WO2014077554A1 - 과전류 차단 및 서지 흡수 기능을 갖는 복합 방호부품 - Google Patents

과전류 차단 및 서지 흡수 기능을 갖는 복합 방호부품 Download PDF

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WO2014077554A1
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spindle
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김덕희
박하영
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(주)엠에스테크비젼
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Definitions

  • the present invention relates to a composite protection component having an overcurrent blocking and surge absorption function, and more particularly, a component mounted inside various power supply devices such as mobile phones (mobile phones) or chargers, as well as external surge protection such as lightning protection.
  • the present invention relates to a composite protective component capable of absorbing surges so that the device can be operated safely.
  • the elastic member that can be used continuously and surface mount, for example, an elastic member made of a shape memory alloy material to automatically cut off the power and release the power cut state.
  • an elastic member made of a shape memory alloy material to automatically cut off the power and release the power cut state.
  • the repetitive fuse cuts off the power in a situation where the current or voltage is unstable, and repeats the process of automatically releasing the power cut state when the circuit or the like is not sufficiently cooled yet, the repetitive fuse itself may fail.
  • An abnormality such as overheating or a circuit overheating of an electrical and electronic product occurs, which leads to a fire or failure of the electrical and electronic product.
  • the problem to be solved by the present invention is a component that is mounted inside the various power supply or charger such as a mobile phone (mobile phone) as a composite that can safely operate the device by absorbing external surge (oversurge), as well as overcurrent protection To provide protective parts.
  • a mobile phone mobile phone
  • oversurge external surge
  • overcurrent protection To provide protective parts.
  • the present invention includes a fuse resistor including a wire resistor and a repetitive fuse connected in series with the fuse resistor, wherein the repetitive fuse comprises: a first lead terminal disposed at one side of a housing having an internal space; An insulation stator surrounding and fixing a portion of the first lead terminal; A spindle disposed inside the housing and electrically interrupted with the first lead terminal and electrically connected with a bias spring; A main spring disposed between the first lead terminal and the spindle and spaced apart from the first lead terminal and the spindle; And a bias spring provided to be connected to the spindle in a direction opposite to the direction in which the main spring is positioned with respect to the spindle, wherein the bias spring is configured to electrically control the first lead terminal and the spindle. It is provided to be electrically connected to the resistor, the wire resistor is provided with a composite protective component, characterized in that the electrical connection with the housing or the bias spring.
  • the spindle has a tack-type structure including a rod-shaped pin extending as a portion for connecting with the first lead terminal and a plate-shaped head having a wide spread plate provided at one end of the pin as a portion for connecting with the bias spring.
  • the spindle may have a structure including a rod-shaped pin extending as a portion for connecting with the first lead terminal and a convex-concave-shaped head for seating the bias spring.
  • the main spring is made of a shape memory alloy and is electrically insulated from the first lead terminal, and the bias spring is made of a conductive spring, and an overcurrent higher than a reference value is applied so that the temperature inside the housing is a transformation temperature of the shape memory alloy.
  • the tension force of the main spring is higher than the tension force of the bias spring, the spindle is moved so that the first lead terminal and the spindle are spaced apart from each other, and the cause of the overcurrent disappears, so that the static thermistor is cooled or the external superheat source
  • the tension force of the main spring is smaller than the tension force of the bias spring, and the spindle is forced to move in the direction of the first lead terminal by the tension force of the bias spring.
  • the housing may be an insulating housing, and the wire resistor may be provided to be wound on an outer circumferential surface of the insulating housing.
  • the wire resistor may be electrically connected to a bias spring through a first conductive capsule, and the first conductive capsule may be disposed to seal one side of the insulating housing and further include an insulating resin covering the wire resistor.
  • the fuse resistor and the repetitive fuse are arranged side by side and packaged with an insulating resin, the housing is a conductive housing or an insulating housing, and the fuse resistor is electrically connected through the bias spring and the connection terminal or connected to the conductive housing. It may be electrically connected through.
  • the fuse resistor is a body; A wire resistor for winding an outer circumference of the body; A first conductive capsule electrically connected to the wire resistor and disposed on one side of the body; And a second conductive capsule electrically connected to the wire resistor and disposed on the other side of the body, wherein the second lead terminal is disposed on one side of the body and electrically connected to the wire resistor through the second conductive capsule.
  • the wire resistor may be covered by an insulating resin.
  • the present invention also includes a static thermistor, a repetitive fuse disposed in parallel to the static thermistor, and a fuse resistor electrically connected in series with the static thermistor and the repetitive fuse.
  • a positive temperature coefficient element having a space having a cylinder or tube shape extending in the longitudinal direction and having an electrical resistance higher than a specific threshold temperature;
  • a first electrode formed on the first side surface of the constant temperature coefficient device;
  • a second electrode formed on a second side surface of the constant temperature coefficient element, wherein the repetitive fuse provided inside the constant temperature coefficient element includes: a first electrode disposed on one side of the constant temperature coefficient element having an internal space; Lead terminals; An insulation stator that surrounds and fixes a portion of the first lead terminal and inhibits the first lead terminal from being connected to the constant temperature coefficient element;
  • a spindle disposed inside the constant temperature coefficient element, the spindle electrically connected to the first lead terminal and electrically connected to a bias spring;
  • a main spring disposed between the first lead terminal and the spindle
  • the overcurrent disappears, the static thermistor is cooled and the main spring is reduced in tensile force, the spindle is moved and electrically connected to the first lead terminal to return to the normal state. do.
  • the spindle has a tack-type structure including a rod-shaped pin extending as a portion for connecting with the first lead terminal and a plate-shaped head having a wide spread plate provided at one end of the pin as a portion for connecting with the bias spring.
  • the spindle may have a structure including a rod-shaped pin extending as a portion for connecting with the first lead terminal and a convex-concave-shaped head for seating the bias spring.
  • the main spring is made of a shape memory alloy and is electrically insulated from the first lead terminal, and the bias spring is made of a conductive spring.
  • the tension force of the main spring is higher than the tension force of the bias spring, the spindle is moved so that the first lead terminal and the spindle are spaced apart from each other, and the cause of the overcurrent disappears, so that the static thermistor is cooled or the external superheat source
  • the tension force of the main spring is smaller than the tension force of the bias spring, and the spindle is forced to move in the direction of the first lead terminal by the tension force of the bias spring.
  • the constant temperature coefficient device may be made of a BaTiO 3 -based ceramic material, or may be made of a polymer material formed by dispersing conductive metal particles in a polymer matrix.
  • the wire resistor is provided to wind an outer periphery of the insulating resin covering the second electrode, and the first conductive capsule is disposed to seal one side of the insulating housing, and may further include an insulating resin covering the wire resistor. have.
  • the composite protective parts capable of blocking the overcurrent and the surge of the present invention are parts mounted inside various power supply devices or chargers such as mobile phones (mobile phones), and absorb the external surge as well as overcurrent protection. Can be operated safely.
  • the present invention is mounted on the power input unit of various power supply devices to safely cut off the overcurrent and absorb external surge.
  • the external surge is absorbed by the fuse resistor, and if the repetitive fuse connected in series is connected, the repetitive fuse operates when the overcurrent occurs, so that the circuit temperature of the fuse resistor does not rise to a high temperature, so the overcurrent can be safely cut off.
  • 1 to 5 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the composite protective part shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 to 9 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the composite protective part shown in FIG. 7.
  • 11 to 15 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the composite protective part shown in FIG. 15.
  • 17 is a graph showing resistance characteristics with temperature of a static thermistor.
  • first lead terminal 120 second lead terminal
  • bias spring 160 insulation stator
  • the present invention includes a fuse resistor including a wire resistor and a repetitive fuse connected in series with the fuse resistor, wherein the repetitive fuse comprises: a first lead terminal disposed at one side of a housing having an internal space; An insulation stator surrounding and fixing a portion of the first lead terminal; A spindle disposed inside the housing and electrically interrupted with the first lead terminal and electrically connected with a bias spring; A main spring disposed between the first lead terminal and the spindle and spaced apart from the first lead terminal and the spindle; And a bias spring provided to be connected to the spindle in a direction opposite to the direction in which the main spring is positioned with respect to the spindle, wherein the bias spring is configured to electrically control the first lead terminal and the spindle. It is provided to be electrically connected to the resistor, the wire resistor is provided with a composite protective component, characterized in that the electrical connection with the housing or the bias spring.
  • the present invention also includes a static thermistor, a repetitive fuse disposed in parallel to the static thermistor, and a fuse resistor electrically connected in series with the static thermistor and the repetitive fuse.
  • a positive temperature coefficient element having a space having a cylinder or tube shape extending in the longitudinal direction and having an electrical resistance higher than a specific threshold temperature;
  • a first electrode formed on the first side surface of the constant temperature coefficient device;
  • a second electrode formed on a second side surface of the constant temperature coefficient element, wherein the repetitive fuse provided inside the constant temperature coefficient element includes: a first electrode disposed on one side of the constant temperature coefficient element having an internal space; Lead terminals; An insulation stator that surrounds and fixes a portion of the first lead terminal and inhibits the first lead terminal from being connected to the constant temperature coefficient element;
  • a spindle disposed inside the constant temperature coefficient element, the spindle electrically connected to the first lead terminal and electrically connected to a bias spring;
  • a main spring disposed between the first lead terminal and the spindle
  • the overcurrent disappears, the static thermistor is cooled and the main spring is reduced in tensile force, the spindle is moved and electrically connected to the first lead terminal to return to the normal state. do.
  • the composite protective parts capable of absorbing the overcurrent and surge of the present invention are parts mounted inside various power supply devices or chargers such as mobile phones (mobile phones), and absorb the external surge such as lightning protection as well as blocking the overcurrent. To make it work safely.
  • a fuse resistor In the case of a mobile phone charger, a fuse resistor is installed to cut off the overcurrent or absorb an external surge such as a lightning strike.However, in the case of an overcurrent condition where the cause is unknown, the fuse resistor is heated to a high temperature in red and the winding of the fuse resistor melts open. It is very dangerous with the high temperature of about 900 ⁇ 1000 °C. In fact, such a phenomenon on the market often receives reports of safety accidents or small fires.
  • the composite protective part capable of absorbing overcurrent and surge of the present invention is a composite protective part that is mounted on a power input unit of various power supply devices to safely block an overcurrent and absorb external surge.
  • the composite protective part according to the first preferred embodiment of the present invention includes a fuse resistor including a wire resistor and a repetitive fuse connected in series with the fuse resistor, wherein the repetitive fuse is provided on one side of a housing having an internal space.
  • a first lead terminal disposed in the first lead terminal;
  • An insulation stator surrounding and fixing a portion of the first lead terminal;
  • a spindle disposed inside the housing and electrically interrupted with the first lead terminal and electrically connected with a bias spring;
  • a main spring disposed between the first lead terminal and the spindle and spaced apart from the first lead terminal and the spindle;
  • a bias spring provided to be connected to the spindle in a direction opposite to the direction in which the main spring is positioned with respect to the spindle, wherein the bias spring is configured to electrically control the first lead terminal and the spindle. It is provided to be electrically connected with a resistor, and the wire resistor is electrically connected with the housing or the bias spring.
  • the spindle has a tack-type structure including a rod-shaped pin extending as a portion for connecting with the first lead terminal and a plate-shaped head having a wide spread plate provided at one end of the pin as a portion for connecting with the bias spring.
  • the spindle may be a convex convex (convex) for seating the rod-shaped pin and the bias spring extending as a portion for connecting with the first lead terminal. It may have a structure including a head of the).
  • the main spring is made of a shape memory alloy and is electrically insulated from the first lead terminal, and the bias spring is made of a conductive spring, and an overcurrent higher than a reference value is applied so that the temperature inside the housing is a transformation temperature of the shape memory alloy.
  • the tension force of the main spring is higher than the tension force of the bias spring, the spindle is moved so that the first lead terminal and the spindle are spaced apart from each other, and the cause of the overcurrent disappears, so that the static thermistor is cooled or the external superheat source
  • the tension force of the main spring is smaller than the tension force of the bias spring, and the spindle is forced to move in the direction of the first lead terminal by the tension force of the bias spring.
  • the external surge is absorbed by the fuse resistor, and if the repetitive fuse connected in series is connected, the repetitive fuse operates when the overcurrent occurs, so that the circuit temperature of the fuse resistor does not rise to a high temperature, so the overcurrent can be safely cut off.
  • FIG. 1 to 5 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an equivalent circuit diagram of the composite protective component shown in FIG.
  • the composite protective part includes a fuse resistor 165 including a wire resistor 180 and a repetitive fuse 100 connected in series with the fuse resistor 165.
  • the fuse 100 may include a first lead terminal 110 disposed at one side of a housing 105 having an inner space; An insulation stator 160 which surrounds and fixes a portion of the first lead terminal 100; A spindle (130) disposed inside the housing (105) to be electrically interrupted with the first lead terminal (110) and electrically connected to a bias spring (150); A main spring (140) provided between the first lead terminal (110) and the spindle (130) and spaced apart between the first lead terminal (110) and the spindle (130); And the main spring 140 is connected to the spindle 130 in a direction opposite to the direction in which the main spring 140 is positioned with respect to the spindle 130 and electrically interrupts the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the wire resistor 180 It includes a bias spring 150, the second lead terminal 120 is provided to be electrically connected to the wire resistor 180, the wire resistor 180 is the housing 105 or the bias spring ( It is electrically connected to the 150, the housing 105 is an insulating housing, the wire resistor 180 may be provided to be wound on the outer peripheral surface of the insulating housing.
  • the wire resistor 180 is electrically connected to the bias spring 150 through the first conductive capsule 170, and the first conductive capsule 170 is disposed to seal one side of the insulating housing, and the wire resistor It may further include an insulating resin 195 covering the 180.
  • the composite protective part is provided with a wire resistor 180 on an outer circumferential surface of the insulating housing 105 of the repetitive fuse 100, and the wire resistor 180 is configured to be connected in series with the repetitive fuse 100.
  • the composite protective part surrounds and fixes an insulating housing 105 having an inner space, a first lead terminal 110 disposed on one side of the insulating housing 105, and a part of the first lead terminal 110.
  • the second lead terminal 120 is disposed.
  • the wire resistor 180 may be electrically connected to the bias spring 150 through the first conductive capsule 170, and the first conductive capsule 170 may be disposed to seal one side of the insulating housing 105. Do.
  • the first conductive capsule 170 is electrically connected to the bias spring 150 and is made of a conductive material.
  • the wire resistor 180 is electrically connected to the first conductive capsule 170.
  • the wire resistor 180 may be provided in the form of winding the outer circumference of the insulating housing 105.
  • the composite protective part may further include a second conductive capsule 190 electrically connected to the wire resistor 180 and disposed on the other side of the insulating housing 105, in which case the second conductive capsule 190 may be formed of a second conductive capsule 190. 2 is electrically connected to the lead terminal 120.
  • an insulating resin 195 may be further included to surround the insulating housing 105 to cover the wire resistor 180.
  • the insulating housing 105 is a cylinder or box shape having an inner space and extending in the longitudinal direction, and accommodates and protects the spindle 130, the main spring 140, the bias spring 150, and the insulating stator 160 therein. do.
  • the insulation stator 160, the first lead terminal 110, the main spring 140, the spindle 130, and the bias spring 150 are inserted and disposed through the opening 102 formed at one side of the insulating housing 105. do.
  • the other side of the insulating housing 105 is formed with an opening through which the first lead terminal 110 can pass.
  • the insulating housing 105 may be formed of an insulating material such as alumina (Al 2 O 3 ).
  • the insulating housing 105 may have a cross section perpendicular to the longitudinal direction, and may have various shapes such as a circular box, an oval box, a polygon box, and the like. This embodiment illustrates a cylindrical insulating housing having a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the first lead terminal 110 is a means for electrical connection.
  • the first lead terminal 110 transmits a current applied from the second lead terminal 120 to the electric and electronic device, and includes a conductive material.
  • the first lead terminal 110 is provided on one side of the insulating housing 105.
  • the first lead terminal 110 is disposed at one end of the cylindrical insulating housing 105.
  • the first lead terminal 110 may be disposed to be inserted through one side of the insulating housing 105, but is not limited thereto and may be spaced apart from one side of the insulating housing 105.
  • the spindle 130 may be disposed at any position.
  • the first lead terminal 110 may include a head portion 110a which is a portion in contact with the pin 132 of the spindle 130, and a tail portion 110b connected to the head portion 110a.
  • the cross-sectional area of the head 110a is preferably formed to be wider than that of the tail 110b.
  • An insulation stator 160 to which the first lead terminal 110 is inserted and fixed is provided in the insulating housing 105.
  • the insulation stator 160 serves to fix a portion of the first lead terminal 110 inserted into the insulating housing 105.
  • the second lead terminal 120 is a component that receives an external power source or is connected to the power source, and includes a conductive material.
  • the second lead terminal 120 is spaced apart from the first lead terminal 110 by a predetermined distance. In this embodiment, the same direction as one end of the first lead terminal 110 is formed in the cylindrical insulating housing 105. It is formed at one end.
  • the second lead terminal 120 may be electrically connected to the bias spring 150 through the wire resistor 180 and the first conductive capsule 170, and thus may be electrically connected to the spindle 130 again. .
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are electrically connected to the spindle 130.
  • the second lead terminal 120 is electrically connected to the spindle 130 through the wire resistor 180, the first conductive capsule 170, and the bias spring 150.
  • the first lead terminal 110 is electrically connected to or disconnected from the second lead terminal 120 through the spindle 130.
  • the spindle 130 is a means for electrically connecting or disconnecting the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120 and is provided inside the insulating housing 105.
  • the spindle 130 may include a pin 132, which is a portion that connects to the first lead terminal 110, and a head 134, which is a portion that connects to the bias spring 150.
  • the spindle 130 may have a pushpin structure including a rod-shaped pin 132 extending in length and a wide plate-shaped head 134 provided at one end of the pin 132.
  • the spindle 130 is connected to the first lead terminal 110 and has a rod-shaped pin that extends in length and is connected to the bias spring 150 to mount the bias spring 150.
  • the spindle 130 may be connected to or spaced apart from the first lead terminal 110 and formed of a conductive material.
  • the spindle 130 is electrically interrupted with the first lead terminal 110 while reciprocating the inside of the insulating housing 105 in the longitudinal direction by the elastic movement of the main spring 140 and the bias spring 150.
  • the electrical connection is broken or electrically connected. Therefore, as the spindle 130 is connected to or spaced apart from the first lead terminal 110, the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120 are electrically connected or disconnected.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are means for connecting or spaced apart from the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are disposed inside the insulating housing 105, and are arranged to extend or compress in the longitudinal direction of the insulating housing 105.
  • the main spring 140 is disposed on one side of the insulating housing 105, and in this embodiment, is connected to the insulating stator 160 inside the insulating housing 105.
  • the bias spring 150 is disposed on the other side of the insulating housing 105 opposite to the main spring 140 on the spindle 130, and is connected to the spindle 130 and electrically connected thereto.
  • the main spring 140 may be spaced apart from the first lead terminal 110 and the spindle 130, and may be provided between the first lead terminal 110 and the spindle 130. At this time, the main spring 140 is provided on one side of the spindle 130, it is preferably provided between the insulating stator 160 and the spindle 130.
  • the main spring 140 may be located between the insulation stator 160 and the spindle 130 in a compressed state. That is, in the composite protective part according to the present embodiment, when the main spring 140 is in a compressed state, the first lead terminal 110 and the spindle 130 come into contact with each other, and when the main spring 140 is in an extended state, 1
  • the lead terminal 110 and the spindle 130 may be spaced apart from each other.
  • the main spring 140 is formed of a shape memory alloy having a property of being deformed below the transformation temperature and returning to the shape before deformation when the transformation temperature is higher than the transformation temperature. ) Is stretched when heat is applied.
  • the main spring 140 may include a nitinol or a copper (Cu) / zinc (Zn) / aluminum (Al) alloy, which is an alloy of titanium (Ti) and nickel (Ni).
  • the main spring 140 is electrically connected to the spindle 130, but is electrically insulated from the first lead terminal 110.
  • the bias spring 150 is for electrically controlling the first lead terminal 110 and the spindle 130 together with the main spring 140, and the main spring 140 is positioned with respect to the spindle 130. It may be provided to be connected to the spindle 130 on the opposite side.
  • the bias spring 150 may be formed of a general metal material such as stainless steel instead of a shape memory alloy material.
  • the bias spring 150 may be formed by using stainless steel as a main body and plating silver on the main body.
  • the bias spring 150 is required to be a certain spring tension force is a silver film plating of a certain thickness to help the flow of current.
  • the bias spring 150 is provided in the same tensioned state as the general spring to apply pressure to maintain the spindle 130 connected to the first lead terminal 110, and the main spring 140 may be extended. In this case, the bias spring 150 may be compressed to be spaced apart from the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the bias spring 150 when a normal current or voltage below the reference value is applied to the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120, the bias spring 150 is in a tensioned state.
  • the main spring 140 is kept compressed by the tension of the bias spring 150.
  • the first lead terminal 110 is in contact with the pin 132 of the spindle 130, the bias spring 150 and the bias spring 150 in contact with the head 134 of the spindle 130
  • the first conductive capsule 170 and the first conductive capsule 170 are electrically connected to the second lead terminal 120 through the wire resistor 180.
  • the bias spring 150 when an abnormal power source, for example, a current or voltage higher than a reference value is applied to the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120, the bias spring 150 is high. Current is applied. When a high current is applied to the bias spring 150, the temperature of the bias spring 150 is increased by the resistance value of the bias spring 150, and the temperature inside the insulating housing 105 is increased. In addition, the main spring 140 formed of the shape memory alloy is changed to the shape of the tensioned main spring 140 according to the elevated temperature due to the abnormal overheating of the heating device or the electric device.
  • the spindle 130 When the main spring 140 has a tensioned shape, the spindle 130 is pressed in the direction in which the bias spring 150 is located by the tension force of the main spring 140, and thus the bias spring 150 is compressed.
  • the main spring 140 when the main spring 140 is tensioned as described above, the first lead terminal 110 and the spindle 130 are spaced apart from each other by the movement of the spindle 130. As a result, the first lead terminal 110 and the second lead are separated.
  • the terminal 120 is electrically disconnected so that no current flows between the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120.
  • the tensile force of the main spring 140 when the transformation (transition) temperature is less than the bias force of the bias spring 150 for this operation, the tensile force of the main spring 140 when the transformation (transition) temperature or more is biased. It is preferable that the tensile force of the spring 150 is greater.
  • FIG. 7 to 9 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to another embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an equivalent circuit diagram of the composite protective component shown in FIG.
  • the composite protective part according to the present embodiment includes a fuse resistor 300 including a wire resistor and a repetitive fuse 200 connected to the fuse resistor in series.
  • the 200 may include a first lead terminal 110 disposed at one side of the housing 205 having an inner space; An insulation stator 160 which surrounds and fixes a portion of the first lead terminal 110; A spindle (130) disposed inside the housing (205) to be electrically interrupted with the first lead terminal (110) and electrically connected to the bias spring (150); A main spring (140) provided between the first lead terminal (110) and the spindle (130) and spaced apart between the first lead terminal (110) and the spindle (130); And the main spring 140 is connected to the spindle 130 in a direction opposite to the direction in which the main spring 140 is positioned with respect to the spindle 130 and electrically interrupts the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the wire resistor 380 is the housing 205 or the bias spring ( 150 and the fuse resistor 300 and the repetitive fuse 200 are arranged side by side and packaged with an insulating resin 325.
  • the housing 205 is a conductive housing or an insulating housing.
  • the resistor 300 may be electrically connected to the bias spring 150 and the connection terminal 310 or electrically connected to the housing 205 and the connection terminal 310.
  • the fuse resistor the body 305; A wire resistor 380 winding around an outer circumference of the body 305; A first conductive capsule 370 electrically connected to the wire resistor 380 and disposed on one side of the body 305; And a second conductive capsule 390 electrically connected to the wire resistor and disposed on the other side of the body, and the second lead terminal 120 is disposed on one side of the body 305 and the second conductive capsule.
  • the wire resistor 380 may be electrically connected to the wire resistor 380 through 390, and the wire resistor 380 may be covered by an insulating resin 395.
  • an independently manufactured repetitive fuse 200 and a fuse resistor 300 are arranged side by side, the fuse resistor 300 and the repetitive fuse 200 are connected in series, and packaged with an insulating resin. It is composed.
  • the composite protection component according to the present embodiment includes a repetitive fuse 200 and a fuse resistor 300.
  • the repetitive fuse 200 surrounds and fixes a housing 205 having an internal space, a first lead terminal 110 disposed on one side of the housing 205, and a portion of the first lead terminal 110.
  • An insulation stator 160 that suppresses the connection between the first and second lead terminals 110 and 205 and the housing 205, and an electrical intermittence between the first and second lead terminals 110.
  • a spindle 130 which is electrically connected to the bias spring 150, and is installed in the housing 205 to be connected to the spindle 130 and electrically interrupts the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • B a main spring 140 and a bias spring 150, which are elastic members to be wound.
  • the fuse resistor 300 is electrically connected through the bias spring 150 and the connection terminal 310 or electrically through the housing 205 and the connection terminal 310.
  • the fuse resistor 300 includes a body 305, a wire resistor 380 wound around an outer circumference of the body 305, and a first resistor electrically connected to the wire resistor 380 and disposed on one side of the body 305.
  • the conductive capsule 370, the second conductive capsule 390 electrically connected to the wire resistor 380 and disposed on the other side of the body 305, and the body 305 electrically connected to the second conductive capsule 390. It includes a second lead terminal 120 disposed on one side of.
  • the wire resistor 380 of the fuse resistor 300 may be covered by the insulating resin 395.
  • the housing 205 has an inner space and has a cylinder or box shape extending in the longitudinal direction, and accommodates and protects the spindle 130, the main spring 140, the bias spring 150, and the insulation stator 160 therein. .
  • the insulation stator 160, the first lead terminal 110, the main spring 140, the spindle 130, and the bias spring 150 are inserted and disposed through an opening formed at one side of the housing 205.
  • the other side of the housing 205 is formed with an opening through which the first lead terminal 110 can pass.
  • the housing 205 may be formed of an electrically conductive material such as metal or an insulator such as alumina (Al 2 O 3 ).
  • the housing 205 may have a cross section perpendicular to the longitudinal direction, and may have various shapes such as a circular box, an elliptical box, a polygon box, and the like.
  • This embodiment illustrates a cylindrical conductive housing having a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the first lead terminal 110 is provided at one side of the housing 205.
  • the first lead terminal 110 is disposed at one end of the cylindrical housing 205.
  • the first lead terminal 110 may be disposed to be inserted through one side of the housing 205, but is not limited thereto and may be spaced apart from one side of the housing 205.
  • the spindle 130 may be disposed at any position.
  • An insulation stator 160 is inserted into the first lead terminal 110 and fixed to the housing 205.
  • the insulation stator 160 serves to fix a portion of the first lead terminal 110 inserted into the housing 205.
  • the second lead terminal 120 is disposed to be spaced apart from the first lead terminal 110 by a predetermined distance. In this embodiment, one end of the fuse resistor 300 positioned in the same direction as one end of the first lead terminal 110 is formed. Is formed.
  • the second lead terminal 120 is electrically connected to the bias spring 150 through the wire resistor 380 and the first conductive capsule 370 or the housing 205 (when the housing 205 is made of a conductive housing). It may be electrically connected, through which it is electrically connected with the spindle 130 again.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are electrically connected to the spindle 130.
  • the second lead terminal 120 is electrically connected to the spindle 130 through the second conductive capsule 390, the wire resistor 180, the first conductive capsule 370, the connection terminal 310, and the bias spring 150. Can be connected.
  • the spindle 130 is a means for electrically connecting or disconnecting the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120 and is provided inside the housing 205.
  • the spindle 130 is electrically interrupted, that is, electrically connected to the first lead terminal 110 while longitudinally reciprocating the inside of the housing 205 by the expansion and contraction movement of the main spring 140 and the bias spring 150. The connection is broken or electrically connected.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are disposed inside the housing 205, and are arranged to extend or compress in the longitudinal direction of the housing 205.
  • the main spring 140 is disposed on one side of the housing 205, and in this embodiment, is connected to the insulation stator 160 inside the housing 205.
  • the bias spring 150 is disposed on the other side of the housing 205 on the opposite side where the main spring 140 is disposed based on the spindle 130, and is connected to and electrically connected to the spindle 130.
  • an independently manufactured repetitive fuse 200 and a fuse resistor 300 are arranged side by side, the fuse resistor 300 and the repetitive fuse 200 are connected in series, and the repetitive fuses arranged side by side (
  • the 200 and the fuse resistor 300 may be formed by packaging (molding) the insulating resin 325. Before packaging (molding) the insulating resin 325, a thermally conductive material 315 such as epoxy, Cu, or the like, which is excellent in thermal conductivity, is inserted between the repetitive fuse 200 and the fuse resistor 300 for smooth thermal synchronization. Can be.
  • the main spring 140 is formed of a shape memory alloy, but the bias spring 150 is formed of a shape memory alloy and the main spring 140 is a shape memory alloy. It may be formed of a material.
  • a composite protective part is formed using the coil-shaped main spring 140 and the bias spring 150 as elastic members, but the present invention is not limited thereto, and the main spring 140 or / and the bias spring ( 150 may be a spring having a shape other than a coil, such as a leaf spring.
  • the power is connected to the second lead terminal 120 and the electrical and electronic device such as a circuit is connected to the first lead terminal 110, but the power is connected to the first lead terminal 110.
  • the electronic device may be connected to the second lead terminal 120.
  • the composite protective part according to the second embodiment of the present invention includes a static thermistor, a repetitive fuse disposed in parallel with the static thermistor, and a fuse resistor electrically connected in series with the static thermistor and the repetitive fuse.
  • the constant temperature thermistor may include: a constant temperature coefficient element having an inner space and a cylinder or tube shape extending in a length direction and having an electrical resistance greater than a specific threshold temperature; A first electrode formed on the first side surface of the constant temperature coefficient device; And a second electrode formed on a second side surface of the constant temperature coefficient element, wherein the repetitive fuse provided inside the constant temperature coefficient element includes: a first electrode disposed on one side of the constant temperature coefficient element having an internal space; Lead terminals; An insulation stator that surrounds and fixes a portion of the first lead terminal and inhibits the first lead terminal from being connected to the constant temperature coefficient element; A spindle disposed inside the constant temperature coefficient element, the spindle electrically connected to the first lead terminal and electrically connected to a bias spring; A
  • the spindle 130 is connected to the first lead terminal 110 and has a rod-shaped pin that extends in length and is connected to the bias spring 150 to mount the bias spring 150.
  • Convex and concave It may have a structure including a head of the).
  • the main spring is made of a shape memory alloy and is electrically insulated from the first lead terminal, and the bias spring is made of a conductive spring.
  • the tension force of the main spring is higher than the tension force of the bias spring, the spindle is moved so that the first lead terminal and the spindle are spaced apart from each other, and the cause of the overcurrent disappears, so that the static thermistor is cooled or the external superheat source
  • the tension force of the main spring is smaller than the tension force of the bias spring, and the spindle is forced to move in the direction of the first lead terminal by the tension force of the bias spring.
  • the constant temperature coefficient device may be made of a BaTiO 3 -based ceramic material, or may be made of a polymer material formed by dispersing conductive metal particles in a polymer matrix.
  • the wire resistor is provided to wind an outer periphery of the insulating resin covering the second electrode, and the first conductive capsule is disposed to seal one side of the insulating housing, and may further include an insulating resin covering the wire resistor. have.
  • FIG. 11 to 15 are views showing a process of manufacturing a composite protective component according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 16 is an equivalent circuit diagram of a composite protective component according to a second embodiment of the present invention.
  • the composite protective part according to the second exemplary embodiment of the present invention implements a static thermistor 700, and then assembles a repetitive fuse structure inside the static thermistor 700 to repeat the fuse.
  • the terminal treatment is performed so as to be electrically connected in parallel with the static thermistor 700, and the wire resistor 780 for the formation of the fuse resistor 765 after the insulation treatment on the static thermistor 700; It can be manufactured by winding, electrically connecting in series with the static characteristics thermistor 700 and the repetitive fuse 100, and molding with an insulating resin such as epoxy as an external protective film.
  • the static characteristic thermistor 700 includes a constant temperature coefficient element 706 having an inner space and extending in a longitudinal direction, a first electrode 702 formed on a first side of the constant temperature coefficient element 706, And a second electrode 704 formed on the second side of the constant temperature coefficient element 706.
  • Insulator 714 is coated on the outer circumferential surface of the constant temperature coefficient element 706 to prevent short between both electrodes 702 and 704 of the static thermistor 700 and to prevent the connection with the wire resistor 380. Insulation treatment such as vapor deposition is performed.
  • the repetitive fuse 100 is provided inside the positive temperature coefficient device 706.
  • a wire resistor 780 is wound around the insulator 714 surrounding the static thermistor 700, and the wire resistor 780 is configured to be connected in series with the static thermistor 700 and the repetitive fuse 100. .
  • the repetitive fuse 100 provided in the positive temperature coefficient element 706 includes a first lead terminal 110 disposed on one side of the positive temperature coefficient element 706 and a part of the first lead terminal 110.
  • An insulating stator 160 that surrounds and fixes the spindle, and a spindle disposed inside the constant temperature coefficient element 706 and electrically intermittently connected to the first lead terminal 110 and electrically connected to the bias spring 150.
  • 130 and a main spring 140 which is installed inside the constant temperature coefficient element 706 and is connected to the spindle 130 and is an elastic member that electrically interrupts the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • a bias spring 150 is provided inside the constant temperature coefficient element 706 and is connected to the spindle 130 and is an elastic member that electrically interrupts the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the composite protective part according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a first conductive capsule 770 electrically connected to the bias spring 150 and an insulator 714 coated around the outer circumference of the positive temperature coefficient element 706.
  • the wire resistor 780 may be electrically connected to the bias spring 150 through the first conductive capsule 770, and the first conductive capsule 770 may be disposed to seal one side of the positive temperature coefficient element 706. It is preferable.
  • the first conductive capsule 770 is electrically connected to the bias spring 150 and is made of a conductive material.
  • the wire resistor 780 is electrically connected to the first conductive capsule 770.
  • the wire resistor 780 may be provided in the form of winding the insulator 714 coated on the outer circumference of the constant temperature coefficient element 706.
  • the composite protective part according to the second exemplary embodiment of the present invention may further include a second conductive capsule 790 disposed on the other side of the positive temperature coefficient device 706.
  • a second conductive capsule 790 disposed on the other side of the positive temperature coefficient device 706.
  • an insulator 716 may be provided between the second lead terminal 120 and the second conductive capsule 790.
  • an insulating resin 795 may be further included to surround the wire resistor 780 while surrounding the constant temperature coefficient element 706.
  • the constant temperature coefficient element 706 has an inner space and has a cylinder or box shape extending in the longitudinal direction, and accommodates the spindle 130, the main spring 140, the bias spring 150, and the insulation stator 160 therein. To protect. The insulation stator 160, the first lead terminal 110, the main spring 140, the spindle 130, and the bias spring 150 are inserted and disposed through an opening formed at one side of the constant temperature coefficient device 706. .
  • the constant temperature coefficient element 706 may have a cross section perpendicular to the longitudinal direction, and may have various shapes such as a circular box, an elliptical box, and a polygon box. This embodiment illustrates a cylindrical insulating housing having a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the first lead terminal 110 is a means for electrical connection.
  • the first lead terminal 110 transmits a current applied from the second lead terminal 120 to the electric and electronic device, and includes a conductive material.
  • the first lead terminal 110 is provided on one side of the constant temperature coefficient element 706, and is disposed at one end of the cylindrical constant temperature coefficient element 706 in this embodiment.
  • the first lead terminal 110 may be disposed to be inserted through one side of the positive temperature coefficient element 706, and the spindle 130 may be moved to be connected or spaced apart from the first lead terminal 110. It is possible to arrange in any position as long as it is.
  • the first lead terminal 110 may include a head portion 110a which is a portion in contact with the pin 132 of the spindle 130, and a tail portion 110b connected to the head portion 110a.
  • the cross-sectional area of the head 110a is preferably formed to be wider than that of the tail 110b.
  • An insulation stator 160 into which the first lead terminal 110 is inserted and fixed is provided in the positive temperature coefficient element 706.
  • the insulation stator 160 serves to surround and fix a portion of the first lead terminal 110 inserted into the constant temperature coefficient device 706.
  • the second lead terminal 120 is a component that receives an external power source or is connected to the power source, and includes a conductive material.
  • the second lead terminal 120 is disposed spaced apart from the first lead terminal 110 by a predetermined distance.
  • one end of the first lead terminal 110 is formed in the cylindrical constant temperature coefficient device 706. It is formed at one end located in the same direction.
  • the second lead terminal 120 is electrically connected to the bias spring 150 through the wire resistor 780 and the first conductive capsule 770, and is electrically connected to the spindle 130.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are electrically connected to the spindle 130.
  • the second lead terminal 120 is electrically connected to the spindle 130 through the wire resistor 780, the first conductive capsule 770, and the bias spring 150.
  • the first lead terminal 110 is electrically connected to or disconnected from the second lead terminal 120 through the spindle 130.
  • the spindle 130 is a means for electrically connecting or disconnecting the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120 and is provided in the positive temperature coefficient element 706.
  • the spindle 130 may include a pin 132, which is a portion that connects to the first lead terminal 110, and a head 134, which is a portion that connects to the bias spring 150.
  • the spindle 130 may have a pushpin structure including a rod-shaped pin 132 extending in length and a wide plate-shaped head 134 provided at one end of the pin 132.
  • the spindle 130 is connected to the first lead terminal 110 and has a rod-shaped pin that extends in length and is connected to the bias spring 150 to mount the bias spring 150.
  • the spindle 130 may be connected to or spaced apart from the first lead terminal 110 and formed of a conductive material.
  • the spindle 130 electrically interrupts the first lead terminal 110 while reciprocating the inside of the constant temperature coefficient element 706 in the longitudinal direction by the expansion and contraction of the main spring 140 and the bias spring 150. Ie the electrical connection is broken or electrically connected. Therefore, as the spindle 130 is connected to or spaced apart from the first lead terminal 110, the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120 are electrically connected or disconnected.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are means for spaced apart between the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the main spring 140 and the bias spring 150 are disposed inside the positive temperature coefficient element 706, and are arranged to extend or compress in the longitudinal direction of the positive temperature coefficient element 706.
  • the main spring 140 is disposed on one side of the constant temperature coefficient element 706, and is connected to the insulation stator 160 inside the constant temperature coefficient element 706.
  • the bias spring 150 is disposed on the other side of the positive temperature coefficient element 706 opposite to the main spring 140 on the spindle 130, and is connected to and electrically connected to the spindle 130.
  • the main spring 140 may be spaced apart from the first lead terminal 110 and the spindle 130, and may be provided between the first lead terminal 110 and the spindle 130. At this time, the main spring 140 is provided on one side of the spindle 130, it is preferably provided between the insulating stator 160 and the spindle 130.
  • the main spring 140 may be located between the insulation stator 160 and the spindle 130 in a compressed state. That is, in the composite protective part according to the present embodiment, when the main spring 140 is in a compressed state, the first lead terminal 110 and the spindle 130 come into contact with each other, and when the main spring 140 is in an extended state, 1
  • the lead terminal 110 and the spindle 130 may be spaced apart from each other.
  • the main spring 140 is formed of a shape memory alloy having a property of being deformed below the transformation temperature and returning to the shape before deformation when the transformation temperature is higher than the transformation temperature. ) Is stretched when heat is applied.
  • the main spring 140 may include a nitinol or a copper (Cu) / zinc (Zn) / aluminum (Al) alloy, which is an alloy of titanium (Ti) and nickel (Ni).
  • the main spring 140 is electrically connected to the spindle 130, but is electrically insulated from the first lead terminal 110.
  • the bias spring 150 is for electrically controlling the first lead terminal 110 and the spindle 130 together with the main spring 140, and the main spring 140 is positioned with respect to the spindle 130. It may be provided to be connected to the spindle 130 on the opposite side.
  • the bias spring 150 may be formed of a general metal material such as stainless steel instead of a shape memory alloy material.
  • the bias spring 150 may be formed by using stainless steel as a main body and plating silver on the main body.
  • the bias spring 150 is required to be a certain spring tension force is a silver film plating of a certain thickness to help the flow of current.
  • the bias spring 150 is provided in the same tensioned state as the general spring to apply pressure to maintain the spindle 130 connected to the first lead terminal 110, and the main spring 140 may be extended. In this case, the bias spring 150 may be compressed to be spaced apart from the first lead terminal 110 and the spindle 130.
  • the bias spring 150 when a normal current or voltage below the reference value is applied to the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120, the bias spring 150 is in a tensioned state.
  • the main spring 140 is kept compressed by the tension of the bias spring 150.
  • the first lead terminal 110 is in contact with the pin 132 of the spindle 130, the bias spring 150 and the bias spring 150 in contact with the head 134 of the spindle 130
  • the first conductive capsule 770 and the wire resistor 780 in contact with the first conductive capsule 770 are electrically connected to the second lead terminal 120.
  • a bias spring ( 150) when an abnormal power source, for example, a current or voltage higher than a reference value is applied to the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120, a bias spring ( 150) a high current is applied.
  • a high current is applied to the bias spring 150
  • the temperature of the bias spring 150 is increased by the resistance value of the bias spring 150, and the temperature inside the positive temperature coefficient element 706 is increased.
  • the main spring 140 formed of the shape memory alloy is changed to the shape of the tensioned main spring 140 according to the elevated temperature due to the abnormal overheating of the heating device or the electric device.
  • the spindle 130 When the main spring 140 has a tensioned shape, the spindle 130 is pressed in the direction in which the bias spring 150 is located by the tension force of the main spring 140, and thus the bias spring 150 is compressed. In addition, when the main spring 140 is tensioned as described above, the first lead terminal 110 and the spindle 130 are spaced apart by the movement of the spindle 130. As a result, the first lead terminal 110 and the second lead terminal are separated. 120 is electrically disconnected so that no current flows between the first lead terminal 110 and the second lead terminal 120.
  • the tensile force of the main spring 140 when the transformation (transition) temperature is less than the bias force of the bias spring 150 for this operation, the tensile force of the main spring 140 when the transformation (transition) temperature or more is biased It is preferable that the tensile force of the spring 150 is greater.
  • the main spring 140 is formed of a shape memory alloy, but the bias spring 150 is formed of a shape memory alloy and the main spring 140 is not a shape memory alloy. It may be formed of a material.
  • a composite protective part is formed using the coil-shaped main spring 140 and the bias spring 150 as elastic members, but the present invention is not limited thereto, and the main spring 140 or / and the bias spring ( 150 may be a spring having a shape other than a coil, such as a leaf spring.
  • the power is connected to the second lead terminal 120 and the electrical and electronic device such as a circuit is connected to the first lead terminal 110, but the power is connected to the first lead terminal 110 and the second is connected.
  • the electronic device may be connected to the lead terminal 120.
  • the surge resistor and the static thermistor 700 are used for protection, and the overcurrent is protected by the repetitive fuse, and the static thermistor 700 latches up the tube current even when the repetitive fuse fails. Safe and reliable surge and overcurrent protection components can be implemented.
  • the composite protective parts having the structure as described above can be more safely combined with the thermistor and the repeated fuse in parallel, and then combined with the fuse resistor in series.
  • the composite protective parts capable of absorbing the overcurrent and surge of the present invention have industrial applicability as components mounted inside various power supply devices such as mobile phones (mobile phones) or chargers.

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Abstract

본 발명은 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 과전류 방호는 물론 낙뢰 등의 외부 써지(surge)를 흡수하여 기기를 안전하게 동작되도록 할 수 있는 복합 방호부품에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 각종 전원장치의 전원입력부에 장착되어 안전하게 과전류를 차단하고 외부 써지를 흡수할 수 있다.

Description

과전류 차단 및 서지 흡수 기능을 갖는 복합 방호부품
본 발명은 과전류 차단 및 서지 흡수 기능을 갖는 복합 방호부품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 과전류 방호는 물론 낙뢰 등의 외부 써지(surge)를 흡수하여 기기를 안전하게 동작되도록 할 수 있는 복합 방호부품에 관한 것이다.
일반적으로 전기를 이용하는 모든 전기전자 제품은 항상 회로 내 비정상적인 과전류나 외부 과열원인에 의한 과열에 따른 사고 발생 가능성이 내재되어 있다. 종래에는 이를 예방하기 위하여, 과전류가 흐르면 전류로 발생하는 열에 의해 용융되어 절단되는 물질로 형성된 일회용 퓨즈를 사용하였다. 이러한 일회용 퓨즈는 가격이 저렴하지만 재사용이 불가능하여 사용한 후 새로운 퓨즈로 교체해야 하기 때문에 교체에 따른 비용이 크다는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위하여 일회용 퓨즈 대신 열팽창계수가 다른 이종의 금속판을 접합한 바이메탈 써멀 스위치를 사용하였으나, 바이메탈 써멀스위치는 단지 접점의 기능을 수행하며 온도에 따른 작동 편차가 클 뿐만 아니라 리미트 스위치 등과 같은 별도의 장치가 요구되는 문제점이 있다.
한편, 최근 전자기기는 주로 인쇄회로기판의 표면실장화에 따라 퓨즈 역시 표면실장이 가능한 퓨즈가 요구되고 있다. 하지만, 종래 기술에 따른 일회용 퓨즈는 표면실장 과정에서 솔더링을 위해 약 270℃ 이상의 온도가 필요하므로 퓨즈 본래의 특성으로 인해 용융되어 표면실장이 불가능하다. 물론, 바이메탈 써멀 스위치는 이러한 문제를 해결할 수 있으나, 과도한 부품 크기와 솔더링 온도에 의한 열화 가능성으로 인하여 표면실장하는 것이 곤란하다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 연속 사용이 가능하고 표면실장화 할 수 있는 탄성부재, 예를 들면 형상기억합금 재질의 탄성부재를 이용하여 전원 차단 및 상기 전원 차단 상태의 해제를 자동적으로 실시할 수 있으며, 형상기억합금 재질의 탄성부재의 온도 편차가 적어서 높은 신뢰도를 지닌 반복형 퓨즈가 개발되었다.
그러나, 전류 또는 전압이 불안정한 상황에서, 반복형 퓨즈가 전원을 차단하고, 회로 등이 아직 충분히 냉각되지 않은 상태에서 상기 전원 차단 상태를 자동적으로 해제하는 과정을 반복하게 되면, 결국 반복형 퓨즈 자체에서 이상이 발생하거나 또는 전기전자 제품의 회로 과열 등과 같은 이상이 발생하게 되고, 이는 결국 전기전자 제품의 화재나 고장 발생으로 연결되는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
대한민국 등록특허 제10-1017995호
대한민국 등록특허 제10-0912215호
대한민국 등록특허 제10-1017996호
본 발명이 해결하려는 과제는 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 과전류 방호는 물론 낙뢰 등의 외부 써지(surge)를 흡수하여 기기를 안전하게 동작되도록 할 수 있는 복합 방호부품을 제공함에 있다.
본 발명은, 와이어 저항체를 포함하는 퓨즈저항체와, 상기 퓨즈저항체에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈를 포함하며, 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 하우징의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자; 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 상기 와이어 저항체는 상기 하우징 또는 상기 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품을 제공한다.
상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링과 접속하는 부위로서 상기 핀의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드를 포함하는 압정형 구조를 가지거나, 상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링의 안착을 위해 볼록요철 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 서로 이격되며, 과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는다.
상기 하우징은 절연성 하우징이고, 상기 와이어 저항체는 절연성 하우징의 외주면에 권선되게 구비될 수 있다.
상기 와이어 저항체는 제1 도전성 캡슐을 통해 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되고, 상기 제1 도전성 캡슐은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며, 상기 와이어 저항체를 덮는 절연성 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 퓨즈저항체와 상기 반복형 퓨즈가 나란히 배치되어 절연성 수지로 패키징되어 있고, 상기 하우징은 도전성 하우징 또는 절연성 하우징이고, 상기 퓨즈저항체는 상기 바이어스 스프링과 연결단자를 통해 전기적으로 접속되거나 상기 도전성 하우징과 연결단자를 통해 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.
상기 퓨즈저항체는, 몸체; 상기 몸체의 외측 둘레를 권선하는 와이어 저항체; 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 상기 몸체의 일측에 배치되는 제1 도전성 캡슐; 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 상기 몸체의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐을 포함하며, 상기 제2 리드 단자는 상기 몸체의 일측에 배치되고 상기 제2 도전성 캡슐을 통해 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되며, 상기 와이어 저항체는 절연성 수지에 의해 덮혀져 있을 수 있다.
또한, 본 발명은, 정특성 서미스터와, 상기 정특성 서미스터에 병렬 배치되는 반복형 퓨즈와, 상기 정특성 서미스터와 상기 반복형 퓨즈에 전기적으로 직렬 연결되는 퓨즈저항체를 포함하며, 상기 정특성 서미스터는, 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 튜브 형상을 갖고 특정 임계 온도 보다 높아지면 전기저항이 커지는 정온도계수 소자; 상기 정온도계수 소자의 제1 측면에 형성된 제1 전극; 및 상기 정온도계수 소자의 제2 측면에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 정온도계수 소자의 내부에 구비되는 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 정온도계수 소자의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하고 상기 제1 리드 단자가 상기 정온도계수 소자와 접속되는 것을 억제하는 절연고정자; 상기 정온도계수 소자 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 상기 퓨즈저항체는, 제1 전극과 전기적으로 접속되는 제1 도전성 캡슐; 상기 제1 도전성 캡슐과 전기적으로 접속되는 와이어 저항체; 및 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 제2 도전성 캡슐을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 특정 임계 온도 보다 높아지면 상기 정특성 서미스터는 전기저항이 증가되고 상기 메인 스프링은 신장되며, 상기 메인 스프링의 인장력에 의해 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 이격됨으로써 상기 제2 리드 단자와 상기 제1 리드 단자 사이의 전류 흐름이 차단되고, 상기 과전류가 사라지면 상기 정특성 서미스터는 냉각되고 상기 메인 스프링은 인장력이 감소됨으로써 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 접속되어 정상상태로 복귀되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품을 제공한다.
상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링과 접속하는 부위로서 상기 핀의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드를 포함하는 압정형 구조를 가지거나, 상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링의 안착을 위해 볼록요철 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 서로 이격되며, 과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는다.
상기 정온도계수 소자는, BaTiO3계 세라믹 재질로 이루어지거나, 도전성을 갖는 금속 입자들이 폴리머 매트릭스 내에 분포되어 형성된 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.
상기 와이어 저항체는 상기 제2 전극을 덮는 절연성 수지의 외측 둘레를 권선하게 구비되며, 상기 제1 도전성 캡슐은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며, 상기 와이어 저항체를 덮는 절연성 수지를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 과전류 차단 및 서지의 흡수가 가능한 복합 방호부품은 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 과전류 방호는 물론 낙뢰 등의 외부 써지(surge)를 흡수하여 기기를 안전하게 동작되도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 각종 전원장치의 전원입력부에 장착되어 안전하게 과전류를 차단하고 외부 써지를 흡수할 수 있다.
외부 써지의 흡수는 퓨즈저항체가 담당하고, 이와 직렬로 연결된 반복형 퓨즈를 연결하면, 과전류 발생시 반복형 퓨즈가 작동하여 회로를 차단하므로 퓨즈저항의 표면온도가 고온으로 상승하지 않아 안전하게 과전류를 차단할 수 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 17은 정특성 서미스터의 온도에 따른 저항 특성을 보여주는 그래프이다.
[부호의 설명]
100, 200: 반복형 퓨즈 105 : 절연성 하우징
110: 제1 리드 단자 120: 제2 리드 단자
130: 스핀들 140: 메인 스프링
150: 바이어스 스프링 160: 절연고정자
205: 하우징 300: 퓨즈저항체
170, 370: 제1 도전성 캡슐
180, 380: 와이어 저항체
190, 390: 제2 도전성 캡슐
700: 정특성 서미스터
702: 제1 전극
704: 제2 전극
706: 정온도계수 소자
본 발명은, 와이어 저항체를 포함하는 퓨즈저항체와, 상기 퓨즈저항체에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈를 포함하며, 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 하우징의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자; 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 상기 와이어 저항체는 상기 하우징 또는 상기 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품을 제공한다.
또한, 본 발명은, 정특성 서미스터와, 상기 정특성 서미스터에 병렬 배치되는 반복형 퓨즈와, 상기 정특성 서미스터와 상기 반복형 퓨즈에 전기적으로 직렬 연결되는 퓨즈저항체를 포함하며, 상기 정특성 서미스터는, 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 튜브 형상을 갖고 특정 임계 온도 보다 높아지면 전기저항이 커지는 정온도계수 소자; 상기 정온도계수 소자의 제1 측면에 형성된 제1 전극; 및 상기 정온도계수 소자의 제2 측면에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 정온도계수 소자의 내부에 구비되는 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 정온도계수 소자의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하고 상기 제1 리드 단자가 상기 정온도계수 소자와 접속되는 것을 억제하는 절연고정자; 상기 정온도계수 소자 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 상기 퓨즈저항체는, 제1 전극과 전기적으로 접속되는 제1 도전성 캡슐; 상기 제1 도전성 캡슐과 전기적으로 접속되는 와이어 저항체; 및 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 제2 도전성 캡슐을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 특정 임계 온도 보다 높아지면 상기 정특성 서미스터는 전기저항이 증가되고 상기 메인 스프링은 신장되며, 상기 메인 스프링의 인장력에 의해 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 이격됨으로써 상기 제2 리드 단자와 상기 제1 리드 단자 사이의 전류 흐름이 차단되고, 상기 과전류가 사라지면 상기 정특성 서미스터는 냉각되고 상기 메인 스프링은 인장력이 감소됨으로써 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 접속되어 정상상태로 복귀되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하며, 동일한 부호에 대하여 동일하게 반복되는 설명은 가급적이면 생략한다.
본 발명의 과전류 차단 및 서지의 흡수가 가능한 복합 방호부품은 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 과전류 차단은 물론 낙뢰 등의 외부 써지(surge)를 흡수하여 기기를 안전하게 동작되도록 하는 것이다.
휴대폰 충전기의 경우 과전류를 차단하거나 낙뢰 등의 외부 써지를 흡수하기 위하여 퓨즈저항체가 장착되어 있으나, 실제로 원인 모를 과전류 상태일 경우 위의 퓨즈저항체가 빨갛게 고온으로 발열하면서 퓨즈저항의 권선이 녹아서 오픈(open)되어 과전류를 차단하는 것으로 약 900~1000℃ 이상의 고온으로 매우 위험하다. 실제로 시중에서 이와 같은 현상으로 안전사고의 접수나 소규모 화재 등이 종종 보고되고 있다.
본 발명의 과전류 차단 및 서지의 흡수가 가능한 복합 방호부품은 각종 전원장치의 전원입력부에 장착되어 안전하게 과전류를 차단하고 외부 써지를 흡수할 수 있는 복합 방호부품이다.
<실시예 1>
본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 복합 방호부품은, 와이어 저항체를 포함하는 퓨즈저항체와, 상기 퓨즈저항체에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈를 포함하며, 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 하우징의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자; 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 상기 와이어 저항체는 상기 하우징 또는 상기 바이어스 스프링과 전기적으로 접속된다.
상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링과 접속하는 부위로서 상기 핀의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드를 포함하는 압정형 구조를 가지거나, 상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링의 안착을 위해 볼록요철(
Figure PCTKR2013010185-appb-I000001
) 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 서로 이격되며, 과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는다.
외부 써지의 흡수는 퓨즈저항체가 담당하고, 이와 직렬로 연결된 반복형 퓨즈를 연결하면, 과전류 발생시 반복형 퓨즈가 작동하여 회로를 차단하므로 퓨즈저항의 표면온도가 고온으로 상승하지 않아 안전하게 과전류를 차단할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 방호부품을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 6에 도시된 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 복합 방호부품은, 와이어 저항체(180)를 포함하는 퓨즈저항체(165)와, 상기 퓨즈저항체(165)에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈(100)를 포함하며, 상기 반복형 퓨즈(100)는, 내부 공간이 구비된 하우징(105)의 일측에 배치되는 제1 리드 단자(110); 상기 제1 리드 단자(100)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자(160); 상기 하우징(105) 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 스핀들(130); 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130) 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130) 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링(140); 및 상기 스핀들(130)을 기준으로 상기 메인 스프링(140)이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들(130)과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130)을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링(150)을 포함하며, 제2 리드 단자(120)가 상기 와이어 저항체(180)와 전기적으로 접속되게 구비되며, 상기 와이어 저항체(180)는 상기 하우징(105) 또는 상기 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되고, 상기 하우징(105)은 절연성 하우징이고, 상기 와이어 저항체(180)는 절연성 하우징의 외주면에 권선되게 구비될 수 있다. 상기 와이어 저항체(180)는 제1 도전성 캡슐(170)을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되고, 상기 제1 도전성 캡슐(170)은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며, 상기 와이어 저항체(180)를 덮는 절연성 수지(195)를 더 포함할 수 있다.
상기 복합 방호부품은 반복형 퓨즈(100)의 절연성 하우징(105) 외주면에 와이어 저항체(180)가 구비되고, 와이어 저항체(180)는 반복형 퓨즈(100)와 직렬 연결되도록 구성된다.
상기 복합 방호부품은 내부공간이 구비된 절연성 하우징(105)과, 절연성 하우징(105)의 일측에 배치되는 제1 리드 단자(110)와, 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자(160)와, 절연성 하우징(105) 내부에 배치되어 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 스핀들(130)과, 절연성 하우징(105) 내부에 설치되어 스핀들(130)과 연결되며 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 전기적으로 단속(斷續)시키는 탄성 부재인 메인 스프링(140) 및 바이어스(Bias) 스프링(150)과, 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되고 절연성 하우징(105)의 외측 둘레를 권선하는 와이어 저항체(180)와, 와이어 저항체(180)와 전기적으로 연결되고 절연성 하우징(105)의 일측에 배치되는 제2 리드 단자(120)를 포함한다.
와이어 저항체(180)는 제1 도전성 캡슐(170)을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속될 수 있고, 제1 도전성 캡슐(170)은 절연성 하우징(105)의 일측을 밀봉하게 배치되는 것이 바람직하다. 제1 도전성 캡슐(170)은 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되고 도전성 물질로 구성된다.
와이어 저항체(180)는 제1 도전성 캡슐(170)과 전기적으로 연결된다. 와이어 저항체(180)는 절연성 하우징(105)의 외측 둘레를 권선하는 형태로 구비될 수 있다.
상기 복합 방호부품은 와이어 저항체(180)와 전기적으로 접속되고 절연성 하우징(105)의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐(190)을 더 포함할 수 있고, 이 경우 제2 도전성 캡슐(190)은 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 연결된다. 또한, 절연성 하우징(105)을 둘러싸면서 와이어 저항체(180)를 덮는 절연성 수지(195)가 더 포함될 수 있다.
절연성 하우징(105)은 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 박스 형상으로, 그 내부에 스핀들(130), 메인 스프링(140), 바이어스 스프링(150) 및 절연고정자(160)를 수납하여 보호한다. 절연성 하우징(105)의 일 측에 형성된 개구부(102)를 통해 절연고정자(160), 제1 리드 단자(110), 메인 스프링(140), 스핀들(130) 및 바이어스 스프링(150)을 삽입하여 배치한다. 절연성 하우징(105)의 타 측에는 제1 리드 단자(110)가 통과할 수 있는 개구부가 형성되어 있다. 절연성 하우징(105)은 알루미나(Al2O3)와 같은 절연성 물질로 형성될 수 있다. 절연성 하우징(105)은 길이 방향과 수직한 단면이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있어서 원형 박스, 타원형 박스, 다각형 박스 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 길이 방향과 수직한 단면이 원형을 이루는 실린더형 절연성 하우징을 예시한다.
제1 리드 단자(110)는 전기적 연결을 위한 수단으로서, 예를 들면 제2 리드 단자(120)로부터 인가받은 전류를 전기전자 소자에 전달하며, 도전성 물질을 포함하여 구성된다. 제1 리드 단자(110)는 절연성 하우징(105) 일측에 마련되는데, 본 실시예에서는 실린더 형상의 절연성 하우징(105)의 일단에 배치되어 있다. 이때 제1 리드 단자(110)는 절연성 하우징(105)의 일측을 관통하여 삽입된 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 절연성 하우징(105) 일측에 이격되어 배치될 수도 있다. 스핀들(130)이 이동하여 제1 리드 단자(110)와 접속 또는 이격될 수 있는 위치라면 어떠한 위치에서도 배치하는 것이 가능하다. 제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)의 핀(132)과 접촉하는 부위인 머리부(110a)와, 머리부(110a)와 연결된 꼬리부(110b)를 포함할 수 있다. 머리부(110a)의 단면적은 꼬리부(110b)의 단면적 보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
제1 리드 단자(110)가 삽입되어 고정되는 절연고정자(160)가 절연성 하우징(105) 내부에 구비된다. 절연고정자(160)는 절연성 하우징(105)에 삽입된 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 역할을 한다.
제2 리드 단자(120)는 외부 전원을 인가받거나 전원과 연결되는 구성요소로서, 도전성 물질을 포함하여 구성된다. 제2 리드 단자(120)는 제1 리드 단자(110)와 일정한 거리만큼 이격되어 배치되는데, 본 실시예에서는 실린더 형상의 절연성 하우징(105)에서 제1 리드 단자(110)가 형성된 일단과 동일한 방향에 위치한 일단에 형성된다. 제2 리드 단자(120)는 와이어 저항체(180)와 제1 도전성 캡슐(170)을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속될 수 있으며, 이를 통해 다시 스핀들(130)과 전기적으로 접속될 수 있다. 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속되어 있다. 제2 리드 단자(120)는 와이어 저항체(180), 제1 도전성 캡슐(170) 및 바이어스 스프링(150)을 통해 스핀들(130)과 전기적으로 접속되어 있다.
제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)을 통해 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 접속 또는 단절되게 된다.
스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 전기적으로 접속 또는 단절시키기 위한 수단으로서, 절연성 하우징(105)의 내부에 구비된다. 스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)과 접속하는 부위인 핀(132)과 바이어스 스프링(150)과 접속하는 부위인 헤드(134)를 포함할 수 있다. 스핀들(130)은 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀(132)과 핀(132)의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드(134)를 포함하는 압정형 구조를 가질 수 있다. 또한, 스핀들(130)은 도시하지는 않았지만 제1 리드 단자(110)와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 바이어스 스프링(150)과 접속하는 부위로서 상기 바이어스 스프링(150)의 안착을 위해 볼록요철(
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) 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)와 접속되거나 이격될 수 있으며, 도전성 물질로 형성된다. 스핀들(130)은 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)의 신축 운동에 의해 절연성 하우징(105) 내부를 길이 방향으로 왕복하면서 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續), 즉 전기적 연결이 끊어지거나 전기적으로 접속되게 된다. 따라서 스핀들(130)이 제1 리드 단자(110)와 접속 또는 이격되는 것에 따라 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)가 전기적으로 접속 또는 단절되게 된다.
메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 접속 또는 이격시키기 위한 수단이다. 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 절연성 하우징(105) 내부에 배치되는데, 절연성 하우징(105)의 길이 방향으로 신장되거나 압축되도록 배치된다. 메인 스프링(140)은 절연성 하우징(105) 내부 일측에 배치되며, 본 실시예에서는 절연성 하우징(105) 내부의 절연고정자(160)와 연결된다. 그리고 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)을 기준으로 메인 스프링(140)이 배치된 반대편인 절연성 하우징(105) 내부 타측에 배치되어 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속된다.
구체적으로, 메인 스프링(140)은 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이를 이격시키기 위한 것으로서, 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 메인 스프링(140)은 스핀들(130)의 일측에 구비되되, 절연고정자(160)와 스핀들(130)의 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 메인 스프링(140)은 압축된 상태로 절연고정자(160)와 스핀들(130) 사이에 위치될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 복합 방호부품은 메인 스프링(140)이 압축된 상태일 때 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)이 접하게 되며, 메인 스프링(140)이 신장된 상태일 때 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)이 서로 이격될 수 있다. 또한, 이를 위해 본 발명에서는 변태온도 미만에서 변형되고, 변태온도 이상이 되면 변형 이전의 형상으로 되돌아가는 성질을 가진 형상기억합금으로 메인 스프링(140)을 형성하며, 압축된 상태의 메인 스프링(140)에 열이 가해질 경우 신장될 수 있도록 이루어진다. 이러한 메인 스프링(140)은 티탄(Ti)과 니켈(Ni)의 합금인 니티놀(nitinol) 또는 구리(Cu)/아연(Zn)/알루미늄(Al) 합금 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 메인 스프링(140)은 스핀들(130)과는 전기적으로 접속되되, 제1 리드 단자(110)와는 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다.
바이어스 스프링(150)은 메인 스프링(140)과 함께 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 전기적으로 단속하기 위한 것으로서, 스핀들(130)을 기준으로 메인 스프링(140)이 위치된 방향과 반대편에 스핀들(130)과 접속되게 구비될 수 있다. 이때, 바이어스 스프링(150)은 메인 스프링(140)과는 달리 형상기억합금 재질이 아닌 스테인레스 스틸 같은 일반 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 바이어스 스프링(150)은 본체로는 스테인레스 스틸을 사용하고, 상기 본체에 은막 도금이 실시되어 형성될 수 있다. 즉, 바이어스 스프링(150)은 임의의 스프링 인장력이 요구되며 전류의 흐름을 도와주기 위해 일정 두께의 은막 도금처리 하는 것이다. 일정한 전압과 전류에서는 금속 자체의 도전성과 은막 도금으로 인해 안정적인 전류가 흐르다가 과전압 또는 과전류의 인가될 때 바이어스 스프링(150)의 온도가 상승하게 된다. 이와 같이, 바이어스 스프링(150)은 일반 스프링과 동일하게 인장된 상태로 구비되어 스핀들(130)이 제1 리드 단자(110)와 접속을 유지할 수 있도록 압력을 가하며, 메인 스프링(140)이 신장될 경우 바이어스 스프링(150)은 압축되어 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이를 이격시킬 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 복합 방호부품은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 기준치 이하의 정상적인 전류 또는 전압이 인가될 때, 바이어스 스프링(150)은 인장된 상태이며 인장된 바이어스 스프링(150)의 인장력에 의해 메인 스프링(140)은 압축된 상태를 유지한다. 또한, 이에 따라, 제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)의 핀(132)과 접하며, 스핀들(130)의 헤드(134)와 접하는 바이어스 스프링(150), 바이어스 스프링(150)과 접하는 제1 도전성 캡슐(170), 제1 도전성 캡슐(170)과 접하는 와이어 저항체(180)를 통해 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 접속된다.
본 실시예에 따른 복합 방호부품은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 비정상적인 전원, 예를 들어, 기준치보다 높은 전류 또는 전압이 인가될 경우, 바이어스 스프링(150)에 높은 전류가 인가된다. 바이어스 스프링(150)에 높은 전류가 인가되면 바이어스 스프링(150)이 갖는 저항값에 의해 바이어스 스프링(150)의 온도가 상승하며, 절연성 하우징(105) 내부의 온도를 상승시킨다. 또한, 전열기기나 전기기기의 이상 과열로 인하여 형상기억합금으로 형성된 메인 스프링(140)은 높아진 온도에 따라 인장된 메인 스프링(140)의 형상으로 변화한다. 메인 스프링(140)이 인장된 형상으로 될 경우, 메인 스프링(140)의 인장력에 의해 스핀들(130)이 바이어스 스프링(150)이 위치된 방향으로 압박되며 이에 따라 바이어스 스프링(150)은 압축된다. 또한, 이와 같이 메인 스프링(140)이 인장되면 스핀들(130)의 이동에 의해 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)은 서로 이격되며, 결과적으로 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)가 전기적으로 단절되어 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120) 사이에는 전류가 흐르지 않는다. 이때, 이러한 동작을 위해 변태(전이) 온도 미만일 때의 메인 스프링(140)의 인장력은 바이어스 스프링(150)의 인장력보다 작으며, 변태(전이) 온도 이상일 때의 메인 스프링(140)의 인장력은 바이어스 스프링(150)의 인장력보다 큰 것이 바람직하다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 10은 도 7에 도시된 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 방호부품은, 와이어 저항체를 포함하는 퓨즈저항체(300)와, 상기 퓨즈저항체에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈(200)를 포함하며, 상기 반복형 퓨즈(200)는, 내부 공간이 구비된 하우징(205)의 일측에 배치되는 제1 리드 단자(110); 상기 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자(160); 상기 하우징(205) 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 스핀들(130); 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130) 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130) 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링(140); 및 상기 스핀들(130)을 기준으로 상기 메인 스프링(140)이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들(130)과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자(110)와 상기 스핀들(130)을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링(150)을 포함하며, 제2 리드 단자(120)가 상기 와이어 저항체(380)와 전기적으로 접속되게 구비되며, 상기 와이어 저항체(380)는 상기 하우징(205) 또는 상기 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되며, 상기 퓨즈저항체(300)와 상기 반복형 퓨즈(200)가 나란히 배치되어 절연성 수지(325)로 패키징되어 있고, 상기 하우징(205)은 도전성 하우징 또는 절연성 하우징이고, 상기 퓨즈저항체(300)는 상기 바이어스 스프링(150)과 연결단자(310)를 통해 전기적으로 접속되거나 상기 하우징(205)과 연결단자(310)를 통해 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.
상기 퓨즈저항체는, 몸체(305); 상기 몸체(305)의 외측 둘레를 권선하는 와이어 저항체(380); 상기 와이어 저항체(380)와 전기적으로 접속되고 상기 몸체(305)의 일측에 배치되는 제1 도전성 캡슐(370); 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 상기 몸체의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐(390)을 포함하며, 상기 제2 리드 단자(120)는 상기 몸체(305)의 일측에 배치되고 상기 제2 도전성 캡슐(390)을 통해 상기 와이어 저항체(380)와 전기적으로 접속되며, 상기 와이어 저항체(380)는 절연성 수지(395)에 의해 덮혀져 있을 수 있다.
본 실시예에 따른 복합 방호부품은 독립적으로 제작된 반복형 퓨즈(200)와 퓨즈저항체(300)을 나란히 배치하고, 퓨즈저항체(300)와 반복형 퓨즈(200)를 직렬 연결하고, 절연성 수지로 패키징하여 구성된다.
본 실시예에 따른 복합 방호부품은 반복형 퓨즈(200)와 퓨즈저항체(fuse resistor)(300)를 포함한다.
반복형 퓨즈(200)는 내부공간이 구비된 하우징(205)과, 하우징(205)의 일측에 배치되는 제1 리드 단자(110)와, 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하고 하우징(205)과 제1 리드 단자(110)가 하우징(205)과 접속되는 것을 억제하는 절연고정자(160)와, 하우징(205) 내부에 배치되어 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 스핀들(130)과, 하우징(205) 내부에 설치되어 스핀들(130)과 연결되며 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 전기적으로 단속(斷續)시키는 탄성 부재인 메인 스프링(140) 및 바이어스(Bias) 스프링(150)을 포함한다.
퓨즈저항체(300)는 바이어스 스프링(150)과 연결단자(310)를 통해 전기적으로 접속되거나 하우징(205)과 연결단자(310)를 통해 전기적으로 접속된다. 퓨즈저항체(300)는 몸체(305)와, 몸체(305)의 외측 둘레를 권선하는 와이어 저항체(380)와, 와이어 저항체(380)와 전기적으로 접속되고 몸체(305)의 일측에 배치되는 제1 도전성 캡슐(370)과, 와이어 저항체(380)와 전기적으로 접속되고 몸체(305)의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐(390)과, 제2 도전성 캡슐(390)과 전기적으로 접속되고 몸체(305)의 일측에 배치되는 제2 리드 단자(120)를 포함한다. 퓨즈저항체(300)의 와이어 저항체(380)는 절연성 수지(395)에 의해 덮혀져 있을 수 있다.
하우징(205)은 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 박스 형상으로, 그 내부에 스핀들(130), 메인 스프링(140), 바이어스 스프링(150) 및 절연고정자(160)를 수납하여 보호한다. 하우징(205)의 일 측에 형성된 개구부를 통해 절연고정자(160), 제1 리드 단자(110), 메인 스프링(140), 스핀들(130) 및 바이어스 스프링(150)을 삽입하여 배치한다. 하우징(205)의 타 측에는 제1 리드 단자(110)가 통과할 수 있는 개구부가 형성되어 있다. 하우징(205)은 금속과 같은 전기전도성 물질로 형성되거나 알루미나(Al2O3)와 같은 절연체로 형성될 수 있다. 하우징(205)은 길이 방향과 수직한 단면이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있어서 원형 박스, 타원형 박스, 다각형 박스 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 길이 방향과 수직한 단면이 원형을 이루는 실린더형 도전성 하우징을 예시한다.
제1 리드 단자(110)는 하우징(205) 일측에 마련되는데, 본 실시예에서는 실린더 형상의 하우징(205)의 일단에 배치되어 있다. 이때 제1 리드 단자(110)는 하우징(205)의 일측을 관통하여 삽입된 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 하우징(205) 일측에 이격되어 배치될 수도 있다. 스핀들(130)이 이동하여 제1 리드 단자(110)와 접속 또는 이격될 수 있는 위치라면 어떠한 위치에서도 배치하는 것이 가능하다.
제1 리드 단자(110)가 삽입되어 고정되는 절연고정자(160)가 하우징(205) 내부에 구비된다. 절연고정자(160)는 하우징(205)에 삽입된 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 역할을 한다.
제2 리드 단자(120)는 제1 리드 단자(110)와 일정한 거리만큼 이격되어 배치되는데, 본 실시예에서는 제1 리드 단자(110)가 형성된 일단과 동일한 방향에 위치한 퓨즈저항체(300)의 일단에 형성된다. 제2 리드 단자(120)는 와이어 저항체(380)와 제1 도전성 캡슐(370)을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되거나 하우징(205)(하우징(205)이 도전성 하우징으로 이루어진 경우)과 전기적으로 접속될 수 있으며, 이를 통해 다시 스핀들(130)과 전기적으로 접속되어 있다. 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속되어 있다. 제2 리드 단자(120)는 제2 도전성 캡슐(390), 와이어 저항체(180), 제1 도전성 캡슐(370), 연결단자(310) 및 바이어스 스프링(150)을 통해 스핀들(130)과 전기적으로 접속될 수 있다.
스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 전기적으로 접속 또는 단절시키기 위한 수단으로서, 하우징(205)의 내부에 구비된다. 스핀들(130)은 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)의 신축 운동에 의해 하우징(205) 내부를 길이 방향으로 왕복하면서 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續), 즉 전기적 연결이 끊어지거나 전기적으로 접속된다.
메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 하우징(205) 내부에 배치되는데, 하우징(205)의 길이 방향으로 신장되거나 압축되도록 배치된다. 메인 스프링(140)은 하우징(205) 내부 일측에 배치되며, 본 실시예에서는 하우징(205) 내부의 절연고정자(160)와 연결된다. 그리고 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)을 기준으로 메인 스프링(140)이 배치된 반대편인 하우징(205) 내부 타측에 배치되어 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속된다.
본 발명의 복합 방호부품은, 독립적으로 제작된 반복형 퓨즈(200)와 퓨즈저항체(300)을 나란히 배치하고, 퓨즈저항체(300)와 반복형 퓨즈(200)를 직렬 연결하고, 나란히 배치된 반복형 퓨즈(200)와 퓨즈저항체(300)를 절연성 수지(325)로 패키징(몰딩)하여 형성할 수 있다. 절연성 수지(325)로 패키징(몰딩) 하기 전에 반복형 퓨즈(200)와 퓨즈저항체(300) 사이에 원활한 열적 동기화를 위해 열전도가 우수한 에폭시, Cu와 같은 금속 등의 열전도성 물질(315)을 삽입할 수 있다.
상술한 예들에서는 메인 스프링(140)이 형상기억합금으로 구성된 경우를 예로 들었으나, 바이어스 스프링(150)이 형상기억합금으로 구성되고 메인 스프링(140)이 형상기억합금 재질이 아닌 스테인레스 스틸 같은 일반 금속 재질로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에서는 코일 형태의 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)을 탄성부재로 이용하여 복합 방호부품을 형성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 스프링(140) 또는/및 바이어스 스프링(150)은 판 스프링 등과 같은 코일 이외의 형태를 지닌 스프링일 수도 있다.
상술한 예들의 설명에서 제2 리드 단자(120)에 전원이 연결되고 제1 리드 단자(110)에 회로와 같은 전기전자 소자가 연결되는 것으로 설명하였으나, 제1 리드 단자(110)에 전원이 연결되고 제2 리드 단자(120)에 전기전자 소자가 연결될 수도 있음은 물론이다.
<실시예 2>
본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품은, 정특성 서미스터와, 상기 정특성 서미스터에 병렬 배치되는 반복형 퓨즈와, 상기 정특성 서미스터와 상기 반복형 퓨즈에 전기적으로 직렬 연결되는 퓨즈저항체를 포함하며, 상기 정특성 서미스터는, 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 튜브 형상을 갖고 특정 임계 온도 보다 높아지면 전기저항이 커지는 정온도계수 소자; 상기 정온도계수 소자의 제1 측면에 형성된 제1 전극; 및 상기 정온도계수 소자의 제2 측면에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 정온도계수 소자의 내부에 구비되는 상기 반복형 퓨즈는, 내부 공간이 구비된 정온도계수 소자의 일측에 배치되는 제1 리드 단자; 상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하고 상기 제1 리드 단자가 상기 정온도계수 소자와 접속되는 것을 억제하는 절연고정자; 상기 정온도계수 소자 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들; 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및 상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며, 상기 퓨즈저항체는, 제1 전극과 전기적으로 접속되는 제1 도전성 캡슐; 상기 제1 도전성 캡슐과 전기적으로 접속되는 와이어 저항체; 및 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 제2 도전성 캡슐을 포함하며, 제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 특정 임계 온도 보다 높아지면 상기 정특성 서미스터는 전기저항이 증가되고 상기 메인 스프링은 신장되며, 상기 메인 스프링의 인장력에 의해 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 이격됨으로써 상기 제2 리드 단자와 상기 제1 리드 단자 사이의 전류 흐름이 차단되고, 상기 과전류가 사라지면 상기 정특성 서미스터는 냉각되고 상기 메인 스프링은 인장력이 감소됨으로써 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 접속되어 정상상태로 복귀된다.
또한, 스핀들(130)은 도시하지는 않았지만 제1 리드 단자(110)와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 바이어스 스프링(150)과 접속하는 부위로서 상기 바이어스 스프링(150)의 안착을 위해 볼록요철(
Figure PCTKR2013010185-appb-I000003
) 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며, 기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 서로 이격되며, 과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는다.
상기 정온도계수 소자는, BaTiO3계 세라믹 재질로 이루어지거나, 도전성을 갖는 금속 입자들이 폴리머 매트릭스 내에 분포되어 형성된 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.
상기 와이어 저항체는 상기 제2 전극을 덮는 절연성 수지의 외측 둘레를 권선하게 구비되며, 상기 제1 도전성 캡슐은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며, 상기 와이어 저항체를 덮는 절연성 수지를 더 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품을 더욱 상세하게 설명한다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품을 제작하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품의 등가회로도이다.
도 11 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품은 정특성 서미스터(700)를 구현한 뒤, 정특성 서미스터(700)의 내부에 반복형 퓨즈 구조물을 조립하여 반복형 퓨즈(100)를 구현하고, 정특성 서미스터(700)와 전기적으로 병렬로 연결되도록 단자 처리를 하고, 정특성 서미스터(700) 위에 절연 처리 후 퓨즈저항체(765)의 형성을 위해 와이어 저항체(780)를 권선하고, 정특성 서미스터(700) 및 반복형 퓨즈(100)와는 전기적으로 직렬 연결하고, 외부보호 피막으로 에폭시 등의 절연성 수지로 몰딩처리하여 제작할 수 있다.
정특성 서미스터(700)는 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 튜브 형상을 갖는 정온도계수 소자(706), 정온도계수 소자(706)의 제1 측면에 형성된 제1 전극(702), 정온도계수 소자(706)의 제2 측면에 형성된 제2 전극(704)을 포함한다.
정특성 서미스터(700)의 양쪽 전극(702, 704) 간의 쇼트(short)를 방지하고 와이어 저항체(380)와의 접속을 방지하기 위해 정온도계수 소자(706)의 외주면에 절연체(714)를 코팅하거나 증착하는 등의 절연 처리를 한다.
반복형 퓨즈(100)는 정온도계수 소자(706)의 내부에 구비된다.
정특성 서미스터(700)를 둘러싸는 절연체(714) 상부에 와이어 저항체(780)가 권선되어 구비되고, 와이어 저항체(780)는 정특성 서미스터(700) 및 반복형 퓨즈(100)와 직렬 연결되도록 구성된다.
정온도계수 소자(706)의 내부에 구비되는 반복형 퓨즈(100)는, 정온도계수 소자(706)의 일측에 배치되는 제1 리드 단자(110)와, 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자(160)와, 정온도계수 소자(706) 내부에 배치되어 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 스핀들(130)과, 정온도계수 소자(706) 내부에 설치되어 스핀들(130)과 연결되며 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 전기적으로 단속(斷續)시키는 탄성 부재인 메인 스프링(140) 및 바이어스(Bias) 스프링(150)을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품은 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되는 제1 도전성 캡슐(770)과, 정온도계수 소자(706)의 외측 둘레에 코팅된 절연체(714)를 권선하고 제1 도전성 캡슐(770)과 전기적으로 접속되는 와이어 저항체(780)와, 와이어 저항체(780)와 전기적으로 연결되고 정온도계수 소자(706)의 일측에 배치되는 제2 리드 단자(120)를 포함한다.
와이어 저항체(780)는 제1 도전성 캡슐(770)을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속될 수 있고, 제1 도전성 캡슐(770)은 정온도계수 소자(706)의 일측을 밀봉하게 배치되는 것이 바람직하다. 제1 도전성 캡슐(770)은 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되고 도전성 물질로 구성된다.
와이어 저항체(780)는 제1 도전성 캡슐(770)과 전기적으로 연결된다. 와이어 저항체(780)는 정온도계수 소자(706)의 외측 둘레에 코팅된 절연체(714)를 권선하는 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품은 정온도계수 소자(706)의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐(790)을 더 포함할 수 있다. 제2 리드 단자(120)를 와이어 저항체(780)와 연결하는 경우에 제2 리드 단자(120)와 제2 도전성 캡슐(790) 사이에는 절연체(716)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 정온도계수 소자(706)을 둘러싸면서 와이어 저항체(780)를 덮는 절연성 수지(795)가 더 포함될 수 있다.
정온도계수 소자(706)는 내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 박스 형상으로, 그 내부에 스핀들(130), 메인 스프링(140), 바이어스 스프링(150) 및 절연고정자(160)를 수납하여 보호한다. 정온도계수 소자(706)의 일 측에 형성된 개구부를 통해 절연고정자(160), 제1 리드 단자(110), 메인 스프링(140), 스핀들(130) 및 바이어스 스프링(150)을 삽입하여 배치한다. 정온도계수 소자(706)는 길이 방향과 수직한 단면이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있어서 원형 박스, 타원형 박스, 다각형 박스 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 길이 방향과 수직한 단면이 원형을 이루는 실린더형 절연성 하우징을 예시한다.
제1 리드 단자(110)는 전기적 연결을 위한 수단으로서, 예를 들면 제2 리드 단자(120)로부터 인가받은 전류를 전기전자 소자에 전달하며, 도전성 물질을 포함하여 구성된다. 제1 리드 단자(110)는 정온도계수 소자(706) 일측에 마련되는데, 본 실시예에서는 실린더 형상의 정온도계수 소자(706)의 일단에 배치되어 있다. 이때 제1 리드 단자(110)는 정온도계수 소자(706)의 일측을 관통하여 삽입된 형태로 배치될 수 있으며, 스핀들(130)이 이동하여 제1 리드 단자(110)와 접속 또는 이격될 수 있는 위치라면 어떠한 위치에서도 배치하는 것이 가능하다. 제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)의 핀(132)과 접촉하는 부위인 머리부(110a)와, 머리부(110a)와 연결된 꼬리부(110b)를 포함할 수 있다. 머리부(110a)의 단면적은 꼬리부(110b)의 단면적 보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
제1 리드 단자(110)가 삽입되어 고정되는 절연고정자(160)가 정온도계수 소자(706) 내부에 구비된다. 절연고정자(160)는 정온도계수 소자(706)에 삽입된 제1 리드 단자(110)의 일부를 둘러싸면서 고정하는 역할을 한다.
제2 리드 단자(120)는 외부 전원을 인가받거나 전원과 연결되는 구성요소로서, 도전성 물질을 포함하여 구성된다. 제2 리드 단자(120)는 제1 리드 단자(110)와 일정한 거리만큼 이격되어 배치되는데, 본 실시예에서는 실린더 형상의 정온도계수 소자(706)에서 제1 리드 단자(110)가 형성된 일단과 동일한 방향에 위치한 일단에 형성된다. 제2 리드 단자(120)는 와이어 저항체(780)와 제1 도전성 캡슐(770) 을 통해 바이어스 스프링(150)과 전기적으로 접속되어 있으며, 이를 통해 스핀들(130)과 전기적으로 접속되어 있다. 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속되어 있다. 제2 리드 단자(120)는 와이어 저항체(780), 제1 도전성 캡슐(770) 및 바이어스 스프링(150)을 통해 스핀들(130)과 전기적으로 접속되어 있다.
제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)을 통해 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 접속 또는 단절되게 된다.
스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 전기적으로 접속 또는 단절시키기 위한 수단으로서, 정온도계수 소자(706)의 내부에 구비된다. 스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)과 접속하는 부위인 핀(132)과 바이어스 스프링(150)과 접속하는 부위인 헤드(134)를 포함할 수 있다. 스핀들(130)은 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀(132)과 핀(132)의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드(134)를 포함하는 압정형 구조를 가질 수 있다. 또한, 스핀들(130)은 도시하지는 않았지만 제1 리드 단자(110)와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 바이어스 스프링(150)과 접속하는 부위로서 상기 바이어스 스프링(150)의 안착을 위해 볼록요철(
Figure PCTKR2013010185-appb-I000004
) 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 스핀들(130)은 제1 리드 단자(110)와 접속되거나 이격될 수 있으며, 도전성 물질로 형성된다. 스핀들(130)은 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)의 신축 운동에 의해 정온도계수 소자(706) 내부를 길이 방향으로 왕복하면서 제1 리드 단자(110)와 전기적으로 단속(斷續), 즉 전기적 연결이 끊어지거나 전기적으로 접속된다. 따라서 스핀들(130)이 제1 리드 단자(110)와 접속 또는 이격되는 것에 따라 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)가 전기적으로 접속 또는 단절되게 된다.
메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이를 이격시키기 위한 수단이다. 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)은 정온도계수 소자(706) 내부에 배치되는데, 정온도계수 소자(706)의 길이 방향으로 신장되거나 압축되도록 배치된다. 메인 스프링(140)은 정온도계수 소자(706) 내부 일측에 배치되며, 본 실시예에서는 정온도계수 소자(706) 내부의 절연고정자(160)와 연결된다. 그리고 바이어스 스프링(150)은 스핀들(130)을 기준으로 메인 스프링(140)이 배치된 반대편인 정온도계수 소자(706) 내부 타측에 배치되어 스핀들(130)과 연결되어 전기적으로 접속된다.
구체적으로, 메인 스프링(140)은 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이를 이격시키기 위한 것으로서, 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 메인 스프링(140)은 스핀들(130)의 일측에 구비되되, 절연고정자(160)와 스핀들(130)의 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 메인 스프링(140)은 압축된 상태로 절연고정자(160)와 스핀들(130) 사이에 위치될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 복합 방호부품은 메인 스프링(140)이 압축된 상태일 때 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)이 접하게 되며, 메인 스프링(140)이 신장된 상태일 때 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)이 서로 이격될 수 있다. 또한, 이를 위해 본 발명에서는 변태온도 미만에서 변형되고, 변태온도 이상이 되면 변형 이전의 형상으로 되돌아가는 성질을 가진 형상기억합금으로 메인 스프링(140)을 형성하며, 압축된 상태의 메인 스프링(140)에 열이 가해질 경우 신장될 수 있도록 이루어진다. 이러한 메인 스프링(140)은 티탄(Ti)과 니켈(Ni)의 합금인 니티놀(nitinol) 또는 구리(Cu)/아연(Zn)/알루미늄(Al) 합금 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 메인 스프링(140)은 스핀들(130)과는 전기적으로 접속되되, 제1 리드 단자(110)와는 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다.
바이어스 스프링(150)은 메인 스프링(140)과 함께 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)을 전기적으로 단속하기 위한 것으로서, 스핀들(130)을 기준으로 메인 스프링(140)이 위치된 방향과 반대편에 스핀들(130)과 접속되게 구비될 수 있다. 이때, 바이어스 스프링(150)은 메인 스프링(140)과는 달리 형상기억합금 재질이 아닌 스테인레스 스틸 같은 일반 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 바이어스 스프링(150)은 본체로는 스테인레스 스틸을 사용하고, 상기 본체에 은막 도금이 실시되어 형성될 수 있다. 즉, 바이어스 스프링(150)은 임의의 스프링 인장력이 요구되며 전류의 흐름을 도와주기 위해 일정 두께의 은막 도금처리 하는 것이다. 일정한 전압과 전류에서는 금속 자체의 도전성과 은막 도금으로 인해 안정적인 전류가 흐르다가 과전압 또는 과전류의 인가될 때 바이어스 스프링(150)의 온도가 상승하게 된다. 이와 같이, 바이어스 스프링(150)은 일반 스프링과 동일하게 인장된 상태로 구비되어 스핀들(130)이 제1 리드 단자(110)와 접속을 유지할 수 있도록 압력을 가하며, 메인 스프링(140)이 신장될 경우 바이어스 스프링(150)은 압축되어 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130) 사이를 이격시킬 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 복합 방호부품은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 기준치 이하의 정상적인 전류 또는 전압이 인가될 때, 바이어스 스프링(150)은 인장된 상태이며 인장된 바이어스 스프링(150)의 인장력에 의해 메인 스프링(140)은 압축된 상태를 유지한다. 또한, 이에 따라, 제1 리드 단자(110)는 스핀들(130)의 핀(132)과 접하며, 스핀들(130)의 헤드(134)와 접하는 바이어스 스프링(150), 바이어스 스프링(150)과 접하는 제1 도전성 캡슐(770), 제1 도전성 캡슐(770)과 접하는 와이어 저항체(780)를 통해 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 접속된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 방호부품은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 비정상적인 전원, 예를 들어, 기준치보다 높은 전류 또는 전압이 인가될 경우, 바이어스 스프링(150)에 높은 전류가 인가된다. 바이어스 스프링(150)에 높은 전류가 인가되면 바이어스 스프링(150)이 갖는 저항값에 의해 바이어스 스프링(150)의 온도가 상승하며, 정온도계수 소자(706) 내부의 온도를 상승시킨다. 또한, 전열기기나 전기기기의 이상 과열로 인하여 형상기억합금으로 형성된 메인 스프링(140)은 높아진 온도에 따라 인장된 메인 스프링(140)의 형상으로 변화한다. 메인 스프링(140)이 인장된 형상으로 될 경우, 메인 스프링(140)의 인장력에 의해 스핀들(130)이 바이어스 스프링(150)이 위치된 방향으로 압박되며 이에 따라 바이어스 스프링(150)은 압축된다. 또한, 이와 같이 메인 스프링(140)이 인장되면 스핀들(130)의 이동에 의해 제1 리드 단자(110)와 스핀들(130)은 이격되며, 결과적으로 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)가 전기적으로 단절되어 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120) 사이에는 전류가 흐르지 않는다. 이때, 이러한 동작을 위해 변태(전이) 온도 미만일 때의 메인 스프링(140)의 인장력은 바이어스 스프링(150)의 인장력보다 작으며, 변태(전이) 온도 이상일 때의 메인 스프링(140)의 인장력은 바이어스 스프링(150)의 인장력보다 큰 것이 바람직하다.
상술한 예에서는 메인 스프링(140)이 형상기억합금으로 구성된 경우를 예로 들었으나, 바이어스 스프링(150)이 형상기억합금으로 구성되고 메인 스프링(140)이 형상기억합금 재질이 아닌 스테인레스 스틸 같은 일반 금속 재질로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에서는 코일 형태의 메인 스프링(140)과 바이어스 스프링(150)을 탄성부재로 이용하여 복합 방호부품을 형성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 스프링(140) 또는/및 바이어스 스프링(150)은 판 스프링 등과 같은 코일 이외의 형태를 지닌 스프링일 수도 있다.
이상의 설명에서 제2 리드 단자(120)에 전원이 연결되고 제1 리드 단자(110)에 회로와 같은 전기전자 소자가 연결되는 것으로 설명하였으나, 제1 리드 단자(110)에 전원이 연결되고 제2 리드 단자(120)에 전기전자 소자가 연결될 수도 있음은 물론이다.
써지는 퓨즈저항체 및 정특성 서미스터(700)가 방호해주며 과전류는 반복형 퓨즈가 방호해주며, 반복형 퓨즈의 고장시에도 추가로 정특성 서미스터(700)가 관전류를 래치 업(latch up) 해주어 보다 더 안전하고 신뢰성이 있는 써지 및 과전류 방호부품을 구현할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같은 구조를 갖는 복합 방호부품은 정특성 서미스터와 반복형 퓨즈를 병렬 연결한 후 이와 직렬로 퓨즈저항을 복합화함으로써 보다 더 안전한 복합방호가 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
본 발명의 과전류 차단 및 서지의 흡수가 가능한 복합 방호부품은 모바일폰(휴대폰) 등의 각종 전원장치나 충전기의 내부에 장착되는 부품으로서 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (12)

  1. 와이어 저항체를 포함하는 퓨즈저항체와, 상기 퓨즈저항체에 직렬 연결되는 반복형 퓨즈를 포함하며,
    상기 반복형 퓨즈는,
    내부 공간이 구비된 하우징의 일측에 배치되는 제1 리드 단자;
    상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하는 절연고정자;
    상기 하우징 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들;
    상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및
    상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며,
    제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며,
    상기 와이어 저항체는 상기 하우징 또는 상기 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  2. 정특성 서미스터와, 상기 정특성 서미스터에 병렬 배치되는 반복형 퓨즈와, 상기 정특성 서미스터와 상기 반복형 퓨즈에 전기적으로 직렬 연결되는 퓨즈저항체를 포함하며,
    상기 정특성 서미스터는,
    내부 공간을 갖고 길이 방향으로 연장 형성된 실린더 또는 튜브 형상을 갖고 특정 임계 온도 보다 높아지면 전기저항이 커지는 정온도계수 소자;
    상기 정온도계수 소자의 제1 측면에 형성된 제1 전극; 및
    상기 정온도계수 소자의 제2 측면에 형성된 제2 전극을 포함하며,
    상기 정온도계수 소자의 내부에 구비되는 상기 반복형 퓨즈는,
    내부 공간이 구비된 정온도계수 소자의 일측에 배치되는 제1 리드 단자;
    상기 제1 리드 단자의 일부를 둘러싸면서 고정하고 상기 제1 리드 단자가 상기 정온도계수 소자와 접속되는 것을 억제하는 절연고정자;
    상기 정온도계수 소자 내부에 배치되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 단속(斷續)되며 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되는 스핀들;
    상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이에 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들 사이를 이격시키기 위한 메인 스프링; 및
    상기 스핀들을 기준으로 상기 메인 스프링이 위치된 방향과 반대편에 상기 스핀들과 접속되게 구비되고 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들을 전기적으로 단속하기 위한 바이어스 스프링을 포함하며,
    상기 퓨즈저항체는,
    제1 전극과 전기적으로 접속되는 제1 도전성 캡슐;
    상기 제1 도전성 캡슐과 전기적으로 접속되는 와이어 저항체; 및
    상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 제2 도전성 캡슐을 포함하며,
    제2 리드 단자가 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되게 구비되며,
    기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 특정 임계 온도 보다 높아지면 상기 정특성 서미스터는 전기저항이 증가되고 상기 메인 스프링은 신장되며, 상기 메인 스프링의 인장력에 의해 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 이격됨으로써 상기 제2 리드 단자와 상기 제1 리드 단자 사이의 전류 흐름이 차단되고,
    상기 과전류가 사라지면 상기 정특성 서미스터는 냉각되고 상기 메인 스프링은 인장력이 감소됨으로써 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 접속되어 정상상태로 복귀되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링과 접속하는 부위로서 상기 핀의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드를 포함하는 압정형 구조를 가지거나,
    상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링의 안착을 위해 볼록요철 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링과 접속하는 부위로서 상기 핀의 일단에 구비된 넓게 퍼진 판 모양의 헤드를 포함하는 압정형 구조를 가지거나,
    상기 스핀들은 상기 제1 리드 단자와 접속하는 부위로서 길게 뻗어 있는 막대 모양의 핀과 상기 바이어스 스프링의 안착을 위해 볼록요철 모양의 헤드를 포함하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며,
    상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며,
    기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 이격되며,
    과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 메인 스프링은 형상기억합금으로 이루어지고 상기 제1 리드 단자와 전기적으로 절연되어 있으며,
    상기 바이어스 스프링은 도전성 스프링으로 이루어지며,
    기준치 보다 높은 과전류가 인가되어 하우징 내부의 온도가 형상기억합금의 변태온도 보다 높을 경우에 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 커서 상기 스핀들이 이동되어 상기 제1 리드 단자와 상기 스핀들은 이격되며,
    과전류 원인이 사라져 상기 정특성 서미스터가 냉각되거나 외부과열 열원이 사라질 경우 상기 메인 스프링의 인장력은 상기 바이어스 스프링의 인장력보다 작아 상기 스핀들은 상기 바이어스 스프링의 인장력에 의해 상기 제1 리드 단자 방향으로 이동하려는 힘을 받는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 절연성 하우징이고, 상기 와이어 저항체는 절연성 하우징의 외주면에 권선되게 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 와이어 저항체는 제1 도전성 캡슐을 통해 바이어스 스프링과 전기적으로 접속되고, 상기 제1 도전성 캡슐은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며, 상기 와이어 저항체를 덮는 절연성 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 퓨즈저항체와 상기 반복형 퓨즈가 나란히 배치되어 절연성 수지로 패키징되어 있고,
    상기 하우징은 도전성 하우징 또는 절연성 하우징이고,
    상기 퓨즈저항체는 상기 바이어스 스프링과 연결단자를 통해 전기적으로 접속되거나 상기 도전성 하우징과 연결단자를 통해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 퓨즈저항체는,
    몸체;
    상기 몸체의 외측 둘레를 권선하는 와이어 저항체;
    상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 상기 몸체의 일측에 배치되는 제1 도전성 캡슐;
    상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되고 상기 몸체의 타측에 배치되는 제2 도전성 캡슐을 포함하며,
    상기 제2 리드 단자는 상기 몸체의 일측에 배치되고 상기 제2 도전성 캡슐을 통해 상기 와이어 저항체와 전기적으로 접속되며,
    상기 와이어 저항체는 절연성 수지에 의해 덮혀져 있는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  11. 제2항에 있어서, 상기 정온도계수 소자는,
    BaTiO3계 세라믹 재질로 이루어지거나,
    도전성을 갖는 금속 입자들이 폴리머 매트릭스 내에 분포되어 형성된 폴리머 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
  12. 제2항에 있어서, 상기 와이어 저항체는 상기 제2 전극을 덮는 절연성 수지의 외측 둘레를 권선하게 구비되며,
    상기 제1 도전성 캡슐은 상기 절연성 하우징의 일측을 밀봉하게 배치되며,
    상기 와이어 저항체를 덮는 절연성 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 방호부품.
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