专利名称：电动机起动用电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动机起动用电路,特别涉及使电动机起动的电动机起动用电路，上述电动机包含在起动时进行动作的辅助线圈以及在稳定时进行动作的主线圈。
背景技术：
作为现有的电动机起动用电路，例如，已知有专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路。图18是专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路500的电路图。起动电路500包括电动机501、电动机起动用正特性热敏电阻(以下简称为正特性热敏电阻)504、开关505、电源506、三端双向可控硅(triac)507、以及三端双向可控硅控制 用正特性热敏电阻(以下简称为正特性热敏电阻)508。电动机501包含在起动时进行动作的辅助线圈502、以及在进行稳定旋转驱动的主线圈503。正特性热敏电阻504和三端双向可控硅507与辅助线圈502进行串联连接。正特性热敏电阻508与正特性热敏电阻504进行并联连接，并与三端双向可控硅的栅极端子G相连接。另外，电动机501经由开关505与电源506相连接。若闭合开关505而将电源506的功率提供给电动机501，则在电动机501起动的初期，较大的电流经由正特性热敏电阻504流向辅助线圈502，使电动机501起动。在这样的单相感应电动机的起动电路500中，若在起动时对电动机501提供电源506的功率，则栅极信号通过正特性热敏电阻508而施加于三端双向可控硅507的栅极端子G，从而使三端双向可控硅507通电，使电动机起动用电流经由正特性热敏电阻504流向辅助线圈502。然后，在电动机501的起动结束起经过了一定时间之后，正特性热敏电阻504基于其自行发热的电阻值的上升导致流向辅助线圈502的电流减小，并且，正特性热敏电阻508基于其自行发热的电阻值的上升导致施加于三端双向可控硅507的栅极端子G的电流减小，从而使三端双向可控娃507处于截止状态。在如上所述的专利文献I中，作为实施例1，记载有在电源电压为220V、使用温度为一10°c时导通的栅极电流为20mA的三端双向可控硅507。另外，关于正特性热敏电阻508，记载有直径为2. 5mm、厚度为2. 5mm、体积为12. 3mm3的情况、以及一10°C的电阻值为IlkQ的情况。另外，在专利文献I中，作为实施例2，记载有在电源电压为100V、使用温度为一10°C时导通的栅极电流为30mA的三端双向可控硅507。另外，关于正特性热敏电阻508，记载有直径为2. 5mm、厚度为2. 5mm、体积为12. 3mm3的情况、以及一10°C的电阻值为3. 3k Ω的情况。然而，如以下所说明的那样，在使用廉价的三端双向可控硅的情况下，专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路500有可能无法正常动作。更详细而言，在廉价的三端双向可控娃中，使三端双向可控娃导通的栅极电流较大，使三端双向可控娃截止的栅极电流较小。作为一个例子，使三端双向可控硅导通的栅极电流为40mA以上，使三端双向可控硅截止的栅极电流为3mA以下。在将这样的廉价的三端双向可控硅用于专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路500的情况下，有可能无法使足够大的栅极电流流向三端双向可控娃507,从而导致三端双向可控娃507无法导通。同样，有可能无法使足够小的栅极电流流向三端双向可控硅507，从而导致三端双向可控硅507无法截止。专利文献I :日本专利特开2006 - 60992号公报
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种电动机起动用电路，该电动机起动用电路即使使用廉价的三端双向可控硅，也能正常动作。本发明的一个方式所涉及的电动机起动用电路是接受所提供的200V以上220V以下的交流电压而使电动机起动的电动机起动用电路，所述电动机包含在起动时进行动作的辅助线圈、以及在稳定时进行动作的主线圈，所述电动机起动用电路包括第一正特性热敏电阻，该第一正特性热敏电阻与所述辅助线圈进行串联连接；三端双向可控硅，该三端双向可控硅与所述辅助线圈和所述第一正特性热敏电阻进行串联连接；以及第二正特性热敏电 阻，该第二正特性热敏电阻与所述三端双向可控硅的栅极相连接，并与所述第一正特性热敏电阻进行并联连接，该第二正特性热敏电阻包含具有I. 5mm3以上IOmm3以下的体积且呈长方体状的热敏电阻基体，并且，在25°C下，具有800 Ω以上3000 Ω以下的电阻值。根据本发明，即使使用廉价的三端双向可控硅，也能正常动作。
图I是包含热敏电阻装置的电动机起动用电路的等效电路图。图2是热敏电阻装置的外观立体图。图3是热敏电阻装置的分解立体图。图4是对热敏电阻装置内部进行俯视而得的图。图5是本发明的一个实施方式所涉及的热敏电阻的结构图。图6是本发明的一个实施方式所涉及的热敏电阻的结构图。图7是对端子电极及热敏电阻进行俯视而得的图。图8是热敏电阻附近的剖视结构图。图9是表示在具有800Ω的电阻值的热敏电阻中、在稳定时流向热敏电阻的栅极电流的电流值与热敏电阻基体的体积之间的关系的曲线图。图10是表示在具有3000 Ω的电阻值的热敏电阻中、从开关导通到三端双向可控硅截止为止的时间(截止时间)与热敏电阻基体的体积之间的关系的曲线图。图11是表示在热敏电阻基体的体积为IOmm3的情况下、在稳定时流向热敏电阻的栅极电流的电流值与A1/A2之间的关系的曲线图。图12是表示在热敏电阻基体的体积为I. 5mm3的情况下、从开关导通到三端双向可控硅截止为止的时间(截止时间)与A1/A2之间的关系的曲线图。图13是表示热敏电阻的电阻值与热敏电阻的温度之间的关系的曲线图。图14是变形例所涉及的热敏电阻装置的分解立体图。图15是对变形例所涉及的热敏电阻装置内部进行俯视而得的图。图16是变形例所涉及的热敏电阻装置的热敏电阻附近的剖视结构图。图17是表示其他实施方式所涉及的热敏电阻的接触部的图。
图18是专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路的电路图。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明的一个方式所涉及的电动机起动用电路进行说明。(电动机起动用电路的结构)首先，对电动机起动用电路的电路结构进行说明。图I是电动机起动用电路I的等效电路图。电动机起动用电路I是冰箱的压缩机所使用的电动机的起动用电路，更详细而言，是接受提供自交流电源的200V或220V的交流电压、来使电动机起动的电路。电动机起动用电路I包括热敏电阻装置10、电动机12、开关16、以及电容器18。·
电动机12包含主线圈12a和辅助线圈12b。另外，热敏电阻装置10包括热敏电阻20、22、三端双向可控硅24、以及外部端子26a、28a、28b。主线圈12a在稳定时进行动作，连接于交流电源14与外部端子28a之间。辅助线圈12b在起动时进行动作，连接于交流电源14与外部端子26a之间。所谓稳定时是指从电动机12起动起经过足够时间、电动机12稳定地进行动作的期间。在稳定时，辅助线圈12b不进行动作。另外，所谓起动时是指从电动机12起动起未经过足够时间、电动机12未稳定地进行动作的期间。外部端子26a与三端双向可控硅24的阳极相连接。热敏电阻20是正特性热敏电阻，连接于三端双向可控硅24的阴极与外部端子28a、28b之间。由此，热敏电阻20和三端双向可控硅24与辅助线圈12b进行串联连接。热敏电阻22是正特性热敏电阻，连接于三端双向可控硅24的栅极与外部端子28a、28b之间。S卩，热敏电阻22与热敏电阻20进行并联连接。电容器18连接于外部端子26a与外部端子28b之间。开关16连接于外部端子28a与交流电源14之间。接着，对电动机起动用电路I的动作进行说明。若开关16闭合，则经由交流电源14而对电动机12进行供电。相应地，电流流向主线圈12a。另外，将比规定电流值要大的栅极电流经由热敏电阻22而施加于三端双向可控娃24的栅极,从而对三端双向可控娃24进行通电。由此，电流经由热敏电阻20而流向辅助线圈12b。电动机12开始被主线圈12a和辅助线圈12b所驱动。当从电动机12起动起经过了一定时间时，热敏电阻20的温度因自行发热而上升，热敏电阻20的电阻值上升。由此，流过热敏电阻20的电流会减少。另外，热敏电阻22的温度因自行发热而上升，热敏电阻22的电阻值会上升。由此，流过热敏电阻22的栅极电流会减少。相应地，流向三端双向可控硅的电流会减少，三端双向可控硅24成为截止状态。由此，没有电流经由热敏电阻20流向辅助线圈12b，栅极电流只稍稍经由热敏电阻22而流向辅助线圈12b。因此,继续由主线圈12a来驱动电动机12。接着，参照附图，对热敏电阻装置10的结构进行说明。图2是热敏电阻装置10的外观立体图。图3是热敏电阻装置10的分解立体图。图4是对热敏电阻装置10内部进行俯视而得的图。以下，在图3中，将上下方向定义为z轴方向，将从z轴方向进行俯视时壳体32的长边方向定义为X轴方向，将壳体32的短边方向定义为y轴方向。
如图2和图3所示，热敏电阻装置10包括热敏电阻20、22、三端双向可控硅24、壳体32、以及端子电极Tl T4。如图3所示，壳体32大致呈长方体状，收纳有热敏电阻20、22、三端双向可控硅24、以及端子电极Tl T4。壳体32例如由树脂所制成，由上壳体32a和下壳体32b构成。下壳体32b构成壳体32的z轴方向的负方向侧的一半。如图3和图4所示，在从z轴方向进行俯视时，在下壳体32b上设置有贯通孔Hl H3，并且，上述下壳体32b被隔壁划分为空间Spl Sp4。在下壳体32b上，贯通孔Hl在y轴方向的负方向侧沿z轴方向贯穿x轴方向的负方向侧的角附近。在下壳体32b上，贯通孔H2在y轴方向的正方向侧沿z轴方向贯穿x轴方向的正方向侧的角附近。在下壳体32b上，贯通孔H3在y轴方向的正方向侧沿z轴方向贯穿X轴方向的负方向侧的角附近。
另外，空间Spl是在从z轴方向进行俯视时、在下壳体32b的中央沿x轴方向延伸的长方形的空间。空间Sp2是在从z轴方向进行俯视时、设置于下壳体32b的y轴方向的负方向侧的、X轴方向的正方向侧的角上的长方形的空间。空间Sp4是在从z轴方向进行俯视时、设置于空间Sp2的y轴方向的正方向侧、沿X轴方向延伸的长方形的空间。空间Sp3是在从z轴方向进行俯视时、设置于空间Sp2的y轴方向的正方向侧、沿y轴方向延伸并与空间Sp4相连的长方形的空间。如以下所说明的那样，在具有如上所述结构的下壳体32b上，安装有热敏电阻20、22、三端双向可控硅24、以及端子电极Tl T4。热敏电阻20是具有当温度上升时电阻值也上升的正特性的热敏电阻。下面，参照图5，对热敏电阻20的结构进行说明。图5是本发明的一个实施方式所涉及的热敏电阻20的结构图。图5(a)是从热敏电阻20的主面的法线方向对热敏电阻20进行俯视而得的图，图5(b)是图5(a)的热敏电阻20的A — A处的剖视结构图。热敏电阻20具有当温度上升时电阻值也上升的正电阻温度特性。如图5(a)和图5(b)所示，热敏电阻20包括热敏电阻基体50、以及外部电极52(52a、52b)、54(54a、54b)。热敏电阻基体50由具有正电阻温度特性的半导体材料(例如，钛酸钡类半导体陶瓷)所制成，如图5 (a)所不,呈直径为14mm以上17mm以下、厚度为2mm以上3mm以下的圆板形。如图5(a)和图5(b)所不,外部电极52是设置于热敏电阻基体50的两个主面(表面)的整个面上且由镍(Ni)所形成的电极，呈直径为14mm以上17mm以下、膜厚为5 μ m以下的圆形。即，外部电极52不形成于热敏电阻基体50的侧面。外部电极52与热敏电阻基体50进行欧姆接触。因此，外部电极52只要由与热敏电阻基体50进行欧姆接触的材料制成即可。由此，外部电极52的材料并不局限于镍，例如也可以是铝等。但是，为了防止外部电极52a、52b间产生短路，优选为外部电极52的材料是不容易发生离子迁移(不容易离子化)的材料。如图5 (a)、图5 (b)所不,夕卜部电极54是设置于外部电极52上的由含有银(Ag)的金属粉末所形成的电极，呈直径为12mm以上15mm以下、膜厚在2μηι以上15 μ m以下的圆形。外部电极52a、54a构成用于对热敏电阻基体50施加电压的一个外部电极。同样，夕卜部电极52b、54b构成用于对热敏电阻基体50施加电压的一个外部电极。
另外，如图5(a)所示，外部电极54的外缘收纳于外部电极52的外缘和热敏电阻基体50的外缘内。由此，来防止外部电极54中的银因离子迁移而析出至热敏电阻基体50的侧面上，从而导致外部电极54a、54b之间发生短路。将具有如上所述结构的热敏电阻20安装于空间Spl，使得外部电极52a、54a朝向Y轴方向的正方向侧、外部电极52b、54b朝向y轴方向的负方向侧。热敏电阻22是具有当温度上升时电阻值上升的正特性的热敏电阻。下面，参照图6，对热敏电阻22的结构进行说明。图6是本发明的一个实施方式所涉及的热敏电阻22的结构图。如图6所示，热敏电阻22包括热敏电阻基体60及外部电极62(62a、62b)。热敏电阻22在25°C下优选为具有800Ω以上3000 Ω以下的电阻值。另外，热敏电阻22的居里温 度优选为在70°C以上125°C以下。所谓居里温度是指在25°C下电阻值成为2倍时的温度。热敏电阻基体60例如由具有正电阻温度特性的半导体材料(例如，钛酸钡类半导体陶瓷)所制成，如图6所示，呈具有在长边方向上彼此相对的两个端面的长方体状。热敏电阻基体60的体积优选为在I. 5mm3以上IOmm3以下。热敏电阻基体60的尺寸例如为
I.2mmX I. 2mmX 2. 5mm0如图6所示，外部电极62设置于热敏电阻基体60的两端面上，且从下层到上层重叠Cr层、Ni/Cu层、Ag层、以及Sn层来构成。Cr层与热敏电阻基体60进行欧姆接触。另夕卜，外部电极62不从热敏电阻基体60的端面伸出。这里，在热敏电阻基体60上，未被外部电极62a、62b所覆盖的部分的面积Al优选为是外部电极62a、62b的面积的总和面积A2的2倍以上6倍以下。如图3和图4所示，将具有如上所述结构的热敏电阻22安装于空间Sp3中。如图3所示，三端双向可控硅24呈长方体状，包含端子24a 24c。端子24a 24c从三端双向可控硅24的主体的z轴方向正方向侧的面突出。端子24a是阳极端子。端子24b是栅极端子。端子24c是阴极端子。三端双向可控硅24在栅极电流的电流值大于40mA的情况下导通，在栅极电流的电流值小于3mA的情况下截止。端子电极Tl由一块金属板经弯曲加工而制成，包含外部端子26a和保持部26b。外部端子26a呈沿z轴方向延伸的长方形的板状，将上述外部端子26a插入贯通孔H1。由此，将端子电极Tl安装于下壳体32b。另外，如图2所示，外部端子26a露出至壳体32外。保持部26b由从外部端子26a的z轴方向的正方向侧的端部向z轴方向的正方向侧延伸的两块板状构件所构成。保持部26b夹持着端子24a。由此，如图I所示，三端双向可控硅24的阳极经由保持部26b与外部端子26a相连接。端子电极T4由一块金属板经弯曲加工而制成，包含接触部38a、保持部38b、连接部38c、以及安装部38d。接触部38a和安装部38d构成E字形。即，接触部38a和安装部38d由沿z轴方向延伸的三根棒状构件的z轴方向的正方向侧端部通过沿X轴方向延伸的棒状构件进行连接而构成。接触部38a是沿z轴方向延伸的三根棒状构件之内的正当中的棒状构件。另外，安装部38d是除E字形的构件的接触部38a以外的剩余的部分。将安装部38d插入空间Sp4，从而将端子电极T4安装于下壳体32b。将接触部38a相对于安装部38d向y轴方向的正方向侧弯曲，使其进入空间Sp3内。由此，将接触部38a压接在热敏电阻22的外部电极62b上。
将连接部38c是相对于安装部38d向y轴方向的负方向侧弯曲的棒状构件，沿y轴方向延伸。保持部38b由从连接部38c的y轴方向的负方向侧的端部向z轴方向的正方向侧延伸的两块板状构件所构成。保持部38b夹持着端子24b。由此，如图I所示，三端双向可控硅24的栅极经由端子电极T4与热敏电阻22相连接。端子电极T3由一块金属板经弯曲加工而制成，包含接触部36a、保持部36b、以及安装部36c。接触部36a和安装部36c构成E字形。即，接触部36a和安装部36c由沿z轴方向延伸的三根棒状构件的z轴方向的正方向侧端部通过沿X轴方向延伸的棒状构件进行连接而构成。接触部36a是三根棒状构件之内的正当中的棒状构件。另外，安装部36c是除E字形的构件的接触部36a以外的剩余的部分。此外，构成接触部36a的棒状构件具有比构成安装部36c的棒状构件要宽的结构。而且，接触部36a相对于安装部36c向y轴方向的正方向侧弯曲。端子电极T3在空间Spl内安装于热敏电阻20与空间Spl的y轴方向的负方向侧的内周面之间。由此，将接触部36a压接在热敏电阻20的外部电极54b上。保持部36b由从安装部36c的X轴方向的正方向侧的端部向z轴方向的正方向侧·延伸的两块板状构件所构成。保持部36b夹持着端子24c。由此，如图I所示，三端双向可控硅24的阴极经由端子电极T3与热敏电阻20相连接。端子电极T2由一块金属板经弯曲加工而制成，包含外部端子28a、28b、连接部28c、接触部28d、弯曲部28e、以及接触部28f。外部端子28a呈沿z轴方向延伸的长方形的板状，将上述外部端子28a插入贯通孔H2。由此，如图2所示，外部端子28a露出至壳体32夕卜。另外，外部端子28b呈沿z轴方向延伸的长方形的板状，将上述外部端子28b插入贯通孔H3。由此，如图2所示，外部端子28b露出至壳体32外。将外部端子28a、28b插入贯通孔H2、H3，从而将端子电极T2安装于下壳体32b。在从y轴方向(热敏电阻基体50的主面的法线方向)进行俯视时，接触部28d收纳于外部电极54a的外缘内，并与外部电极54a相接触。下面，参照附图，对接触部28d进行更为详细的说明。图7是对端子电极T2和热敏电阻20进行俯视而得的图。接触部28d是垂直于y轴的面，在空间Spl内，上述接触部28d安装于热敏电阻20与空间Spl的y轴方向的正方向侧的内周面之间。由此，接触部28d与热敏电阻20的外部电极54a相对。另外，接触部28d具有比外部电极54a要小的面积且呈四边形，且将上述接触部28d收纳于外部电极54a的外缘内。S卩，在从y轴方向进行俯视时，接触部28d不从外部电极54a伸出。另外，如图3和图4所示，在接触部28d上，设置有向y轴方向的负方向侧(B卩，向外部电极54a)突出的三个突起40a 40c。而且，突起40a 40c与外部电极54a相接触。此外，突起40a 40c位于具有与外部电极54a的中心基本一致的重心的正三角形的顶点上。连接部28c与接触部28d的x轴方向的负方向侧的端部相连接，并相对于接触部28d向y轴方向的正方向侧(即，向远离外部电极54a的方向)弯曲而沿y轴方向延伸。如图7所示，在从y轴方向进行俯视时，连接部28c与外部电极54a重合。由此，在从y轴方向进行俯视时，连接部28c不与外部电极52a重合。另外，连接部28c的y轴方向的正方向侧的端部与外部电极28b相连接。由此，外部端子28b经由连接部28c和接触部28d，与热敏电阻20相连接。
弯曲部28e与接触部28d的x轴方向的正方向侧的端部相连接，并相对于接触部28d向y轴方向的正方向侧(即，向远离外部电极54a的方向)弯曲而沿y轴方向延伸。如图7所不，在从y轴方向进行俯视时，弯曲部28e与外部电极54a重合。由此,在从y轴方向进行俯视时，弯曲部28e不与外部电极52a重合。接触部28f (相对部)与弯曲部28e的y轴方向的正方向侧的端部相连接，并相对于弯曲部28e向X轴方向的正方向侧弯曲，从而沿X轴方向延伸。即，接触部28d、弯曲部28e、以及接触部28f呈阶梯状，在接触部28d与接触部28f之间形成有高低差。此外，接触部28f在比接触部28d更远离热敏电阻基体50的y轴方向的正方向侧的主面的位置上与外部电极52a相对。另外，如图4所示，在接触部28f上，设置有向y轴方向的负方向侧突出的突起42。而且，将突起42压接在热敏电阻22的外部电极62a上。
此外，接触部28f的X轴方向的正方向侧的端部与外部端子28a相连接。由此，如图I所示，外部端子28a经由接触部28f与热敏电阻22相连接，并经由接触部28f、弯曲部28e、及接触部28d与热敏电阻20相连接。将上壳体32a安装于下壳体32b，该下壳体32b安装有热敏电阻20、22、三端双向可控硅24、以及端子电极Tl T4。此时，利用上壳体32a和下壳体32b，来支承热敏电阻22。下面，参照附图，对热敏电阻22的支承结构进行说明。图8是热敏电阻22附近的剖视结构图。下壳体32b包括支承部76。支承部76与在热敏电阻基体60的两个端面之间进行连结的面(即，z轴方向的负方向侧的侧面)相接触，并具有接触部74a、74b。接触部74a、74b是沿端面所相对的方向(即，y轴方向)隔开排列、并向z轴方向的正方向侧突出的棒状构件。接触部74a、74b在z轴方向的正方向侧的端部上与热敏电阻基体60的z轴方向的负方向侧的侧面相接触。由此，支承部76在端面所相对的方向(即，y轴方向)上不与热敏电阻基体60的z轴方向的负方向侧的整个侧面相接触，而与热敏电阻基体60的z轴方向的负方向侧的侧面的一部分相接触。上壳体32a包括支承部72。支承部72与在热敏电阻基体60的两个端面之间进行连结的面(即，z轴方向的正方向侧的侧面)相接触，并具有接触部70a、70b。接触部70a、70b是沿端面所相对的方向(即，y轴方向)隔开排列、并向z轴方向的负方向侧突出的棒状构件。接触部70a、70b在z轴方向的负方向侧的端部上与热敏电阻基体60的z轴方向的正方向侧的侧面相接触。由此，支承部72在端面所相对的方向(即，y轴方向)上不与热敏电阻基体60的z轴方向的正方向侧的整个侧面相接触，而与热敏电阻基体60的z轴方向的正方向侧的侧面的一部分相接触。由此，热敏电阻22被支承部70和支承部72从z轴方向的两侧所夹持。另外，如图3、图4、以及图8所示，端子电极T2和端子电极T4在端子电极T2与外部电极62a相接触的部分(接触部28f的突起42)和端子电极T4与外部电极62b相接触的部分(接触部38a)上最接近。(效果)对于具有如上所述结构的电动机起动用电路1，即使使用廉价的三端双向可控硅24，也能正常动作。更详细而言，在廉价的三端双向可控硅中，使三端双向可控硅导通的栅极电流较大，使三端双向可控娃截止的栅极电流较小。作为一个例子，使三端双向可控娃导通的栅极电流为40mA以上，使三端双向可控硅截止的栅极电流为3mA以下。在将这样的廉价的三端双向可控硅用于专利文献I所记载的单相感应电动机的起动电路500的情况下，有可能无法使足够大的电流流过三端双向可控硅507，从而导致三端双向可控硅507无法导通。同样，有可能无法使足够小的栅极电流流过三端双向可控硅507，从而导致三端双向可控娃507无法截止。因此，在电动机起动用电路I中，25°C下的热敏电阻22的电阻值为800Ω以上3000 Ω以下。由此，如以下所说明的那样，即使使用廉价的三端双向可控硅24，三端双向可控硅24也能正常导通。首先，对热敏电阻22的电阻值优选为在3000 Ω以下的原因进行说明。对于电动机起动用电路1，要求在-10°C 85°C的范围内正常动作。三端双向可控硅24导通的栅极电流的电流值在-10°C下达到最大值。因而，若三端双向可控硅24在-10°C下能正常导通， 则在-10°C 85°C的整个范围内上述三端双向可控硅24都能正常导通。这里，在热敏电阻22的电阻值在25°C下为3000Ω的情况下，热敏电阻22在_10°C下的电阻值为4000 Ω。另一方面，在25 °C下使三端双向可控硅24导通的栅极电流为40mA的情况下，在-10°C下使三端双向可控硅24导通的栅极电流为60mA左右。在交流电源14提供的交流电压为220V的情况下，经由热敏电阻22流向三端双向可控硅24的栅极的栅极电流为55 (220/4000)mA。其中，55mA的电流值为有效值。因此，若对栅极电流的振幅进行计算，则可得77.8(55X V 2)mA。因此，三端双向可控硅24导通。另外，在交流电源14提供的交流电压为200V的情况下，经由热敏电阻22流向三端双向可控硅24的栅极的栅极电流为50 (200/4000)mA。其中，50mA的电流值为有效值。因此，若对栅极电流的振幅进行计算，则可得70.7(50X V 2)mA。因此，三端双向可控硅24导通。由此，使热敏电阻22的电阻值在25°C下为3000 Ω，从而使三端双向可控硅24正常导通。接着，对热敏电阻22的电阻值在25°C下优选为在800 Ω以上的原因进行说明。在交流电源14提供的交流电压为220V的情况下，该交流电压有可能会变动至350V左右。由此，需要确保即使对热敏电阻22施加350V的交流电压、热敏电阻22也不会发生损坏。这里，如后所述，热敏电阻22的热敏电阻基体60的体积优选为在1.5mm3以上IOmm3以下。而且，若在热敏电阻基体60的体积在I. 5mm3以上IOmm3以下的情况下，对具有比800Ω要小的电阻值的热敏电阻施加350V的交流电压，则有热敏电阻可能会发生损坏。因而，优选为热敏电阻22的电阻值在25°C下为800 Ω以上。另外，在电动机起动用电路I中，将热敏电阻基体60的体积设定为较小的体积。具体而言，热敏电阻22的热敏电阻基体60具有I. 5mm3以上IOmm3以下的体积且呈长方体状。由此，如以下所说明的那样，即使使用廉价的三端双向可控硅24，三端双向可控硅24也能正常截止。首先，对热敏电阻基体60的体积优选为在IOmm3以下的原因进行说明。图9是表示在具有800 Ω的电阻值的热敏电阻22中、在稳定时流向热敏电阻22的栅极电流的电流值与热敏电阻基体60的体积之间的关系的曲线图。纵轴表示电流值，横轴表示体积。此外，图9是由计算机仿真所获得的数据。三端双向可控硅24在栅极电流小于3mA时截止。根据图9，在热敏电阻基体60的体积为IOmm3时，流过热敏电阻22的栅极电流的电流值为3mA。因而，热敏电阻基体60的体积为IOmm3以下，从而三端双向可控硅24正常截止。接着，对热敏电阻基体60的体积优选为在I. 5mm5以上的原因进行说明。图10是表示在具有3000 Ω的电阻值的热敏电阻22中、从开关16导通到三端双向可控硅24截止为止的时间(截止时间)与热敏电阻基体60的体积之间的关系的曲线图。纵轴表示截止时间，横轴表示体积。此外，图10是由计算机仿真所获得的数据。需要使三端双向可控硅24在电动机12的动作成为稳定状态之后截止。而且，电动机12的动作成为稳定状态的时间的下限值为O. 35秒。根据图10，当热敏电阻基体60的体积为I. 5mm3时,截止时间为O. 35秒。因而,热敏电阻基体60的体积为I. 5mm3以上,从而三端双向可控硅24正常截止。另外，在电动机起动用电路I中，在热敏电阻基体60上，未被外部电极62a、62b所覆盖的部分的面积Al是外部电极62a、62b的面积的总和面积A2的2倍以上6倍以下。由 此，如以下所说明的那样，即使使用廉价的三端双向可控硅24，三端双向可控硅24也能正
常动作。首先，对优先为面积Al是总和面积A2的2倍以上的原因进行说明。图11是表示在热敏电阻基体60的体积为IOmm3的情况下、在稳定时流向热敏电阻22的栅极电流的电流值与A1/A2之间的关系的曲线图。纵轴表示电流值，横轴表示A1/A2。此外，图11是由计算机仿真所获得的数据。三端双向可控硅24在栅极电流的电流值为3mA以下时截止。由此，为了使三端双向可控硅24正常截止，在稳定状态下，需要使栅极电流的电流值为3mA以下。根据图11，当A1/A2为2倍时，栅极电流的电流值为3mA。因而，优选为A1/A2为2倍以上。此外，在Al/A2小于2倍的情况下，由于外部电极62a、62b的面积过大，因此，热敏电阻22的温度过度下降。因此，流过热敏电阻22的栅极电流的电流值大于3mA。接着，对优先为面积Al是总和面积A2的6倍以下的原因进行说明。图12是表不在热敏电阻基体60的体积为I. 5mm3的情况下、从开关16导通到三端双向可控娃24截止为止的时间(截止时间)与A1/A2之间的关系的曲线图。纵轴表示电流值，横轴表示A1/A2。此外，图12是由计算机仿真所获得的数据。需要使三端双向可控硅24在电动机12的动作成为稳定状态之后截止。而且，电动机12的动作成为稳定状态的时间的下限值为O. 35秒。根据图12，当A1/A2为6倍时，截止时间为O. 35秒。因而，优选为A1/A2为6倍以下。此外，在A1/A2大于6倍的情况下，由于外部电极62a、62b的面积过小，因此，热敏电阻22的温度急剧上升。因此，截止时间比
O.35秒要短。另外，由于热敏电阻22的居里温度为70°C以上125°C以下，因此，热敏电阻22在-10°C 85°C的范围内能正常动作。图13是表示热敏电阻22的电阻值与热敏电阻22的温度之间的关系的曲线图。根据图13可知，优选为热敏电阻22的居里温度为70°C以上125°C以下。另外，热敏电阻装置10能抑制外部电极62a、62b之间发生短路。更详细而言，在热敏电阻装置10中，如图8所示，支承部72、76与热敏电阻基体60的z轴方向的两侧面相接触。支承部72、76不与热敏电阻基体60的整个侧面相接触，而是在棒状的接触部70a、70b、74a、74b的前端上与热敏电阻基体60的侧面的一部分相接触。此外，支承部72、76不与端子电极T2、T4相接触。因而，即使在高温/大湿度环境下长时间使用，也不可能因水分而导致电流沿支承部72、76在外部电极62a与外部电极62b之间流动。即，可抑制在热敏电阻装置10中发生短路。另外，在热敏电阻装置10中，由于热敏电阻22被支承部72、76所支承，因此，可抑制因振动等而导致热敏电阻22容易从壳体32脱落的情况。另外，如图3、图4、以及图8所示，在热敏电阻装置10中，端子电极T2和端子电极T4在端子电极T2与外部电极62a相接触的部分(接触部28f的突起42)和端子电极T4与 外部电极62b相接触的部分(接触部38a)上最接近。由此，可减少在端子电极T2、T4间发生短路的情况。另外，如以下所说明的那样，热敏电阻装置10能抑制热敏电阻20的外部电极52a与端子电极T2之间发生短路的情况。端子电极T2的接触部28d与外部电极54a相接触，并且，在从热敏电阻基体50的主面的法线方向进行俯视时，所述接触部28d收纳于外部电极54a的外缘内。而且，与接触部28d相连接的弯曲部28e相对于接触部28d向远离外部电极54a的方向弯曲。由此，与弯曲部28e相连接的接触部28f在比接触部28d更远离热敏电阻基体50的主面的位置上与外部电极52a相对。即，热敏电阻装置10的外部电极54a与接触部28f之间的间隔增大。其结果是，热敏电阻装置10能抑制热敏电阻20的外部电极52a与端子电极T2之间发生短路的情况。另外，在接触部28d上，设置有向外部电极54a突出的突起40a 40c。由此，接触部28d在突起40a 40c上与外部电极54a相接触。因此，接触部28f离开外部电极52a的距离相当于突起40a 40c的高度。其结果是，热敏电阻装置10能更有效地抑制热敏电阻20的外部电极52a与端子电极T2之间发生短路的情况。另外，突起40a 40c位于具有与外部电极54a的中心基本一致的重心的正三角形的顶点上。由此，接触部28d通过突起40a 40c而被稳定地支承于外部电极54a上。其结果是，可抑制接触部28d相对于外部电极54a发生倾斜。由此，能抑制接触部28f接近外部电极52a，从而能更有效地抑制热敏电阻20的外部电极52a与端子电极T2之间发生短路。(变形例)下面，参照附图，对变形例所涉及的热敏电阻装置IOa进行说明。图14是变形例所涉及的热敏电阻装置IOa的分解立体图。图15是对变形例所涉及的热敏电阻装置IOa内部进行俯视而得的图。图16是变形例所涉及的热敏电阻装置IOa的热敏电阻22附近的剖视结构图。在热敏电阻装置10中，热敏电阻22呈长方体状。另一方面，在热敏电阻装置IOa中，热敏电阻22呈圆柱状。这样，热敏电阻22的形状可以是长方体状，也可以是圆柱状。在热敏电阻22为圆柱状的情况下，支承部72与热敏电阻基体60的侧面的z轴方向的正方向侧的部分相接触。支承部76与热敏电阻基体60的侧面的z轴方向的负方向侧的部分相接触。此外，在热敏电阻装置10、IOa中，支承部72在两个接触部70a、70b上与热敏电阻基体60相接触，支承部76在两个接触部74a、74b上与热敏电阻基体60相接触。然而，支承部72、76也可以分别在一个接触部上与热敏电阻基体60相接触。此外，如图3所示，接触部38a在z轴方向的正方向侧的端部上相对于安装部38d向y轴方向的正方向侧弯曲。然而，接触部38a的形状并不局限于此。图17是表示其他实施方式所涉及的热敏电阻装置10的接触部38a的图。如图17所示，接触部38a可以在安装部38d的连接部分上向z轴方向的正方向侧弯曲之后，向z轴方向的负方向侧弯曲。由此，接触部38a呈S字形。因此，在接触部38a与外部电极54b相接触时，将其沿y轴方向进行压缩，以对其进行折叠，从而上述接触部38a在z轴方向上几乎不产生位移。工业上的实用性如上所述，本发明对电动机起动用电路是有用的，特别在即使使用廉价的三端双向可控硅、也能正常动作这一点上较为优异。·
标号说明Hl H3贯通孔Spl Sp4 空间Tl T4端子电极I电动机起动用电路IOUOa热敏电阻装置12电动机12a主线圈12b辅助线圈14交流电源16 开关18 电容器20、22热敏电阻24三端双向可控硅24a 24c 端子26a、28a、28b 外部端子26b、36b、38b 保持部28c,38c 连接部28d、28f、36a、38a 接触部28e弯曲部32 壳体32a上壳体32b 下壳体36c、38d 安装部40a 40c、42 突起50、60热敏电阻基体52a、52b、54a、54b、62a、62b 外部电极72、76 支承部
70a 70b 74a 74b 接触部
权利要求
1.一种电动机起动用电路，该电动机起动用电路接受所提供的200V以上220V以下的交流电压来起动电动机，所述电动机包含在起动时进行动作的辅助线圈、以及在稳定时进行动作的主线圈，所述电动机起动用电路的特征在于，包括 第一正特性热敏电阻，该第一正特性热敏电阻与所述辅助线圈进行串联连接； 三端双向可控硅，该三端双向可控硅与所 述辅助线圈和所述第一正特性热敏电阻进行串联连接；以及 第二正特性热敏电阻，该第二正特性热敏电阻与所述三端双向可控硅的栅极相连接，并与所述第一正特性热敏电阻进行并联连接，该第二正特性热敏电阻包含具有I. 5mm3以上IOmm3以下的体积且呈长方体状的热敏电阻基体，并且，在25°C下，具有800 Ω以上3000 Ω以下的电阻值。
2.如权利要求I所述的电动机起动用电路，其特征在于， 所述三端双向可控硅在流过栅极的电流的电流值大于40mA的情况下导通，在流过栅极的电流的电流值小于3mA的情况下截止。
3.如权利要求I或2所述的电动机起动用电路，其特征在于， 所述热敏电阻基体具有彼此相对的两个端面， 所述第二正特性热敏电阻还包括 分别设置于所述两个端面的第一外部电极和第二外部电极， 在所述热敏电阻基体中，未被所述第一外部电极和所述第二外部电极所覆盖的部分的面积为该第一外部电极的面积与该第二外部电极的面积的总和的2倍以上6倍以下。
全文摘要
本发明提供一种即使使用廉价的三端双向可控硅、也能正常动作的电动机起动用电路。电动机起动用电路(1)接受所提供的200V以上220V以下的交流电压，使包含在起动时进行动作的辅助线圈(12b)以及在稳定时进行动作的主线圈(12a)的电动机(12)起动。热敏电阻(20)与辅助线圈(12b)进行串联连接。三端双向可控硅(24)与辅助线圈(12b)和热敏电阻(20)进行串联连接。热敏电阻(22)与三端双向可控硅(24)的栅极相连接，并与热敏电阻(20)进行并联连接，包含具有1.5mm3以上10mm3以下的体积且呈长方体状的热敏电阻基体，并且，在25℃下，具有800Ω以上3000Ω以下的电阻值。
文档编号H01C7/02GK102957365SQ20121026974
公开日2013年3月6日 申请日期2012年7月31日 优先权日2011年8月9日
发明者藤井佑贵, 胜木隆与 申请人:株式会社村田制作所