直流截止开关制造技术

在使直流截止用的手动操纵开关中，借助连接单元３－１、顶部电极９－１、底部电极９－２、连接导线６ａ和可移动单元６，使作为非线性电阻器的ＰＴＣ电阻９与由第一固定触点５－１和第一可移动触点４－１构成的接触电路并联连接。首先，开启第一固定触点５－１和第一可移动触点４－１。然而，由于ＰＴＣ电阻９并联，并且接触电路形成闭合电路，难以发生浪涌电压，并且所述ＰＴＣ电阻９中流过截止电流。由于ＰＴＣ电阻９的瞬时发热而造成的使电阻值减小，在峰值电流通过之后，由于ＰＴＣ电阻９电阻值的增大，电压返回电源电压，然后，第一固定触点５－２和第二可移动触点４－２开启。因此，电流被完全截止。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流截止开关，具体地说，涉及一种直流截止开关，通过消除或减少高压电流电路的触点开启电弧发生时间，以防止触点的熔化并减小其损坏，并使高压直流完全截止。
技术介绍
通常的直流电路的开关用于开启/关闭汽车中的电气设备、由充电电池驱动的电子产品等当中。在使用了这类开关的传统汽车的电气设备中，用于驱动的电源电压主要为DC 12V或DC24V，以及使用充电电池的便携式电子设备中所用的电源电压也主要为DC12V。即使需要输出高功率的电动机驱动的工具，也可以由DC18V或24V来充分地驱动，而且传统的开关已被用作这种电源单元的开关，无需任何修改，没有任何麻烦。然而，近来，由于汽车的高压电气设备、使用充电电池的设备的产品领域的扩展，以及家庭电气设备(比如性能得到加强的电子真空吸尘器，以及比如电动机驱动的自行车等新产品)的发展，高功率已经成为对这类电动机驱动设备的电源单元的需求。根据这类电源单元所需的高输出，存在对高压电源单元的需要。当前，这类产品所用电源单元通常所说的高压意味着30V或更大，而且，从安全角度考虑，它在国际分级中的上限为42V。为此，把用来实现上述各种电气产品中所需的这类驱动输出的必要安全电源电压考虑为30V到42V。通过整流，使这类设备中使用的AC主电源电压所得到的直流要远远高得多，可达到140V或300V。在这种电流电路开关中，存在着对付能够用来开启和关闭这种高压电源单元的高电压/大电流的需求。上述传统电流电路的开关存在的一个问题，在于因浪涌电压所造成的触点熔化。然而，在直流的情况下，众所周知的是，当使大电流截止时，在要开启之开关的触点之间产生的电弧影响会随着电压单元电压的增高而增大。例如，公知的是，如果当电压电压是DC42V时，甚至当电流大约为10A时，由传统开关来关闭电源单元，则通常关闭触点时的电压变得高于开启触点时的电压，并且趋于发生电弧。在这种情况下，不仅趋于发生电弧，而且电弧的发生时间会变得更长。假如即使是电压接近于30V时，使用比如50A这样的大电流，或者在利用比如电动机、继电器等线圈驱动较高的感性负载时，由传统开关使这样的电流电路截止，则趋于发生电弧，并且会使发生的时间增长。这是因为假如使这样的高电压/大电流得以截止，会发生较高的浪涌电压。在使电流截止时，如果要开启的触点之间的距离比较短，或者如果触点之间的电弧增加到超过极限之外，则这样的现象经常会变得显著，并且在触点之间所产生的电弧经常不会即刻熄灭，并且会持续几十微秒。如果电弧像这样会持续几十微秒，则电弧就会产生很高的热量。结果，由于熔化了触点，并且在触点之间产生熔合，就会使电路发生短路。作为选择，即使这些触点保持开启，在触点周围的介电构件经常会被熔化，因热量而产生烟或火，这是一个问题。如果开关的触点之间的开启距离变宽，则至少可以解决这种触点熔合的问题。还可以缩短电弧的发生周期。然而，即使缩短了发生周期，紧接在开启触点之后，立即会发生电弧。因此，无法解决触点熔化的问题。具体地说，每次电流截止时，触点就发生熔化和变形，因此，缩短了开关的寿命。加宽开关的触点之间的开启距离，意味着开关主体的大型结构。在当前使各种电子设备中的电动机驱动部分微型化的趋势下，大型开关必须是首先要避免的。然而，作为一种分解或抑制触点之间火花的方法，公知的还可以在触点之间插入电阻器。然而，足以减少电流从而分解或抑制火花的电阻器的值非常低。如果即使在开启触点之后，连接这样低的电阻值，泄漏电流的积累量变得太大而无法忽略，并且也不经济。各种用以吸收浪涌电压(或浪涌电流)的设备也都是公知的。例如，对于浪涌电压吸收设备，公知的有压敏电阻、硅浪涌吸收器、利用放电的气体警报装置等。然而，任何一种这样的设备，通过在紧急情况下吸收与所用电压不同的高浪涌电压，用来保护电路免受异常浪涌电压，所述电路是由上述所用的电压来驱动的，而且，最初并不被用来吸收与开启/关闭开关时所用的电压几乎相同的浪涌电压。由于将浪涌电压吸收设备用于这样的目的，因此，在浪涌电压吸收设备的功能特性中，使用电压的范围相对于浪涌极限电压变窄，并将这种窄范围的使用电压和浪涌极限电压之间的差别用作安全的极限。因此，即使把浪涌电压吸收设备插入在通常开关的触点之间，其中所述浪涌电压吸收设备用于在紧急情况下吸收与所用电压不同的高电压，而且具有将安全极限设定在使用电压与浪涌极限电压之间的特性，这种浪涌电压吸收设备也不会工作，也就是说，不能够满足吸收浪涌电压的功能，这是由于在开启/关闭开关时的浪涌电压与使用电压几乎相同的缘故。作为一种防止过量电流的设备，除了上述设备之外，正温度系数(PTC)也是公知的。PTC有以下特性即使最初流过大电流，也会被衰减和抑制在较弱的水平。因此，PTC用于防止过量电流，而且用作温度快速上升的发热元件。PTC还用作无触点开关，用于给仅在最初需要大电流的设备，如彩色电视机的磁中性线圈提供电流，或者给电动机提供能量。在任何情况下，绝不曾将PTC用作使电流截止时的浪涌电压吸收设备，也没有过如此的考虑。由于一般地说，浪涌电压吸收设备的特性在于利用较高的电压，通过自身加热来减少电阻值，以吸收浪涌电压，因此，如果在最差的情况下，施加了远高得多的过量电压，则会发生热逸散，并引起自毁。由此，存在一种可能性，那就是使要保护的电路被短路。因此，考虑到这一点，已经使用传统的浪涌电压吸收设备简单地吸收远高于开关触点中所产生的电源电压的浪涌电压。本专利技术的目的在于提出一种小型开关，不管它是手动操作型、继电器型的，抑或是热保护器型，用来使具有高电压的大直流安全地截止，而不使触点熔化或受损，以解决传统问题。
技术实现思路
在本专利技术的优选实施例中，一种直流截止开关包括第一固定触点，形成于指定的内部位置处，并与端子单元相连以与外部电路连接；第二固定触点，形成于另一指定的内部位置处，并与端子单元相连以与外部电路连接；具有导电性的可移动单元，用于支撑分别设置在与第一和第二固定触点相对应的位置处的第一和第二可移动触点；触点按压装置，用于通过将可移动单元的第一和第二可移动触点分别按压在第一和第二固定触点上，利用第一可移动触点、可移动单元和第二可移动触点，使直流在第一和第二固定触点之间流动；触点开启装置，它首先使按压在第一固定触点上的第一可移动触点与第一固定触点相分离，然后使按压在第二固定触点上的第二可移动触点与第二固定触点相分离；以及非线性电阻器，它被插入并连接在可移动单元和第一固定触点之间。所述非线性电阻器具有电阻值波动区，该区表示在通过由所述触点开启装置使第一可移动触点与第一固定触点分离而使两个触点之间的大直流截止时，在触点间电压从0V变到电源电压同时的最小电阻值，并在通过使第二可移动触点与第二固定触点分离而使第一和第二固定触点之间的直流被完全截止之后，所述非线性电阻器与接触电路电分离。在这种直流截止开关中，上述非线性电阻器是PTC，并且通过开启上述可移动触点，在上述大直流截止时的触点开启电压在28V到48V范围内。例如，所述PTC的电压/电流特性，即不发生热逸散范围的上限或较低的峰值为80V或更大。例如，相对于不发生热逸散范围的电压的峰值电流的位置在2V到20V的范围内。优选的是，上述外部电路是具有额定DC42V的电路或驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流截止开关，包括：第一固定触点，形成在指定内部位置处，并且与端子单元相连，以与外部电路连接；第二固定触点，形成在另一指定内部位置处，并且与端子单元相连，以与外部电路连接；具有导电性的可移动单元，用于支撑分别设在 与所述第一和第二固定触点相对应位置处的第一和第二可移动触点；触点按压装置，用于借助第一可移动触点、可移动单元和第二可移动触点，通过将可移动单元的第一和第二可移动触点分别按压在第一和第二固定触点上，使直流在第一和第二固定触点之间流动， 触点开启装置，用于首先使按压在第一固定触点上的第一可移动触点与第一固定触点分离，然后再使按压在第二固定触点上的第二可移动触点与第二固定触点分离；以及非线性电阻器，插入并且连接在可移动单元和第一固定触点之间；所述非线性 电阻器具有电阻值波动区，表示当通过由所述触点开启装置使第一可移动触点与第一固定触点分离分离而使两个触点间的大直流截止时，在触点间电压从０Ｖ变化到电源电压同时的最小电阻值，并且在通过使第二可移动触点与第二固定触点分离而使第一和第二固定触点之间的直流被完全截止之后，所述非线性电阻器与接触电路电分离。...

【技术特征摘要】
JP 2002-6-11 169762/20021.一种直流截止开关，包括第一固定触点，形成在指定内部位置处，并且与端子单元相连，以与外部电路连接；第二固定触点，形成在另一指定内部位置处，并且与端子单元相连，以与外部电路连接；具有导电性的可移动单元，用于支撑分别设在与所述第一和第二固定触点相对应位置处的第一和第二可移动触点；触点按压装置，用于借助第一可移动触点、可移动单元和第二可移动触点，通过将可移动单元的第一和第二可移动触点分别按压在第一和第二固定触点上，使直流在第一和第二固定触点之间流动，触点开启装置，用于首先使按压在第一固定触点上的第一可移动触点与第一固定触点分离，然后再使按压在第二固定触点上的第二可移动触点与第二固定触点分离；以及非线性电阻器，插入并且连接在可移动单元和第一固定触点之间；所述非线性电阻器具有电阻值波动区，表示当通过由所述触点开启装置使第一可移动触点与第一固定触点分离分离而使两个触点间的大直流截止时，在触点间电压从0V变化到电源电压同时的最小电阻值，并且在通过使第二可移动触点与第二固定触点分离而使第一和第二固定触点之间的直流被完全截止之后，所述非线性电阻器与接触电路电分离。2.根据权利要求1所述的直流截止开关，其中，所述非线性电阻器为正温度系数(PTC)的，并且由开启第一可移动触点而使大直流截止时的触点开启电压在28V到48V的范围内。3.根据权利要求1或2所述的直流截止开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田秀昭，
申请(专利权)人：打矢恒温器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]