具有過壓保護功能的熱敏器件、保護電路和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種具有過壓保護功能的熱敏器件，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，同時具有過流、過壓、過熱綜合保護功能。此外，還提供一種保護電路和電子設(shè)備。
【專利說明】具有過壓保護功能的熱敏器件、保護電路和電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子技術(shù)，特別是涉及一種具有過壓保護功能的熱敏器件、應(yīng)用其的保護電路和電子設(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)的熔斷式保險絲做過流、過熱保護。其工作原理是:當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時，通過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，不會影響被保護電路的正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時，PTC熱敏電阻迅速發(fā)熱并呈高阻態(tài)，使電路處于相對“斷開”狀態(tài)，從而保護電路不受破壞。當(dāng)故障排除后，PTC熱敏電阻亦自動回復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。PTC熱敏電阻在過流保護電路中，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過電壓保護慢或者不保護的可能。
實用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要提供一種在常溫或低溫時也具有過壓保護功能的熱敏器件。此外，還提供一種保護電路和電子設(shè)備。
[0004]一種具有過壓保護功能的熱敏器件，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]在其中一個實施例中，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]在其中一個實施例中，所述包封層為有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂。
[0008]在其中一個實施例中，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錫膏粘合固化焊接。
[0009]在其中一個實施例中，所述第一引腳、第二引腳和第三引腳均為鍍錫引腳。
[0010]一種保護電路，包括上述的具有過壓保護功能的熱敏器件，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，包括上述的保護電路。
[0012]上述具有過壓保護功能的熱敏器件，整合了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻的功能，同時具有過流、過壓、過熱綜合保護功能。具有過壓保護功能的熱敏器件可以用于變壓器的初級保護。
[0013]上述保護電路和電子設(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)過壓時，首先氧化鋅壓敏電阻響應(yīng)電壓導(dǎo)通，同時鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體因為故障電流引起的自熱以及氧化鋅壓敏電阻體過電壓時產(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路，很短時間內(nèi)承擔(dān)分壓、降流，對氧化鋅壓敏電阻體及后級電路進行保護。由于熱敏電阻與壓敏電阻封裝在一起，利用壓敏電阻過電壓后產(chǎn)生的溫度使熱敏電阻響應(yīng)速度更快，從而達到更好的保護效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為一個實施例的具有過壓保護功能的熱敏器件示意圖；
[0015]圖2為一個實施例的保護電路圖。

【具體實施方式】
[0016]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(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)語與屬于本實用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項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)良過熱過流性能的PTC熱敏電阻，但其也存在常溫或低溫時過電壓保護慢或者不保護的可能。
[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壓、防雷擊保護器件。其工作原理是將壓敏電阻器并接于被保護的電路上，當(dāng)線路電壓低于壓敏電阻的工作電壓值時，壓敏電阻器阻值極高，近乎開路，因而不會影響器件或電器設(shè)備的正常工作；當(dāng)電壓瞬間高于某一數(shù)值時，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器件或電器設(shè)備能承受的電壓范圍內(nèi)從而保護被保護器件或電器設(shè)備。氧化鋅壓敏電阻在導(dǎo)通時吸收能量，自身溫度迅速升高，但是壓敏電阻導(dǎo)通時能吸收的能量是有限的，如果能量過大將導(dǎo)致壓敏電阻溫度過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，將會達到優(yōu)勢互補、缺陷抵消的效果。
[0021]一種具有過壓保護功能的熱敏器件，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]上述具有過壓保護功能的熱敏器件，整合了鈦酸鋇系PTC熱敏電阻與氧化鋅壓敏電阻的功能，同時具有過流、過壓、過熱綜合保護功能。
[0024]圖1為一個實施例的具有過壓保護功能的熱敏器件示意圖。
[0025]一種具有過壓保護功能的熱敏器件，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可以是有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂，作用在于提高器件穩(wěn)固度。在其他實施例中，為了使鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體200發(fā)揮更好的過熱保護作用，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之間填充有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂提高穩(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的第一電極通過錫膏600粘合，然后再過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，同時具有過流、過壓、過熱綜合保護功能。當(dāng)電路上出現(xiàn)過壓時，首先氧化鋅壓敏電阻響應(yīng)電壓導(dǎo)通，同時鈦酸鋇系PTC熱敏電阻體因為故障電流引起的自熱以及氧化鋅壓敏電阻體過電壓時產(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路，很短時間內(nèi)承擔(dān)分壓、降流，對氧化鋅壓敏電阻體及后級電路進行保護。
[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，從而達到更好的保護效果。在完成過壓保護之后，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]上述具有過壓保護功能的熱敏器件可以有效的解決以下問題:
[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時間過壓造成氧化鋅壓敏電阻失效。
[0031]2、加快鈦酸鋇系PTC熱敏電阻的保護速度，解決鈦酸鋇系PTC熱敏電阻在常溫或低溫下不保護問題。
[0032]3、降低鈦酸鋇系PTC熱敏電阻保護速度受環(huán)境溫度的影響，解決鈦酸鋇系PTC熱敏電阻在高溫時誤動作問題。
[0033]圖2為一個實施例的保護電路圖。
[0034]一種保護電路，包括上述的具有過壓保護功能的熱敏器件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連接被保護電路20。具有過壓保護功能的熱敏器件10的等效電路見圖2，包括壓敏電阻VSR和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC。
[0035]還公開一種電子設(shè)備，包括上述的保護電路。
[0036]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有過壓保護功能的熱敏器件，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所述的具有過壓保護功能的熱敏器件，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所述的具有過壓保護功能的熱敏器件，其特征在于，所述包封層為有機娃樹脂或環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓保護功能的熱敏器件，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錫膏粘合固化焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過壓保護功能的熱敏器件，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。
6.一種保護電路，其特征在于，包括權(quán)利要求1?5任一項所述的具有過壓保護功能的熱敏器件，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所述的保護電路。
【文檔編號】H01C7/02GK204204542SQ201420626512
【公開日】2015年3月11日 申請日期: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 申請人:廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司