具有热元件的电阻器制造技术

本发明专利技术涉及一种用以保护开关电源不受冲击电流影响的限流器和相关方法。限流器可包括以串联方式电气互连到热元件的电阻元件。电阻元件和热元件可以布置在单个的整体式芯部周围。电阻元件可以采用绕所述芯部缠绕的绕线电阻器的形式。热元件可以采用所述芯部的镀覆部分的形式。热元件可作为热熔丝，以防止在过大电流通过电阻元件的情况下电阻元件的过热和不安全故障。热元件可以构造成以安全方式跳闸，而不会引发火花或形成暴露的通电导体。由此，限流器可以操作以限制冲击电流，同时提供了安全的故障模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
电子器件，诸如计算机设备，可容纳电源，该电源被用来将交流输入转换成为直流输出。当开始打开该电源时，可能存在显著且可能有害(例如，对电源部件)的冲击电流。防止这样的可能有害的冲击电流的ー种方法在于设置与交流输入相符的电阻器，以限制冲击电流。 此外，该电阻器将耗散功率，并由此在正常运行中产生少量的热。然而，如果发生异常运行，诸如电源由于短路而吸入过大电流，则可能在电阻器中产生过热。该热量可能，例如，使电阻器的壳体、电源的壳体变形和/或损伤电阻器的邻近部件。该热量可能，例如，导致电阻器的电阻元件(例如，绕线电阻器的配线)熔化。该熔化可能使电源从交流输入断开。该熔化可能在例如1000°c大小的温度下发生，并且导致电阻器的壳体和/或电源的壳体的变形、电火花、火焰、附接到交流电输入的接触元件的脱离和/或其它的不希望的状态。一个已知方案是将热熔丝设置成与电阻器串联且邻近于电阻器，使得当电阻器加热时，热量被传递到热熔丝。如果所述热量达到某个水平，热熔丝跳闸，从而使电路断开并阻止对电阻器的继续加热，由此避免不希望的热、火焰、电火花、熔化隔离、裸露导体等等。然而，这样的系统要求部件的准确放置。如果热熔丝离电阻器太远，熔线可能不会在希望的温度下跳闸，可能导致电阻器的非安全故障。如果热熔丝太近，则熔丝可能过早跳闸。
技术实现思路
在一方面，限流器包括芯部和电阻元件。芯部包括第一部分和第二部分。电阻元件被布置在芯部的第一部分周围，并且热熔丝被布置在芯部的第二部分周围。热熔丝与电阻元件以串联方式电气互连。限流器的芯部可以是整体式芯部。在ー实施方式中，限流器还可包括与电阻元件以串联方式电气互连的第一引线和与热熔丝以串联方式电气互连的第二引线。电阻元件可以布置在第一引线和热熔丝之间，并且热熔丝可以布置在电阻元件和第二引线之间。限流器的电阻元件可包括绕芯部的第一部分缠绕的配线。热熔丝可包括绕芯部的第二部分布置的ー个或多个导电层。限流器可包括电气连接到热熔丝和电阻元件的互联，并且该互联可以布置在热熔丝和电阻元件之间。外绝缘层可围绕电阻元件和热熔丝。热熔丝的至少一部分可具有在140°C和500°C之间的熔点，诸如270°C。电阻元件可包括绕芯部的第一部分布置的导电层。制造限流器的方法包括用导电材料层镀覆芯部的第一部分、绕芯部的第二部分缠绕配线、将导电材料层电气互联到配线和将绝缘材料布置在导电材料层和配线之上。芯部的第二部分无导电材料。所述方法可包括将端盖互联到芯部的第一部分，使得导电材料层被电气互连到端至JHL ο在用于增加电子电路的部件的电阻值的方法中，所述方法可包括使电流通过绕芯部的第一部分布置的电阻元件、将沿着芯部的纵向轴线在所述通过步骤中产生的热传送到绕芯部的第二部分布置的热熔丝，和响应于所述传送步骤熔化热熔丝的一部分以增加热熔丝的电阻。在用于增加电子电路的部件的电阻值的方法中，所述熔化步骤可从小于I Ω到至少2ΜΩ増加热熔丝的电阻。在所述方法中，所述熔化步骤可在热熔丝的温度达到在250°C和270°C之间的温度时发生。在另一方面，限流器包括具有第一部分和第二部分的芯部、绕芯部的第一部分布置的电阻元件和沿着芯部的第二部分布置的热熔丝。热熔丝被以串联方式电气互连到电阻元件。 限流器还可包括围绕电阻元件和热熔丝的外绝缘层。限流器的芯部可以是整体式芯部。电阻元件可包括绕芯部的第一部分缠绕的配线。热熔丝可包括布置在限流器的引线和电阻元件之间的焊接接头。焊接接头可具有230°C和270°C之间的熔点。附图说明图I是具有热元件的电阻器的示例性实施方式的图示。图2是具有带绝缘涂层的图I的热元件的电阻器的图示。图3是具有热元件的电阻器的另ー示例性实施方式的图示。图4是整合了具有热元件的电阻器的开关电源的示意图。图5是具有热元件的电阻器的又一示例性实施方式的图示。具体实施例方式虽然本专利技术易于进行各种修改和替代形式，其具体实施方式作为示例已经在附图中示出并在本文中详细描述。但是，应该明白，这并应当认为将本专利技术限制为所公开的具体形式，而是本专利技术涵盖落入本专利技术的范围和精神内的全部修改、等同和替代。通过在这里描述的特征通过提供一种电阻器解决了上述问题及其他问题，该电阻器具有热元件，所述热元件能够操作以起到限流器的作用，从而适当限制电流尖峰，同时还提供对超过期望水平的较长持续时间电流的保护。例如，具有热元件的电阻器可以配置为用于(例如，用于计算机)开关电源的冲击电流限制器。在该应用中，在通过电阻元件的电阻将电カ施加到开关电源时，具有热元件的电阻器提供对于冲击电流的防护。另外，具有热元件的电阻器可包括热元件(例如，熔丝)，如果在长期的时间段里过大电流通过具有热元件的电阻器，则该热元件将起作用(例如，增大电阻和/或变成断开)。有利地，在这里描述的实施方式可提供用于电子设备的低成本、可靠的冲击和过热保护，此外同时提供安全故障模式。其中，当热元件起作用时，无火花或火焰产生，并且不会形成暴露的导电体。下面參考附图详细描述实施方式的具体特征和变化。图I图示了具有热元件的电阻器100的实施方式，该电阻器可，例如，用作开关电源中的冲击电流限流器。图I中未示出绝缘层115(在图2中示出)。具有热元件的电阻器100包括芯部101。芯部101可以由电绝缘材料构成，诸如陶瓷。芯部101可对具有热元件的电阻器100提供不导电的机械支撑。在这方面，下面讨论的电阻元件102和热元件103两者均可依靠芯部101作为机械支撑。与之相关地，芯部101可包括第一部分112，该第一部分112布置成邻近电阻元件102，并且对电阻元件102提供支撑；和第二部分113，该第二部分113布置成邻近热元件103，并且对热元件103提供支撑。第一部分112和第二部分113可以是互不包括的(例如，没有第一部分112中的部分可被包括在第二部分113中)并且可沿着具有热元件的电阻器100的纵向轴线114的专有部分布置。第一部分112和第二部分113可以是单个整体式芯部101的部分。替代地，第一部分112和第二部分113可以是单个芯部101的部分，该单个芯部101通过使分开制成的第一部分112和第二部分113互相连通而构成。电阻元件102可以采用绕线电阻器的形式，其包括绕芯部101的第一部分112缠绕的配线104。配线104的直径、长度和材料可以选择为实现具体的电气特性，诸如任何适当的电阻和额定功率。例如，配线104可以构造为使得电阻元件102具有在约1Ω和IOkQ之间的可选电阻。例如，配线104可以构造为使得电阻元件102具有约10 Ω的电阻(例如，10 Ω ±5%或者9. 5-10. 5 Ω )并且定额成处理IW的功率。电阻元件102可替代地采用薄膜 电阻的形式或绕芯部101的第一部分112布置的任何其它适当类型的电阻器。例如，电阻元件102可包括一个或更多个绕芯部101的第一部分112布置的导电层。电阻元件102可用于对电流进行限制。例如，在电阻元件布置在开关电源中的情况中，则当首次打开开关电源时可发生冲击电流。对于该应用，电阻元件102可以构造为承受当开始接通开关电源时出现的起始电压和电流应力。通过限制冲击电流，电阻元件102可有助于保护开关电源的其它部件不受可能的破坏性电流水平的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.29 US 61/299,4461.一种限流器，包括 芯部，所述芯部包括第一部分和第二部分； 电阻元件，所述电阻元件布置在所述芯部的所述第一部分周围；和热熔丝，所述热熔丝布置在所述芯部的所述第二部分周围，其中所述热熔丝以串联方式与所述电阻元件电气互连。2.根据权利要求I所述的限流器，其中所述芯部是整体式芯部。3.根据权利要求2所述的限流器，还包括 第一引线，所述第一引线以串联方式与所述电阻元件电气互连；和第二引线，所述第二引线以串联方式与所述热熔丝电气互连，其中所述电阻元件被布置在所述第一引线和所述热熔丝之间，并且其中所述热熔丝被布置在所述电阻元件和所述第二引线之间。4.根据权利要求3所述的限流器，其中所述电阻元件包括绕所述芯部的所述第一部分缠绕的配线。5.根据权利要求4所述的限流器，其中所述热熔丝包括绕所述芯部的所述第二部分布置的导电层。6.根据权利要求5所述的限流器，其中所述热熔丝包括绕所述芯部的所述第二部分布置的多个导电层。7.根据权利要求5所述的限流器，还包括互联，其中所述互联被电气连接到到所述热熔丝和所述电阻元件，并且其中所述互联被布置在所述热熔丝和所述电阻元件之间。8.根据权利要求5所述的限流器，还包括围绕所述电阻元件和所述热熔丝的外绝缘层。9.根据权利要求8所述的限流器，其中所述热熔丝的至少一部分具有在140°C和500°C之间的熔点。10.根据权利要求9所述的限流器，其中所述热熔丝的至少一部分具有小于270°C的熔点。11.根据权利要求3所述的限流器，其中所述电阻元件包括绕所述芯部的所述第一部分布置的导电层。12.一种制造限流器的方法，所述方法包括 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：K埃尔费拉里，R施罗德根波希格，
申请(专利权)人：弗莱克斯电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：