TWM317538U - Over-voltage conduction resistor and lamp series set - Google Patents

Description

M317538 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型是有關於一種電阻器及燈串組，特別是指一種 超壓導通電阻器及燈串組。 【先前技術】 一般之燈串有聖誕燈串、聖誕樹燈串、廣告燈串或震 飾燈串等，當燈串中有一燈泡發生燒毀或脫落時，整串燈 泡將會熄滅而不亮。一般之解決方法有兩種，第一種係在 ® 燈串中使用各式半導體元件，如穩壓二極體（Zener Di〇de)、 電晶體（Transistor)、閘流體（Thyristor)等等元件，將半導體 元件與燈串電路中的每一燈泡並聯，以達成當燈泡發生燒 毀或脫落時半導體元件啟動以替代燈泡並維持燈串正常運 作’由於以上半導體元件啟動後的端電壓值需高於燈泡的 端電壓值，如燈串發生多個燈泡燒毀時，燈串整串的燈泡 亮度會越來越暗，此缺點是因為受到半導體元件之影響， φ 且因為半導體元件價格不便宜無法使成本降低。第二種解 、決方式係改善燈泡及燈座，採用一種燈泡内含有並聯氧化 金屬線及燈座内有一短路銅片，兩者一起使用於燈串中， 當燈串燈泡發生燒毀或脫落時，燈泡内之氧化金屬線會啟 動，將燒毀燈泡形成短路並且維持燈串正常運作，但此方 式有一缺點，當燈串内之燈泡燒毀數個後，因燈串内正常 的各個燈泡之兩端電壓會受到影響，其各燈泡之端電壓會 上升，其電流也會增大，很快地整串燈泡會被燒毁。 【新型内容】 5 M317538 因此，本新型之目的，即在提供一種多數燈泡發生燒 毀1或脫落時不影響其他燈泡工作之超壓導通電阻器及燈串 於是’本新型超壓導通電阻器包含一電阻元件、至少 一絕緣層及至少一導電元件。絕緣層係設於電阻元件之一 側’導電元件係設於絕緣層相反於電阻元件之側。 此外’本新型燈串組包含複數燈泡及複數超壓導通電 阻器。燈泡係為串聯，且各該超壓導通電阻器係對應與各 該燈泡並聯，而每一超壓導通電阻器包括一電阻元件、至 少一絕緣層及至少一導電元件，絕緣層係設於電阻元件之 一側’導電元件係設於絕緣層相反於電阻元件之側。 【實施方式】 有關本新型之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之三個較佳實施例的詳細說明 清楚的呈現。 ^ 在本新型被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中’類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖1，本新型超壓導通電阻器丨丨之第一較佳實施 例包含一電阻元件2、複數絕緣層3及複數導電元件4。 電阻元件2在本例中係為使用市面上一般之電阻器， 包括但不限於碳膜電阻器、碳棒電阻器、金屬皮膜電阻器 、金屬線電阻器、金屬棒電阻器或金屬箔電阻器，電阻元 件2係呈圓柱外型，且其兩侧分別具有一導電桎21。 絕緣層3係對應電阻元件2呈圓盤狀，且絕緣層3分 M317538 設於電阻元件2兩側，絕緣層3材質在本 ’ 1〜T可為但不限 於氧化鋁（A10)或氧化矽（Si02)等材質。

每-導電元件4係罩設每一絕緣層3,本例中，每一導 電元件4具有-端壁41及-由端壁41外緣延伸出之圍繞 壁42,絕緣層3係夾置於端壁41及導電柱21之間，而= 繞壁42則圍繞於絕緣層3及導電柱21外，特別注音的是 ，圍繞壁42及導電柱21間可藉設計技術及作業技二吏： 者不電連接，或兩者間可充填有絕緣物質，但不以此為限 參閱圖2,係為將超壓導通電阻器u與燈泡12接合使 用之燈串組’其中包含彳50個串聯燈泡12、5〇個分^與 各該燈泡12纟聯之超壓導通電阻3 i卜且供應源為12〇^ 特之交流電流（AC)，而每-燈，泡12祕之電壓# 25伏特 ，電流為0·17安培（電阻對應約為14歐姆）。設定每一超壓 導通電阻器11内之電阻元件2之電阻為14歐姆，且上下兩 絕緣層3之導通電壓值為2〇〜8〇伏特(氧化鋁之介電強度約 為：1〇〜35kV/mm，當氧化鋁膜厚為2〜2.5微米，導通電壓值 對應約為20〜70伏特），其中，超壓導通電阻器u可置入燈 座中而與每一燈泡12並聯，若燈串組中的所有燈泡12正 糸王部皆焭，此時燈串組内之各個超壓導通電阻器11將呈 現開路狀態’因為各燈泡12之兩端電壓值實際為2.4伏特 左右，無法啟動超壓導通電阻器u，所以超壓導通電阻器 11與燈泡互不影響。 假又燈串内有一燈泡12燒毁或脫落時，此時燈串會形 M317538 成開路而使得整串燈不亮（全部熄滅），被燒毀的燈泡12兩 端電壓會快速的上升至約AC120伏特，由於超壓導通電阻 11器設定導通電壓值為20〜80伏特，此時，超壓導通電阻 益11内的絕緣層3薄膜會被擊穿而形成短路，形成為一個 14歐姆的電阻器，此電阻器剛好可完全替代燈泡12，整串 燈泡12之電流可經此電阻器而流通，所以燈串可維持正常 動作，不受燈泡12燒毁而全部熄滅。需注意的是，以上雖 是以兩絕緣層3說明，但熟習該項技藝者當知，亦可只設 計單一絕緣層3使用，不必定限於複數，惟其整體導通電 壓值仍應為20〜80伏特。 加以說明的是，不必定使用圓盤狀絕緣層3，參閱圖3 ，亦可設計使絕緣層3直接均勻覆蓋或是鍍在電阻元件2 兩側之導電柱21上，此外參閱圖4，亦可將前述之圓柱形 電阻元件2，替換為使用矩形電阻元件2，同樣將絕緣層3 及金屬蓋21設計為矩形形狀，參關5，或者直接將絕緣 層3均勻鍍在矩形電阻元件2兩側之導電柱2ι，以上所述 僅為實施例之揭露，不因以此為限。 參閲圖6,本新型超壓導通電阻器之第二較佳實施例包 含一電阻元件2、複數絕緣層3及複數導電元件4。 與上述第一較佳實施例不同的地方在於，本例中，電 阻元件2係採用半導體材料而為一第一 地為正懿底（P型），且絕緣層3係設置於正錄H 兩侧、，而每—導電元件4為—金屬層，係、設置於絕緣層3 上’以上所述為其與第—較佳實施例不同之結構細部變化 M317538 …'、其作動原理與第一較佳實施例相同，故在此不在贅述 。特別說明絕緣層3數量亦可為單一，不必定限於複數。

與第一較佳實施例相同地，此處所述超壓導通電阻器 可搭配與複數燈泡利用以構成一燈串組，其中，燈泡為串 聯且每一燈泡與每一超壓導通電阻器並聯，供應源為交流 電流（AC) ’將每一超壓導通電阻器内之正型基底電阻值設 計為與燈泡相等，藉此，在正常使用下，超壓導通電阻器 内之電壓不會導通，但燈串内有一燈泡或多個燈泡燒毀或 脫落時，電壓將會超過額定電壓值（可為20〜80伏特），將絕 緣層3擊穿而導通，此時，正型基底剛好可完全替代燈泡 ，整串燈泡之電流可經此正型基底而流通，燈串可維持正 常動作，不受燈泡燒毀而全部熄滅。 參閱圖7,本新型超壓導通電阻器之第三較佳實施例包 含一第一導電型基底5、複數第二導電型摻雜區ό及複數金 屬層7。 與前述較佳實施例不同的地方在於，本例中，每一第 一導電型基底5為正型基底（ρ型），每一第二導電型摻雜區 6係為負型摻雜區（Ν型），且負型摻雜區係配置於正型基底 之兩相反側中，而每一金屬層7係配置於各該負型摻雜區 上。此外，該兩相反側遠離中央處更配置複數氧化層8，較 佳地，為氧化矽（Si〇2)，用以隔絕金屬層7與正型基底，因 此，此-超麼導通電阻器之每一 P型、N型接面處構成一 二極體（Diode)結構，如® 8所示，為其等效電路之示意圖 ，其一二極體之逆向偏壓方向係與另一二 9 M317538 方向相反。與前述較佳實施例相同地，此處所述超壓導通 電阻器可搭配與複數燈泡利用以構成一燈串組，其中，燈 泡為串聯且每一燈泡與每一超壓導通電阻器並聯，供應源 為交流電流（AC)，將每一超壓導通電阻器内之正型基底電 阻值設計為與燈泡相等，並且設計適當之崩潰電壓值，藉 此’在正常使用下，超壓導通電阻器内之電壓不會導通， 但燈串内有一燈泡或多個燈泡燒毀或脫落時，電壓將超過 預定之額定電壓值，將此雙二極體擊穿而導通，此時，正 型基底剛好可完全替代燈泡，整串燈泡之電流可經此正型 基底而流通，燈串可維持正常動作，不受燈泡燒毁而全部 熄滅。 參閱圖9,為上述將第二、第三實施例之超壓導通電阻 器晶粒封裝成型示意圖，其中，晶粒46兩侧分別拉出有金 屬引線43，且配合環氧樹脂45封裝成型，且各該金屬引線 43外端更電連接有金屬套環44。 加以說明的是，上述實施例雖係以AC120伏特說明， 然市壓值及燈泡數量並不以此為限，熟習該項技藝者當可 輕易推得在不同交流電壓如1〇〇、110、2〇〇、22〇伏特值時 之情況，此外，藉由氧化物質或絕緣物質之薄膜厚度可設 定額定電壓值，並依照燈串之規格條件設定電阻器之電阻 值及功率值。 綜上所述，利用本新型超壓導通電阻器，第一種係將 一般電阻器兩端加上氧化或絕緣薄膜，在正常使用下不會 導通，若電壓超過預定之額定電壓值（2〇〜8〇伏特）時，絕緣 10 M31753 8 薄膜會被擊穿而導通，導通後形成電阻器，與一般電阻器 一 第一種係利用半導體技術，將兩個二極體與電阻器 «又-十在同一晶粒内’同樣在正常使用的電壓使用下不會導 通’若電壓超過預定之額定電壓時，雙二極體會被擊穿而 ‘通，導通後形成一般之電阻器，特別注意的是，上述之 導通係單一方向，亦即，導通後即形成一般之電阻器，無 法回復原本之開路狀態。 惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不 能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利 範圍及新型說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本新型專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一立體分解圖，說明本新型超壓導通電阻器之 一第一較佳實施例； 圖2是一燈串組之示意圖； 圖3是一立體分解圖，說明一呈圓柱形之電阻元件， 且複數絕緣層均勻覆蓋於電阻元件兩側； 圖4是一立體分解圖，說明電阻元件呈矩形，且各該 絕緣層設置於電阻元件兩側；

圖5是一立體分解圖，說明電阻元件呈矩形，且各該 絕緣層均勻覆蓋於電阻元件兩侧； X 圖6是一不意圖，說明本新型超壓導通電阻器之一第 二較佳實施例； 圖7疋一示忍圖，說明本新型超壓導通電阻器之—第 11 M317538 三較佳實施例； 圖8是第三較佳實施例的一等效電路圖；及 圖9是一示意圖，說明封裝成型之超壓導通電阻器。 12 M317538 【主要元件符號說明】

11 .........超壓導通電阻器 12 .........燈泡 2 ..........電阻元件 3 ..........絕緣層 4 ..........導電元件 21.........導電柱 41 .........端壁 42 .........圍繞壁 43 .........金屬引線 44 .........金屬套環 5 ..........第一導電型基底 6 ..........第二導電型摻雜 區 7 ..........金屬層 45 .........環氧樹脂 46 .........晶粒 8 ..........氧化層 13

Claims (1)

1. M317538 九、申請專利範圍： 1· 一種超壓導通電阻器，包含： 一電阻元件； 至少一絕緣層，係設於該電阻元件之一側；及 至少一導電元件，係設於該絕緣層相反於該電阻元 件之側。 2·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 _ ’該絕緣層之數量為複數且係分設於該電阻元件之兩相 反側’該導電元件之數量為複數且係分設於各該絕緣層 相反於該電阻元件之側。 3·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ’該電阻元件兩侧分別具有一導電柱。 4·依據申請專利範圍第3項所述之超壓導通電阻器，其中 ’該絕緣層係設置於與其同侧之該導電柱及該導電元件 之間。 5·依據申請專利範圍第3項所述之超壓導通電阻器，其中 •’該絕緣層係覆蓋與其同侧之該導電柱。 6·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ’該絕緣層材質係為氧化鋁及氧化矽其中之一。 7·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ’该導電元件係罩設於該絕緣層外。 8·依據申請專利範圍第7項所述之超壓導通電阻器，其中 ’該導電元件具有一端壁及一圍繞壁，該絕緣層係介於 該端壁及該電阻元件之間，且該圍繞壁圍繞該絕緣層。 14 M317538 9.依據申請專利範圍第8項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該圍繞壁及該電阻元件之間係充填有絕緣物質。 10·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該電阻元件係為碳膜電阻器、碳棒電阻器、金屬皮膜 電阻器、金屬線電阻器、金屬棒電阻器及金屬箔電阻器 其中之一。 11 ·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該電阻元件係為一第一導電型基底。 12.依據申請專利範圍第Η項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該第一導電型基底係為正型基底。 13·依據申請專利範圍第1項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該導電元件係為一金屬層。 14. 一種燈串組，包含： 複數燈泡，係為串聯；及 複數超壓導通電阻器，係對應與各該燈泡並聯，且 每一超壓導通電阻器包括： 一電阻元件； 至少一絕緣層，係設於該電阻元件之一側；及 至少一導電元件，係設於該絕緣層相反於該電 阻元件之側。 15. 依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，其中，每一電 阻元件之電阻係等於每一燈泡之電阻。 16·依據申請專利範圍第14頊所述之燈串組，其中，每一超 壓導通電阻器之絕緣層數量為複數，且該等絕緣層係分 15 M317538 設於該對應電阻元件之兩相反侧，每一超壓導通電阻器 之導電元件數量為複數，且該等導電元件係分設於各該 絕緣層相反於該對應電阻元件之侧。 17·依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，其中，每一電 阻元件兩侧分別具有一導電枉。 18·依據申請專利範圍第17項所述之燈串組，其中，各該絕 緣層係設置於與其同侧之各該導電柱及各該導電元件之 間。 19·依據申請專利範圍第17項所述之燈串組，其中，各該絕 緣層係覆蓋與其同側之各該導電柱。 20·依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，其中，每一系 緣層材質係為氧化鋁及氧化矽其中之一。 21.依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，其中，每一 電元件係罩設於每一絕緣層外。 22.依據申請專利範圍第21項所述之燈串組，其中，每

   :元件二有一端壁及一圍繞壁，每一絕緣層係介於每一 知壁及每一電阻元林夕叫 〇 — 層。 件之間，且母-圍繞壁圍繞每一絕緣 23·依據申請專利範圍第22項所述之燈串組 園 繞壁及每-電阻元件之間係充填有絕緣物質。 24.依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，—一 阻元件係為碳膜電阻器、碳棒電阻器、金屬皮膜：電 、金屬線電阻器、金屬棒 咨 一。 ^阻窃及金屬泊電阻器其中之 16 M317538 25.依據申請專利範圍第14項所述之燈串組，其中，每一電 阻元件係為一第一導電型基底。 26_依據申請專利範圍第25項所述之燈串組，其中，每一第 一導電型基底係為正型基底。 2 7 ·依據申晴專利範圍第2 5項所述之燈串組，其中，每一導 電兀件係為^ —金屬層。 28.—種超壓導通電阻器，包含： 一第一導電型基底； 複數第二導電型摻雜區，分別配置於該第一導電型 基底之兩相反侧中；及 複數金屬層，分別配置於各該第二導電型摻雜區上 〇 29·依據申請專利範圍第28項所述之超壓導通電阻器，其中 ，該第一導電型基底為正型基底。 30.依據申請專利範圍第28項所述之超壓導通電阻器，其中 φ ，每一導電型摻雜區為負型掺雜區。 ， 31.—種燈串組，包含： 複數燈泡，係為串聯；及 複數超壓導通電阻器’係對應與各該燈泡並聯，且 每一超壓導通電阻器包括： 一第一導電型基底； 複數第二導電型摻雜區，分別配置於該第_導 電型基底之兩相反側中；及 複數金屬層，分別配置於各該第二導電型換雜 17 M317538 區上。 32. 依據申請專利範圍第31項所述之燈串組，其中，每一第 一導電型基底之電阻係等於每一燈泡之電阻。 33. 依據申請專利範圍第31項所述之燈串組，其中，每一第 一導電型基底為正型基底。 34. 依據申請專利範圍第3 1項所述之燈串組，其中，每一第 二導電型摻雜區為負型摻雜區。

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