置在絕緣基板上面、將用以使第2可熔導體熔融之發熱電阻配置在絕緣基板下面之構造之發熱部之短路元件的剖面圖。

圖9係顯示上述短路元件中之發熱部之其他構成例的圖，為具備由接近上述短路部設置之1個發熱電阻構成之發熱部之短路元件的俯視圖。

圖10係組裝本發明之短路元件而構成補償電路之LED照明裝置的電路圖。

圖11A、圖11B、圖11C係顯示上述LED照明裝置中之補償電路之動作的電路圖，圖11A顯示在發光二極體正常作動之正常時的電流流向、圖11B顯示在發光二極體電性開放之異常時的電流流向、圖11C顯示在短路元件動作而形成旁通電流路徑之狀態下的電流流向。

以下，針對用以實施本發明之形態，一邊參照圖面一邊詳細的加以說明。又，本發明不僅限定於以下實施形態，在不脫離本發明要旨範圍內當然可有各種變更。此外，圖面係以示意方式顯示，各尺寸之比率等可能與實物有所差異。具體的尺寸等應參酌下述說明加以判斷。又，各圖面間當然亦有可能包含彼此之尺寸關係及比率相異之部分。

本發明係適用於例如圖1A、圖1B所示構造之短路元件100。圖1A顯示短路元件100的俯視圖、圖1B顯示圖1A中之短路元件100的A-A線剖面圖。

此短路元件100係搭載於具有異常偵測功能之電路的短路元件，具備在異常偵測時藉由從外部通電而發熱之發熱部10、藉由上述發熱部10之發熱使可熔導體熔融以形成旁通電流路徑之短路部20、以及藉由上述發熱部10之發熱使可熔導體熔融以遮斷上述發熱部10之電流路徑的熔絲部30。

上述發熱部10由設在絕緣基板1上之發熱電阻2構成。

上述絕緣基板1，例如係使用氧化鋁、玻璃陶瓷、富鋁紅柱石、氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為大致方形。除此之外，絕緣基板1亦可使用用於玻璃環氧基板、酚基板等印刷配線基板之材料，惟須注意熔絲熔斷時之温度。

上述發熱電阻2，係具有電阻值較高、當通電時即發熱之導電性之部材，例如由W、Mo、Ru等形成。將此等之合金或組成物、化合物之粉狀體與樹脂黏合劑等混合後做成糊狀者，使用網版印刷技術於絕緣基板1之表面10a上形成圖案，藉燒成等形成上述發熱電阻2。上述發熱電阻2於上述絕緣基板1上被絕緣層3被覆。上述絕緣層3由能以高效率傳遞發熱電阻2之熱的例如玻璃層構成。

又，上述短路部20，係由在上述絕緣層3上彼此相鄰設置之第1電極4A及第2電極4B、因上述發熱部10之發熱被加熱而熔融以將 上述第1電極4A與上述第2電極4B加以短路之第1可熔導體5構成。

再者，上述熔絲部30將設在上述絕緣基板1上、與上述第2電極4B具有既定間隔形成之第3電極4C與上述第2電極4B之間加以電性連接，藉由在上述第2電極4B與第4電極4D之間以和上述發熱電阻2串聯之狀態設置以構成對上述發熱電阻2通以電流之電流路徑，因上述發熱電阻2之發熱而被加熱後熔融以遮斷上述電流路徑的第2可熔導體6構成。

第1、第2可熔導體5、6由能因發熱電阻2之發熱而迅速熔融之低熔點金屬形成，例如非常適合使用以Sn為主成分之無鉛焊料。又，第1、第2可熔導體5、6亦可以是低熔點金屬與Ag、Cu或以此等為主成分之合金等之高熔點金屬的積層體。藉由高熔點金屬與低熔點金屬之積層，在進行回流焊構裝之情形時，即使回流焊温度超過低熔點金屬層之熔融温度而使低熔點金屬熔融，亦不至於使可熔導體熔斷。此種可熔導體可使用鍍敷技術於低熔點金屬形成高熔點金屬來形成，亦可使用其他周知之積層技術、膜形成技術來形成。

又，為防止第1、第2可熔導體5、6之氧化及提升第1、第2可熔導體5、6熔融時之濕潤性，於第1、第2可熔導體5、6上塗有助焊劑7。於此短路元件100，為使上述短路部20之第1電極4A與上述第2電極4B短路之上述第1可熔導體5，雖係2分割為可熔導體5A、5B而設在上述第1電極4A與第2電極4B之兩電極上，但只要設在上述第1電極4A與上述第2電極4B中至少一方之電極上即可。

如以上所述，此短路元件100具備設在上述絕緣基板1上之上述發熱部10、短路部20及熔絲部30。

而此短路元件100中之上述發熱部10，具有可藉由對上述發熱電阻2通以電流而產生之焦耳熱，使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

上述發熱部10、短路部20及熔絲部30，如圖2A、圖2B之電路圖所示，構成在上述短路部20之第2電極4B與上述熔絲部30之第3電極4C之間連接上述熔絲部30之第2可熔導體6、在第2電極4B與第4電極4D之間串聯上述第2可熔導體6與上述發熱電阻2的短路元件100。於上述第1電極4A設有第1外部連接端子T1、於上述第2電極4B設有第2外部連接端子T2、於上述第4電極4D設有第3外部連接端子T3，於上述第1外部連接端子T1與第2電極4B連接上述短路部20、於上述第2外部連接端子T2與第3外部連接端子T3串聯上述發熱電阻2與上述熔絲部30之第1可熔導體5。

上述短路部20，此短路元件100之非作動時的電路狀態，如圖2A所示，係第1外部連接端子T1與第2外部連接端子T2之間、亦即第1電極4A與第2電極4B之間通常為絕緣狀態，又，此短路元件100之作動時的電路狀態，如圖2B所示，係從第3外部連接端子T3通電使發熱部10之發熱電阻2發熱，首先，加熱第1可熔導體5使之熔融，使上述第1電極4A與上述第2電極4B之間，亦即第1外部連接端子T1與第2外部連接端子T2之間短路。

此外，上述熔絲部30，如圖2A所示，於此短路元件100之非作動時，將透過與此發熱電阻2串聯之第2可熔導體6對上述發熱電阻2通以電流之電流路徑，構成在第2外部連接端子T2與第3外部連接端子T3之間、亦即構成在上述第2電極4B與上述第4電極4D之間，如圖2B所示，於此短路元件100之作動時，藉由上述發熱部10之發熱電阻2之發熱，使第2可熔導體6較上述第1可熔導體5遲被加熱而熔融，以遮斷上述電流路徑。

此處，使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造，例如圖3所示，作為上述發熱電阻2可使用發熱量相異之2個發熱電阻2A、2B來建構。

亦即，藉由將設置在上述短路部20之第1可熔導體5(5A、5B)下方之發熱電阻2A之發熱量，設為較設置在上述熔絲部30之第2可熔導體6下方之發熱電阻2B大，即使對上述2個發熱電阻2A、2B同時通電使之發熱，發熱量較上述發熱電阻2B大的發熱電阻2A配置在正下方之上述短路部20之第1可熔導體5(5A、5B)，會較上述發熱電阻2B設在正下方之上述熔絲部30之第2可熔導體6快熔融，如圖4A所示，因上述短路部20之第1可熔導體5(5A、5B)之熔融使上述第1電極4A與上述第2電極4B短路後，如圖4B所示，上述熔絲部30之第2可熔導體6熔融而遮斷上述電流路徑。

上述2個發熱電阻2A、2B在施加電壓一定，亦即在並聯狀態下，由於發熱量與電阻值成反比，因此藉由使彼此之電阻值相異，即能 做成發熱量相異。

此外，在以相同電阻材料形成上述2個發熱電阻2A、2B之情形時，若發熱電阻之圖案之剖面積一定的話，電阻值與長度成正比、若長度一定的話則與剖面積成反比，因此藉由使發熱電阻之圖案之剖面積或長度相異，亦能使發熱電阻2A、2B成為彼此之電阻值相異者。

例如，圖5A所示，發熱電阻2A、2B係以不同之圖案寬形成，藉由使發熱電阻2A之圖案寬度較發熱電阻2B之圖案寬度寬，如圖5B之等效電路圖所示，即能構成一將發熱電阻2A之電阻值R1作成較發熱電阻2B之電阻值R2小的並聯電路，使發熱電阻2A之發熱量較發熱電阻2B之發熱量大。

此處，針對設有具備以圖5A、圖5B所示之圖案寬形成之發熱電阻2A、2B之發熱部10的短路元件100之實施例樣本、與設有習知構造之發熱部的短路元件之習知例樣本，以發熱部之施加電力相同之方式測定各自之短路時間與熔絲切斷時間之結果，顯示於次表1。

由此表1可知，實施例樣本較習知例樣本在短路時間與熔絲切斷時間之時間差較大，平均約長4.5倍，作為短路元件的動作安定。

又，上述2個發熱電阻2A、2B，亦可藉由以電阻率相異之電阻材料形成來使彼此之電阻值相異。例如，可使之含有銀以調整電阻材料知電阻率。

此外，例如圖6A所示，發熱電阻2A、2B即使是同形狀者，亦可藉由將發熱電阻2A以電阻率小於發熱電阻2B之電阻材料形成，據以如圖6B之等效電路圖所示，構成一將發熱電阻2A之電阻值R1作成小於發熱電阻2B之電阻值R2的並聯電路，使發熱電阻2A之發熱量大於發熱電阻2B之發熱量。

如上所述，作為上述發熱電阻2使用發熱量相異之2個發熱電阻2A、2B，建構使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造，於短路元件100即能在短路時間與熔絲切斷時間確實的設置時間差，而實現更為確實的短路動作。

以上說明中，雖係說明上述2個發熱電阻2A、2B係施加一定電壓，亦即係並聯者，但亦可以是串聯而通以一定電流者。亦即，在通以一定電流之構成時，由於發熱電阻之電阻值越大、發熱量越大，因此可藉由加大發熱電阻2A之電阻值，建構使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

此處，上述發熱部10，亦可使用具有上述加熱量相異之上述短路部用發熱區域與上述熔絲部用發熱區域之1個發熱電阻，構成於上述加熱量具有差異的構造。

亦即，上述發熱部10，例如圖7A所示，係將具有進行用以 使上述第1可熔導體5熔融之加熱的短路部用發熱區域2C、具有進行用以使上述第2可熔導體6熔融之加熱的熔絲部用發熱區域2D之1個發熱電阻2形成為梯形圖案，使短路部用發熱區域2C之電阻值小於上述熔絲部用發熱區域2D，以使較多電流流向上述短路部用發熱區域2C側，據以作成使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

又，如圖7B所示，亦可將具有進行用以使上述第1可熔導體5熔融之加熱的短路部用發熱區域2C、與具有進行用以使上述第2可熔導體6熔融之加熱的熔絲部用發熱區域2D之1個發熱電阻2形成為T字形圖案，藉由將短路部用發熱區域2C之長度形成為短於上述熔絲部用發熱區域2D以減小電阻值，以使較多電流流向上述短路部用發熱區域2C側，據以作成使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

進一步的，如圖7C所示，亦可將具有進行用以使上述第1可熔導體5熔融之加熱的短路部用發熱區域2C、與具有進行用以使上述第2可熔導體6熔融之加熱的熔絲部用發熱區域2D之1個發熱電阻2形成為L字形圖案，將上述短路部用發熱區域2C配置在上述短路部20之正下方、而將上述熔絲部用發熱區域2D從上述熔絲部30之正下方錯開配置，據以作成使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

又，上述發熱部10，如圖8A所示，亦可藉由採用將短路部用發熱區域2C與第1可熔導體5之間隔作成較熔絲部用發熱區域2D與第 2可熔導體6之間隔窄之具有段差之絕緣層3的構造，據以作成使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

又，上述發熱部10，如圖8B所示，亦可藉由作成將用以使第1可熔導體5熔融之發熱電阻2A配置在絕緣基板1之上面，將用以使第2可熔導體6熔融之發熱電阻2B配置在絕緣基板1之下面的構造，據以作成使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

再者，上述發熱部10，如圖9所示，亦可由接近上述短路部20設置之1個發熱電阻2構成，使接近上述發熱電阻2之上述短路部20之上述第1可熔導體5較上述熔絲部30之第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造。

以上述方式構成之短路元件100中，由於上述發熱部10具有藉由上述發熱電阻2之發熱使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造，因此能於短路時間與熔絲切斷時間確實地設置時間差，實現更為確實的短路動作。

又，於上述短路元件100，用以使上述短路部20之第1電極4A與上述第2電極4B短路之上述第1可熔導體5，雖係設在上述第1電極4A與第2電極4B之兩電極上，但只要是設置在上述第1電極4A與上述第2電極4B中至少一方之電極上即可。

此種構成之短路元件100，被用作為在具有異常偵測功能之電路所搭載之電子零件之異常時，形成繞過上述電子零件之旁通電流路徑 的短路元件。

亦即，短路元件100，例如圖10所示，被組裝於LED照明裝置200，構成在一個發光二極體201發生異常時，亦能形成繞過該發光二極體201之旁通電流路徑的補償電路250。

此LED照明裝置200，具備串聯在電流路徑上之複數個發光二極體201，藉由短路元件100之第1外部連接端子T1透過旁通電阻202連接於發光二極體201之陽極、第2外部連接端子T2連接於上述發光二極體201之陰極、第3外部連接端子T3連接於上述發光二極體201之陽極，而與發光二極體201與短路元件100構成LED單元210。此LED照明裝置200係由複數個LED單元210串聯構成。

旁通電阻202具有與發光二極體201之內部電阻相當之電阻值。又，短路元件100之發熱部10之發熱電阻2之電阻值較發光二極體201之內部電阻大。因此，在發光二極體201正常作動時，於此LED照明裝置200，如圖11A所示，電流I不流向短路元件100側、而流向發光二極體201側。

然而，當發光二極體201出現異常而電性開放時，如圖11B所示，於此LED照明裝置200，電流I即流向短路元件100之熔絲部30側。據此，於短路元件100，發熱部10之發熱電阻2發熱使第1可熔導體5熔融，如圖11C所示，第1外部連接端子T1與第2外部連接端子T2之間、亦即短路部20之兩電極4A、4B即短路，形成旁通電流路徑。並藉由上述發熱部10之發熱電阻2之發熱，使上述短路部20之兩電極4A、4B短路後， 因第2可熔導體6熔斷，而停止對發熱部10之發熱電阻2之供電。

於上述短路元件100，上述發熱部10具有藉由上述發熱電阻2之發熱，使上述第1可熔導體5較上述第2可熔導體6快熔融之加熱量具有差異的構造，可於短路時間與熔絲切斷時間確實地設置時間差，進行更為確實的短路動作，於此LED照明裝置200中，構成在一個發光二極體201發生異常時，亦能確實形成繞過該發光二極體201之旁通電流路徑的補償電路250。

於此照明裝置200，可藉由上述補償電路250之動作，形成繞過故障之發光二極體201的旁通電流路徑，而對其他發光二極體201通以電流以持續發光。亦即，透過旁通電阻202其他發光二極體201成為串聯狀態，故障之發光二極體201以外之發光二極體201可持續發光。上述旁通電阻202，由於具有發光二極體201之內部電阻相當的電阻值，因此串聯之複數個發光二極體201之電流路徑的電阻值，在上述補償電路250之動作前與動作後可維持相同狀態，故障之發光二極體201以外之發光二極體201之驅動狀態不會有變化。

又，雖針對於LED照明裝置200，在一個發光二極體201發生異常時，亦形成繞過該發光二極體201之旁通電流路徑的補償電路250做了說明，但上述短路元件100不僅限於對LED照明裝置200之適用，例如亦能適用於作為電動車等之驅動用電源所使用之由收納複數個電池構成之電池組內將複數個連接之電池從電流線上切離，使與此切離之電池相當之電路部分短路等，在具有異常偵測功能之電路所搭載之電子零件異常時 形成繞過上述電子零件之旁通電流路徑的各種補償電路。

Claims (13)

1. 一種短路元件，具備：絕緣基板；發熱部，由設在該絕緣基板之發熱電阻構成；短路部，由在該絕緣基板上彼此相鄰設置之第1電極及第2電極、與藉由該發熱電阻之發熱被加熱而熔融以使該第1電極與該第2電極短路之第1可熔導體構成；以及熔絲部，由設在該絕緣基板並電性連接於該發熱電阻之第3電極、與在該第2電極與該第3電極之間以和該發熱電阻串聯之狀態設置據以構成對該發熱電阻通以電流之電流路徑並藉由該發熱電阻之發熱被加熱而熔融以遮斷該電流路徑之第2可熔導體構成；該發熱部，具有藉由該發熱電阻之發熱使該第1可熔導體較該第2可熔導體快熔融之加熱量具有差異的構造。
2. 如申請專利範圍第1項之短路元件，其中，該發熱部具有使用發熱量相異之2個發熱電阻以使該加熱量具有差異的構造。
3. 如申請專利範圍第2項之短路元件，其中，該發熱量相異之2個發熱電阻，彼此之電阻值相異。
4. 如申請專利範圍第3項之短路元件，其中，該發熱量相異之2個發熱電阻，係以相異之圖案寬形成。
5. 如申請專利範圍第3項之短路元件，其中，該發熱量相異之2個發熱電阻，係以電阻率相異之電阻材料形成。
6. 如申請專利範圍第1項之短路元件，其中，該發熱部具有使用具該加 熱量相異之短路部用發熱區域與熔絲部用發熱區域之1個發熱電阻，使該加熱量具有差異的構造。
7. 如申請專利範圍第6項之短路元件，其中，該發熱電阻之該短路部用發熱區域與該熔絲部用發熱區域之發熱量相異。
8. 如申請專利範圍第7項之短路元件，其中，該發熱電阻，其該短路部用發熱區域係配置在該短路部之正下方，該熔絲部用發熱區域則錯開該熔絲部之正下方配置。
9. 如申請專利範圍第7項之短路元件，其中，該發熱電阻，係將從該短路部用發熱區域至該短路部之距離作成較從該熔絲部用發熱區域至該熔絲部之距離短。
10. 如申請專利範圍第1項之短路元件，其中，該發熱部係由與該短路部近接設置之1個發熱電阻構成，具有使與該發熱電阻近接之該短路部之該第1可熔導體較該第2可熔導體快熔融之加熱量具有差異的構造。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之短路元件，其中，使該第1電極與該第2電極短路之該第1可熔導體，係設在該第1電極與該第2電極中至少一方之電極上。
12. 一種補償電路，係在搭載於具有異常偵測功能之電路的電子零件之異常時以短路元件形成繞過該電子零件之旁通電流路徑，其特徵在於：該短路元件，具備：絕緣基板；發熱部，由設在該絕緣基板之發熱電阻構成； 第1電極及第2電極，於該絕緣基板上彼此相鄰設置；短路部，以藉由該發熱電阻之發熱而被加熱熔融使該第1電極與該第2電極短路之第1可熔導體構成；以及熔絲部，由設於該絕緣基板、電性連接於該發熱電阻之第3電極與藉由在該第2電極與該第3電極間以和該發熱電阻串聯之狀態設置據以構成對該發熱電阻通以電流之電流路徑、並藉由該發熱電阻之發熱被加熱而熔融以遮斷該電流路徑之第2可熔導體構成；該發熱部，具有藉由該發熱電阻之發熱使該第1可熔導體較該第2可熔導體快熔融之加熱量具有差異的構造。
13. 如申請專利範圍第12項之補償電路，其中，該旁通電流路徑係以和串聯於該短路元件之該電子零件之內部電阻相當的旁通電阻與該短路元件形成。