[发明专利]过电流保护元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种被动元件，且特别涉及一种过电流保护元件。

背景技术

热敏电阻被用于保护电路，使其免于因过热或流经过量电流而损坏。热敏电阻通常包括两电极及位于两电极间的电阻材料。此电阻材料在室温时具低电阻值，而当温度上升至一临界温度或电路上有过量电流产生时，其电阻值可立刻跳升数千倍以上，以此抑制过量电流通过，以达到电路保护的目的。

当温度降回室温后或电路上不再有过电流的状况时，热敏电阻可回复至低电阻状态，而使电路重新正常操作。此种可重复使用的优点，使热敏电阻取代保险丝，而被更广泛运用在高密度电子电路上。

热敏电阻的触发(trip)温度主要取决于材料的种类，为因应例如电池的低温工作环境所需，常会采用触发温度较低的低温材料，以致于造成热敏电阻的维持电流(hold current)下降。尤其是在电池的应用上，在较高的温度下(例如：60℃或70℃)，必须仍然要有相当高的维持电流，却必须在80℃以下快速触发，若单靠调整热敏电阻的材料，是很难达到这样的功能。因为若要在60-70℃达到高维持电流必须使用高温材料(例如高密度聚乙烯HDPE)，但若使用高温材料就不能够达到80℃以下快速触发的要求。但若使用低温材料(例如低密度聚乙烯LDPE)是可以达到80℃以下快速触发的要求，却无法在60-70℃达到高维持电流。因此，如何达到高维持电流又同时具备低温触发的保护功能，成为现今技术难以兼顾的问题。

发明内容

本发明提供一种过电流保护元件，其可同时具备高维持电流的特性并可具备低温触发保护的功能。

本发明一实施例的过电流保护元件包括：第一导电构件、第二导电构件、电阻元件及温度检测开关。第一导电构件包括在同一平面上的第一电极箔及第二电极箔。电阻元件叠设于该第一导电构件及第二导电构件之间，且具有正温度或负温度系数的特性。温度检测开关可根据温度变化，切换该第一电极箔及第二电极箔间为电气导通或限流(例如断路)状态，此温度切换电气导通或限流状态被称为临界温度。该温度检测开关的临界温度低于该电阻元件的触发温度。

当该温度检测开关为导通时，电流流经该第一电极箔与第二电极箔、电阻元件及第二导电构件形成的导电路径，当瞬间过电流通过该导电路径时，触发该电阻元件由低电阻状态成为高电阻状态而达到过电流保护的作用，当过电流状况解除后，该电阻元件又恢复原先低电阻状态。

当温度检测开关的温度超过其临界温度时，该温度检测开关切换为限流状态，电流瞬间流经该第一电极箔、电阻元件及第二导电构件形成的导电路径，并产生高热而触发该电阻元件由低电阻状态成为高电阻状态，当温度下降至低于该临界温度，该电阻元件又恢复原先低电阻状态。

本发明的过电流保护元件利用电极箔面积的不同，形成具有不同电阻值的导电路径。由此，电阻元件可使用高温材料而具备高维持电流的特性，且同时具备低温触发的功效，进而增进过电流保护元件的耐电压特性及使用寿命。

附图说明

图1A所示为本发明第一实施例的过电流保护元件的立体结构图。

图1B所示为本发明第一实施例的过电流保护元件的平面示意图。

图1C所示为本发明第一实施例的过电流保护元件的电路示意图。

图2所示为本发明第二实施例的过电流保护元件的结构示意图。

图3所示为本发明第三实施例的过电流保护元件的结构示意图。

图4所示为本发明第四实施例的过电流保护元件的结构示意图。

图5所示为本发明第五实施例的过电流保护元件的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、20、30、40、50：过电流保护元件

11、31、41：电阻元件

12、32、42：第一导电构件

12a、32a、42a：第一电极箔

12b、32b、42b：第二电极箔

13、33、43：第二导电构件

14：导电层

15、35：绝缘层

16、36、46：第一外接电极

17、37、47：第二外接电极

18、18’：导电连接件

19、39、49：温度检测开关

21：第一电阻

22：第二电阻

38：导电柱

51：第一箔片

52：第二箔片

53：第三箔片。

具体实施方式