[发明专利]提高抗脉冲强度的正温度系数的热敏电阻

说明书

本发明涉及具有正温度系数的热敏电阻，也称之为PTC热敏电阻。特别是，本发明所涉及的PTC热敏电阻具有改进的抗脉冲强度性能。

PTC热敏电阻当用来防止电流过载、用在去磁或用在电动机起动器中时，就要求具有大的抗脉冲强度的能力。图3A和3B给出了典型现有技术的PTC热敏电阻1，在其环盘状主体2的两个互相面对着的主表面3和4上分别形成有电极6和7。标号5所指为盘状主体2的侧表面。图4A和4B是现有技术的另一种PTC热敏电阻11，它在环形盘状主体12的相互面对着的两个主表面13和14上也分别形成电极16和17，但不同于图3A和3B的是该电阻主体12沿厚度方向被划分成三个区域，即中间区域18以及将其夹在当中的外区19和20，外区19和20比内区18具有更高的特定电阻值。该现有技术PTC热敏电阻已公开在日本特许公报平9-17606中。在图4A和4B中，标号15指主体2的侧表面。沿厚度方向伸展并与主表面13与14的环周相连。

当对如图3A和3B中所示的PTC热敏电阻的两个电极6和7之间加上一个电压的时候，它的主体2就开始生热。在散热的最初阶段，散热最大的区域位于沿厚度方向的主体2的中心位置。结果，主体2中沿厚度方向的温度分布如图3C所示。这样，就会产生一个比较大的张力，当主体没有足够的抗脉冲强度时，主体2就很可能被损坏。

另一方面，当在图4A和4B所示的PTC热敏电阻11的两电极16和17间加上一个电压时，在散热的最初阶段主体12内部出现两个散热最大的区域。结果，主体12中沿厚度方向的温度分布就变为如图4C所示的情况。也就是说，两个温度峰值明显分开，整个温度分布是比较对称。

尽管有如上所述的优点，图4A和4B所示的PTC热敏电阻11由于加工主体12必须使用两种不同的材料，还要有更多的步骤加工层状结构，因此更麻烦且费用更昂贵。

因此，本发明的目的就是要提供一种PTC热敏电阻，它具有改进的抗脉冲强度而且易于加工。

能够实现上述和其它目的并体现本发明的PTC热敏电阻可以表征为，它包括一个盘形的主体，主体有两个相互分开的面对的主表面上的电极，在这一方面，在结构上与现有技术中的PTC热敏电阻1和11相似，不同处在于其中的主体和/或电极的结构使得，当在两个电极间加上电压之后的初期，沿主体厚度方向两电极间的主体侧表面具有不对称的温度分布，而且发热峰值也不出现在沿厚度方向两电极间的中间位置处，而是出现在明显接近于某一或另一主表面。也就是说，本发明发现为了提高PTC热敏电阻的抗脉冲强度，不一定要用常规的主体使两个散热峰值向各自主表面分离(如图4A和4B)。只要将散热峰值沿厚度方向作一些移位就可以了。

产生这种移位的一种方法就是采用不同尺寸的电极。比如说，如果主体是圆盘形，其中一个电极就可以做成比主表面小的一个同心圆盘，这样就留有一个围绕主表面周边的间隙，而另一电极则覆盖着另一主表面的整个表面。另一种做法就是两个电极均绕它们的圆周留出间隙，但间隙的宽度不同。如果在主体两个主表面上的电极尺寸不同，在主体中的电流密度沿厚度方向就不均一，这就足以使发热峰值移离两个主表面中间的平面位置。

另一种方法是使主体沿厚度方向特定电阻的分布不均匀。在特定电阻高的区域发热率增加。这样散热峰值就可以离开主体两个主表面间的中心区域。比如，主体可以由两层不同的特定电阻构成。

包括并形成本说明书一部分的附图绘示本发明的实施例，与文字描述一起用来解释本发明的原理。在图中：

图1A和1B分别是本发明第一实施例中PTC热敏电阻的斜视图与侧视图，图1C是该电阻工作最初阶段的温度分布曲线；

图2A和2B分别是本发明第二实施例中PTC热敏电阻的斜视图与侧视图，图1C是该电阻工作最初阶段的温度分布曲线；

图3A和3B分别是现有技术PTC热敏电阻的斜视图与侧视图，图3C是该电阻工作最初阶段的温度分布曲线；

图4A和4B分别是另一现有技术PTC热敏电阻的斜视图与侧视图，图4C是该电阻工作最初阶段的温度分布曲线；