[发明专利]热过载保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热过载保护装置，用于保护布置于具有载流元件的安装器件上的电性组件、尤其是电子组件，所述过载保护装置具有多个电性接触焊接接头，所述焊接接头使所述载流元件中的一者与电性部件的相应端子相接触，且当所述组件上出现过载时，所述焊接接头会熔化，并且所述过载保护装置具有断开器件以用于断开这些接头中的至少一者。本发明还涉及一种用于保护布置于具有载流元件的承载器件上的电性组件、尤其是电子组件的对应方法。

背景技术

电子组件上的过载可导致电子组件在额定工作范围之外工作。在因组件的绝缘强度降低而造成的被损坏组件上进行的功率转换例如会导致发热加剧。如果不能防止组件的发热超过容许的阈值，则这可对周围材料造成损坏、造成废气产生或造成火险。

因此，通常为此种组件提供热熔丝，以当发生不能接受的发热时使所述组件关闭。然而，由于热耦合的可能性有限，此种装置并不适用于非常快速的发热过程。

在过电压保护器件中，通常为所用的过电压保护组件(尤其是变阻器)配备热激活断开器件。

从未经审查的德国专利DE102005045778A1中获知一种热过载保护装置，所述热过载保护装置用于保护布置于具有印刷导体的电路板上的电子功率组件，其中所述过载保护装置具有多个焊接接头，所述焊接接头与梯形横梁(ladder crossbar)的相应端子区域建立电性接触且当电路板的每一印刷导体存在热过载时，所述焊接接头会熔化，并且所述过载保护装置包括具有温度传感器及断开元件的器件以用于断开这些接头中的至少一者。

由于组件与过载保护装置在空间上分离，因而一方面系统存在一定惯性，且另一方面需要相对大的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种过载保护装置及一种用于保护组件的方法，所述方法具有快速可靠的保护机制且对安装器件的空间要求尽可能地小。

此目的是根据本发明由独立权利要求的特征来实现。本发明的较佳实施例的特征描述于附属权利要求中。

关于根据本发明的过载保护装置，部件是组件本身或至少具有所述组件，其中至少当存在发热时，分离器件会相对于安装器件对组件施加预应力，以使组件与载流元件中的至少一者在空间上分离，其中当焊接接头熔化时，所述分离器件被脱扣。所述组件-优选为电子组件-是利用低熔点焊料附装至安装器件的载流元件(例如电路板的印刷导体)。例如，此焊料的熔点为150℃。如果组件上存在任何热应力，则端子会将热量传导至焊接接头。如果热应力超过焊料的熔点，则焊接接头会熔化。由于分离器件相对于承载器件对组件施加预应力，因而焊接接头熔化会立即使分离器件脱扣，使得由于组件的位移，分离器件永久性地将组件与载流元件在空间上分离。由于未使用单独的组件来断开电路，这会使所需的空间量减少。另外，由于脱扣及分离元件直接连接至组件，因而能实现快速分离。

根据本发明的优选实施例，分离器件具有致动器，所述致动器被设计成(a)弹簧机构及/或(b)由发泡材料制成的器件及/或(c)由形状记忆材料制成的器件及/或(d)由以化学方式改变其形状的材料制成的器件。一般而言或至少在发热时，此种致动器会相对于安装器件对组件施加预应力。

选项(b)至(d)的优点在于：焊接接头及/或整个分离器件在正常操作时不受力，这是因为仅在具有如选项(b)至(d)中任一项所述的致动器的分离器件释放之后才会出现对应的力。

在这些实施例中的一个实施例中，分离器件具有弹簧机构，所述弹簧机构被特别地设计成压缩弹簧。视需要，可利用低熔点塑料来对组件或弹簧机构进行固定，以最小化焊接接头上的机械负载。焊接接头的熔点高于熔融塑料的熔点。如果使用焊剂来实施低温焊料、使得在熔点以上进行分离时焊料由于表面张力而能可靠地保持于焊接表面上，则用于对组件或弹簧元件进行固定的可熔塑料的熔点可高于焊料熔点。

尤其，所述过载保护装置仍具有制动器件，所述制动器件将所分离的组件单独地固定于规定位置或将所分离的组件与分离器件一起固定于规定位置。提供此制动器件是为了防止在分离之后组件在具有安装器件的器件中进行不受控制的运动。制动器件可较佳地由壳体部件形成，所述壳体部件环绕安装器件。组件在制动器件中的固定优选为可释放的固定。

根据本发明的改进形式，所述分离器件用于在安装器件的表面上移动所述组件，以将所述组件与所述至少一个载流元件分离。此种分离器件在安装器件的表面上、尤其是在安装器件表面的表面法线的方向上移动所述组件以进行分离。