专利名称：抗浪涌电流保险丝的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路过电流保护装置，尤其是一种当限流保险丝在回路出现浪涌电流时不被损坏的新型保险丝。
限流保险丝是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。限流保险丝为保护不同特性的电路，通常被分为快速熔断、中速熔断和慢速熔断三类。
保险丝所保护的回路中常常会出现时间短暂的大电流，这种电流出现的时间很短不会对系统或其它器件造成损坏，所以不需要也不允许电路中的保险丝动作(熔断)。这种情况下通常选用慢速熔断保险丝，且完全依赖于慢速熔断保险丝的延时熔断作用，并没有在电路中采取其它结构与措施对保险丝进行保护。如果电路中出现了时间更短的幅值更大的，也不会对电路系统或其它器件造成损坏的电流时，往往保险丝自身已经熔断形成开路。它只能对短时间低幅值的过电流有“抵抗”作用，而无法承受短时间高幅值的过电流(浪涌电流或脉冲电流)。
随着电子电器工业和通讯业的发展，具有浪涌电流的电路越来越多，要求保险丝抗浪涌的峰值也越来越高，仅仅采用提高保险丝承受电流的能力已不能解决问题，因为过高的提升保险丝承受电流的能力将导致保险丝失去对电路的保护功能。
本实用新型的目的，首先是在传统保险丝所处的回路中增加一个LC保护电路，在出现浪涌电流情况下对保险丝进行保护；其次是将这个保护电路与保险丝设计成一体的装置，使电路系统仍保持原有的紧凑性。
为实现上述设计目的，本实用新型的技术方案是该保险丝保护电路由传统保险熔断丝、电感线圈和电容构成，电感线圈与熔断丝串接，电容跨接方式并联在电感线圈与熔断丝的两端。如附
图1所示，I II点连接的是电感L；II III点连接的是保险丝F；I III点连接的是电容C。由于电感具有“隔交流通直流”的特性，它不允许流过自身的电流发生跃变。电容具有“隔直流通交流”的特性，它不允许自身两端的电压发生跃变。所以，当直流工作电流由I点(或III点)流向III点(或I点)时，电感呈短接状态，电容呈开路状态，电流经II点流向III点(或I点)。若电路中的电流意外地增大到保险丝动作而断开，II III开路，则电流无法从I点流向III点(或III点流向I点)，从这里可以看出传统的电路系统中增加了本实用新型的保护电路，不会影响保险丝正常功能的发挥。当电路中出现浪涌电流时，因浪涌电流的特性属高频交流，所以电感对跃变的高频交流呈开路状态，电容则呈短接状态，浪涌电流直接经电容由I点流向III点(或III点流向I点)而不经过II点，IIIII间的保险丝不受浪涌电流的冲击，从而起到了对保险丝的保护作用，本实用新型的第一个设计目的得以实现。
在非直流的电路中，只要根据电路的工作电源频率及可预见到的脉冲电流的宽度(脉冲的频率)，适当选择电感量及电容量的大小，使之形成脉冲电流经电感受阻经电容短接，正常频率的工作电流经电容受阻经电感短接特性的电路，并保证增加了电容与电感后不造成系统参数的改变。因为电感量与电容量的选择为电路设计人员早已熟知的技术，也非本发明的内容，所以不在此处过多讨论。
为实现上述第二个设计目的，本实用新型技术方案是该保险丝由螺旋圈状电感特性熔体、管状电容、空心绝缘管、绝缘芯体、金属端子构成，管状电容的电极板和绝缘箔膜间隔按顺序叠在一起并裹敷在空心绝缘管的外圆柱面上，电感特性螺旋圈状熔体缠绕于绝缘芯体上，电感性熔体的主体部分以中心对称的方式安装于管状电容内部，其两端留有一定长度的直体引出线，引出线与该保险丝两端的金属端子呈电连接。
在上述结构设计方案中，将保险丝的熔体制做成螺旋圈状，使之成为等效的电感与保险丝串联。以两片矩形金属箔与两片矩形绝缘箔膜相互隔开叠成四层，并曲卷成圆形管状电容，以胶粘剂将它们固定。其中两片金属箔充当电容两个极板，绝缘箔膜为隔开极板的绝缘材料，绝缘箔膜的长与宽略大于金属箔的长与宽，以确保绝缘的作用。取绝缘箔膜的宽度为管状电容的管长，将两片金属箔的宽度边缘分别对齐绝缘箔膜宽度方向的边缘，再曲卷成圆管，使得圆管的两个端面的任一端面只露出一片金属箔的边缘，这样就可利用圆管的两个端面作为电容两个极的引出部分。若在引出部分焊接上外部电极端子，它就成了一个可以使用的圆形管状电容。在焊接外部电极之前，将螺旋圈状的电感性熔体装入电容的圆管内，并将它们在圆管端面上并联焊接，然后再焊接上外部电极端子，使之形成管状保险丝的外形。此结构设计方案是实现本实用新型设计目的的典型装置。在实际应用中，以改变熔体截面积、熔体材质来满足各种不同规格保险丝的熔断特性需求；以调整螺旋圈状熔体的螺旋圈数实现电感量的调整；以增减电容电极板的有效面积来改变电容量的大小。根据使用场合的不同，我们也可考虑增加绝缘材料的管状支架对管状电容进行支撑加固。
此外，在上述结构设计方案中，还可在保险丝两端的金属端子上设置引出线，以适应不同使用场合。
本实用新型的优点是，由于本设计利用了LC滤波原理，在保护保险丝免遭浪涌电流冲击时不是采取增加熔体截面积和热容量的方式，所以，如果在需要快速熔断保险丝和中速熔断保险丝保护的电路中利用本实用新型设计，将能使它们处于更稳定的工作状态。本实用新型给出的保险丝从根本上解决了防雷设备保险丝遭雷击开路，造成防雷功效消失的问题。此外，本实用新型给出保险丝的具体结构设计避免了使用该技术带来的电路设计欠紧凑的缺陷，这样的结构设计使它具有和普通保险丝一样的外形和尺寸，给安装使用它带来了极大的方便。而金属端子带有引出线的结构设计则进一步扩大了该保险丝的应用场合。
附图1是本实用新型电路原理图。
附图2是本实用新型结构(一)剖视图。
附图3是本实用新型结构(二)剖视图。
以上附图中，1是杯状外部端子，2是绝缘箔膜，3是电容电极板，4是绝缘箔膜，5是电容电极板，6是空心绝缘管，7是绝缘芯体，8是直体引出线，9是熔体，10是焊料，11是杯状外部端子，12是绝缘箔膜，13是绝缘箔膜，14是绝缘箔膜，15是电容电极，16是电容电极，17是杯状端子，18是空心绝缘管，19是绝缘芯体，20是焊料，21是熔体，22是焊料，23是引出线。
以下结合附图，介绍本实用新型的两个具体实施例。
实施例一给出了一种外形尺寸与传统保险丝相同的抗浪涌电流保险丝，其具体结构如附图2所示。实际使用中，它是通过常规保险丝的夹、座、盒实现与电路连接的。图2中，熔体9以螺旋方式缠绕于绝缘芯体7上，形成具有电感特性的熔体。管状电容的绝缘箔膜2、4与电容电极板3、5按顺序叠在一起并裹敷在起支撑作用的空心绝缘管6的外圆柱面上组合成管状电容。
将电感性熔体的主体部分以中心对称的方式安装于管状电容内部，其两端留有一定长度的直体引出线8在管状电容两端被引出并向外弯折于管状电容的外壁。将内部带有焊料10的杯状外部端子1、11分别套在管状电容的两端并加热，使熔体的两个直体引出端分别与电容电极板3、5的端面及杯状外部端子1、11的内壁焊接成导通状态。
假定，当正常工作电流或故障电流由外部端子1流入，因为它们是低频电流或直流，所以电容对它们为开路，电流不会经电容电极5流向外部端子11，而是经过螺旋圈状熔体9流向外部端子11。这个过程中熔体9产生热量，若流过的是故障电流，则熔体9立刻就会熔断，以起到保护电路的作用。
假定，当浪涌电流或雷击电流由外部端子流入，因为它们是高频电流是跃变的，熔体9的电感特性不允许流过它的电流发生跃变，这就将使得熔体9的两端电压发生跃变，由于熔体9是与电容通过其电极板3、5并联的，电容的特性不允许其两端的电压发生跃变而允许跃变的电流流过，所以浪涌电流或雷击电流经过电容的电极板3、5流向外部端子11，熔体9得以保护。
本实施例给出的保险丝结构具有与常用的保险丝一样的外型和一样的安装方式，由此可以看出，在安装普通保险丝的夹具上可以方便地安装上本发明的一体化装置，就可实现本发明的目的。
实施例二给出的是电容外裹式附引出脚结构的抗浪涌电流保险丝，其具体结构如附图3所示。
将电感性熔体21的主体部分以中心对称方式安装于空心绝缘管19的内部，其两端留有一定长度的直体引出线在空心绝缘管两端被引出并向外弯折于空心绝缘管的外壁。将内部带有焊料20，外部带有引出线23的杯状外部端子17，分别套在空心绝缘管18的两端并加热，使熔体的两个直体引出端分别与外部端子17的内壁进行内部焊接行成导通状态。制做成两端带有引出线的电感性熔体的管状保险丝。
由绝缘箔膜12、13、14及电极板15、16等构成电容的必要材料，裹敷在管状保险丝的外面，以焊料20在电容的两个端面上将电容的两个电极板15、16分别与管状保险丝的两端外部端子进行外部焊接。
此结构设计主要针对使用带引出线保险丝的电路所设计的，此类电路无专门为安装保险丝设置的保险丝夹、座、盒，仅以保险丝的引出线实现安装。
权利要求1.一种抗浪涌电流保险丝，其特征在于该保险丝由传统保险熔断丝、电感线圈和电容构成，电感线圈与熔断丝串接，电容跨接方式并联在电感线圈与熔断丝的两端。
2.根据权利要求1所述的抗浪涌电流保险丝，其特征在于用螺旋状熔断丝等效替代电感线圈与熔断丝串联体。
3.根据权利要求1、2所述的抗浪涌电流保险丝，其特征在于该保险丝由螺旋圈状电感特性熔体、管状电容、空心绝缘管、绝缘芯体、金属端子构成，管状电容的电极板和绝缘箔膜间隔按顺序叠在一起并裹敷在空心绝缘管的外圆柱面上，电感特性螺旋圈状熔体缠绕于绝缘芯体上，电感性熔体的主体部分以中心对称的方式安装于管状电容内部，其两端留有一定长度的直体引出线，引出线与该保险丝两端的金属端子呈电连接。
4.根据权利要求3所述的抗浪涌电流保险丝，其特征在于金属端子上带有引出线。
专利摘要本实用新型为一种能抗浪涌电流的保险丝,该保险丝是将电感线圈与传统熔断丝串接,并将电容以跨接方式并联在电感线圈与熔断丝的两端来实现抗浪涌电流的功能。本实用新型还给出了该保险丝的实用产品结构,即用螺旋状熔断体等效替代电感线圈与熔断丝的串联体,并将此电感性熔断体的主体部分以中心对称的方式安装于管状电容内部。
文档编号H02H9/02GK2485786SQ01237460
公开日2002年4月10日 申请日期2001年4月23日 优先权日2001年4月23日
发明者孔令清 申请人:南京鼎泰电器有限公司