一种用于过压保护的自保护型压敏电阻的制作方法

文档序号:6826968阅读:246来源:国知局
专利名称:一种用于过压保护的自保护型压敏电阻的制作方法
技术领域
本实用新型是一种用于过压保护的自保护型电阻。
为了防止电网中浪涌电压对电子或电器设备的损害,在现有的电子、电器设备的电源端通常都接有一个氧化锌压敏电阻器Rz(以下简称压敏电阻),其等效电路如图3所示。该压敏电阻是一个电压敏感器件,具有其电流随所施加电压的增加而急剧增大的伏安特性,其曲线如图4所示。压敏电阻的过压保护原理参见图5,当电网中出现浪涌电压VS时,压敏电阻两端的电压超过所设定的压敏电阻的压敏电压V1MA,这时,压敏电阻的电流通量急剧增大,而压敏电阻两端的电压Vz低于被保护设备的耐压电平V0。这样,相当于浪涌电压被压敏电阻吸收,使设备免遭浪涌电压的袭击。但是,如果浪涌电压过高或持续时间过长,压敏电阻就有被击穿而对电网短路的危险。为了避免这一情况的发生,在电路中通常串接一个保险管F,它在压敏电阻被击穿而完全导通的瞬间熔断,从而避免对电网的短路。虽然该保险管能起到防止对电网短路的作用,但它对压敏电阻耐持续浪涌电压的能力没有改善,使得压敏电阻在浪涌电压的持续冲击下仍然容易损坏。
本实用新型的目的是针对压敏电阻耐持续浪涌电压能力低的缺点,提供一种自保护型压敏电阻,从而提高压敏电阻过压保护的性能。
为实现上述目的,本实用新型的解决方案如下它是一个由氧化锌压敏电阻和正温度系数延迟型热敏电阻串联构成的复合电阻。
通过上述解决方案可以看出,本实用新型用复合电阻代替了单一的压敏电阻。该复合电阻中的正温度系数延迟型热敏电阻(以下简称热敏电阻)是温度敏感器件,它具有其电阻值随温度升高而陡然增加的特性。本实用新型利用这一特性,在浪涌电压过高或持续时间较长情况下,热敏电阻因自身流过较大的浪涌电流其体温升高而呈现高阻值,从而限制了复合电阻的电流通量,防止了对电网的短路,同时,还增强了压敏电阻的耐过压能力。经过改进后,该复合电阻不仅自身具备了防止对电网短路的功能、可省略保险管,而且还具有了自身保护的功能。
下面根据实施例详细说明本实用新型的工作原理。


图1、本实用新型的等效电路原理图。
图2、热敏电阻阻值随温度变化的曲线图。
图3、已有技术的等效电路原理图。
图4、压敏电阻的伏安特性曲线图。
图5、压敏电阻过压保护原理的曲线图。
参见图1,所述的自保护型压敏电阻是一个由氧化锌压敏电阻Rz和正温度系数延迟型热敏电阻Rt串联构成的独立的复合电阻1,它可用来代替已有技术中单一的压敏电阻而并接在被保护设备2的电源端。它能限制操作过电压、雷电过电压、尖脉冲过电压,还能对设备中储能器件的残余能量进行吸收,使设备免遭过电压的危害。
下面对所述复合电阻的参数选取作进一步的说明。复合电阻的参数选取主要是确定压敏电阻的压敏电压V1MA(即压敏电阻的漏电流为1MA时其两端所施加的电压)和热敏电阻到达开关温度所需的时间ts。压敏电阻的压敏电压值V1MA相当于压敏电阻的动作电压,从图4的曲线中可以看出,当压敏电阻两端所施加的电压超过压敏电压时,压敏电阻的电流会急剧增大;反之,压敏电阻的电流小于1MA,相当于关断。热敏电阻的开关温度TB是热敏电阻的动作温度,从图2的曲线可以看出,当热敏电阻的体温达到其开关温度TB时,它的阻值会陡然上升而呈现高阻值,通过选取该开关温度的大小可确定热敏电阻到达该开关温度所需的时间ts。根据图5,如果压敏电阻的压敏电压V1MA小于被保护设备的耐电压电平V0,则当电网中出现浪涌电压Vs时,压敏电阻导通,而此时热敏电阻处于常温低阻态,则复合电阻的电流通量增大,使复合电阻两端电压Vz低于被保护设备的耐电压电平V0,从而避免了过电压对设备的危害。当浪涌电压较高或持续时间相对长时,流过热敏电阻的电流较大,使热敏电阻的体温上升,很快达到其开关温度TB,则热敏电阻的阻值随即升高,从而限制了压敏电阻的电流通量,避免其处于完全导通状态,防止了对电网的短路;同时,将热敏电阻到达其开关温度的时间ts限定在压敏电阻耐过压能量的时间t0(压敏电阻的用户手册中给定)之内,可对压敏电阻起到保护作用,增加了压敏电阻的自恢复能力,使压敏电阻的耐持续过电压的能力增强。经过耐冲击实验表明复合电阻耐持续过电压的能力明显高于单一的压敏电阻。压敏电阻和热敏电阻其它参数选取根据被保护设备的耐电压能力和用户手册中的规格确定。
权利要求1.一种用于过压保护的自保护型压敏电阻,其特征是它是一个由氧化锌压敏电阻和正温度系数延迟型热敏电阻串联构成的复合电阻。
2.如权利要求1所述的自保护型压敏电阻器,其特征是所述的氧化锌压敏电阻的压敏电压V1MA低于被保护设备的耐压值V0,所述正温度系数延迟型热敏电阻到达开关温度的时间ts小于压敏电阻耐过压能量的时间t0。
专利摘要本实用新型是一种用于过压保护的自保护型电阻。它是一个由氧化锌压敏电阻和正温度系数延迟型热敏电阻串联构成的复合电阻。本实用新型利用热敏电阻阻值随温度变化的特性,在浪涌电压过高或持续时间较长情况下,限制了复合电阻的电流通量,防止了对电网的短路,同时,还增强了压敏电阻的耐过压能力。经过改进后,该复合电阻不仅自身具备了防止对电网短路的功能、可省略保险管,而且还具有了自身保护的功能。
文档编号H01C7/12GK2362177SQ9923435
公开日2000年2月2日 申请日期1999年1月26日 优先权日1999年1月26日
发明者高季荪, 贾广平, 屈涛 申请人:西安无线电二厂
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