[发明专利]熔丝开关

说明书

本发明一般地涉及一种可有选择地使电路短路（或开路）的开关装置，具体是指能在长时间周期内，在特定的条件下能一次有效工作的弹簧电力开关装置。

在现有技术的公知电路中有许多开关装置。实际上其中许多开关装置是电致机械动作的，如继电器或其类似器件。而且，这电动机械开关装置中许多是一次性器件，例如闭锁继电器或类似的器件。也就是说，借助控制信号，此一次性开关装置被启动进入规定的位置或状态。对于典型的闭锁继电器或类似的器件来说，装置的位置或状态是通过运用不同的（或另外的）控制信号而改变（到初始状态）的。

此外，在现有技术的电路中还有另一些公知的电路开关装置。例如，许多开关装置是由半导体器件组成的。同样，也存在仅能在相当小的电压、电流和/或功率信号下工作的另一种类型的开关装置。相应地，这种种开关装置的性能和应用都有这样那样的限制。

此外，其工作场所还包括遥远的或在敌方的区域。在这种情况下，此开关装置必须能在遥远的或敌方的区域内长时间地（例如几年）可靠地工作。在这种类型的设备中，设置于遥远的或敌方区域的开关装置必须能高可靠地工作，以适应这种特殊应用。

位于敌方的或遥远区域的一些例子，是在具有极端温度和压力等情况的太空、水下和地下的应用。在这些情况下常常要求使用相当大数量的和/或有相当大富余量的电路。这样，使用开关装置通过有选择地短路（或开路）某个富余的电路以便减少功耗、删除故障电路、以可工作电路代替故障电路或仅仅改变电路的配置从而控制电路的工作是完全可能的。

在宇宙飞船上将太阳能转换为电能的装置中所用的电路就是这样一种应用。在此情况下，许多太阳能的存储或转换电路和/或装置用相应的串联和并联电路相连接。

检测和确定每个专用的电或太阳能存储或转换电路是否正常工作是完全能够做到的。这能通过遥测装置或类似装置来完成。如果显示出一个或多个太阳能存储或转换电路（或电池）出现故障，就必须从总的电路或控制台中去掉这个有故障的电池，以避免不必要的短路、加重负载或类似的情况。

使这些出故障的电池去除的简单而有效地方法是提供适当的短路或分路电路，使它们能有选择地旁路这些电池或仅仅使这些电池与其余保留的电池断开。

因此，要求有一种经过一段长时期后仍能高可靠地完成开关动作的开关装置。

例如，宇宙飞船或人造卫星在太阳能电池或控制盘失效前，可以在其轨道上运行许多年。然后，只是在电池失效后，才要求（或必须）从电路中去掉这些失效的单元。因此，此开关装置必须可靠地工作。

并且，在使（失效部分的）电路短路（或开路）之后，开关装置要能无限期地继续保持在新的位置，这也是很重要的。换言之，如果开关装置回到起始状态，则出故障的单元又回到电路系统中，就又要导致不正常的工作状态。

适于高可靠工作的开关装置或开关组件是一次有效的开关器件。这种开关至少包括两个固定的、用小的间隙分隔开的电极。此小的间隙可有选择地用弹簧驱动的移动接触器连通。此移动接触器最好是V形的以搭接这两个固定的电极，即跨接在其间的间隙上。弹簧机构用来有选择地移动或驱动此移动接触器。

通常这弹簧机构被弯曲和压缩成特殊的状态或位置，并用附着于各控制引线上的约束丝维持此弯曲和压缩状态。当一选择信号施加到两控制引线时，此选择（或控制）信号足够大，足以使此约束丝熔化、汽化（或者说断开）。当此约束丝被去掉或断开时，弯曲和压缩的弹簧机构被释放，并允许和迫使这移动接触器移动，使之与上文最初提到的两电极保持电和机械接触。此弹簧机构设计得有足够大的力，以使移动接触器保持在新的位置上，同两固定电极保持电接触，以维持予期的短路或开路动作。

此机构能安装在一密封的小室内。如果需要可使小室充满惰性气体等适当的气体。

图1是本发明的开关装置的一个实施例的等比例视图。

图2是本发明装置的顶视图，它显示出移动接触器在约束（实线）和释放（虚线）两种位置的情况。

图3是开关装置处于约束位置时的侧视图。

图4是开关装置处于约束状态时的端视图。

现参看图1～图4，其中展示了本发明熔丝开关的一个优选实施例。在图1～图4中，相同的参考数字表示同样的元件。具体来说，图1表示出了开关常规下未被激励的状态。像这样，短路闩1处于约束位置，并用跨接丝2维持在准备击发或收缩的状态。