[发明专利]氧化锌压敏电阻与热敏过流保护组件

说明书

本发明涉及一种电阻值随施加电压的增加而呈非线性变化的电阻器与带正阻特性的PTC组合元件。

一般型式的压敏电阻器件在接入电路使用时，由于引线电感的影响，对于上升速度非常快的干扰脉冲，往往因响应速度不够而起不到保护作用;穿心式压敏电阻器是专门用于高效吸收尖峰脉冲过电压和抑制浪涌过电压的无感压敏器件，时间响应速度极快，是抗尖峰干扰及有一定幅值的高频脉冲干扰的理想器件。例如氧化锌（ZnO）压敏电阻器由于具有负的电阻温度系数（NTC）的特性，如果参数选择不当（例如阀值电压偏低）或元件老化等某些原因引起漏电流增大，阀片的温升将增高，引起电阻值的减小，又使漏电流进一步的增大，最后导致元件热击穿造成电路过流或短路。所以在选择阀片参数时，往往偏于保守，把阀值电压选得脊高，这样则起不到最有效地抑制过电压的作用。

本发明的目的在于提供一种即可抑制脉冲干扰过电压，又能防止氧化锌压敏电阻的负阻特性造成电路的过流或短路的组合器件。

本发明采用氧化锌（ZnO）串联PCT元件后，再与保护电路连接的方法来达到限流或短路保护的目的。PTC陶瓷是以钛酸钡为主体材料的具有正的电阻温度系数特性的热敏元件，电阻率的变化发生在陶瓷体内部晶界处的阻挡层，根据需要可以把它做成开关型-温度特性，使PTC器件在电路中的功能像一种复位的熔断器，即呈现“通”和“断”两种状态，这种特性主要是由PTC的基本电阻来决定，在正常工作温度时，它具有低阻值的导电状态（相当于“通”），当电路由于某种原因产生过流或短路时，过量的电流会引起器件发热，当温度上升到居里点时，其电阻急剧上升到高阻值的极限导电状态，使电路电流减少到最低水平（相当于“断”），从而起到过流限制和短路保护的作用。

本发明的附图说明如下：

图1是本发明在大型发电机组灭磁的电路图。

图2是本发明在可控硅元件的过压保护电路图。

图3是本发明在开关触头的防烧损保护电路图。

图4是本发明在电磁起重机或电磁阀的浪涌吸收回路电路图。

如图1所示，高能低场强氧化锌压敏电阻器具有良好的非线性，现已广泛应用大容量机组的灭磁，即非线性电阻灭磁，非线性越好，对缩短灭磁时间越有利，但均流性能却越差，所以在每一支路中除串接一只作短路保护用的熔断器外，还需一只线性均流电阻，现在则只需串接PTC阀片就能较好地解决均流及过流保护的问题。在图2中，硅整流装置的可控硅元件的过压保护，当在电感性负载回路内，可控硅电子开关的开闭将引起电流急剧的变化而产生尖峰换向过电压，可以把ZnO和PTC组件并接在可控硅元件的两端，用以抑制在可控硅断开的瞬间，所产生的尖峰过电压的幅值。图3为开关触头保护电路，图4为电磁起定机或电磁阀的浪涌吸收回路。在交直流电力线路及设备装置的过压，过流保护回路，一般的ZnO压敏电阻器用来吸收浪涌过电压，当浪涌的触量大于ZnO压敏电阻器阀片所能吸收的极限容量时，ZnO阀片会造成短路故障，所以往往在回路中要串接熔断器或保护断电器联合使用，用PTC元件后可取代熔断器和保护继电器的作用。

本发明与现有技术相比，具有电路简单、运行安全可靠，为理想的过压、过流保护器件。