一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器，其包括PTC熱敏電阻芯片（1）、壓敏電阻芯片（2）以及雙金屬片溫度開關（3）；PTC熱敏電阻芯片（1）的一面電極與壓敏電阻芯片（2）的一面電極通過焊錫連接在一起，形成公共端，通過第一引腳（6）引出；雙金屬片溫度開關（3）的金屬外殼與PTC熱敏電阻芯片（1）的另一面電極通過焊錫連接在一起；雙金屬片溫度開關（3）的第一引出端（4）與PTC熱敏電阻芯片（1）的另一面電極連接；雙金屬片溫度開關（3）的第二引出端通過第二引腳（5）引出；壓敏電阻芯片（2）的另一面電極通過第三引腳（7）引出。本實用新型專利技術可對后級電路進行保護，實現自動斷電和自動上電的功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及過流過壓保護器結構，尤其涉及一種在非線性電源的保護中能自動斷電和自動上電的過壓過流保護器件。
技術介紹
PTC熱敏電阻與壓敏電阻在非線性電源的組合應用中一般有以下三種方式，如圖I、圖2、圖3所示(附圖中，PTCR表示PTC熱敏電阻，RV表示壓敏電阻)如圖I所示的電路中，壓敏電阻因為其優異的非線性特性應用于多種的電子線路中吸收雷電感應脈沖瞬態過電壓等，但由于各種異常原因經常引起壓敏電阻器失效甚至起火爆炸，設計者們為了解決這一問題不得不經常考慮提高壓敏電阻的壓敏電壓值和直徑，這樣降低了壓敏電阻的保護范圍提高了使用成本。在如圖I所示的PTC熱敏電阻只有非線性電源開機瞬間有浪涌抑制作用，并在非線性電源內部出現故障或輸出端負載發生重大變化時，電阻值才會升大呈高阻狀態斷開電源與電網的聯系避免事故擴大。如圖2所示的電路中，PTC熱敏電阻除了兼顧如圖I所述的功能外，在線路異常過電壓時，該熱敏電阻也會因壓敏電阻瞬態響應的大電流流過，因W=I2RT使PTC熱敏電阻阻值上升呈高阻狀態。由于沒有PTC熱敏電阻和壓敏電阻之間的熱量耦合，PTC熱敏電阻對壓敏電阻的保護速度偏慢，不敢降低壓敏電阻的壓敏電壓來加強對非線性電源的保護，并且異常過電壓使PTC熱敏電阻保護后會因電壓全部加在其兩端而導致后級負載斷電，而此時并不一定是非線性電源發生了故障。如圖3所示電路中，PTC熱敏電阻和壓敏電阻組合成復合型PTC熱敏電阻，由于PTC熱敏電阻能利用壓敏電阻響應時熱耦合的溫度加快PTC熱敏電阻的保護速度，該復合型PTC熱敏電阻中壓敏電阻的壓敏電壓有了大幅下降，更加有利于對后級電路的保護，如圖3所示，在保護完成后，PTC熱敏電阻因為不能自動退出保護狀態而導致后級負載斷電，此時并不一定是非線性電源發生了故障。特別不利于不能自動斷電復位的工控場合和無人值守的現場環境。
技術實現思路
本技術的目的在于提出一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器，其能解決現有的復合型PTC熱敏電阻不能應用于自動斷電復位的工控場合和無人值守的現場環境的問題。為了達到上述目的，本技術所采用的技術方案如下一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器，其包括PTC熱敏電阻芯片、壓敏電阻芯片以及雙金屬片溫度開關；PTC熱敏電阻芯片的一面電極與壓敏電阻芯片的一面電極通過焊錫連接在一起，形成公共端，通過第一引腳引出；雙金屬片溫度開關的金屬外殼與PTC熱敏電阻芯片的另一面電極通過焊錫連接在一起；雙金屬片溫度開關的第一引出端與PTC熱敏電阻芯片的另一面電極連接；雙金屬片溫度開關的第二引出端通過第二引腳引出；壓敏電阻芯片的另一面電極通過第三引腳引出。作為優選的結構，PTC熱敏電阻芯片、壓敏電阻芯片以及雙金屬片溫度開關均封裝在一包封層內，所述包封層為酚醛樹脂封裝層。由于帶雙金屬片的溫度開關主要是由兩種不同膨脹系數的金屬片組成的不同的跳變點，當使其較長時間處于高溫狀態時會影響到其精確性，而酚醛樹脂的固化溫度為125-145°C之間，當這個固化溫度越接近或越小于雙金屬片溫度開關的跳變溫度時，對雙金屬片溫度開關的跳變點影響越小，因此本技術采用了固化溫度較低的酚醛樹脂。作為優選的結構，PTC熱敏電阻芯片的居里溫度為95-135 。由于電器產品使用的最高環境溫度范圍一般是小于或等于80°C，而PTC熱敏電阻作過溫或過電流保護時一般要求PTC熱敏電阻的居里溫度大于最高環境溫度15°C以上，這樣才不至于使熱敏電阻誤動作。另外，PTC熱敏電阻保護后其表面平衡溫度一般會超過居里溫度25°C以上，而靠焊接連接的PTC熱敏電阻當表面溫度超過160°C時焊接會軟化，影響焊點可靠性，因此PTC熱敏電 阻芯片的居里溫度優選為95-135 。作為優選的結構，雙金屬片溫度開關的跳變溫度為90-125°C。當PTC熱敏電阻的居里溫度范圍為95-135°C時，選擇跳變溫度為90-125°C的雙金屬片溫度開關可以保證較快速度的動作，當保護器斷電后，溫度要降低到較低的溫度范圍才重新投入啟動，避免了重復啟動瞬間的沖擊電流使保護器重新投入保護狀態。因此雙金屬片溫度開關的跳變溫度優選為 90-125°C。作為優選的結構，壓敏電阻芯片的壓敏電壓范圍為直流360-460V。當壓敏電阻芯片的壓敏電壓設計在直流360-460V范圍時，過電壓吸收過程中加在后級電路中的殘壓降要大大低于單獨分立使用的壓敏電阻的殘壓降(單獨分立使用的壓敏電阻的壓敏電壓至少要設計到直流560V± 10%)，更加有利于后級電路的保護。本技術具有如下有益效果PTC熱敏電阻芯片和壓敏電阻芯片組合成復合型PTC熱敏電阻，PTC熱敏電阻芯片由于熱耦合了壓敏電阻芯片，響應過程中的溫度和電流加快了保護速度。壓敏電阻芯片由于有了 PTC熱敏電阻芯片的保護速度的加快，可以更大限度地降低壓敏電壓并加強對后級電路的過壓保護范圍，同時PTC熱敏電阻芯片將保護后的溫度傳遞給雙金屬片溫度開關，雙金屬片溫度開關跳開后斷開電源，當保護器溫度降低后，雙金屬片溫度開關跳回接通電路給后級電路供電，從而達到自動斷電和自動上電的目的。附圖說明圖I為現有技術的PTC熱敏電阻與壓敏電阻在非線性電源的組合應用電路一示意圖；圖2為現有技術的PTC熱敏電阻與壓敏電阻在非線性電源的組合應用電路二示意圖；圖3為現有技術的PTC熱敏電阻與壓敏電阻在非線性電源的組合應用電路三示意圖；圖4為本技術較佳實施例的帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器的結構示意圖；圖5為本技術較佳實施例的帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器應用于非線性電源電路中的等效電路。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本技術做進一步描述，以便于更清楚的理解本技術所要求保護的技術思想。如圖4所示，一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器，其包括PTC熱敏電阻芯片I、壓敏電阻芯片2以及雙金屬片溫度開關3。需要說明的是，本實施例所述的PTC熱敏電阻芯片、壓敏電阻芯片分別表示PTC熱敏電阻未封裝裸片、壓敏電阻未封裝裸片。其中，雙金屬片溫度開關3的跳變溫度為90-125°C，PTC熱敏電阻芯片I的居里溫度為95_135°C，壓敏電阻芯片2的壓敏電壓范圍為直流360-460V。PTC熱敏電阻芯片I的一面電極與壓敏電阻芯片2的一面電極通過焊錫連接在一起，形成公共端，通過第一引腳6引出。雙金屬片溫度開關3的金屬外殼與PTC熱敏電阻芯片I的另一面電極通過焊錫連接在一起。上述兩處焊錫的作用均是作電氣連接和傳遞熱量。雙金屬片溫度開關3的第一引出端4與PTC熱敏電阻芯片I的另一面電極連接，即第一引出端4從雙金屬溫度開關3的金屬外殼中引出來并連接到PTC熱敏電阻芯片I的另一面電極上。雙金屬片溫度開關3的第二引出端通過第二引腳5引出，形成單獨的引腳；壓敏電阻芯片2的另一面電極通過第三引腳7引出，也形成一單獨的引腳。PTC熱敏電阻芯片I、壓敏電阻芯片2以及雙金屬片溫度開關3均封裝在一包封層內，所述包封層為酚醛樹脂封裝層。結合圖4和圖5，其中，如圖5所示，虛線框為本實施例的帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器的等效電路結構(下稱保護器件)，附圖5中，S表示雙金屬片溫度開關3，PTCR表示PTC熱敏電阻芯片1，RV表示壓敏電阻芯片2。當外加本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶雙金屬片溫度開關的過流過壓保護器，其特征在于，包括PTC熱敏電阻芯片（1）、壓敏電阻芯片（2）以及雙金屬片溫度開關（3）；PTC熱敏電阻芯片（1）的一面電極與壓敏電阻芯片（2）的一面電極通過焊錫連接在一起，形成公共端，通過第一引腳（6）引出；雙金屬片溫度開關（3）的金屬外殼與PTC熱敏電阻芯片（1）的另一面電極通過焊錫連接在一起；雙金屬片溫度開關（3）的第一引出端（4）與PTC熱敏電阻芯片（1）的另一面電極連接；雙金屬片溫度開關（3）的第二引出端通過第二引腳（5）引出；壓敏電阻芯片（2）的另一面電極通過第三引腳（7）引出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈朝陽，
申請(專利權)人：深圳市勁陽電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：