活性材料电路保护器制造技术

一种电路保护器，包括第一和第二导电构件。活性材料响应于活化信号改变至少一种属性。活性材料操作性地连接到第一和第二导电构件，以改变第一和第二构件之间的电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电路保护器，用于保护电子部件不受过度电流的损害。
技术介绍
电路有时会由于过度电流而倾向于过热。结果，电路或其部件会包括电路保护器， 所述电路保护器在过度电流流动事件时打开电路，由此防止对电路部件造成损害。电路保护器包括保险丝和机械电路断路器。保险丝包括导电元件，其配置为在流过其的电流超过预定量时瓦解或燃烧，由此使得电路断开。机械电路断路器包括开关，该开关在流过其的电流超过预定量时自动地运动到打开位置。在示例性的机械电路断路器中，电流流过电磁体；当电流超过预定量时，通过电磁体产生的磁场足以将开关移动到打开位置。
技术实现思路
一种电路保护器，包括第一导电构件和第二导电构件。第二导电构件选择性地在第一位置和第二位置之间运动，在该第一位置中第二导电构件接触第一导电构件，且在第二位置中第二导电构件不接触第一导电构件。电路保护器还包括活性材料，其配置为响应于活化信号经历至少一种属性的变化。活性材料操作性地连接到第二导电构件，从而至少一种属性的变化使得第二导电构件在第一和第二位置之间运动，由此选择性地防止第一和第二构件之间的电流。所提供的电路保护器是可重置的，类似于保险丝。进而，所提供的电路保护器与现有技术的电路断路器相比具有较少的机械复杂性，这能使得电路保护器可应用在现有技术的电路断路器的尺寸和成本都受限的应用场合。一种设备，包括电子装置、电接触部和电路保护器，该电路保护器至少部分地限定出接触部和电子装置之间的导电路径。电路保护器包括活性材料，其配置为响应于活化信号经历至少一种属性的变化。电路保护器配置为使得至少一种属性的变化能改变接触部和电子装置之间的导电路径的电阻。本专利技术的上述特征和优势以及其他特征和优势将通过用于执行本专利技术的较佳模式的以下详细描述结合附图而显而易见。附图说明图1是电子装置和电路保护器的示意性截面侧视图，具有在第一位置的导体；图2是图1的电子装置和电路保护器的示意性截面侧视图，具有在第二位置的导体；图3是根据要求保护的本专利技术的电子装置和电路保护器的示意性截面侧视图，具有在第一位置的导体；和图4是图3的电子装置和电路保护器的示意性截面侧视图，具有在第二位置的导体。具体实施例方式参见图1，电路10的一部分被示意性地显示。电路10包括至少一个电子装置14。 在所示实施例中，电子装置14是微处理器，即集成电路；但是，任何电子装置都可以在要求保护的本专利技术的范围内采用。微处理器包括绝缘硅基电路板18。微处理器芯片22安装到基板18。如本领域技术人员所理解的，芯片22包括被多个导电构件互连的晶体管和其他部件。电路10包括第一和第二导电构件沈、30，它们协作以选择性地提供去往和来自微处理器芯片22的电通讯。所示实施例中的第一构件沈显示为是输入/输出管脚，通过所述管脚电子输入和/或输出信号可被传递到微处理器芯片22。如本领域技术人员所理解的，微处理器14包括多个输入和输出管脚，通过所述管脚微处理器芯片22发送和接收电子信号形式的信号。在附图中仅显示了这些管脚中的一个。第一构件沈由此用作电接触部， 其例如可以与印刷电路板上的互补接触部接合。第一构件沈安装到基板18。第二构件30相对于微处理器芯片22安装并与之电通讯。第二构件30是机电电路保护器32的一部分，且至少部分地限定出从管脚(即第一构件26)到芯片22的导电路径。微处理器14还包括硅(或其他IC基体材料，本领域技术人员是熟知的)外壳34，其相对于基板18安装并用作散热器。电路保护器32还包括活性材料构件38，其配置为响应于活化信号而经历至少一种属性的变化。活化信号在流过第二构件30的电流量超过预定量时产生。电路保护器32配置为使得属性的变化能改变第一构件26和第二构件30之间导电路径的电阻，限制或防止流到微处理器芯片22的电流并由此保护微处理器芯片22不受过度电流和过热的损害。更具体地，在所示实施例中，第二构件30可选择性地在第一位置(如图1所示)和第二位置(如图2所示)之间运动。当第二构件30处于第一位置时，第二构件30与第一构件沈接触，由此建立从第一构件沈到第二构件30的直接电连接。由此，当第二构件30 处于其第一位置时，电流可从第一构件26经由第二构件30流到芯片22。参见图2，当第二构件30处于其第二位置时，第二构件30并不接触第一构件沈，且由此在从第一构件沈到芯片22的导电路径中存在空气间隙，其提供大量的电阻并防止电流从第一构件沈流到芯片22。活性材料构件38安装到外壳34并安装到第二导电构件30。在所示实施例中，构件38的活性材料是形状记忆合金(SMA =Shape memory alloy)。形状记忆合金特点在于冷态，即当合金的温度低于其马氏体终轧温度(martensite finish temperature)Mf时。形状记忆合金特点还在于热态，即当合金的温度高于其奥氏体终轧温度(austenite finish temperature) Af时。用该合金形成的物体特点在于预定的形状。当物体在冷态下从其预定形状伪塑性(pseudo-plastically)变形时，通过将该物体加热到其奥氏体终轧温度Af以上应变会被反向，即施加足以将该物体加热到其Af以上的热活化信号将使得物体返回到其预定形状。在冷态下SMA的弹性模量和屈服强度还显著地低于热态。如本领域技术人员所理解的，伪塑性应变(pseudo-plastic strain)类似于尽管导致应变的应力被去除而应变仍持续的应变。但是，不同于塑性应变，伪塑性在物体被加热到其热态时是可逆的。 构件38的特点在于预定形状(如图2所示)和伪塑性变形的状态(如图1所示)。 更具体地，构件38配置为使得其特点在于当第二构件30处于其第一位置并与第一构件沈接触时(如图1所述)的伪塑性拉伸应变，从而构件38的高度大于其预定高度。将活性材料构件38加热到其热状态(即通过向活性材料构件38施加热活化信号)能使得图1所示的伪塑性拉伸应变反向，且构件38呈现其预定形状，如图2所示。在构件38呈现其预定形状时，构件38将第二构件30拔起脱开与第一构件沈的接触并达到其第二位置，由此增加了导电路径中的电阻并防止电流流到微处理器芯片22。 活性材料构件38与第二构件30接触，且由此活性材料构件38与第二构件30成直接导电加热传递关系。构件38的活性材料的奥氏体终轧温度被设置为当流过第二构件30 的电流量超过预定量时由于电阻加热而使第二构件30到达的温度。所示实施例中电流的预定量是芯片22能安全接受而不会有损坏时的最大电流量。由此，电路保护器32被配置为使得，当在第二构件30中流动的电流超过预定量时，活性材料构件38呈现其预定形状， 该预定形状让第二构件30运动离开与第一构件沈的接触，由此防止电流从第一构件沈流到芯片22并保护芯片22不会过热。替换地，且在所要求权利要求的范围内，可在由于冷却系统失效、环境状况等的原因芯片22、构件30、构件沈等的温度超过预定量时产生活化信号。更具体地，来自芯片22、 构件30、构件沈等的热被传递到构件38。构件38可被芯片22、构件30、构件沈等加热到其奥氏体终轧温度以上，并由此停止电流的流动。在所示实施例，电流保护器32在第二构件30的温度(且由此活性材料构件38的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：NW平托四世，PW亚历山大，NL约翰逊，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：