WO2019205864A1 - 一种新型的热保护型压敏电阻 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型的热保护型压敏电阻，其包括脱离装置、第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件，第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件通过低熔点合金层串联连接；当低熔点合金层熔融时，脱离装置动作，分断低熔点合金。本申请的两个压敏电阻直接通过焊点连接，没有任何的过渡连接，传热的通路缩到最短，比传统的一个压敏电阻一个脱离器的产品，在异常过电流时，动作时间更短，同时滑块在焊点熔化后对两个压敏电阻进行了物理上间隔，进一步降低了压敏电阻在过电流时被击穿短路失效时脱离器无法分断电流而造成的起火风险。

Description

一种新型的热保护型压敏电阻

本申请要求在2018年4月23日提交中国专利局、申请号为201820587591.0、发明名称为“一种新型的热保护型压敏电阻”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及一种电涌保护器用压敏电阻，尤其涉及一种新型的热保护型压敏电阻。

背景技术

光伏发电的太阳能电池板多位于空旷地区或建筑物表面，处在雷击的高暴露区，需要大量安装电涌保护器。随着光伏发电行业的蓬勃发展，系统额定电压已经从750V提高的1500V，随着电压的提高，对电涌保护器在失效时的脱离机构要求更高，目前的光伏行业的电涌保护器均采用一个压敏电阻串联一个脱离装置的设计方式，在使用过程中，仍然存在压敏电阻被击穿短路失效时脱离器未能及时分断高压直流电流引起着火现象。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的技术目的在于提供一种新型的热保护型压敏电阻，其能够在异常过电流时快速分断，提高安全性。

本申请的目的通过下列技术方案实现：

一种新型的热保护型压敏电阻，热保护型压敏电阻包括脱离装置、第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件，第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件通过低熔点合金层串联连接；当低熔点合金层熔融时，脱离装置动作，分断低熔点合金，从而切断所述第一压敏电阻组件和所述第二压敏电阻组件的连接，断开电路。

进一步地，脱离装置包括内架和置于内架中的滑块、弹簧；弹簧一端抵靠内架，一端抵靠滑块，呈压缩状态；滑块在低熔点合金层、弹簧和内架的作用下固定；当低熔点合金层熔融时，滑块在所述弹簧的反弹力下滑动分断低熔点合金层，并隔于第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件之间。

进一步地，第一压敏电阻组件设置有第一凸台，所述第一凸台具有第一上底面以及与第一上底面呈90-180°的第一斜面；所述第二压敏电阻组件设置有第二凸台，第二凸台具有第二上底面以及与第二上底面呈90-180°的第二斜面；低熔点合金层设置在第一上底面和第二上底面之间，用于连接第一凸台和第二凸台；滑块的一端抵靠所述第一斜面、第二斜面以及低熔点合金层，另一端抵靠弹簧。由于第一斜面和第二斜面的存在，当低熔点合金层熔融时，滑块在弹簧的反弹力作用下会分别对第一凸台和第二凸台产生向外的分开力，促使第一凸台和第二凸台相互远离，从而加速低熔点合金层的分断。

。

进一步地，还包括遥信组件，遥信组件包括第一遥信电极、第二遥信电极和限位块；当脱离装置作用时，第一遥信电极脱离限位块的限位，与第二遥信电极断开，发出信号。

进一步地，第一压敏电阻组件包括第一压敏电阻引出电极、第一压敏电阻芯片和第一压敏电阻串联电极；第二压敏电阻组件包括第二压敏电阻引出电极、第二压敏电阻芯片和第二压敏电阻串联电极；第一凸台设置在第一压敏电阻串联电极上；第二凸台设置在第二压敏电阻串联电极上。

进一步地，还包括置于所述内架两侧的第一引出电极和第二引出电极，第一引出电极连接第一压敏电阻引出电极，第二引出电极连接第二压敏电阻引出电极。

进一步地，设置两根所述弹簧，所述两根弹簧分别置于第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件的两侧。

进一步地，滑块在所述弹簧的反作用力下左右滑动或上下滑动。

进一步地，还包括外壳，所述外壳设置有观察窗口。该外壳与内架配合，形成一个绝缘隔离腔体，对裸露的带电体进行覆盖。

本申请的有益效果至少包括：

本申请的两个压敏电阻直接通过焊点连接，没有任何的过渡连接，传热的通路缩到最短，比传统的一个压敏电阻一个脱离器的产品，在异常过电流时，动作时间更短，同时滑块在焊点熔化后对两个压敏电阻进行了物理上间隔，进一步降低了压敏电阻在过电流时被击穿短路失效时脱离器无法分断电流而造成的起火风险。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的原理图；

图2为本申请实施例1的分解示意图；

图3为本申请实施例1失效前的滑块位置示意图；

图4为本申请实施例1失效后的滑块位置示意图；

图5为本申请实施例1中第一压敏电阻组件的分解示意图；

图6为本申请实施例1中第二压敏电阻组件的分解示意图；

图7为本申请实施例1的剖面图；

图8为图7中凸台的局部放大图；

图9为本申请实施例2的分解示意图；

图10为本申请实施例2失效前的滑块位置示意图；

图11为本申请实施例2失效后的滑块位置示意图；

其中：

1 外壳

2 滑块

3 弹簧

4 低熔点合金层

5 内架

6 第一压敏电阻组件

601 第一压敏电阻引出电极

602 第一压敏电阻芯片

603 第一压敏电阻串联电极

604 第一凸台

6041 第一上底面

6042 第一斜面

7 第二压敏电阻组件

701 第二压敏电阻引出电极

702 第二压敏电阻芯片

703 第二压敏电阻串联电极

704 第二凸台

7041 第二上底面

7042 第二斜面

8 第二引出电极

9 第一引出电极

10 第一遥信电极

11 第二遥信电极

12 限位块

具体实施例

在下文中，将参照附图以实施例的方式对本申请进行更加详细的描述。其中仅示出了一些实施例，但本申请在实际应用中可以体现为多种不同的形式，不应该局限于本文中所提出的实施例，提供这些实施例的目的是为了更好地理解本申请。

一种装置包括具有过电压防护功能的电流-电压非线性相关的第一组件，具有过电压防护功能的电流-电压非线性相关的第二组件，以及连接第一组件和第二组件的导电元件和第一组件和第二组件间的脱离机构。电路正常工作时，连接第一组件和第二组件的导电元件导通。当第一组件和/或第二组件在系统出现异常过电压下流过异常电流而产生较大的热量时，导电元件从第一组件和第二组件之间分开，且导电元件的分开可将电流切断。导电元件被分开将电流切断的方式有多种。其中一种方式是根据所遇到的过电流产生一个力将导电元件推开。另一种方式是采用一种材料作为导电元件使得当过电流导致过热时导电元件融化，导电元件融化后，电流便被切断。还可包括设置在第一组件和第二组件之间的绝缘件，以确保第一组件和第二组件没有电流流过。还可用脱离机构切断导电元件的连接，从而切断从第一组件流向第二组件的电流。将电流断开消除了由于第一组 件和/或第二组件发热导致包含但不限于火灾的过热情况的可能性。

实施例1

如图1-8所示，一种新型的热保护型压敏电阻包括外壳1、滑块2、弹簧3、低熔点合金层4、内架5、第一压敏电阻组件6、第二压敏电阻组件7、第一引出电极8以及第二引出电极9组成；还包括由第一遥信电极10、第二遥信电极11以及限位块12组成的遥信组件。内架5为第一压敏电阻组件6、第二压敏电阻组件7、第一引出电极8、第二引出电极9、滑块2、弹簧3以及遥信组件提供必要的物理支撑。

第一压敏电阻组件6包括第一压敏电阻芯片602、第一压敏电阻引出电极601、第一压敏电阻串联电极603以及包封层。第一压敏电阻引出电极601与第一压敏电阻芯片602的一侧连接，并露出折弯的引脚。第一压敏电阻串联电极603与第一压敏电阻芯片602的另一侧连接，第一压敏电阻串联电极603有一个凸台，该凸台露在包封层外。包封层为绝缘涂层，覆盖在第一压敏电阻芯片602、第一压敏电阻引出电极601，以及第一压敏电阻串联电极603的本体上。

第二压敏电阻组件7包括第二压敏电阻芯片702、第二压敏电阻引出电极701、第二压敏电阻串联电极703以及包封层。第二压敏电阻引出电极701与第二压敏电阻芯片702的一侧连接，并露出折弯的引脚。第二压敏电阻串联电极703与第二压敏电阻芯片702的另一侧连接，第而压敏电阻串联电极703有一个凸台，该凸台露在包封层外。包封层为绝缘涂层，覆盖在第二压敏电阻芯片702、第二压敏电阻引出电极701、第二压敏电阻串联电极703的本体上。

第一引出电极9与第一压敏电阻组件6的第一压敏电阻引出电极601连接，第二引出电极8与第二压敏电阻组件7的第二压敏电阻引出电极701连接。第一引出电极9与第二连接电极8安装在内架5上的相应位置。

低熔点合金层4设置在第一压敏电阻串联电极603与第二压敏电阻串联电极703的凸台上，用于串联连接第一压敏电阻组件6与第二压敏电阻组件7。滑块2装配在第1压敏电阻组件6与第2压敏电阻组件7之间。两根弹 簧3分别设置与第一压敏电阻组件6与第二压敏电阻组件7的上下两侧，装配在滑块2的中空位置与内架5之间，呈压缩状态。如图7和图8所示，第一压敏串联电极603上设置有第一凸台604，该第一凸台604具有第一上底面6041以及与第一上底面6041呈90-180°的第一斜面6042。第二压敏串联电极703上设置有第二凸台704，该第二凸台704具有第二上底面7041以及与第二上底面呈90-180°的第二斜面7042。低熔点合金层4设置在第一上底面6041和第二上底面7041之间，用于连接第一凸台604和第二凸台704；滑块2的一端抵靠第一斜面6042、第二斜面7042以及低熔点合金层4，另一端抵靠弹簧3。当压敏电阻在过电流流过发热时，低熔点合金层4熔化，第一凸台604与第二凸台704失去连接力，由于第一斜面6042和第二斜面7042的存在，滑块2在弹簧的反弹力作用下会分别对第一凸台604和第二凸台704产生向外的分开力，促使第一凸台604和第二凸台704相互远离，分断第一压敏电阻组件6与第二压敏电阻组件之间的低熔点合金层4，并将第一压敏电阻组件6与第一压敏电阻组件7隔开，达到切断流过回路的电流，保护压敏电阻的目的。

第一遥信电极10、第二遥信电极11以及限位块12组成遥信组件。正常时，第一遥信电极10压在滑块2下，与第二遥信电极11形成常闭的节点。当压敏电阻异常时，滑块2向弹簧伸长方向移动，第一遥信电极10弹起，与第二遥信电极11形成常开的节点，完成状态转换。

外壳1与内架装配，形成一个绝缘隔离腔体，对裸露的带电体进行覆盖。壳体1还可以在适当的位置开窗口观察滑块的位置，来判断压敏电阻是否失效。

实施例2

如图9-11所示，其与实施例1的不同仅在于，弹簧3分别设置与第一压敏电阻组件6与第二压敏电阻组件7的左右两侧，装配在滑块2的中空位置与内架5之间，呈压缩状态。当压敏电阻在过电流流过发热时，低熔点合金层4熔化，滑块2在弹簧3的反弹力推动下上下移动，分断第一压敏电阻组件6月第二压敏电阻组件之间的低熔点合金层4，并将第一压敏电阻组件6 与第一压敏电阻组件7隔开，达到切断流过回路的电流，保护压敏电阻的目的。

应当理解，本申请的实施例仅仅是为清楚地说明本申请所举例，并不用于限制本申请，尽管参照实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以在上述说明的基础上进行其它不同形式的变化或修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种新型的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述热保护型压敏电阻包括脱离装置、第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件，所述第一压敏电阻组件和所述第二压敏电阻组件通过低熔点合金层串联连接；当所述低熔点合金层熔融时，所述脱离装置动作，分断所述低熔点合金，从而切断所述第一压敏电阻组件和所述第二压敏电阻组件的连接。
2. 根据权利要求1所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述脱离装置包括内架和置于所述内架中的滑块、弹簧；所述弹簧一端抵靠所述内架，一端抵靠所述滑块，呈压缩状态；所述滑块在所述低熔点合金层、所述弹簧和所述内架的作用下固定；当所述低熔点合金层熔融时，所述滑块在所述弹簧的反弹力下滑动分断所述低熔点合金层，并隔于所述第一压敏电阻组件和所述第二压敏电阻组件之间。
3. 根据权利要求2所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述第一压敏电阻组件设置有第一凸台，所述第一凸台具有第一上底面以及与所述第一上底面呈90-180°的第一斜面；所述第二压敏电阻组件设置有第二凸台，第二凸台具有第二上底面以及与所述第二上底面呈90-180°的第二斜面；所述低熔点合金层设置在所述第一上底面和所述第二上底面之间，用于连接所述第一凸台和所述第二凸台；所述滑块的一端抵靠所述第一斜面、所述第二斜面以及所述低熔点合金层，另一端抵靠所述弹簧。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，还包括遥信组件，所述遥信组件包括第一遥信电极、第二遥信电极和限位块；当所述脱离装置作用时，所述第一遥信电极脱离所述限位块的限位，与所述第二遥信电极断开，发出信号。
5. 根据权利要求3所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述第一压敏电阻组件包括第一压敏电阻引出电极、第一压敏电阻芯片和第一压敏电阻串联电极；所述第二压敏电阻组件包括第二压敏电阻引出电极、第二压敏电阻芯片和第二压敏电阻串联电极；所述第一凸台设置在所述第一压敏电阻串联电极上；所述第二凸台设置在所述第二压敏电阻串联电极上。
6. 根据权利要求5所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，还包括置于所述内架两侧的第一引出电极和第二引出电极，所述第一引出电极连接所述第一压敏电阻引出电极，所述第二引出电极连接所述第二压敏电阻引出电 极。
7. 根据权利要求2或3所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述弹簧为两根，所述两根弹簧分别置于所述第一压敏电阻组件和第二压敏电阻组件的两侧。
8. 根据权利要求2或3所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，所述滑块在所述弹簧的反作用力下左右滑动或上下滑动。
9. 根据权利要求1-3中任一项所述的热保护型压敏电阻，其特征在于，还包括外壳，所述外壳设置有观察窗口。

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