專利名稱：碟形熱壓敏儲能過壓吸收器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及碟形熱壓敏儲能過壓吸收器。
背景技術：
一、在以電力為對象的電力電子技術中，功率型半導體器件，如晶閘管等是電能變換的核心器件。這些器件具有體積小、重量輕、容量大、損耗小的特點。由于其擊穿電壓比較接近工作電壓并且熱容量較小，因此承受過電壓過電流的能力較差，短時間的過電壓過電流都可能造成元件損壞。但在實際應用中電感電路的電流變化過快產(chǎn)生的操作浪涌過電壓，如變壓器空載拉間、勵磁繞組拉間或高壓熔斷器熔斷等，這類過電壓通常會對晶間管等功率器件產(chǎn)生致命的損壞。二、在許多大型的工業(yè)控制現(xiàn)場、大型交流接觸器或空氣開關，在斷開感性負載的瞬間，感性負載產(chǎn)生的一個高電位的反向感應電動勢，會使觸點兩端達到正常工作電壓的 5-10倍。擊穿空氣導電拉弧，使觸點材料容易產(chǎn)生高溫燒蝕，影響其使用壽命。三、在許多重點設備的現(xiàn)場防雷器件中，為了保護設備輸入端有較低的殘壓降，不得不選用電壓閥值較低的防雷器。而這類防雷器由于閥值較低而極易在極端天氣頻發(fā)的今天出現(xiàn)故障，不得不頻繁更換，怎樣既能保證較低的殘壓降又能防止較高電壓、較大能量的雷擊傷害，是許多防雷擊專家們正在積極思考的問題。針對以上三個領域的過電壓的狀況，較為普遍的采用阻容吸收回路，壓敏電阻過電壓吸收回路，阻容與壓敏電阻組合的過電壓吸收回路，以及復合型觸點滅弧器件。壓敏電阻過電壓吸收回路的缺點是當壓敏電壓選擇較低時比較容易失效而引起故障，當壓敏電壓選擇較高時，則達不到較好的過電壓防護效果。阻容與壓敏電阻組合的吸收回路比較明顯的缺點是有持續(xù)的導通電流，體積較大，而且持續(xù)時間較長且能夠?qū)㈦娙莩錆M電的瞬態(tài)過電壓，會對器件造成嚴重的損害。復合型觸點滅弧器件的缺點是不能吸收較高能量的電壓。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種過電壓保護能力強、殘壓降低、 使用壽命長、可靠性高、使用方便的過電壓吸收器。為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，包括兩熱敏電阻以及一壓敏電阻，兩熱敏電阻對稱地設置在壓敏電阻的兩側(cè)。作為優(yōu)選，所述熱敏電阻的直徑小于壓敏電阻的直徑。作為優(yōu)選，所述熱敏電阻為PTC熱敏電阻。作為優(yōu)選，所述壓敏電阻為非線性壓敏電阻。作為優(yōu)選，熱敏電阻與壓敏電阻的接觸面上設置有錫漿或銀漿。作為優(yōu)選，還包括陶瓷外殼以及引腳，熱敏電阻以及壓敏電阻封裝于陶瓷外殼內(nèi)， 所述引腳與熱敏電阻電性連接，所述引腳的數(shù)量為二。[0014]作為優(yōu)選，所述陶瓷外殼內(nèi)填充有散熱材料。所述散熱材料為石英砂。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點1、利用壓敏電阻優(yōu)異的非線性特性來吸收器件斷開瞬間的瞬態(tài)高壓，達到過電壓保護能力強的目的；2、利用兩熱敏電阻的雙保險結構，在確保電阻不會受到損害的前提下，極大降低壓敏電阻的壓敏電壓，達到殘壓降低的目的；3、利用兩熱敏電阻良好的熱耦合和石英砂的熱量傳遞及陶瓷外殼的散熱效果，增大了本實用新型的熱容量，達到儲能高的目的；4、獨特的雙保險結構能極大地提升本實用新型的可靠性，其失效的狀態(tài)為 50-100 Ω左右的固定阻值；5、本實用新型較好地解決過電壓保護器件不能簡單并聯(lián)的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量低鉗位電壓的鉗位保護。

圖1為本實用新型實施例的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例的晶閘管過壓保護電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，包括兩熱敏電阻2以及一壓敏電阻1，兩熱敏電阻2對稱地設置在壓敏電阻1的兩側(cè)，所述熱敏電阻2的直徑小于壓敏電阻1的直徑。具體為，兩熱敏電阻2與一壓敏電阻1通過錫漿焊接(也可以是導電銀漿燒結)形成完整的熱耦合接觸面，即熱敏電阻2與壓敏電阻1的接觸面上為錫漿3 (也可以是銀漿)。所述熱敏電阻2為PTC熱敏電阻。所述壓敏電阻1為非線性壓敏電阻。為了使用上的方便，以及增強電壓吸收器的散熱性能，熱敏電阻2以及壓敏電阻1 封裝于陶瓷外殼4內(nèi)，并從中引出兩只引腳5，所述引腳5與熱敏電阻2電性連接。所述陶瓷外殼4內(nèi)填充有散熱材料，所述散熱材料可以是石英砂6(也可以是其他絕緣的散熱材料)。如圖2所示，本實施例的過電壓吸收器在具體的電路中的應用，詳述如下晶閘管過電壓吸收電路，由過電壓吸收器Tl、晶閘管VS1、負載電阻RL構成，過電壓吸收器Tl并接于晶閘管VSl的輸入及輸出端，晶閘管VSl導通時，加在本實施例的過電壓吸收器Tl上的導通電壓極低，過電壓吸收器Tl不起到任何作用，當晶閘管VSl截止時， 加在其輸入及輸出端的截止電壓在反向感應電動勢的作用下能達到正常工作電壓的5-10 倍，此時，過電壓吸收器Tl的非線性壓敏電阻1先工作，阻值降低電流增大，迅速將過電壓鉗位在壓敏電阻1的殘壓降范圍，自身產(chǎn)生熱量傳遞給接觸良好的PTC熱敏電阻2和陶瓷外殼4內(nèi)的石英砂6降低自身溫度，延長使用壽命。與此同時，壓敏電阻1工作時產(chǎn)生的電流也流過兩只緊貼著的PTC熱敏電阻2。在非線性壓敏電阻1工作的最初階段，兩只PTC熱敏電阻2相當于兩個串聯(lián)的限流電阻，降低過壓狀態(tài)下流過壓敏電阻1的電流，并承擔部分分壓的作用(這是本實施例的過電壓吸收器的第一保護階段)。緊接著由W=I2RT產(chǎn)生熱量積聚，當PTC熱敏電阻2本體和周圍石英砂6的溫度高于PTC熱敏電阻2的居里溫度時，串聯(lián)著的兩只PTC熱敏電阻2阻值較大的一只發(fā)生突變，阻值升高2-3個數(shù)量級，此時流過壓敏電阻1的電流急劇減少，達到保護壓敏電阻1的目的(這是本實施例的過電壓吸收器的第二保護階段)。阻值升高的PTC熱敏電阻承擔了大部分的電壓，如果碰到持續(xù)時間長達5-10 秒，電壓超過2KV的瞬態(tài)過電壓，電壓使該熱敏電阻達到熱擊穿點時，該熱敏電阻中的阻值降低，流過電流增大，另一只熱敏電阻阻值迅速增高，承擔分壓保護壓敏的功能(這就是本實施例的過電壓吸收器的第三保護階段)。由于PTC熱敏電阻2有耐壓時間越短而耐壓能力越高的特點，兩PTC熱敏電阻2有保證本實施例的過電壓吸收器能承受持續(xù)時間較長的過電壓，達到雙保險結構的儲能過壓吸收保護效果。此外，本實施例的過電壓吸收器還可以應用于防雷電路中。一般情況下晶閘管的截止過電壓吸收，空氣開關、繼電器觸點滅弧由于時間較短的原因只會涉及本實施例的過電壓吸收器的第一保護階段。重點設備的雷擊防護由于時間的不確定性，才有可能涉及本實施例的過電壓吸收器的第二或第三保護階段。上述實施例只是本實用新型較為優(yōu)選的一種，本領域技術人員在本實用新型的保護范圍內(nèi)作出的簡單變化或替換，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，包括兩熱敏電阻以及一壓敏電阻，兩熱敏電阻對稱地設置在壓敏電阻的兩側(cè)。
2.如權利要求1所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，所述熱敏電阻的直徑小于壓敏電阻的直徑。
3.如權利要求1所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，所述熱敏電阻為PTC 熱敏電阻。
4.如權利要求1所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，所述壓敏電阻為非線性壓敏電阻。
5.如權利要求1所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，熱敏電阻與壓敏電阻的接觸面上設置有錫漿或銀漿。
6.如權利要求1-5任一項所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，還包括陶瓷外殼以及引腳，熱敏電阻以及壓敏電阻封裝于陶瓷外殼內(nèi)，所述引腳與熱敏電阻電性連接，所述引腳的數(shù)量為二。
7.如權利要求6所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，所述陶瓷外殼內(nèi)填充有散熱材料。
8.如權利要求7所述的碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，其特征在于，所述散熱材料為石英砂。
專利摘要本實用新型涉及碟形熱壓敏儲能過壓吸收器，包括兩熱敏電阻以及一壓敏電阻，兩熱敏電阻對稱地設置在壓敏電阻的兩側(cè)。本實用新型具有過電壓保護能力強、殘壓降低、使用壽命長、可靠性高、使用方便的優(yōu)點。
文檔編號H02H9/04GK201966602SQ20112003229
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月29日
發(fā)明者沈朝陽 申請人:深圳市勁陽電子有限公司