[发明专利]一种用于压敏电阻的接触装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压敏电阻的接触装置。

背景技术

压敏电阻在现有技术中是已知的。在电路中压敏电阻是一种敏感于电压的电阻。通常为了使高于某一阈值电压的过电压放电，从而防止后续装置的出现过载或损坏。此类过电压的一个示例是由于闪电而出现的电压，因此，压敏电阻被广泛应用。

压敏电阻通常包含粒状金属氧化物，例如，氧化锌和/或氧化铋和/或氧化锰和/或氧化铬和/或碳化硅，该金属氧化物几乎总是以（烧结）陶瓷的形式插入两个平板电极之间以作为电源元件ZL₁、ZL₂。图1示出了一个示例性压敏电阻VAR。压敏电阻VAR在一侧具有第一电源线ZL₁以及在相对侧具有第二电源线ZL₂。

通常地，各个颗粒具有不同的电导率。在相应颗粒边界上（即颗粒的接触点上）形成边界层。可以确定，随着厚度增加，颗粒边界的数量也会增加，因此阈值电压也会增加。如果将电压施加到电源元件ZL1、ZL2，则形成电场。取决于电压，可击穿边界层并且电阻减小。

由于压敏电阻的材料特性，电流的分布和击穿边界层都不是均匀的过程；相反，形成局部电流路径，例如以不同速度达到导电状态的电流路径S1、S2。例如，因为相比于电流路径S2（例如300V），在电流路径S1上需要克服较低的电压（例如200V），所以图1中的电流路径S1比电流路径S2变为导电的速度更快。

由于材料特性以及因为压敏电阻的使用，会出现漏电流。尽管这些漏电流通常非常小，但在某些情况下它们可能引起部件的显著加热，从而导致了火灾。为了克服这个问题，通常使用温度传感器，当超过某一温度时，温度传感器启动开关TS。例如，这在图2有所显示。然而，温度传感器只能用于检测较慢事件。例如，由于所需的和已知的慢热传导性，快速加热（如当施加高电压时出现的快速加热）会导致温度传感器温度上升的大为延迟，因此通常会损坏压敏电阻。这里，选择性通常也是有限的；即仅可切断较小的电流。

例如，由于在一段延长时期内发生的过电压，可出现这样的能量输入，因此引起压敏电阻VAR的互连，此时，网络的短路电流通过压敏电阻放电。在这种情况下，会出现压敏电阻VAR的显著加热并且发生火灾。另外，这种方式可将压敏电阻VAR损坏到压敏电阻爆炸性短路的程度。

通常，压敏电阻VAR都配备有上游熔断器F，上游熔断器的尺寸设置成使得压敏电阻VAR的最大脉冲电流负载Im仍可放电，但是一旦超过最大脉冲电流负载Im，则断开。然而，熔断器的脉冲电流容量总是与高熔断器额定值相关。这就是为什么只有在故障的情况下才相对较晚的出现（起始）短路电流中断。

尽管如此，损坏屡次出现在压敏电阻VAR无法检测上述事件，也就是说，对于出现的太小的电流上游熔断器不能通过热断路TS选择性进行分路。

发明内容

鉴于此背景技术，需要最小化上游熔断器F的熔断器额定值，同时保持最大浪涌承受电流。

本发明的目的在于提供一种用于压敏电阻的接触装置，该接触装置避免了上述问题的出现。

通过权利要求1的特征实现这个目的。优选方案是从属权利要求的主题。

下面参照附图对本发明进行了更详细的描述。

附图说明

图1示出了压敏电阻的基本结构和功能；

图2示出了现有技术压敏电阻的典型电路布置；

图3示出了本发明压敏电阻电路布置；

图4a示出了用于压敏电阻的接触装置示例性示意图；以及

图4b示出了本发明压敏电阻接触装置透视示意图；

图5-9示出了针对不同实施例本发明压敏电阻接触装置侧视剖面图；

图10和图11示出了针对不同实施例压敏电阻接触装置示意图；

图12a示出了本发明根据一个实施例的压敏电阻接触装置示意图；以及

图12b示出了本发明一个实施例的压敏电阻接触装置侧视剖面图；以及

图13示出了根据图5的结构示意图。

参考符号列表:

触点元件KE

压敏电阻VAR、VAR’₁、VAR’₂、VAR’₃、VAR’₄

电连接触点V₁、V₂、...、V_N

电源元件ZL₁、ZL₂

载体材料、电路板 P