專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電子裝置的溫度保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及電子裝置，具體而言涉及用于保護(hù)電子裝置免受由于極端溫度所導(dǎo)致的損壞的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多電子裝置容易受到極端溫度的損壞，即極冷和/或極熱。極端溫度可能導(dǎo)致電子裝置的各種部件失效。大部分電子裝置必須存儲(chǔ)在預(yù)先限定的溫度存儲(chǔ)范圍之內(nèi)，且應(yīng)當(dāng)只在預(yù)先限定的溫度操作范圍之內(nèi)操作。例如，IXD顯示屏應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在-20°C和80°C 之間的溫度范圍之內(nèi)，且應(yīng)當(dāng)只操作在0°C和50°C的溫度范圍之內(nèi)。電子裝置在這些溫度范圍之外的存儲(chǔ)和/或操作可能導(dǎo)致對(duì)電子裝置的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種電子系統(tǒng)。該電子系統(tǒng)包括電子裝置。電源選擇性地聯(lián)接到電子裝置。電源將電流供應(yīng)至電子裝置。溫度控制開(kāi)關(guān)將電源和電子裝置互連。溫度控制開(kāi)關(guān)可在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。在開(kāi)路位置中時(shí)，阻止電源和電子裝置之間的電流流動(dòng)。在閉合位置中時(shí)，允許電源和所述電子裝置之間的電流流動(dòng)。致動(dòng)器聯(lián)接到溫度控制開(kāi)關(guān)，且可響應(yīng)于溫度的變化而移動(dòng)。所述致動(dòng)器使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)。所述致動(dòng)器被構(gòu)造成將所述溫度控制開(kāi)關(guān)移動(dòng)到所述閉合位置 (在電子裝置附近的溫度落至低臨界溫度之下時(shí))和所述開(kāi)路位置(在所述電子裝置附近的溫度上升到高臨界溫度之上時(shí))中的至少一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)了一種電子系統(tǒng)。所述電子系統(tǒng)包括電子裝置。電源選擇性地聯(lián)接到電子裝置。電源將電流供應(yīng)給電子裝置。溫度控制開(kāi)關(guān)將電源和電子裝置互連。溫度控制開(kāi)關(guān)可在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。在開(kāi)路位置中時(shí)，阻止電源和電子裝置之間的電流流動(dòng)。在閉合位置中時(shí)，允許電源和所述電子裝置之間的電流流動(dòng)。致動(dòng)器聯(lián)接到溫度控制開(kāi)關(guān)，且可響應(yīng)于溫度的變化而移動(dòng)。致動(dòng)器使溫度控制開(kāi)關(guān)在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。致動(dòng)器被構(gòu)造成用于在電子裝置附近的溫度落到該電子裝置的低臨界溫度之下或者上升到該電子裝置的高臨界溫度之上時(shí)移動(dòng)溫度控制開(kāi)關(guān)。致動(dòng)器包括形狀記憶合金，所述形狀記憶合金在低臨界溫度和高臨界溫度中的一個(gè)處轉(zhuǎn)變以改變形狀，從而使溫度控制開(kāi)關(guān)在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。相應(yīng)地，致動(dòng)器的形狀記憶合金既感測(cè)電子裝置附近的環(huán)境溫度，也發(fā)生轉(zhuǎn)變(即改變形狀)，以在達(dá)到低臨界溫度和高臨界溫度中的一個(gè)時(shí)致動(dòng)溫度控制開(kāi)關(guān)。低臨界溫度是低于該溫度時(shí)電子裝置便容易由于凍結(jié)而損壞的溫度。高臨界溫度是高于該溫度時(shí)電子裝置便容易由于過(guò)熱而損壞的溫度。當(dāng)電子裝置附近的環(huán)境溫度落到低臨界溫度之下時(shí)， 致動(dòng)器可以閉合溫度控制開(kāi)關(guān)以允許電流在電源和電子裝置之間流動(dòng)，由此利用電流加熱電子裝置，從而最小化極冷溫度對(duì)電子裝置的損壞。當(dāng)電子裝置附近的環(huán)境溫度上升到高臨界溫度之上時(shí)，致動(dòng)器可以使溫度控制開(kāi)關(guān)開(kāi)路以防止電流在電源和電子裝置之間流動(dòng)，由此允許電子裝置冷卻，這最小化了極高溫度對(duì)電子裝置的損壞。本發(fā)明還包括以下方案 方案1. 一種電子系統(tǒng)，包括 電子裝置；
電源，所述電源選擇性地聯(lián)接到所述電子裝置，用于將電流供給至所述電子裝置； 溫度控制開(kāi)關(guān)，所述溫度控制開(kāi)關(guān)將所述電源和所述電子裝置互連，并且能夠在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)，所述開(kāi)路位置在所述電源和所述電子裝置之間阻止電流流動(dòng)， 所述閉合位置在所述電源和所述電子裝置之間允許電流流動(dòng)；以及
致動(dòng)器，所述致動(dòng)器聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)，并且能夠響應(yīng)于溫度的變化而移動(dòng)，以便使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)，其中所述致動(dòng)器被構(gòu)造成將所述溫度控制開(kāi)關(guān)移動(dòng)到所述閉合位置和所述開(kāi)路位置的至少一個(gè)中，其中，在所述電子裝置附近的溫度落到所述電子裝置的低臨界溫度之下時(shí)移動(dòng)到所述閉合位置，而在所述電子裝置附近的溫度上升到所述電子裝置的高臨界溫度之上時(shí)移動(dòng)到所述開(kāi)路位置。方案2.根據(jù)方案1所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括形狀記憶合金。方案3.根據(jù)方案2所述的電子系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金在所述低臨界溫度和所述高臨界溫度中的至少一個(gè)下轉(zhuǎn)變以改變形狀，從而使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)。方案4.根據(jù)方案3所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器與所述電子裝置的溫度敏感部分相鄰設(shè)置，所述電子裝置的溫度敏感部分易受到來(lái)自所述低臨界溫度之下和所述高臨界溫度之上的溫度的損壞。方案5.根據(jù)方案2所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)的第一端和附接到錨定點(diǎn)的第二端。方案6.根據(jù)方案5所述的電子系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金相對(duì)于所述錨定點(diǎn)膨脹和收縮，以使所述致動(dòng)器的所述第一端移動(dòng)。方案7.根據(jù)方案5所述的電子系統(tǒng)，其中，所述錨定點(diǎn)是電絕緣的。方案8.根據(jù)方案2所述的電子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電阻器，所述電阻器設(shè)置在所述溫度控制開(kāi)關(guān)和所述電子裝置之間。方案9.根據(jù)方案1所述的電子系統(tǒng)，其中，所述電子裝置包括LCD顯示器和電池中的一種。方案10.根據(jù)方案1所述的電子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱元件，所述加熱元件當(dāng)所述溫度控制開(kāi)關(guān)處于所述開(kāi)路位置中時(shí)聯(lián)接到所述電源，且構(gòu)造成加熱所述電子裝置。方案11.根據(jù)方案1所述的電子系統(tǒng)，其中，所述電子裝置和所述電源均接地。方案12. —種電子系統(tǒng)，包括 電子裝置；
電源，所述電源選擇性地聯(lián)接到所述電子裝置，用于將電流供給至所述電子裝置； 溫度控制開(kāi)關(guān)，所述溫度控制開(kāi)關(guān)將所述電源和所述電子裝置互連，并且能夠在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)，所述開(kāi)路位置在所述電源和所述電子裝置之間阻止電流流動(dòng)， 所述閉合位置在所述電源和所述電子裝置之間允許電流流動(dòng)；以及
致動(dòng)器，所述致動(dòng)器聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)，并且能夠響應(yīng)于所述電子裝置附近的溫度改變而移動(dòng)，以便使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)，其中所述致動(dòng)器被構(gòu)造成用于當(dāng)所述電子裝置附近的溫度落到所述電子裝置的低臨界溫度之下或者上升到所述電子裝置的高臨界溫度之上時(shí)移動(dòng)所述溫度控制開(kāi)關(guān)；
其中所述致動(dòng)器包括形狀記憶合金，所述形狀記憶合金在所述低臨界溫度和所述高臨界溫度中的一個(gè)下轉(zhuǎn)變以改變形狀，從而使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)。方案13.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器與所述電子裝置的溫度敏感部分相鄰設(shè)置，所述電子裝置的溫度敏感部分易受到來(lái)自所述低臨界溫度之下和所述高臨界溫度之上的溫度的損壞。方案14.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)的第一端和附接到錨定點(diǎn)的第二端。方案15.根據(jù)方案14所述的電子系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金相對(duì)于所述錨定點(diǎn)膨脹和收縮，以使所述致動(dòng)器的所述第一端移動(dòng)。方案16.根據(jù)方案14所述的電子系統(tǒng)，其中，所述錨定點(diǎn)是電絕緣的。方案17.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電阻器，所述電阻器設(shè)置在所述溫度控制開(kāi)關(guān)和所述電子裝置之間。方案18.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱元件，所述加熱元件當(dāng)所述溫度控制開(kāi)關(guān)處于所述開(kāi)路位置中時(shí)聯(lián)接到所述電源，并且構(gòu)造成用于加熱所述電子裝置。方案19.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器響應(yīng)于所述電子裝置附近的溫度落到所述低臨界溫度之下而將所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)到所述閉合位置中，以允許電流流到所述電子裝置。方案20.根據(jù)方案12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器響應(yīng)于所述電子裝置附近的溫度上升到所述高臨界溫度之上而將所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)到所述開(kāi)路位置中，以阻止電流流到所述電子裝置。當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，從以下對(duì)實(shí)施本發(fā)明所用的最佳模式的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得相當(dāng)明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，其中相同的附圖標(biāo)記指示對(duì)應(yīng)的部件，總體上以20示出電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)20包括電子裝置22，電子裝置22對(duì)極冷溫度和/或極高溫度敏感，和/或容易受到來(lái)自極冷溫度和/或極高溫度的損壞。具體而言，至少電子裝置22的溫度敏感部分對(duì)極冷溫度和/或者極高溫度敏感，和/或容易受到來(lái)自極冷溫度和/或極高溫度的損壞。電子裝置22可以包括但不限于IXD顯示器、電池、手機(jī)(或蜂窩電話(huà))、便攜式音樂(lè)裝置、照相機(jī) (或攝像機(jī))中的一種，或者包括但不限于具有可能受極冷溫度損壞的溫度敏感部分的一些其他電子裝置22。
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電子系統(tǒng)20還包括電源24。電源M選擇性地聯(lián)接到電子裝置22，用于將電流供應(yīng)給電子裝置22。電源M可以包括電池、發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)、或者任何其他適當(dāng)?shù)碾娫?。電子裝置22和電源M兩者均是接地的。電子系統(tǒng)20還包括溫度控制開(kāi)關(guān)沈。溫度控制開(kāi)關(guān)沈?qū)㈦娫碝和電子裝置22 互連。溫度控制開(kāi)關(guān)沈可在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。當(dāng)在開(kāi)路位置中時(shí)，溫度控制開(kāi)關(guān)沈在電源M和電子裝置22之間阻止電流流動(dòng)。當(dāng)處于閉合位置中時(shí)，溫度控制開(kāi)關(guān) 26在電源M和電子裝置22之間允許電流流動(dòng)。溫度控制開(kāi)關(guān)沈可以包括特別適用于特定電子裝置22的任何適當(dāng)類(lèi)型、尺寸和/或構(gòu)造的電子開(kāi)關(guān)。電子系統(tǒng)20還包括致動(dòng)器28。致動(dòng)器28聯(lián)接到溫度控制開(kāi)關(guān)沈，并且可以響應(yīng)于溫度變化而移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，溫度控制開(kāi)關(guān)沈和致動(dòng)器觀可以是分立部件，或者可替代地，可以一體形成為單個(gè)部件。致動(dòng)器觀使溫度控制開(kāi)關(guān)沈在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。具體而言，當(dāng)構(gòu)造成保護(hù)電子裝置免受極冷溫度時(shí)，致動(dòng)器觀在電子裝置22附近的溫度落到低臨界溫度之下時(shí)將溫度控制開(kāi)關(guān)26移動(dòng)到閉合位置中，并且在電子裝置22附近的溫度上升到低臨界溫度之上時(shí)將溫度控制開(kāi)關(guān)26移動(dòng)到開(kāi)路位置中。當(dāng)致動(dòng)器觀被構(gòu)造成保護(hù)電子裝置22免受極高溫度時(shí)，致動(dòng)器觀在電子裝置22附近的溫度上升到高臨界溫度之上時(shí)將溫度控制開(kāi)關(guān)沈移動(dòng)到開(kāi)路位置中，并且在電子裝置22附近的溫度落到高臨界溫度之下時(shí)將溫度控制開(kāi)關(guān)26移動(dòng)到閉合位置中。低臨界溫度和高臨界溫度是致動(dòng)器觀可以移動(dòng)溫度控制開(kāi)關(guān)沈的溫度。低臨界溫度被設(shè)定成高于這樣的溫度，即當(dāng)?shù)陀谠摐囟葧r(shí)，電子裝置22或者至少電子裝置22中容易受到來(lái)自極冷溫度的損壞的部分就可能被寒冷的溫度損壞。低臨界溫度依賴(lài)于特定的電子裝置22，并且隨著特定的電子裝置22而變化。但是，應(yīng)當(dāng)理解，低臨界溫度可以限定為等于或者低于5°C的溫度。但是，低臨界溫度可以變化到上述的5°C水平之上或之下，并且取決于特定的電子裝置22。因此，應(yīng)當(dāng)理解，低臨界溫度高于電子裝置22可能由極冷損壞的溫度，以便確保致動(dòng)器觀在電子裝置22的溫度落到可能損壞電子裝置22的水平之前便接合溫度控制開(kāi)關(guān)26。這樣，低臨界溫度可以設(shè)定成在電子裝置22可能被極冷損壞的溫度之上大約2-5 °C的值。高臨界溫度被設(shè)定成低于這樣的溫度，即當(dāng)高于該溫度時(shí)，電子裝置22或者至少電子裝置22中容易受到來(lái)自極高溫度的損壞的部分就可能被高溫?fù)p壞。高臨界溫度依賴(lài)于特定的電子裝置22，并且隨著特定的電子裝置22而變化。但是，應(yīng)當(dāng)理解，高臨界溫度可以限定為等于或者高于45°C的溫度。但是，高臨界溫度可以變化到上述的45°C水平之上或之下，并且取決于特定的電子裝置22。因此，應(yīng)當(dāng)理解，高臨界溫度低于電子裝置22可能由極熱損壞的溫度，以便確保致動(dòng)器觀在電子裝置22的溫度上升到可能損壞電子裝置 22的水平之前便接合溫度控制開(kāi)關(guān)26。這樣，高臨界溫度可以設(shè)定成電子裝置22可能被極熱損壞的溫度之下大約2-5°C的值。為了確保致動(dòng)器觀感測(cè)緊鄰在易受到來(lái)自極冷或者極熱溫度損壞的電子裝置22 的溫度敏感部分附近處的環(huán)境溫度，致動(dòng)器觀與電子裝置22的溫度敏感部分相鄰設(shè)置，用于感測(cè)溫度敏感部分附近的溫度。優(yōu)選地，致動(dòng)器觀定位在電子裝置22的溫度敏感部分附近，處在相對(duì)于電子裝置22而言最可能遭受最冷環(huán)境溫度和/或最熱環(huán)境溫度的區(qū)域中。當(dāng)構(gòu)造成防御極冷溫度時(shí)，致動(dòng)器28感測(cè)電子裝置22的溫度敏感部分附近的溫度，并且在電子裝置22的溫度落到低臨界溫度之下且損壞電子裝置22之前，在低臨界溫度下將所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)到閉合位置中。當(dāng)處于閉合位置中時(shí)，電流從電源M流到電子裝置22以加熱電子裝置22，由此防止極冷溫度對(duì)電子裝置22的損壞。應(yīng)當(dāng)理解，致動(dòng)器觀可以替代性地在溫度落到低臨界溫度之下時(shí)將溫度控制開(kāi)關(guān)沈移動(dòng)到開(kāi)路位置中。在這樣的構(gòu)造中，防止電子裝置22在低臨界溫度時(shí)或者在低臨界溫度之下操作，由此防止在低臨界溫度時(shí)或者在低臨界溫度之下操作電子裝置22所導(dǎo)致的損壞。當(dāng)構(gòu)造成防御極高溫度時(shí)，致動(dòng)器觀感測(cè)電子裝置22的溫度敏感部分附近的溫度，并且在電子裝置22的溫度上升到高臨界溫度之上且損壞電子裝置22之前，在高臨界溫度下將所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)到開(kāi)路位置中。當(dāng)處于開(kāi)路位置中時(shí)，溫度控制開(kāi)關(guān)26阻止電流在電源M和電子裝置22之間流動(dòng)，由此允許電子裝置22冷卻，從而防止過(guò)熱對(duì)電子裝置22的損壞。致動(dòng)器28包括形狀記憶合金30。形狀記憶合金30的特性將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。 形狀記憶合金30在低臨界溫度下或者高臨界溫度下轉(zhuǎn)變形狀，以便使溫度控制開(kāi)關(guān)沈在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。因此，形狀記憶合金30依賴(lài)于低臨界溫度和高臨界溫度。 如此處所描述的，形狀記憶合金30既用作感測(cè)電子裝置22附近環(huán)境溫度的傳感器，也用作用于移動(dòng)溫度控制開(kāi)關(guān)沈的致動(dòng)器觀的一體部分。如圖1中所描述的那樣，致動(dòng)器觀包括聯(lián)接到溫度控制開(kāi)關(guān)沈的第一端32和附接到錨定點(diǎn)36的第二端34。錨定點(diǎn)36可以包括任何牢固地固定位置，例如但不限于電子裝置22的殼體。形狀記憶合金30相對(duì)于錨定點(diǎn)36膨脹或者收縮以移動(dòng)致動(dòng)器觀的第一端32。因而，由于形狀記憶合金30膨脹和收縮時(shí)錨定點(diǎn)36的位置保持固定，所以形狀記憶合金30的第一端32相對(duì)于錨定點(diǎn)36移動(dòng)。形狀記憶合金30的第一端32的運(yùn)動(dòng)使得開(kāi)關(guān)在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。錨定點(diǎn)36是電絕緣的，以確保沒(méi)有電流流經(jīng)形狀記憶合金30，因?yàn)檫@將不利地影響形狀記憶合金30正確感測(cè)環(huán)境溫度的能力。應(yīng)當(dāng)理解，致動(dòng)器28和其形狀記憶合金30可以構(gòu)造成任何合適的形狀、尺寸、取向或者構(gòu)造，并且能夠以如此處所示或者所述方式之外的方式操作。相應(yīng)地，應(yīng)當(dāng)理解，致動(dòng)器觀應(yīng)當(dāng)被寬廣地解釋成包括了具有形狀記憶合金30的任何適當(dāng)裝置，其中形狀記憶合金30能夠使溫度控制開(kāi)關(guān)沈在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)。電子系統(tǒng)20還可以包括電阻器38。電阻器38設(shè)置在溫度控制開(kāi)關(guān)沈和電子裝置22之間。電阻器38可以包括用于在電源M和電子裝置22之間限制電流流動(dòng)的任何合適的電阻器38。電阻器38的尺寸被設(shè)定成只允許足夠的電流流到電子裝置22以加熱電子裝置22，從而保持電子裝置22免于凍結(jié)，但是不應(yīng)當(dāng)允許足夠的電流通過(guò)以允許電子裝置 22操作，由此保存能量。電子系統(tǒng)20可以進(jìn)一步包括加熱元件39。在溫度控制開(kāi)關(guān)沈處于閉合位置中時(shí)，加熱元件39聯(lián)接到電源M。相應(yīng)地，當(dāng)溫度控制開(kāi)關(guān)沈處于閉合位置中時(shí)，電流可以流到加熱元件39。加熱元件39被構(gòu)造成和定位成加熱電子裝置22。這樣，加熱元件39可以設(shè)置在電子裝置22之內(nèi)或者與電子裝置22相鄰。加熱元件39可以包括能夠在從電源 M接收到電流時(shí)產(chǎn)生熱的任何裝置。電子裝置20還可以包括通/斷(on/off)開(kāi)關(guān)40。通/斷開(kāi)關(guān)40聯(lián)接到電源M 和電子裝置22，從而使電源M和電子裝置22互連。通/斷開(kāi)關(guān)40被構(gòu)造成開(kāi)啟和關(guān)閉電子裝置22。通/斷開(kāi)關(guān)40可以包括適于啟用電子裝置22的任何合適的開(kāi)關(guān)。通/斷開(kāi)關(guān)40可在“通”位置和“斷”位置之間移動(dòng)，所述“通”位置用于對(duì)電子裝置22供電，而所述“斷”位置則將電子裝置22與電源M斷開(kāi)。當(dāng)處于“通”位置中時(shí)，電流從電源M流經(jīng)通/斷開(kāi)關(guān)40，且旁路繞過(guò)溫度控制開(kāi)關(guān)26。因此，應(yīng)當(dāng)理解，通/斷開(kāi)關(guān)40不影響致動(dòng)器觀和/或溫度控制開(kāi)關(guān)沈的操作。電子系統(tǒng)20還可以包括控制器42。控制器42可以包括計(jì)算機(jī)、處理器等，并且構(gòu)造成控制電子裝置22的操作。如此處所顯示的，控制器42通過(guò)通/斷開(kāi)關(guān)40供能。但是，應(yīng)當(dāng)理解，控制器42可以由某種其他電源來(lái)供能。取決于合金成分和處理歷史，適當(dāng)?shù)男螤钣洃浐辖鹂梢跃哂袉蜗蛐螤钣洃浶Ч?固有(intrinsic)雙向效果、或非固有(extrinsic)雙向形狀記憶效果。在形狀記憶合金中所發(fā)生的兩相通常稱(chēng)為馬氏體相和奧氏體相。馬氏體相是形狀記憶合金的相對(duì)軟且容易變形的相，通常在較低溫度下存在。作為形狀記憶合金的更堅(jiān)固的相的奧氏體相則在較高溫度下發(fā)生。由具有單向形狀記憶效果的形狀記憶合金成分所形成的形狀記憶材料不會(huì)自動(dòng)重組，并且依賴(lài)于形狀記憶材料的設(shè)計(jì)，將可能需要外部機(jī)械力來(lái)使先前具有的形狀取向重組。具有固有形狀記憶效果的形狀記憶材料是由本身將自動(dòng)重組的形狀記憶合金成分來(lái)制造的。加熱時(shí)形狀記憶合金記住其高溫形式的溫度可以通過(guò)合金成分中的稍微改變以及通過(guò)熱處理來(lái)加以調(diào)整。例如，在鎳鈦形狀記憶合金中，所述溫度可以從大約100°c之上改變到大約-100°C之下。形狀恢復(fù)過(guò)程發(fā)生在僅幾度的范圍上，并且取決于所需的應(yīng)用和合金成分，轉(zhuǎn)變的開(kāi)始或者結(jié)束可以控制成一兩度之內(nèi)。形狀記憶合金的機(jī)械特性在跨越其轉(zhuǎn)變的溫度范圍上發(fā)生很大變化，這通常提供了具有形狀記憶效果以及高阻尼容量的形狀記憶材料。形狀記憶合金的內(nèi)在高阻尼容量能夠被用于進(jìn)一步增加能量吸收特性。適當(dāng)?shù)男螤钣洃浐辖鸩牧习ǖ幌抻阪団伝辖?、銦鈦基合金、鎳鋁基合金、 鎳鎵基合金、銅基合金(例如銅鋅合金、銅鋁合金、銅-金、以及銅錫合金)、金鎘基合金、銀鎘基合金、銦鎘基合金、錳銅基合金、鐵鉬基合金、鐵鈀基合金，等等。合金可以是二元的、三元的、或者任何更高階的，只要合金成分具有形狀記憶效果便可，例如在形狀取向以及阻尼容量中的改變，等等。例如，能夠從Siape Memory Applications公司處商業(yè)獲得商標(biāo)為 NITIN0L的鎳鈦基合金。形狀記憶合金30通過(guò)暴露于電子裝置22周?chē)沫h(huán)境溫度而被激活。因此，當(dāng)致動(dòng)器洲被構(gòu)造成防御寒冷溫度時(shí)，從低臨界溫度之上到低臨界溫度之下的溫度降低激活形狀記憶合金30以使形狀轉(zhuǎn)變。相似地，從低臨界溫度之下到低臨界溫度之上的溫度增高也可以激活形狀記憶合金30以使形狀轉(zhuǎn)變。當(dāng)致動(dòng)器觀被構(gòu)造成防御高溫時(shí)，從高臨界溫度之下到高臨界溫度之上的溫度增高激活形狀記憶合金30以使形狀轉(zhuǎn)變。相似地，從高臨界溫度之上到高臨界溫度之下的溫度降低也可以激活形狀記憶合金30以使形狀轉(zhuǎn)變。另外，致動(dòng)器觀可以包括偏置裝置，以便響應(yīng)于電子裝置22附近的環(huán)境溫度從低臨界溫度之下上升到低臨界溫度之上，或者響應(yīng)于電子裝置22附近的環(huán)境溫度從高臨界溫度之上落到高臨界溫度之下，將致動(dòng)器觀移動(dòng)回到初始位置。盡管已經(jīng)對(duì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式詳細(xì)地進(jìn)行了描述，但是熟悉本發(fā)明涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)到用于實(shí)施本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電子系統(tǒng)，包括電子裝置；電源，所述電源選擇性地聯(lián)接到所述電子裝置，用于將電流供給至所述電子裝置；溫度控制開(kāi)關(guān)，所述溫度控制開(kāi)關(guān)將所述電源和所述電子裝置互連，并且能夠在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)，所述開(kāi)路位置在所述電源和所述電子裝置之間阻止電流流動(dòng)， 所述閉合位置在所述電源和所述電子裝置之間允許電流流動(dòng)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)，并且能夠響應(yīng)于溫度的變化而移動(dòng)，以便使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)，其中所述致動(dòng)器被構(gòu)造成將所述溫度控制開(kāi)關(guān)移動(dòng)到所述閉合位置和所述開(kāi)路位置的至少一個(gè)中，其中，在所述電子裝置附近的溫度落到所述電子裝置的低臨界溫度之下時(shí)移動(dòng)到所述閉合位置，而在所述電子裝置附近的溫度上升到所述電子裝置的高臨界溫度之上時(shí)移動(dòng)到所述開(kāi)路位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括形狀記憶合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金在所述低臨界溫度和所述高臨界溫度中的至少一個(gè)下轉(zhuǎn)變以改變形狀，從而使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器與所述電子裝置的溫度敏感部分相鄰設(shè)置，所述電子裝置的溫度敏感部分易受到來(lái)自所述低臨界溫度之下和所述高臨界溫度之上的溫度的損壞。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)的第一端和附接到錨定點(diǎn)的第二端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子系統(tǒng)，其中，所述形狀記憶合金相對(duì)于所述錨定點(diǎn)膨脹和收縮，以使所述致動(dòng)器的所述第一端移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子系統(tǒng)，其中，所述錨定點(diǎn)是電絕緣的。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電阻器，所述電阻器設(shè)置在所述溫度控制開(kāi)關(guān)和所述電子裝置之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子系統(tǒng)，其中，所述電子裝置包括LCD顯示器和電池中的一種。
10.一種電子系統(tǒng)，包括電子裝置；電源，所述電源選擇性地聯(lián)接到所述電子裝置，用于將電流供給至所述電子裝置；溫度控制開(kāi)關(guān)，所述溫度控制開(kāi)關(guān)將所述電源和所述電子裝置互連，并且能夠在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)，所述開(kāi)路位置在所述電源和所述電子裝置之間阻止電流流動(dòng)， 所述閉合位置在所述電源和所述電子裝置之間允許電流流動(dòng)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器聯(lián)接到所述溫度控制開(kāi)關(guān)，并且能夠響應(yīng)于所述電子裝置附近的溫度改變而移動(dòng)，以便使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)，其中所述致動(dòng)器被構(gòu)造成用于當(dāng)所述電子裝置附近的溫度落到所述電子裝置的低臨界溫度之下或者上升到所述電子裝置的高臨界溫度之上時(shí)移動(dòng)所述溫度控制開(kāi)關(guān)；其中所述致動(dòng)器包括形狀記憶合金，所述形狀記憶合金在所述低臨界溫度和所述高臨界溫度中的一個(gè)下轉(zhuǎn)變以改變形狀，從而使所述溫度控制開(kāi)關(guān)在所述開(kāi)路位置和所述閉合位置之間移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電子裝置的溫度保護(hù)系統(tǒng)。具體地，提供了一種電子系統(tǒng)，其包括電子裝置、電源和溫度控制開(kāi)關(guān)。具有形狀記憶合金的致動(dòng)器附接到溫度控制開(kāi)關(guān)，并且使溫度控制開(kāi)關(guān)在開(kāi)路位置和閉合位置之間移動(dòng)，所述開(kāi)路位置在電源和電子裝置之間阻止電流流動(dòng)，所述閉合位置在電源和電子裝置之間允許電流流動(dòng)。形狀記憶合金在環(huán)境溫度落到低臨界溫度之下或者上升到高臨界溫度之上時(shí)轉(zhuǎn)變以便改變形狀，從而將溫度控制開(kāi)關(guān)相應(yīng)移動(dòng)到允許電流流至電子裝置的閉合位置或者阻止電流流至所述電子裝置的開(kāi)路位置中的一個(gè)中。
文檔編號(hào)H02H5/04GK102195272SQ20111003618
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者N·L·約翰遜, N·W·平托四世, P·W·亞歷山大 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司