一种复合型保护器件制造技术

本发明专利技术公开了一种复合型保护器件，其具有防雷过压过流保护功能、低残余电压的特征，所述复合型保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻，所述两个热敏电阻处于压敏电阻同一侧，所述复合型保护器件的外侧涂封或注塑有绝缘材料层，该复合型保护器件所述两个正温度系数热敏电阻和压敏电阻除了正常的过流过压保护功能外，其中所述热敏电阻可以在雷击或者工频过压的情况下保护压敏电阻，进一步降低雷击残压的作用，提高压敏电阻的可靠性。

A Composite Protective Device

【技术实现步骤摘要】
一种复合型保护器件
本专利技术涉及一种复合型保护器件，特别涉及一种具有防雷过压过流保护功能、低残压的复合型保护器件。
技术介绍
正温度系数热敏电阻器、压敏电阻作为过流过压保护器件，广泛应用于智能电表、家电等电子设备中，以避免电子线路中出现异常过压或者短路时导致被保护电路损坏。随着对电子设备的性能要求越来越高，作为计量用的智能电表推广的日益普及，普通型正温度系数热敏电阻器、压敏电阻作为过流过压保护器件已经不能完全满足其各种性能的要求。我国使用的智能电表、家电等电子设备，正常工作范围多数为220VAC±20％，当出现接地故障或者接错线的时候，可能会出现380VAC以上的电压，为了确保电子设备不损坏，目前市面上通常采用常规压敏电阻加上常规正温度系数热敏电阻的形式作为电源的过保护器件。在现有技术制造的保护器件在使用过程中，存在常规正温度系数热敏电阻与负载的匹配困难，通用性差，容易出现保护响应时间过慢甚至不保护、或者误动作，不具备降低雷击残压等缺点；为了保证压敏电阻在工频电压下不损坏，通常选用压敏电压值高，尺寸大的产品以提高可靠性，但是，这样的保护器件存在使用成本高、雷击残余电压高等问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种复合型保护器件。本专利技术提供一种复合型保护器件，所述复合型保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻；其中，所述第一热敏电阻的第一端用于与电源的第一极电连接，所述第一热敏电阻的第二端分别与所述第二热敏电阻的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；所述第二热敏电阻的第二端用于与被保护电路的第一端电连接；所述压敏电阻的第二端分别用于与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接。进一步的，所述第一热敏电阻的第二端、所述第二热敏电阻的第一端以及所述压敏电阻的第一端之间采用锡焊焊接在一起或采用导电浆料粘结在一起。进一步的，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻采用正温度系数陶瓷热敏电阻和正温度系数高分子热敏电阻中的至少一者。进一步的，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻位于所述压敏电阻的同一侧。进一步的，所述复合型保护器件的外侧涂封或注塑有绝缘材料层。进一步的，所述绝缘材料层采用阻燃性绝缘树脂材料或有机高分子绝缘材料制作形成。进一步的，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均呈片状结构，且所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的体积相匹配、电性能相匹配。进一步的，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻。进一步的，所述压敏电阻满足下述至少一项关系式：10mm≤φ压≤20mm；1mm≤δ压≤5mm；330V≤U压≤820V；其中，所述φ压为所述压敏电阻的直径，所述δ压为压敏电阻的厚度，所述U压为所述压敏电阻的压敏电压。进一步的，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均满足下述至少一项关系式：2.5mm≤φ热≤9mm；1mm≤δ热≤5mm；70℃≤T热≤130℃；15Ω≤R热≤600Ω；其中，所述φ热为所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的直径，所述δ热为所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的厚度，所述T热为所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的居里温度，所述R热为所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的电阻。本专利技术的复合型保护器件，保护器件中的压敏电阻和两个正温度系数热敏电阻除了起到正常的过流过压保护功能外，其中第一正温度系数热敏电阻可以在雷击或者工频过压的情况下保护压敏电阻，提高压敏电阻的可靠性；第二正温度系数热敏电阻可以起到进一步降低雷击残压的作用；压敏电阻在能承受的负荷下导通发热并将热量传导到正温度系数热敏电阻片上，可以预防工频过压对电路产生破坏作用，而且兼具过流保护作用。附图说明图1为本专利技术第一实施例中复合型保护器件的主视图。图2为图1中所示的复合型保护器件的侧视图。图3为本专利技术第二实施例中复合型保护器件的典型应用电路图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1、图2和图3所示，本实施例的复合型保护器件100包括保护单元110，该保护单元110的数量可以如图1所示的仅包括一个，当然，本领域技术人员还可以根据实际需要，设计更多数量的保护单元110。保护单元110包括压敏电阻111、第一热敏电阻112和第二热敏电阻113，第一热敏电阻112和第二热敏电阻113均为正温度系数热敏电阻。其中，第一热敏电阻112的第一端与电源200的正极电连接，第一热敏电阻112的第二端分别与第二热敏电阻113的第一端以及所述压敏电阻111的第一端电连接。第二热敏电阻113的第二端与被保护电路300的第一端电连接。压敏电阻111的第二端分别与所述电源200的负极以及所述被保护电路300的第二端电连接。具体地，如图3所示，本实施例的复合型保护器件100，当电源200的电压在正常范围时，该复合型保护器件100的第一热敏电阻112和第二热敏电阻113在电路中起到限流电阻的作用，而压敏电阻111击穿电压大于正常电压工作值，复合型保护器件100不影响被保护电路300。反之，如图3所示，当电源200出现工频电压过高，超过复合型保护器件100的压敏电阻111的击穿阀值时，此时，压敏电阻111快速响应发热，与之热耦合的两个正温度系数热敏电阻也随之发热，两个正温度系数热敏电阻同时因压敏电阻111的击穿导致流经的电流快速上升，两个正温度系数热敏电阻产生自热及压敏电阻111的辅助加热，当正温度系数热敏电阻自身温度超过其居里温度时，迅速进入高阻状态，分担大部分电压值，降低了压敏电阻111两端及被保护电路300的电压，压敏电阻111及被保护电路300不损坏。此外，如图3所示，当被保护电路300短路时，流经两个正温度系数热敏电阻的电流会迅速增大，远大于热敏电阻的动作电流值，动作电流值相对较小的正温度系数热敏电阻会优先动作，进入高阻状态，降低电路中电流，保护电源200及被保护电路300。再例如，如图3所示，在复合型保护器件100受到雷击脉冲过压时，该脉冲电压远大于压敏电阻111的击穿阀值，压敏电阻111动作，第二热敏电阻113上的电压与被保护电路300的电压之和等于压敏电阻111的钳位电压，因两个正温度系数热敏电阻的限流分压作用，被保护电路300的残余电压将进一步降低。再例如，在复合型保护器件100长期使用时，压敏电阻111可能会出现负荷性能下降老化，此时，在压敏电阻111接受到正常电压时，该压敏电阻111的漏电流增大而导致自身发热，同时辅助两个正温度系数热敏电阻加热，第一热敏电阻112也因压敏电阻111的漏流增大而自发热，当第一热敏电阻自身温度超过其居里温度时，迅速进入高阻状态，电流将大幅度减小，该第一热敏电阻112可以分担大部分电压值，保证压敏电阻111不损坏，提高整个复合型保护器件100的可靠性。具体地，在本实施例中，如图1和图2所示，第一热敏电阻112的第二端、第二热敏电阻113的第一端以及压敏电阻111的第一端之间可采用锡焊焊接，或采用导电电浆粘结在一起，也可通过其他方式结合在一起，但在本实施例中并没有限定。具体地，在本实施例中，第一热敏电阻112和第二热敏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型保护器件，其特征在于，所述复合型保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻；其中，所述第一热敏电阻的第一端用于与电源的第一极电连接，所述第一热敏电阻的第二端分别与所述第二热敏电阻的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；所述第二热敏电阻的第二端用于与被保护电路的第一端电连接；所述压敏电阻的第二端分别用于与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种复合型保护器件，其特征在于，所述复合型保护器件包括至少一个保护单元，每个所述保护单元均包括压敏电阻、第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻；其中，所述第一热敏电阻的第一端用于与电源的第一极电连接，所述第一热敏电阻的第二端分别与所述第二热敏电阻的第一端以及所述压敏电阻的第一端电连接；所述第二热敏电阻的第二端用于与被保护电路的第一端电连接；所述压敏电阻的第二端分别用于与所述电源的第二极以及所述被保护电路的第二端电连接。2.根据权利要求1所述的复合型保护器件，其特征在于，所述第一热敏电阻的第二端、所述第二热敏电阻的第一端以及所述压敏电阻的第一端之间采用锡焊焊接在一起或采用导电浆料粘结在一起。3.根据权利要求1所述的复合型保护器件，其特征在于，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻采用正温度系数陶瓷热敏电阻和正温度系数高分子热敏电阻中的至少一者。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的复合型保护器件，其特征在于，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻位于所述压敏电阻的同一侧。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的复合型保护器件，其特征在于，所述复合型保护器件的外侧涂封或注塑有绝缘材料层。6.根据权利要求5所述的复合型保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘丁锋，
申请(专利权)人：厦门市三宝盈科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35