[发明专利]一种保护元件

说明书

技术领域

    本发明属于电气保护元件技术领域，具体涉及提高分断性能的保护元件。

背景技术

保护元件是保护电子产品安全的最后一道防线，其安全性能极其重要。在设计保护元件时，不但要考虑结构的紧凑性，保证它的过电流和短路保护性能，对它的分断性能要求也越来越严格，并且在长期的使用中，保护元件还必须能够耐受频繁开关机以及间接雷电等浪涌的冲击，保持性能的长期稳定和有效。

现有保护元件具有多种结构，总体而言，它们均具有绝缘体、熔体和电极这些基本结构，当保护元件遭受瞬间大电流冲击时，产品内部温度会急剧上升和膨胀，熔体容易熔断并快速冲破绝缘体保护层喷射而出，会出现燃烧、爆炸等现象，污染其他部件。基于此，现有产品中也有提高分断能力的结构，例如管式结构的保护元件由于在熔体周围具有空腔，通常采用在空腔内填充二氧化硅或惰性气体来提高分断能力，或是在外壳上设置微孔来进行泄压，但其性能提升有限，效果并不理想。此外，现有结构的片式保护元件由于体积较小，其分断性能和抗浪涌能力较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了改进结构的保护元件，在元件内设计了能够抵抗冲击的消波结构，有效提高了保护元件的分断性能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种保护元件，包括绝缘体、熔体、电极，所述绝缘体覆盖在熔体可熔部分之外，所述电极设置在绝缘体两端，所述熔体两端与电极形成电连接，所述绝缘体内部熔体周围设置有消波结构，所述消波结构上具有若干突起，所述突起朝向熔体，所述消波结构与熔体之间具有距离。

进一步的，所述绝缘体内具有空腔，熔体中可熔部分悬空设置在空腔中，所述消波结构为设置在空腔壁上的若干突块，所述突块顶端朝向熔体，所述突块与熔体之间具有距离。

进一步的，所述突块形状包括锥形、圆台形、圆柱形、棱柱形或长方体形。

进一步的，所述绝缘体为管式外壳。

进一步的，所述绝缘体包括自上而下重叠的上部绝缘层、中间绝缘层和下部绝缘层，所述中间绝缘层中部开有贯通孔，贯通孔壁和上部、下部绝缘层构成空腔，所述消波结构设置在上部绝缘层下端面和/或下部绝缘层上端面和/或贯通孔壁上。

进一步的，所述绝缘体包括绝缘基板和形成于绝缘基板上的绝缘保护层，所述电极形成于绝缘基板两端，所述熔体形成于绝缘基板正面，所述绝缘保护层覆盖于绝缘基板正面两端电极之间区域，所述消波结构为设置在熔体周围的至少一条消波带，所述消波带上具有若干突刺，所述突刺尖端朝向熔体，所述突刺与熔体之间具有距离。

进一步的，所述消波带设置在熔体上侧和/或下侧和/或左侧和/或右侧和/或四角和/或熔体自身空隙中。

进一步的，所述熔体弯折处为弧形。

进一步的，所述熔体中间具有一段细熔体，所述细熔体的宽度小于熔体其余部分本体宽度。

进一步的，所述消波带长度大于或等于熔体图案长度的一半，所述两消波带的中心与熔体的中心相对应。

有益效果：

    本发明在熔体周围设置有消波结构，具有朝向熔体的突起部，当保护元件在使用中遭受大电流、大电压冲击，熔体熔断造成热能喷溅冲击时，消波结构中的突起能够破坏能量波形，并将冲击能量分散至四周从而达到消波（能量）的目的，特别是当消波结构采用金属材料制成或突起上覆盖一层金属层时，金属致密结构能够更快抵挡及吸附能量，效果更佳；消波结构同时分散了热冲击，避免热冲击集中于一处造成最外面的绝缘体破裂，防止熔融状的金属液体极速外喷、燃烧，影响外观或烧毁其他部件，避免引起周围元器件污染，进而减少热冲击能量及速率对保护层的破坏，降低外喷溅、爆炸发生的可能性，消波结构设计可将保护元件的分断性能提高一倍以上。

当保护元件为片式结构时，熔体可以进一步采用弯形线路转角设计，熔体的每一段宽度都是均匀的，转折处没有折角，这样能够使瞬间浪涌顺利通过，熔体弯折处不易出现破损或断裂，提升了抗浪涌能力；此外，当片式保护元件受到间接雷击浪涌带来的冲击时，即使熔体瞬间被熔断，由于消波带两端靠近于两侧电极，间接雷击浪涌作用熔体的同时，高压带电体周围的空气被电离，会产生导电特性，消波带承接此导电与两侧电极形成电连接，将一部分间接雷击浪涌的电流电压迅速导往负电极，分流了一部分作用在熔体上的能量，由此将整个保护元件抗雷击的能力提高一倍以上。本发明结构设计合理，性能稳定，安全性好，成本较低，制作工艺简单，适于批量生产。

附图说明

图1为管式结构保护元件剖面示意图，其中剖面线与熔体延伸方向平行；