[实用新型]高可靠热保护型压敏电阻器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压敏电阻器，尤其是一种脱离电流范围宽，脱离速度快，安全性好的高可靠热保护性压敏电阻器。

背景技术

压敏电阻器因其优秀的电压限制特性和能量吸收能力，已成为浪涌过电压的主力保护元件。在正常系统电压下它只有微安级的漏电流，工作是非常安全的。但当系统出现故障性过电压，或者由于MOV本身性能劣化，使流过它的电流密度达到数mA/cm2时，就会使压敏瓷体过热，引发电流集中效应，最终发展到某一薄弱点被热击穿。击穿时的高温和电压的共同作用，引发周围的气体产生电弧性放电，紧靠电弧体的可燃材料(塑料外壳等)就会被点燃而起火。为避免这种事故，热保护压敏电阻器(TPV)应运而生，目前用得最多的TPV，是用一个与压敏电阻体热耦合的低熔点接点，在电阻体过热时将它与电源断开。但现行脱离器对过热的响应可靠性不高，有时起不到应有的保护作用，使故障发展到起火。尽管这种事件的概率不高，但后果严重，成了全世界电路保护行业待解决的一个重点课题。

在试图解决这种事故的初期，一个比较普遍的认识是：必须保证脱离器在压敏电阻击穿前动作，因为电阻片击穿后，击穿点的电压降低到电弧放电电压，这个电压一般在20～30V，它所产生的热量不足以使脱离接点熔断。于是人们把功夫下在提高电阻片在规定电流(一般采用0.5～5A作为试验电流)下的平均耐受时间(即击穿前的时间)上。然而，在一定工艺技术条件下，要使平均耐受时间提高哪怕只有一倍，都是很困难的。因此，这种努力的结果只是使压敏电阻耐受过电流的能力有点的提高，并未解决脱离可靠性问题。

并且，在试验中可以观看到一个现象，就是电阻片的击穿点，与低熔点脱离点的距离越大，那么从加电到脱离的时间就越长，有的甚至燃弧很长时间而不脱离。例如，击穿点燃弧17s后低熔点才断开，而同一试验组中，击穿点比较靠近脱离点的样品，从加电到脱离的时间只有数秒，其原因是压敏陶瓷体的导热性差，电流集中点的热量难以传导到脱离接点。经查，压敏陶瓷体的导热率为0.057W/cm2K，即若一个面积为1cm²的界面两侧的温差为1K，那么，每秒时间内由高温侧向低温侧传导的热能为0.057瓦，仅为铜的导热率的1.5％。由此认识到，设法减小电流集中点与热脱离接点的距离，是实现安全脱离的关键，但困难在于压敏电阻片的热击穿点的部位是随机的，事先难以确定的。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种高可靠热保护性压敏电阻器，即可以单独使用，也可以用作电涌保护器(SPD)的芯片，用于抑制雷电过电压，操作过电压和其他浪涌过电压，保护电气和电子装置和设备。

本实用新型所采用的技术方案为：一种高可靠热保护型压敏电阻器，包括壳体；所述的壳体内设置有压敏电阻芯片以及覆盖于压敏电阻芯片正、反两面的固定板；所述的正、反两面的固定板上分别设置有弹性件；所述的弹性件的一端固定在固定板上；所述弹性件的另一端连接绝缘板；所述的压敏电阻芯片的正、反面还分别设置有低温脱扣点；所述的低温脱扣点靠近热击穿点；所述的低温脱扣点上覆盖有弹片；所述的弹片的一端固定在壳体上；弹片的另一端具有垂直于弹片并向外翘起的翘脚；所述的绝缘板的一端与弹性件转动连接；绝缘板的另一端通过弹片的翘脚限位；所述的压敏电阻芯片表面除低温脱扣点以外均涂覆有包封层。

进一步的说，本实用新型所述的低温脱扣点直接设置在压敏电阻芯片上；所述的低温脱扣点与压敏电阻芯片的击穿点的间距小于15～20mm。采用经过“电流向中处理”的压敏电阻芯片，使得它的击穿点不在边沿，从而缩短了击穿点与热脱离点之间的距离。

再进一步的说，本实用新型所述的包封层为不燃绝缘层。

为了便于与其他部件连接，增加本实用新型的实用拓展性，本实用新型所述的壳体的底部的两端分别设置有与外电源连接的外电源接插片。

本实用新型所述的弹性件为压簧、拉簧、扭簧塔形弹簧中的一种或弹性件为块状弹性体。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的脱离电流范围宽，从数mA到100A；脱离速度快，在大电流下比现行多数产品快10倍；安全性好，免起火；可以单独使用，也可以用作电涌保护器(SPD)的芯片，用于抑制雷电过电压，操作过电压和其他浪涌过电压，保护电气和电子装置和设备；在使用电路中，可以省去上游的防止压敏电阻短路的熔断器或空气开关。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的反面结构示意图；

图3是本实用新型热脱离弹开状态示意图；