一种正温度系数ptc热敏电阻及通信设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种PTC热敏电阻及通信设备，在该方案中，由于导电磁性材料的电阻率与温度的大约1.8次方成正比，并且具有的较低的常温电阻率，因此，可以实现在零功率时，电阻值降低到2～4毫欧姆甚至更低，同时，由于导电磁性材料正常工作时电阻值较小，因此，电源效率高；同时，还实现了PTC热敏电阻在高阻状态下长期工作的效果。
【专利说明】—种正温度系数PTC热敏电阻及通信设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及热敏电阻领域，特别涉及一种PTC热敏电阻及通信设备。
【背景技术】
[0002]热敏电阻可以随着温度的变化而对应表现出电阻值的变化，且具有良好的灵敏性、准确度及稳定性，故在温度测量、补偿与控制等诸多应用领域上已经成为常用的感测器。热敏电阻广泛运用于商用消费性电阻产品、汽车、工业与医疗电子应用、食品管理与处理、通讯与仪表、电脑、军事与太空、以及研究与开发。
[0003]目前，常用的热敏电阻包括NTC (Negative Temperature Coeff iCient,负温度系数)热敏电阻和PTC (Positive Temperature Coeff icient,正温度系数)热敏电阻,使用聚合物层及分散在该层的导电性粒子构成的材料作为热敏电阻材料的热敏电阻，通常称为有机质热敏电阻，PTC热敏电阻属于有机质热敏电阻中的一种，具有温度升高的同时电阻值急剧增大的特性，主要在过电流加热保护元件、自控型发热体、温度传感器等装置中使用。常用的PTC热敏电阻的类型为:polymer (高分子聚合物)型热敏电阻与陶瓷型热敏电阻。
[0004]其中，polymer型热敏电阻采用的材质为掺杂碳黑的高分子polymer材料,在大电流下或高温下高分子polymer受热膨胀，碳黑间距离加大，导致阻值快速上升，从而实现PTC热敏电阻的功能，但是，polymer型热敏电阻的零功率电阻最低可以做到10毫欧以上，无法降低到2?4毫欧姆；
[0005]陶瓷型热敏电阻采用的材质为陶瓷钛酸钡材料，通过掺杂其他微量成分，从而实现PTC热敏电阻的功能，但是，陶瓷型热敏电阻的零功率电阻最低在几个欧姆以上，无法降低到2?4毫欧姆。
[0006]综上所述，目前尚未存在零功率电阻值最低可以降低到2?4毫欧姆甚至更低的PTC热敏电阻，同时，当前所有的PTC热敏电阻都不能长期工作在高阻状态下。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供一种PTC热敏电阻及通信设备，用以解决现有技术中存在的PTC热敏电阻在零功率时，电阻值无法降低到2?4毫欧姆甚至更低的问题。
[0008]本发明实施例提供的具体技术方案如下:
[0009]第一方面，提供一种PTC热敏电阻，包括电阻本体、至少两个连接端子，电阻本体采用的材质为导电磁性材料。
[0010]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述导电磁性材料为铁材料，或者为镍材料。
[0011]结合第一方面，第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述导电磁性材料的杂质含量小于10%。
[0012]结合第一方面，第一方面的第一至第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，还包括:[0013]形成在所述电阻本体(I)上的高温防腐层(3 )。
[0014]结合第一方面，第一方面的第一至第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述高温防腐层(3)的材质为镍铬合金材料，或者为硅复合材料。
[0015]结合第一方面，第一方面的第三至第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述高温防腐层(3)采用涂覆方式、电镀方式或者包覆方式形成在所述电阻本体
(I)的每一个表面上。
[0016]结合第一方面，第一方面的第一至第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述至少两个连接端子(2)的材质与所述电阻本体(I)的材质相同或不同。
[0017]结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述至少两个连接端子(2 )的材质与所述电阻本体(I)的材质相同时，任意一个连接端子(2 )沿宽度方向的横截面积至少为所述电阻本体(I)沿宽度方向的横截面积的两倍。
[0018]结合第一方面，第一方面的第一至第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述电阻本体(I)沿长度方向的横截面的形状为波浪形，或者为锯齿形，或者为矩形。
[0019]结合第一方面，第一方面的第一至第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述至少两个连接端子(2)中的任意一连接端子(2)用于连接印刷线路板PCB基板，或者外部电线。
[0020]结合第一方面的第一至第九种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述至少两个连接端子(2 )中的任意一连接端子(2 )采用焊接方式或连接器件方式与PCB基板或者外部电线连接。
[0021]第二方面，提供一种通信设备，包括业务模块，还包括:含有如第一方面所述的PTC热敏电阻的直流供电模块，用于向所述业务模块供电。
[0022]本发明实施例中，提供了一种PTC热敏电阻及包括该PTC热敏电阻的通信设备，PTC热敏电阻包括电阻本体、至少两个连接端子，其中，电阻本体采用的材质为导电磁性材料，在该方案中，由于导电磁性材料的电阻率与温度的约1.8次方成正比(不同材料略有区另O，如铁是1.8，镍是1.75)，高温时电阻可变大5-10倍，常温时，电阻率较低，因此，可以实现PTC热敏电阻在零功率时，电阻值降低到2?4毫欧姆甚至更低，同时，由于导电磁性材料正常工作时电阻值较小，因此，电源效率高；同时，还可以长期工作在高阻状态下。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0024]图1A为本发明实施例中PTC热敏电阻的俯视结构示意图；
[0025]图1B为本发明实施例中PTC热敏电阻的横截面结构示意图；
[0026]图2A为本发明实施例中电阻本体I的弯折后的波浪形示意图；
[0027]图2B为本发明实施例中电阻本体I的弯折后的锯齿形示意图；
[0028]图2C为本发明实施例中电阻本体I的弯折后的矩形示意图；
[0029]图3A为本发明实施例中制作PTC热敏电阻的实施例；
[0030]图3B为本发明实施例中制作的PTC热敏电阻的俯视示意图；[0031]图3C为本发明实施例中制作的PTC热敏电阻的剖面示意图；
[0032]图4为本发明实施例中包括PTC热敏电阻的通信设备的功能结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示:单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字母“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0035]为了解决现有技术中存在的零功率时，电阻无法降低到2?4毫欧姆甚至更低的问题，本发明实施例中，提出一种PTC热敏电阻及通信设备，PTC热敏电阻，包括电阻本体、至少两个连接端子，其中，电阻本体采用的材质为导电磁性材料，由于导电磁性材料的电阻率与温度成正比，并且具有的较低电阻率，因此，可以实现在零功率时，电阻值降低到2?4毫欧姆甚至更低，同时，由于导电磁性材料正常工作时电阻值较小，因此，电源效率高。
[0036]下面结合说明书附图对本发明优选的实施方式进行详细说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
[0038]参阅图1A所示,本发明实施例中，PTC热敏电阻的结果示意图如下,包括:
[0039]电阻本体1、至少两个连接端子2，其中，电阻本体I采用的材质为导电磁性材料。
[0040]本发明实施例中，导电磁性材料有多种，可选的，可以为铁材料，或者也可以为镍材料，电阻率与温度约1.8次方呈正比相系，例如，温度增加一倍，电阻率增加约3.2倍，实际应用中，电阻本体I还可以采用其他的导电磁性材料，在此不再进行详述。
[0041]在实际应用中，导电磁性材料还可能含有杂质，而杂质会降低电阻变化率，本发明实施中，要使设计的PTC热敏电阻的零功率电阻值最低可以降低到2?4毫欧姆甚至更低，可选的，导电磁性材料的杂质含量小于10%。
[0042]在实际应用中，电阻本体I工作在高温时容易被氧化，因此，为了避免电阻本体I在高温时被氧化，在电阻本体I四周形成密封保护层，即高温防腐层3，高温防腐层3可以起到对电阻本体I密封保护作用。
[0043]PTC热敏电阻横截面示意图如图1B所示。
[0044]本发明实施例中，高温防腐层3可以采用多种材质，例如采用的材质为镍铬合金材料，或者采用的材质为硅复合材料，实际应用中，高温防腐层3还可以采用其他材质，在此不再进行一一详述。
[0045]本发明实施例中，高温防腐层3形成在电阻本体I的每一个表面上所采用的方式有多种，例如，可以采用涂覆方式，或者，也可以采用电镀方式，或者，还可以为包覆方式，实际应用中，高温防腐层3还可以采用其他方式形成在电阻本体I上，在此不再进行一一详述。
[0046]本发明实施例中，至少两个连接端子2所采用的材质与电阻本体I所采用的材质相同；或者，至少两个连接端子3所采用的材质与电阻本体I所采用的材质不同。
[0047]本发明实施例中，连接端子2的所要求的温度较低，为了减少电阻本体I的发热，进而避免电阻本体I发热较多对连接端子2造成损坏，可选的，至少两个连接端子2的材质与电阻本体I的材质相同时，任意一个连接端子2沿宽度方向的横截面积至少为电阻本体I沿宽度方向的横截面积的两倍，或者，将任意一个连接端子2的厚度设置至少为电阻本体I厚度的两倍。
[0048]进一步的，为了减小PTC热敏电阻的总长度，本发明实施例中，将电阻本体I进行弯折处理，弯折处理后的电阻本体I沿长度方向的横截面的形状为波浪形，如图2A所示，或者为锯齿形，如图2B所示；或者为矩形，如图2C所示；在实际应用中弯折后的电阻本体I的形状还可以为其他形状，只要达到减小长度即可，因此，还有其他实施例，在此不再进行详述。
[0049]本发明实施例中，将PTC热敏电阻进行应用时，要将至少两个连接端子2中的任意一连接端子2与PCB (Printed circuit board,印刷线路板)基板4进行连接。
[0050]本发明实施例中，至少两个连接端子2中的任意一连接端子2与PCB基板4连接的方式有多种，可选的，可以采用焊接方式与PCB基板4连接；或者，至少两个连接端子2中的任意一连接端子2采用连接器件方式与PCB基板4连接。
[0051]参阅图3A所示，为了更好地理解本发明实施例，以下给出制作该PTC热敏电阻的具体实施例:
[0052]步骤300:在采用铁材料的电阻本体I上制作两条空心槽；
[0053]该步骤中，铁材料长度为106mm，宽度为12mm，厚度为0.4臟。
[0054]步骤310:在电阻本体I的每一个表面涂覆高温防腐层3有机娃，经过180度2小时固化处理，用于防止PTC热敏电阻被腐蚀；
[0055]步骤320:将电阻本体I进行弯折，弯折后的电阻本体I的形状为矩形；
[0056]本步骤中，弯折后的电阻本体I长度可以，同时，总的PTC热敏电阻的长度也可以。
[0057]步骤330:在电阻本体I两端分别设置一个连接端子2 ；
[0058]该步骤中，连接端子2所采用的材质也为铁，连接端子2的厚度为电阻本体I的厚度的两倍，且在每一个连接端子2上设置一个直径为6mm的定位通孔。
[0059]步骤340:通过穿孔铜螺钉将PTC热敏电阻固定到PCB基板上。
[0060]该步骤中，PCB基板,长度为120mm,宽度为15mm,厚度为1mm。
[0061]图3B、图3C分别为本发明实施例中制作的PTC热敏电阻的俯视示意图、剖面示意图。
[0062]上述过程中，在步骤300中，在电阻本体I上要制作两条空心槽，在实际应用中，有些情况下电阻本体I上也可以不开空心槽，如，连接端子2的厚度增加时，当然，还有其他情况下电阻本体I上可以不开空心槽，在此不再进行详述。
[0063]本发明实施例中，如图4所示，还提供一种通信设备，包括业务模块40，含有如权利要求I所述的PTC热敏电阻的直流供电模块41，其中，直流供电模块41用于向业务模块40供电。[0064]本发明实施例中，业务模块40可以是包括元器件的电路板，例如，接口板、功能板、交换板，或者，子业务处理板，由于在实际应用中有具有不同功能的电路板，因此，业务模块40可以是除上述电路板外的其他电路板，同时，电路板的相关技术比较成熟，在此不再进行详述。
[0065]综上所述，采用本发明实施例的PTC热敏电阻，由于导电磁性材料的电阻率与温度成正比，并且具有的较低电阻率，因此，可以实现在零功率时，电阻值降低到2?4毫欧姆甚至更低，同时，由于导电磁性材料正常工作时电阻值较小，因此，电源效率高，同时，该PTC热敏电阻可在高阻状态下长期工作，解决了现有技术中PTC热敏电阻只能在高阻状态下瞬时工作的问题。
[0066]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0067]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种正温度系数PTC热敏电阻，包括电阻本体(I)、至少两个连接端子(2)，其特征在于:所述电阻本体(I)采用的材质为导电磁性材料。
2.如权利要求1所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述导电磁性材料为铁材料，或者为镍材料。
3.如权利要求1或2所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述导电磁性材料的杂质含量小于10% O
4.如权利要求1-3任一项所述的PTC热敏电阻，其特征在于，还包括: 形成在所述电阻本体(I)上的高温防腐层(3)。
5.如权利要求4所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述高温防腐层(3)的材质为镍铬合金材料，或者为硅复合材料。
6.如权利要求4或5所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述高温防腐层(3)采用涂覆方式、电镀方式或者包覆方式形成在所述电阻本体(I)的每一个表面上。
7.如权利要求1-6任一项所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述至少两个连接端子(2)的材质与所述电阻本体(I)的材质相同或不同。
8.如权利要求7所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述至少两个连接端子(2)的材质与所述电阻本体(I)的材质相同时，任意一个连接端子(2)沿宽度方向的横截面积至少为所述电阻本体(I)沿宽度方向的横截面积的两倍。
9.如权利要求1-8任一项所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述电阻本体(I)沿长度方向的横截面的形状为波浪形，或者为锯齿形，或者为矩形。
10.如权利要求1-9任一项所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述至少两个连接端子(2 )中的任意一连接端子(2 )用于连接印刷线路板PCB基板，或者外部电线。
11.如权利要求10所述的PTC热敏电阻，其特征在于，所述至少两个连接端子(2)中的任意一连接端子(2)采用焊接方式或连接器件方式与PCB基板或者外部电线连接。
12.一种通信设备，包括业务模块，其特征在于，还包括:含有如权利要求1所述的PTC热敏电阻的直流供电模块，用于向所述业务模块供电。
【文档编号】H01C7/02GK103617850SQ201310593524
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】袁明川, 肖培义, 乔庆 申请人:华为技术有限公司