[实用新型]一种新型的具有温度保护的压敏电阻器

说明书

本实用新型涉及一种具有温度保护的压敏电阻器或电/浪涌保护器，具体是一种新型的具有温度保护的压敏电阻器，包括压敏电阻芯片，压敏电阻芯片的两侧焊接或压接有第一金属电极层和第二金属电极层，第一金属电极外侧设置有第一金属电极片，第二金属电极层外侧设置有第二金属电极片，第二金属电极片上设置有可脱引脚，可脱引脚与第二金属电极片之间通过合金可熔金属丝相互连接。本新型具有温度保护的压敏电阻中，在压敏电阻芯片一侧金属电极片上设置发热金属引出端，在芯片经受暂态工频浪涌过电压、电流时，金属发热引出端是浪涌电压、电流的必经之路。此时金属电热材料会以最快的速度产生热量，使连接在金属发热引出端和可脱引脚之间的合金可熔金属丝熔化断开，达到安全快速脱离效果。

技术领域

本实用新型涉及一种具有温度保护的压敏电阻器（thermal's metal oxidevaristor,TMOV）或电/浪涌保护器（surge protective device,SPD），具体是一种新型的具有温度保护的压敏电阻器。

背景技术

具有温度保护的压敏电阻器（thermal's metal oxide varistor,TMOV）或电/浪涌保护器（surge protective device,SPD）作为一种比较可靠的保护性元件，被广泛应用在低压配电系统及各种电子设备、仪器仪表、通讯线路中。其核心器件是压敏电阻器（突波吸收器），属于半导体器件。主要功能为当电路中的电压为正常时，其内部压敏电阻芯片呈现非常高的电阻值，为兆欧级，可视为绝缘体。当线路遭受浪涌电压冲击时，电压突增，其会以纳秒级的速度导通，成为一个导体，从而达到将浪涌电压向安全线路泄放作用。但线路中出现暂态长时过载电压时，压敏电阻是无法承受的，最终必将形成短路，容易引起电气火灾。所以必须迅速让其脱离故障线路。所以现有的TMOV或SPD中全部带有热脱离装置或温度保险丝。其脱离电路的基本原理均为：浪涌保护器（TMOV或SPD）内部压敏电阻瓷片在线路遭受暂态过载电压电流时，浪涌保护器内部压敏电阻导通发热时，热量通过压敏电阻两侧的导电金属电极片向外传导至SPD脱焊点或TMOV的合金熔断丝，脱焊点焊锡或熔断点合金熔断丝受热熔化，将其与所连接线路安全分开。

无论是脱焊还是熔断，两种脱离方式均会有以下几种安全隐患和使用弊端：

现象1，在浪涌保护器（TMOV或SPD）内部压敏电阻承受暂态过载电压电流而发热时，热量向外传导时均要经过压敏电阻的金属电极片传导热量。连接脱焊点或合金熔断丝的导体自身不会发热，且同时具有的散热功能。如专利CN203950625U中【0050】所述，熔断点的温度完全依靠压敏电阻劣化时产生的热量向外传导。且熔断点位置不一定正好设置在压敏电阻的最高发热点（劣化点）处， 所以脱离（或熔断）速度受浪涌保护器内部压敏电阻的发热量、发热位置与脱焊点或合金熔断丝的距离，以及发生故障时的环境温度影响很大。

现象2，如果压敏电阻承受较长时间的暂态过载电压，就会发生劣化点（薄弱点）击穿现象。压敏电阻一旦发生击穿，过载电流会全部集中在劣化点处通过，造成只有劣化点发热，劣化点以外部分不再有（或只有少量）电流通过而不发热(或少量发热）。但是实际情况中，设计者无法预知压敏电阻芯片的劣化点位置。如在专利CN203950625U中，如果熔断合金丝所在位置与压敏电阻劣化点位置相对较远，这样就会造成热量向脱离点或熔断点传导的速度较慢，或脱离点达到吸热散热平衡而无法达到脱离温度。又如专利CN103065750A，CN203070855U所述，在压敏电阻上预设击穿点来控制击穿点位置，但是属于故意制造缺陷，一定会破坏产品的负载和通流等其他方面性能，对产品整体性能产生危害，得不偿失。

所以现有SPD或TMOV受芯片质量的控制和选择、产品设计和安装环境温度等影响很大，尤其芯片质量的控制和选择，将大幅提高芯片价格成本。严重影响了浪涌保护器产品的经济性、可靠性和安全性。同时为了是熔断点离压敏电阻更近，也对浪涌保护器的产品设计造成了一定的局限性。

发明内容