[发明专利]带熔断器的保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及溶断器和电阻回路在一个衬底上串联连接组成的一种电气保护电路的技术领域。这种保护电路适于用在电信系统的线路接口板上。

背景技术

电信系统的电话线路通常是通过所谓线路接口板的中间媒体与电话局或交换中心连接的，线路接口板的接线作用包括收发话音、监视电话受话器抬离机座的情况和传送电话振铃信号。鉴于线路接口板上装的电路位于紧靠电话线路处，因而须要保护这些电路免受线路上因雷电感应出的电压的影响，并免受供电网路直接短路产生的那类电压的影响。

对过电压保护作用的要求，随国家的不同而不同，这和气候、安装规程等有关。例如，在某些国家，电力电缆和电话电缆装在一个相同的安装沟道中。在这些不合适的环境中，电力线路与电话线路之间可能产生短路。

经电话线路易引入的危险过电压，按下列因素可分成三种不同的类别：

1.雷电感应出的脉冲，最经常的持续时间短于1毫秒，最经常的峰值电压低于2,500伏。

2.电力线路和电话线路之间的短路，电压值在220伏和600伏之间，持续时间达好几小时。

3.供电电压为50伏的电信系统的内部短路，持续时间达数小时。

保护线路免受这些过电压影响所使用的器件有例如气体放电管、热敏电阻和电阻器等。

过电压的种类不同，规定的要求也不同。在第一类过电压(即雷电感应脉冲)情况下，有关电路必须能承受大约100个脉冲而不损坏。在第二类过电压(即电力线路与电话线路之间的短路)情况下，线路接口板上的其中一个元件或电路必须能起熔断器的作用，在电信系统的线路接口板或其它部件未严重损坏之前切断电流通路。有充分热量产生时，起熔断器作用的元件会熔断，将电流通路断开，从而达到所要求的安全保护作用。在第三类过电压(即电信系统供电电路内部短路)情况下，电路元件应能在给定的时限内保持完整无损，但在短路持续较长一段时间后应能引发安全保护功能元件动作。在此情况下，由于引起短路的电流较小，电路元件中产生的热量较少，但若产生热量的时间较长，电路元件会受热到使所要求的安全保护功能元件动作的程度。

大家知道，某些过负荷的情况可用起熔断器作用的电阻器加以解决。美国专利说明书3,978,443提出在衬底上的接线板之间接上一个电阻器作为过载保护器。有足够大的电流流经电阻器时，电阻器和衬底受热。衬底由脆性材料(例如陶瓷材料)制成，因而在高温下碎裂。熔断器构制得使衬底碎裂，从而断开电流通路，起到所要求的安全保护作用。

大家还知道，用小金属片或小钎料合金丝制成熔断器，焊在电阻网路中的两钎焊点之间。金属丝或金属片以低熔点钎料制成为宜。随着电阻网路中衬底被电阻器发出的热量加热，钎料会熔化，收缩到钎料端子上，从而断开电流通路，起到所要求的安全保护作用。

这种解决办法会产生这样一个问题：熔断器中的钎料受热时会氧化。当负荷的特性会使纤料在较长的时间受热而达到很高温度时，钎料就会氧化到足以破坏安全保护功能元件起作用的程度。这是因为钎料周围的氧化皮或氧化膜坚硬得足以阻止熔融的钎料收缩到钎料端子上，从而不能起到所要求的安全保护作用。实际上，这就意味着氧化皮使钎料受热时仍保持其原来的状态。真正的钎料确实会熔化，但由于钎料不收缩，电路也就不会断开。

美国专利说明书4,973,932提出了一种电气熔断器。这种熔断器包括短路熔断器和熔断式断流器。熔断式断流器的一部分被一种热塑性材料覆盖住，过载时热塑性材料渗入熔断器中钎料出现的孔穴中，从而使电流通路因塑料渗入熔断器中而断路。

发明的公开内容

本发明的目的是提供这样一种保护电路，这种保护电路有一个熔断器和一个电阻回路，熔断器起过电压保护作用，不受空气氧化作用的影响，电阻回路与熔断器串联连接，保护电路免受感应脉冲(例如雷电感应脉冲)的影响。上述目的是通过一种熔断式断流器实现的，断流器装有一种钎料，该钎料借助一种高温稳定材料而在高温下不受空气氧化作用的影响，此外还辅以具有电阻回路的熔断器，起吸收感应脉冲中能量的作用，从而使脉冲衰减。

高温稳定材料还具有弱焊剂的性能，因而会使钎料金属在室温下形成的氧化物剥落。高温稳定材料淀积在熔断器上，在钎料合金上形成保护性被覆层。熔断器四周围还形成有围墙式的阻挡层，从而防止高温稳定材料从熔断器周围的部位上脱落。

本发明的一个优点是，熔断器不会氧化，因而成为高度可靠的熔断器。另一优点是，保护电路可集成在电路板上。

现在参照本发明的一个最佳实施例并参看附图更详细地说明本发明的内容。

附图简介