一种过电压和过电流一体式防护元件的制作方法

本发明涉及一种过电压和过电流一体式防护元件，该线路保护器件可以在电流异常或者电压异常时及时截断电流。

背景技术：

现有通常过电流、过电压保护方案如图1，在一个电路中分别采用独立的过流保护元件ptc和过压保护元件tvs管进行联用。

高分子聚合物正温度系数热敏电阻(pptc)具有在低温环境下电阻较低，随温度升高其电阻增加，且在到达某个温度点时电阻急剧升高，为一种自恢复保险丝。被广泛用于小型化过流、过压保护电路中。通常状态下，电路中的电流相对较小，pptc温度较低，而当发生过流或过高温现象时，其电阻值会瞬间变得很大，切断线路中的电流，使电路处于一种近似“开路”状态，对电路中其它元件起到过流保护作用；ovp采用的是含有pn结的半导体硅元件，在工作电压下，ovp处于阻断状态，近似开路，而当高瞬态浪涌电压产生时，ovp开始动作，由高阻状态转为低阻状态，电压稳定箝位到一个特定值，保护与之并联的后级电路或器件不被浪涌电压冲击失效。

tvs管(瞬变电压抑制二极管)是在稳压管工艺基础上发展起来的，当tvs管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度()最高达1*10^-12秒)使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种过电压和过电流一体式防护元件。

本发明目的通过下述技术方案实现：

一种过电压和过电流一体式防护元件，包括紧密贴合在一起的过压保护元件和过流保护元件，所述的过压保护元件并联于电路当中；所述的过流保护元件串联于电路当中。

所述过压保护元件为具有过压保护功能的dfn封装瞬态抑制二极管tvs、mos管等，过流保护元件为具有正温度系数效应的ptc贴片或smdfuse等。

所述的具有正温度系数效应的ptc贴片为高分子基ptc通过层压、蚀刻、钻孔、电镀导通等pcb工艺制成的smdptc贴片。

所述过压保护元件和过流保护元件通过锡焊紧密贴合。

所述过压保护元件设有三个导电通孔，分别连接电源端与信号端元件。

本发明原理是：

采用过流和过压保护元件集成，包括过压保护元件和过流保护元件，其中过流保护元件采用具有正温度系数效应的ptc贴片，在低温环境下电阻较低，随温度升高其电阻增加，且在到达某个温度点时电阻急剧升高。通常状态下，电路中的电流相对较小，具有正温度系数效应的ptc贴片温度较低，而当发生过流或过高温现象时，其电阻值会瞬间变得很大，切断线路中的电流，使电路处于一种近似“开路”状态，对电路中其它元件起到过流保护作用；过压保护元件采用的是具有过压保护功能的瞬态抑制二极管tvs，在工作电压下，tvs处于阻断状态，近似开路，而当高瞬态浪涌电压产生时，tvs开始动作，由高阻状态转为低阻状态，电压稳定箝位到一个特定值，保护与之并联的后级电路或器件不被浪涌电压冲击失效。

上述过电压和过电流一体式防护元件主要应用于电路保护设计中，

本发明与现有技术相比，通过焊锡焊接将过电压过电流防护元件集成为一个元件。适用于通过回流焊作业安装的双重防护方案，特别适用于受限于安装空间的电源端防护。可以在电流异常及电压异常时及时把电压钳位在安全范围并且截断电流，直至故障被解除，从而保护电子设备和线路。尤其对于高电压、低电流情况下，相比于传统保护方案具有更优越的保护性能，特别适用于电源防护且空间受限的应用端，满足在一个安装环境受限制的空间内应用。

附图说明

图1为现有过流过压保护方案电路图；

图2为实施例1中的过电压和过电流一体式防护元件的线路保护方案示意图；图3为实施例1中的过电压和过电流一体式防护元件的分解结构示意图；

标号说明：

1——过电压和过电流一体式防护元件；

2——过流保护元件smdptc；

3——过压保护元件tvs；

4-a、4-b、4-c——导电通孔；

a——电源端；

b——电源端；

c——信号端。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

图2为本发明中具有过流及过压保护功能的线路保护方案，包含1个过压保护元件2和1个过流保护元件3的集成保护元件。通过三个导电通孔4与电路连接，其中的过压保护元件2并联于电路当中；其中的过流保护元件3串联于电路当中，通过端子a，b，c与电路连接，其中a，b，c由通孔电镀锡进行导通。

如图3左图所示，过流保护元件3通过层压，蚀刻，钻孔，电镀导通等pcb工艺制成smd贴片ptc；过压保护元件2为dfn封装tvs；通过回流焊形式组合在仪器形成图3右图所示之整体结构。

该结构设计的集成保护元件可进行回流焊表面贴装，并由于过流保护元件和过压保护元件紧密贴合，过压保护元件发热能迅速的传导到过流保护元件上使得其响应时间缩短，快速关断电流，保护电路安全。

本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种过电压和过电流一体式防护元件，包括过压保护元件和过流保护元件，所述的过压保护元件并联于电路当中，所述的过流保护元件串联于电路当中。本发明可以在电流异常或者电压异常时及时把电压钳位在安全范围并且截断电流，尤其对于高电压、低电流情况下，相比于传统保护方案具有更优越的保护性能。

技术研发人员：周阳;张锐;王帅;张伟;吴国臣
受保护的技术使用者：上海长园维安电子线路保护有限公司
技术研发日：2018.08.17
技术公布日：2018.12.28