浪涌保护装置的制作方法

本发明涉及浪涌保护装置(spd)。

背景技术：

1、许多应用在开关操作或电力网络中的故障期间产生具有高能量的临时过电压。这些过量的能量必须由装置吸收，而不在设备或负载上产生高残余电压。

2、为了满足上述要求，一个或多个金属氧化物压敏电阻(即电压相关电阻器)用来在瞬态事件期间吸收电能并将电压保持在期望的低值。压敏电阻具有特征箝位电压，使得响应于超过规定电压的电压增加，压敏电阻形成用于过电压电流的低电阻分流路径，这降低了对敏感设备的损坏的可能性。

3、压敏电阻已经根据不同应用的若干种设计被构造。对于诸如电信设施的保护的重负荷应用(例如，浪涌电流能力在从约60至100ka的范围内)，通常采用块状压敏电阻。块状压敏电阻典型地包括灌封在塑料壳体中的盘形压敏电阻元件。压敏电阻盘通过压力铸造诸如氧化锌的金属氧化物材料或诸如碳化硅的其它合适的材料而形成。铜或其它导电材料被火焰喷涂到盘的相对表面上。环形电极结合到带涂层的相对表面，并且盘和电极组件封装在塑料壳体内。这样的块状压敏电阻的示例包括可得自siemens matsushita componentsgmbh&co.kg的产品号siov-b86ok250和可得自harris corporation的产品号v271ba60。

4、另一种压敏电阻设计包括容纳在盘式二极管壳中的高能压敏电阻盘。二极管壳具有相对的电极板，并且压敏电阻盘定位在该相对的电极板之间。电极中的一者或两者包括设置在电极板和压敏电阻盘之间的弹簧构件，以将压敏电阻盘保持在适当位置。一个或多个弹簧构件仅提供与压敏电阻盘相对小的接触面积。

5、上述压敏电阻构造在使用中常常表现不够好。通常，压敏电阻过热并着火。过热可导致电极从压敏电阻盘分离，从而导致电弧放电和进一步的火灾危险。可能出现压敏电阻盘的孔蚀的趋势，继而导致压敏电阻表现的性能脱离其指定范围。在高电流脉冲期间，现有技术的压敏电阻盘可能由于压电效应而开裂，从而降低性能。这样的压敏电阻的失效已经导致对最低性能规格的新的政府法规。压敏电阻的制造商已经发现难以满足这些新法规的要求。

技术实现思路

1、根据一些实施例，浪涌保护装置(spd)模块包括印刷电路板(pcb)、第一电极、第二电极和电连接在第一和第二电极之间的压敏电阻。spd模块形成限定包含压敏电阻的室的壳体组件。pcb形成壳体组件的一部分。

2、根据一些实施例，第一电极是限定空腔和与空腔连通的壳体电极开口的壳体电极，压敏电阻包含在空腔中，并且pcb闭合壳体电极开口以封闭室。

3、在一些实施例中，第二电极是延伸到空腔中的活塞电极，并且压敏电阻在壳体电极和活塞电极之间设置在空腔中。

4、在一些实施例中，pcb包括限定在其中的孔，并且活塞电极的一体端子柱延伸穿过该孔。

5、根据一些实施例，spd模块包括压敏电阻叠堆，该压敏电阻叠堆包括压敏电阻构件的叠堆。压敏电阻叠堆电连接在第二电极和壳体电极之间。压敏电阻叠堆包括至少一个导电互连构件，该导电互连构件在第二电极和壳体电极之间电并联地连接压敏电阻构件中的至少两个。spd模块包括由电绝缘材料形成的间隔件。间隔件包括接收器凹部。互连构件的一部分向外延伸超过多个压敏电阻构件，并且设置在接收器凹部中。

6、在一些实施例中，spd模块包括一体的失效安全机构，该机构包括导电的可熔融构件。可熔融构件响应于spd模块中的热量而熔融并形成通过可熔融构件、在第二电极和壳体电极之间并绕过压敏电阻的短路电流流动路径。

7、根据一些实施例，壳体电极电连接到pcb的导电迹线。

8、在一些实施例中，spd模块包括将pcb固连到壳体电极的导电紧固件，并且壳体电极通过导电紧固件电连接到pcb的导电迹线。

9、在一些实施例中，导电迹线是pcb的接地层。

10、在一些实施例中，第二电极电连接到pcb的第二导电迹线。

11、在一些实施例中，pcb包括电连接到第一导电迹线的一体的第一端子和电连接到第二导电迹线的一体的第二端子。

12、根据一些实施例，spd模块包括由pcb保持在弹性压缩状态以密封室的弹性体垫圈构件。

13、根据一些实施例，pcb包括第一pcb部段和第二pcb部段，并且spd模块还包括：第三电极；以及第二压敏电阻，其电连接在第三电极和第一电极之间。spd模块形成包含第二压敏电阻的第二室。spd模块包括：一体的第一spd子组件，其包括第一和第二电极、第一压敏电阻和第一pcb部段；以及一体的第二spd子组件，其包括第一和第三电极、第二压敏电阻和第二pcb部段。

14、根据一些实施例，spd模块包括第二pcb、第三电极以及电连接在第三电极和第一电极之间的第二压敏电阻。spd模块形成包含第二压敏电阻的第二室。spd模块包括：一体的第一spd子组件，其包括第一和第二电极、第一压敏电阻和第一pcb；以及一体的第二spd子组件，其包括第一和第三电极、第二压敏电阻和第二pcb。

15、根据一些实施例，pcb包括第一pcb部段和第二pcb部段。spd模块还包括第三电极、第四电极以及电连接在第三和第四电极之间的第二压敏电阻。spd模块形成限定包含第二压敏电阻的第二室的第二壳体组件。第一pcb部段形成第一壳体组件的一部分。第二pcb部段形成第二壳体组件的一部分。

16、根据一些实施例，印刷电路板组件包括印刷电路板(pcb)和安装在pcb上的浪涌保护装置(spd)子组件。spd子组件包括：第一电极；第二电极；压敏电阻，其电连接在第一和第二电极之间。第一电极和pcb各自形成限定包含压敏电阻的室的壳体组件的部分。

17、根据一些实施例，功率供应电路包括浪涌保护装置(spd)模块、第一电线(第一电位)和第二电线(第二电位)。spd模块包括印刷电路板(pcb)、第一电极、第二电极和电连接在第一和第二电极之间的压敏电阻。spd模块形成限定包含压敏电阻的室的壳体组件。pcb形成壳体组件的一部分。第一电线连接到第一电极。第二电线连接到第二电极。

18、在一些实施例中，功率供应电路包括远程监测装置、通过pcb连接到第一电极的第一远程监测线和通过pcb连接到第二电极的第二远程监测线。

技术特征：

1.一种浪涌保护装置(spd)模块，包括：

2.根据权利要求1所述的spd模块，其中：

3.根据权利要求2所述的spd模块，其中：

4.根据权利要求3所述的spd模块，其中：

5.根据权利要求2所述的spd模块，其中：

6.根据权利要求2所述的spd模块，包括：

7.根据权利要求2所述的spd模块，其中，所述壳体电极电连接到所述pcb的导电迹线。

8.根据权利要求7所述的spd模块，其中：

9.根据权利要求7所述的spd模块，其中，所述导电迹线是所述pcb的接地层。

10.根据权利要求7所述的spd模块，其中，所述第二电极电连接到所述pcb的第二导电迹线。

11.根据权利要求10所述的spd模块，其中，所述pcb包括：

12.根据权利要求1所述的spd模块，包括弹性体垫圈构件，所述弹性体垫圈构件由所述pcb保持在弹性压缩状态以密封所述室。

13.根据权利要求1所述的spd模块，其中：所述pcb包括第一pcb部段和第二pcb部段；

14.根据权利要求1所述的spd模块，其中：

15.根据权利要求1所述的spd模块，其中：

16.一种印刷电路板组件，包括：

17.一种功率供应电路，包括：

18.根据权利要求17所述的功率供应电路，包括：远程监测装置；

技术总结
一种浪涌保护装置(SPD)模块包括印刷电路板(PCB)、第一电极、第二电极和电连接在第一电极和第二电极之间的压敏电阻。SPD模块形成限定包含压敏电阻的室的壳体组件。PCB形成壳体组件的一部分。

技术研发人员：G·佩帕斯,A·乔罗佐格鲁,E·费梅利斯,Z·G·波利蒂斯
受保护的技术使用者：雷凯浦公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22