[實用新型]一種防雷過壓保護組件

有效

• 申請號: 201320382707.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203434622U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 盧振亞;歐潤彬;沈朝陽;楊鳳金
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;深圳市勁陽電子有限公司;深圳市固安電子有限公司
• 主分類號: H02H9/06
• 分類號: H02H9/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

技術領域

本實用新型涉及防雷過壓保護技術，特別涉及一種復合型的防雷過壓保護組件。

背景技術

ZnO壓敏元件已大量用于電力電子線路，吸收雷電脈沖引起的過電壓和系統操作及系統故障引起的工頻過電壓。但是，壓敏元件本身吸收浪涌能量有一定限度，并聯在電源回路上的壓敏元件吸收過電壓能量（特別是持續時間較長的工頻過電壓）同時，自身溫度升高，當壓敏電阻吸收的能量過大時，壓敏電阻可能發生爆炸起火，現在一般通過提高壓敏電阻的壓敏電壓和直徑來解決這一問題，但這樣就在一定程度上降低了壓敏電阻器吸收浪涌電壓的保護效果，脈沖殘壓必然升高，而且也不能根本防止壓敏電阻發生爆炸起火的事故。

正溫度系數（PTC）熱敏電阻串聯在電子產品電源回路上，可起過流保護作用。正溫度系數（PTC）熱敏電阻與壓敏電阻組合可以起到綜合的過流過壓保護作用。

現有文獻：“盧振亞，壓敏電阻器與PTCR熱敏電阻器的組合應用，電子元件與材料，1997.12”公開報道了壓敏電阻器與PTC熱敏電阻器組合應用的一些試驗結果。

實用新型專利200720049371.4和201220290529.8公開了一種復合正溫度系數熱敏電阻，通過將PTC熱敏電阻與壓敏電阻封裝在一起制作成三端引出器件，應用時PTC熱敏元件與被保護電路串聯，壓敏元件與被保護電路并聯，利用壓敏電阻過壓響應時的電流和溫度（熱耦合作用）提高PTC熱敏電阻的保護速度，并反過來保護壓敏電阻；利用PTC熱敏電阻與壓敏電阻熱耦合時，電流電壓的綜合保護效果最大限度地提高PTC熱敏電阻的保護速度。

但是，由于PTC熱敏元件具有一定阻值，只能承受較小的電流流過，被保護電路額定工作電流只能限制在元件不動作電流以內，這便限制了上述已有三端引出組合器件的應用范圍。

采用ZnO壓敏元件作為過壓防雷保護時也可以串聯一個間隙（一般空氣間隙或氣體放電管），類似一個帶間隙電力避雷器。與間隙串聯應用，可以防止ZnO壓敏元件老化失效，但是會提高線路的擊穿起始電壓，當操作過電壓（工頻過電壓）幅值達不到擊穿電壓（ZnO元件擊穿電壓與間隙擊穿電壓之和）時，元件沒有電流流過，不能對電路起保護作用。

綜上所述，為了降低壓敏元件工頻過壓爆燃事故概率，可提高壓敏元件的壓敏電壓，但是這樣必然提高脈沖殘壓，被保護線路被操作過電壓和故障工頻過電壓破壞的幾率大大增加；采用PTC熱敏元件與ZnO壓敏元件組合的三端器件可降低壓敏元件工頻過壓爆燃事故概率，同時可實現較低的脈沖殘壓，但是被保護電路的額定工作電流受到限制；采用ZnO壓敏元件與間隙串聯應用，可防止壓敏元件長期負荷老化引起的爆燃事故，但是對電路操作過電壓和故障工頻過電壓保護能力降低。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本實用新型的目的在于提供一種防雷過壓保護組件，不但可抑制操作過電壓和故障工頻過電壓，當發生雷擊脈沖過電壓時，該保護組件能發揮正常壓敏元件的保護作用。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

一種防雷過壓保護組件，包括壓敏電阻片、正溫度系數熱敏電阻片和氣體放電管，所述壓敏電阻片、正溫度系數熱敏電阻片和氣體放電管封裝為一體，正溫度系數熱敏電阻片和氣體放電管的第一公共端為第一引出端，正溫度系數熱敏電阻片和氣體放電管的第二公共端與壓敏電阻片的一端連接，壓敏電阻片的另一端為第二引出端；正溫度系數熱敏電阻片和氣體放電管并聯后與壓敏電阻片串聯；所述正溫度系數熱敏電阻片與壓敏電阻片形成熱耦合關系。

所述正溫度系數熱敏電阻片為環形結構，正溫度系數熱敏電阻片的內孔大小與氣體放電管的相匹配；正溫度系數熱敏電阻片的下電極面與壓敏電阻片的上電極面通過焊錫焊接；氣體放電管置于正溫度系數熱敏電阻片的內孔，其下端面與壓敏電阻片的上電極面通過焊錫焊接；所述壓敏電阻片的下電極面焊接有作為第一引出端的第一引線；所述正溫度系數熱敏電阻片的上電極面焊接有作為第二引出端的第二引線，所述第二引線同時也與氣體放電管的上端面連接。

所述壓敏電阻片、正溫度系數熱敏電阻片均為方形；正溫度系數熱敏電阻片的下電極面與壓敏電阻片的上電極面通過焊錫焊接；氣體放電管位于氧化鋅壓敏電阻片的一側，其下端面與壓敏電阻片的上電極面通過焊錫焊接；所述壓敏電阻片的下電極面焊接有作為第一引出端的第一引線；所述正溫度系數熱敏電阻片的上電極面焊接有作為第二引出端的第二引線，所述第二引線同時也與氣體放電管的上端面焊接。

所述封裝為采用塑料殼封裝或采用阻燃性有機樹脂材料封裝。

所述壓敏電阻片為氧化鋅壓敏電阻片。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和有益效果：