[實用新型]一種新型的具有溫度保護的壓敏電阻器

有效

• 申請號: 201721846713.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207834041U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 周繼蓉
• 申請（專利權）人: 周繼蓉
• 主分類號: H01C7/10
• 分類號: H01C7/10;H01C1/144;H01C1/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

本實用新型涉及一種具有溫度保護的壓敏電阻器或電/浪涌保護器，具體是一種新型的具有溫度保護的壓敏電阻器，包括壓敏電阻芯片，壓敏電阻芯片的兩側焊接或壓接有第一金屬電極層和第二金屬電極層，第一金屬電極外側設置有第一金屬電極片，第二金屬電極層外側設置有第二金屬電極片，第二金屬電極片上設置有可脫引腳，可脫引腳與第二金屬電極片之間通過合金可熔金屬絲相互連接。本新型具有溫度保護的壓敏電阻中，在壓敏電阻芯片一側金屬電極片上設置發熱金屬引出端，在芯片經受暫態工頻浪涌過電壓、電流時，金屬發熱引出端是浪涌電壓、電流的必經之路。此時金屬電熱材料會以最快的速度產生熱量，使連接在金屬發熱引出端和可脫引腳之間的合金可熔金屬絲熔化斷開，達到安全快速脫離效果。

技術領域

本實用新型涉及一種具有溫度保護的壓敏電阻器（thermal's metal oxidevaristor,TMOV）或電/浪涌保護器（surge protective device,SPD），具體是一種新型的具有溫度保護的壓敏電阻器。

背景技術

具有溫度保護的壓敏電阻器（thermal's metal oxide varistor,TMOV）或電/浪涌保護器（surge protective device,SPD）作為一種比較可靠的保護性元件，被廣泛應用在低壓配電系統及各種電子設備、儀器儀表、通訊線路中。其核心器件是壓敏電阻器（突波吸收器），屬于半導體器件。主要功能為當電路中的電壓為正常時，其內部壓敏電阻芯片呈現非常高的電阻值，為兆歐級，可視為絕緣體。當線路遭受浪涌電壓沖擊時，電壓突增，其會以納秒級的速度導通，成為一個導體，從而達到將浪涌電壓向安全線路泄放作用。但線路中出現暫態長時過載電壓時，壓敏電阻是無法承受的，最終必將形成短路，容易引起電氣火災。所以必須迅速讓其脫離故障線路。所以現有的TMOV或SPD中全部帶有熱脫離裝置或溫度保險絲。其脫離電路的基本原理均為：浪涌保護器（TMOV或SPD）內部壓敏電阻瓷片在線路遭受暫態過載電壓電流時，浪涌保護器內部壓敏電阻導通發熱時，熱量通過壓敏電阻兩側的導電金屬電極片向外傳導至SPD脫焊點或TMOV的合金熔斷絲，脫焊點焊錫或熔斷點合金熔斷絲受熱熔化，將其與所連接線路安全分開。

無論是脫焊還是熔斷，兩種脫離方式均會有以下幾種安全隱患和使用弊端：

現象1，在浪涌保護器（TMOV或SPD）內部壓敏電阻承受暫態過載電壓電流而發熱時，熱量向外傳導時均要經過壓敏電阻的金屬電極片傳導熱量。連接脫焊點或合金熔斷絲的導體自身不會發熱，且同時具有的散熱功能。如專利CN203950625U中【0050】所述，熔斷點的溫度完全依靠壓敏電阻劣化時產生的熱量向外傳導。且熔斷點位置不一定正好設置在壓敏電阻的最高發熱點（劣化點）處， 所以脫離（或熔斷）速度受浪涌保護器內部壓敏電阻的發熱量、發熱位置與脫焊點或合金熔斷絲的距離，以及發生故障時的環境溫度影響很大。

現象2，如果壓敏電阻承受較長時間的暫態過載電壓，就會發生劣化點（薄弱點）擊穿現象。壓敏電阻一旦發生擊穿，過載電流會全部集中在劣化點處通過，造成只有劣化點發熱，劣化點以外部分不再有（或只有少量）電流通過而不發熱(或少量發熱）。但是實際情況中，設計者無法預知壓敏電阻芯片的劣化點位置。如在專利CN203950625U中，如果熔斷合金絲所在位置與壓敏電阻劣化點位置相對較遠，這樣就會造成熱量向脫離點或熔斷點傳導的速度較慢，或脫離點達到吸熱散熱平衡而無法達到脫離溫度。又如專利CN103065750A，CN203070855U所述，在壓敏電阻上預設擊穿點來控制擊穿點位置，但是屬于故意制造缺陷，一定會破壞產品的負載和通流等其他方面性能，對產品整體性能產生危害，得不償失。

所以現有SPD或TMOV受芯片質量的控制和選擇、產品設計和安裝環境溫度等影響很大，尤其芯片質量的控制和選擇，將大幅提高芯片價格成本。嚴重影響了浪涌保護器產品的經濟性、可靠性和安全性。同時為了是熔斷點離壓敏電阻更近，也對浪涌保護器的產品設計造成了一定的局限性。

發明內容