具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件、保護(hù)電路和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，包括氧化鋅壓敏電阻體、鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體、第一引腳、第二引腳和第三引腳；所述氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極粘合焊接并連接所述第一引腳，所述氧化鋅壓敏電阻體的第二電極連接所述第二引腳，所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第二電極連接所述第三引腳整合了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻的功能，同時(shí)具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱綜合保護(hù)功能。此外，還提供一種保護(hù)電路和電子設(shè)備。
【專利說(shuō)明】具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件、保護(hù)電路和電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)，特別是涉及一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件、應(yīng)用其的保護(hù)電路和電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]PTC熱敏電阻具有非線性電阻溫度特性，用于各種電子線路中替代傳統(tǒng)的熔斷式保險(xiǎn)絲做過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)。其工作原理是:當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時(shí)，通過(guò)PTC熱敏電阻的電流小于額定電流，PTC熱敏電阻處于常態(tài)阻值很小，不會(huì)影響被保護(hù)電路的正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電流大大超過(guò)額定電流時(shí)，PTC熱敏電阻迅速發(fā)熱并呈高阻態(tài)，使電路處于相對(duì)“斷開(kāi)”狀態(tài)，從而保護(hù)電路不受破壞。當(dāng)故障排除后，PTC熱敏電阻亦自動(dòng)回復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。PTC熱敏電阻在過(guò)流保護(hù)電路中，要使PTC熱敏電阻能夠在高環(huán)境溫度和高工作電壓下正常工作，就必須大幅度提高PTC熱敏電阻的額定工作電流，但其結(jié)果導(dǎo)致PTC熱敏電阻在常溫或低溫時(shí)過(guò)電壓保護(hù)慢或者不保護(hù)的可能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要提供一種在常溫或低溫時(shí)也具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件。此外，還提供一種保護(hù)電路和電子設(shè)備。
[0004]一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，包括氧化鋅壓敏電阻體、鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體、第一引腳、第二引腳和第三引腳；
[0005]所述氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極粘合焊接并連接所述第一引腳，所述氧化鋅壓敏電阻體的第二電極連接所述第二引腳，所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第二電極連接所述第三引腳。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括包封層，所述包封層包封所述氧化鋅壓敏電阻體和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述包封層為有機(jī)硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極通過(guò)錫膏粘合固化焊接。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一引腳、第二引腳和第三引腳均為鍍錫引腳。
[0010]一種保護(hù)電路，包括上述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，所述第一引腳接輸出電壓，所述第二引腳接地，所述第三引腳接輸入電壓。
[0011 ] 一種電子設(shè)備，包括上述的保護(hù)電路。
[0012]上述具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，整合了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻的功能，同時(shí)具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱綜合保護(hù)功能。具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件可以用于變壓器的初級(jí)保護(hù)。
[0013]上述保護(hù)電路和電子設(shè)備，鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體串聯(lián)在電路上，氧化鋅壓敏電阻并聯(lián)在電路上。當(dāng)電路上出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，首先氧化鋅壓敏電阻響應(yīng)電壓導(dǎo)通，同時(shí)鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體因?yàn)楣收想娏饕鸬淖詿嵋约把趸\壓敏電阻體過(guò)電壓時(shí)產(chǎn)生的溫度使鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的電阻值迅速增大從而開(kāi)路，很短時(shí)間內(nèi)承擔(dān)分壓、降流，對(duì)氧化鋅壓敏電阻體及后級(jí)電路進(jìn)行保護(hù)。由于熱敏電阻與壓敏電阻封裝在一起，利用壓敏電阻過(guò)電壓后產(chǎn)生的溫度使熱敏電阻響應(yīng)速度更快，從而達(dá)到更好的保護(hù)效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一個(gè)實(shí)施例的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件示意圖；
[0015]圖2為一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0017]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0018]鈦酸鋇(BaT13)陶瓷是一種優(yōu)良的鐵電材料，在鐵電區(qū)域電阻率不大，在順電區(qū)域電阻率大幅度上升，因而鈦酸鋇系PTC熱敏電阻是一種具有優(yōu)良過(guò)熱過(guò)流性能的PTC熱敏電阻，但其也存在常溫或低溫時(shí)過(guò)電壓保護(hù)慢或者不保護(hù)的可能。
[0019]氧化鋅壓敏電阻具有非線性的伏安特性，用于電子線路中作為防過(guò)壓、防雷擊保護(hù)器件。其工作原理是將壓敏電阻器并接于被保護(hù)的電路上，當(dāng)線路電壓低于壓敏電阻的工作電壓值時(shí)，壓敏電阻器阻值極高，近乎開(kāi)路，因而不會(huì)影響器件或電器設(shè)備的正常工作；當(dāng)電壓瞬間高于某一數(shù)值時(shí)，壓敏電阻器阻值迅速下降，導(dǎo)通大電流，將電壓鉗制在被保護(hù)器件或電器設(shè)備能承受的電壓范圍內(nèi)從而保護(hù)被保護(hù)器件或電器設(shè)備。氧化鋅壓敏電阻在導(dǎo)通時(shí)吸收能量，自身溫度迅速升高，但是壓敏電阻導(dǎo)通時(shí)能吸收的能量是有限的，如果能量過(guò)大將導(dǎo)致壓敏電阻溫度過(guò)高而熱擊穿失效甚至起火爆炸。
[0020]因此，如果可以將氧化鋅壓敏電阻和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻結(jié)合起來(lái)，將會(huì)達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、缺陷抵消的效果。
[0021]一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，包括氧化鋅壓敏電阻體、鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體、第一引腳、第二引腳和第三引腳。
[0022]氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極粘合焊接并連接第一引腳，氧化鋅壓敏電阻體的第二電極連接第二引腳，鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第二電極連接第三引腳。
[0023]上述具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，整合了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻的功能，同時(shí)具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱綜合保護(hù)功能。
[0024]圖1為一個(gè)實(shí)施例的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件示意圖。
[0025]一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，包括氧化鋅壓敏電阻體100、鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200、第一引腳300、第二引腳400、第三引腳500和包封層700，包封層700包封氧化鋅壓敏電阻體100和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200。包封層700可以是有機(jī)硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂，作用在于提高器件穩(wěn)固度。在其他實(shí)施例中，為了使鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200發(fā)揮更好的過(guò)熱保護(hù)作用，可以不需要包封層700，或者只在氧化鋅壓敏電阻體100和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200之間填充有機(jī)硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂提高穩(wěn)固度。
[0026]氧化鋅壓敏電阻體100的第一電極和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200的第一電極通過(guò)錫膏600粘合固化焊接并連接第一引腳300，氧化鋅壓敏電阻體100的第二電極連接第二引腳400，鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200的第二電極連接第三引腳500。具體制作過(guò)程為，在氧化鋅壓敏電阻體100的第一電極和鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200的第一電極通過(guò)錫膏600粘合，然后再過(guò)烘爐熔錫使兩者緊貼焊接在一起。第一引腳300、第二引腳400和第三引腳500可以為鍛錫引腳，提尚器件的可焊接性。
[0027]將鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體與氧化鋅壓敏電阻體合二為一，整合了熱敏電阻與壓敏電阻的功能，同時(shí)具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱綜合保護(hù)功能。當(dāng)電路上出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，首先氧化鋅壓敏電阻響應(yīng)電壓導(dǎo)通，同時(shí)鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體因?yàn)楣收想娏饕鸬淖詿嵋约把趸\壓敏電阻體過(guò)電壓時(shí)產(chǎn)生的溫度使鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的電阻值迅速增大從而開(kāi)路，很短時(shí)間內(nèi)承擔(dān)分壓、降流，對(duì)氧化鋅壓敏電阻體及后級(jí)電路進(jìn)行保護(hù)。
[0028]由于鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻封裝在一起，利用氧化鋅壓敏電阻過(guò)電壓后產(chǎn)生的溫度使鈦酸鋇系PTC熱敏電阻響應(yīng)速度更快，從而達(dá)到更好的保護(hù)效果。在完成過(guò)壓保護(hù)之后，氧化鋅壓敏電阻不參與工作，在氧化鋅壓敏電阻又起到一個(gè)類似于散熱片的作用，適當(dāng)?shù)慕档土蒜佀徜^系PTC熱敏電阻的溫度，降低了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻的電阻值，即降低鈦酸鋇系PTC熱敏電阻的電壓降。
[0029]上述具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件可以有效的解決以下問(wèn)題:
[0030]1、提高氧化鋅壓敏電阻的可靠性，避免氧化鋅壓敏電阻因長(zhǎng)時(shí)間過(guò)壓造成氧化鋅壓敏電阻失效。
[0031]2、加快鈦酸鋇系PTC熱敏電阻的保護(hù)速度，解決鈦酸鋇系PTC熱敏電阻在常溫或低溫下不保護(hù)問(wèn)題。
[0032]3、降低鈦酸鋇系PTC熱敏電阻保護(hù)速度受環(huán)境溫度的影響，解決鈦酸鋇系PTC熱敏電阻在高溫時(shí)誤動(dòng)作問(wèn)題。
[0033]圖2為一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)電路圖。
[0034]一種保護(hù)電路，包括上述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件10，第一引腳300接輸出電壓VOUT，第二引腳400接地，第三引腳500接輸入電壓VIN，第一引腳300和第二引腳400連接被保護(hù)電路20。具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件10的等效電路見(jiàn)圖2，包括壓敏電阻VSR和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC。
[0035]還公開(kāi)一種電子設(shè)備，包括上述的保護(hù)電路。
[0036]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，其特征在于，包括氧化鋅壓敏電阻體、鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體、第一引腳、第二引腳和第三引腳； 所述氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極粘合焊接并連接所述第一引腳，所述氧化鋅壓敏電阻體的第二電極連接所述第二引腳，所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第二電極連接所述第三引腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，其特征在于，還包括包封層，所述包封層包封所述氧化鋅壓敏電阻體和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，其特征在于，所述包封層為有機(jī)娃樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，其特征在于，所述氧化鋅壓敏電阻體的第一電極和所述鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體的第一電極通過(guò)錫膏粘合固化焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，其特征在于，所述第一引腳、第二引腳和第三引腳均為鍍錫引腳。
6.一種保護(hù)電路，其特征在于，包括權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的具有過(guò)壓保護(hù)功能的熱敏器件，所述第一引腳接輸出電壓，所述第二引腳接地，所述第三引腳接輸入電壓。
7.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路。
【文檔編號(hào)】H01C7/02GK204204542SQ201420626512
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】鄧佩佳, 黃禎明, 盧嘉英, 葉維宇, 黃錦強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司