专利名称：熔断器和保护电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及溶断器和电阻回路在一个衬底上串联连接组成的一种电气保护电路的技术领域。这种保护电路适于用在电信系统的线路接口板上。
背景技术：
电信系统的电话线路通常是通过所谓线路接口板的中间媒体与电话局或交换中心连接的，线路接口板的接线作用包括收发话音、监视电话受话器抬离机座的情况和传送电话振铃信号。鉴于线路接口板上装的电路位于紧靠电话线路处，因而须要保护这些电路免受线路上因雷电感应出的电压的影响，并免受供电网路直接短路产生的那类电压的影响。
对过电压保护作用的要求，随国家的不同而不同，这和气候、安装规程等有关。例如，在某些国家，电力电缆和电话电缆装在一个相同的安装沟道中。在这些不合适的环境中，电力线路与电话线路之间可能产生短路。
经电话线路易引入的危险过电压，按下列因素可分成三种不同的类别1.雷电感应出的脉中，最经常的持续时间短于1毫秒，最经常的峰值电压低于2,500伏。
2.电力线路和电话线路之间的短路，电压值在220伏和600伏之间，持续时间达好几小时。
3.供电电压为50伏的电信系统的内部短路，持续时间达数小时。
保护线路免受这些过电压影响所使用的器件有例如气体放电管、热敏电阻和电阻器等。
过电压的种类不同，规定的要求也不同。在第一类过电压(即雷电感应脉冲)情况下，有关电路必须能承受大约100个脉冲而不损坏。在第二类过电压(即电力线路与电话线路之间的短路)情况下，线路接口板上的其中一个元件或电路必须能起熔断器的作用，在电信系统的线路接口板或其它部件未严重损坏之前切断电流通路。有充分热量产生时，起熔断器作用的元件会熔断，将电流通路断开，从而达到所要求的安全保护作用。在第三类过电压(即电信系统供电电路内部短路)情况下，电路元件应能在给定的时限内保持完整无损，但在短路持续较长一段时间后应能引发安全保护功能元件动作。在此情况下，由于引起短路的电流较小，电路元件中产生的热量较少，但若产生热量的时间较长，电路元件会受热到使所要求的安全保护功能元件动作的程度。
大家知道，某些过负荷的情况可用起熔断器作用的电阻器加以解决。美国专利说明书3,978,443提出在衬底上的接线板之间接上一个电阻器作为过载保护器。有足够大的电流流经电阻器时，电阻器和衬底受热。衬底由脆性材料(例如陶瓷材料)制成，因而在高温下碎裂。熔断器构制得使衬底碎裂，从而断开电流通路，起到所要求的安全保护作用。
大家还知道，用小金属片或小钎料合金丝制成熔断器，焊在电阻网路中的两钎焊点之间。金属丝或金属片以低熔点钎料制成为宜。随着电阻网路中衬底被电阻器发出的热量加热，钎料会熔化，收缩到钎料端子上，从而断开电流通路，起到所要求的安全保护作用。
这种解决办法会产生这样一个问题熔断器中的钎料受热时会氧化。当负荷的特性会使纤料在较长的时间受热而达到很高温度时，钎料就会氧化到足以破坏安全保护功能元件起作用的程度。这是因为钎料周围的氧化皮或氧化膜坚硬得足以阻止熔融的钎料收缩到钎料端子上，从而不能起到所要求的安全保护作用。实际上，这就意味着氧化皮使钎料受热时仍保持其原来的状态。真正的钎料确实会熔化，但由于钎料不收缩，电路也就不会断开。
美国专利说明书4,973,932提出了一种电气熔断器。这种熔断器包括短路熔断器和熔断式断流器。熔断式断流器的一部分被一种热塑性材料覆盖住，过载时热塑性材料渗入熔断器中钎料出现的孔穴中，从而使电流通路因塑料渗入熔断器中而断路。
发明的公开内容本发明的目的是提供这样一种保护电路，这种保护电路有一个熔断器和一个电阻回路，熔断器起过电压保护作用，不受空气氧化作用的影响，电阻回路与熔断器串联连接，保护电路免受感应脉冲(例如雷电感应脉冲)的影响。上述目的是通过一种熔断式断流器实现的，断流器装有一种钎料，该钎料借助一种高温稳定材料而在高温下不受空气氧化作用的影响，此外还辅以具有电阻回路的熔断器，起吸收感应脉中中能量的作用，从而使脉冲衰减。
高温稳定材料还具有弱焊剂的性能，因而会使钎料金属在室温下形成的氧化物剥落。高温稳定材料淀积在熔断器上，在钎料合金上形成保护性被覆层。熔断器四周围还形成有围墙式的阻挡层，从而防止高温稳定材料从熔断器周围的部位上脱落。
本发明的一个优点是，熔断器不会氧化，因而成为高度可靠的熔断器。另一优点是，保护电路可集成在电路板上。
现在参照本发明的一个最佳实施例并参看附图更详细地说明本发明的内容。
附图简介
图1是装在本发明保护电路中的溶断装置的俯视图。
图2是沿图1中A-A线截取的熔断装置的剖视图。
图3示出了图1的熔断装置在安全保护功能元件动作之后的俯视图。
图4是图3所示的熔断装置沿图3中B-B线截取的剖视图。
图5示出了本发明有一个图1所示的熔断装置和一个与该熔断器串联连接的电阻回路的保护电路，这种保护电路保护有关电路使其免受感应脉冲的影响。
发明的最佳实施例图1所示的熔断装置有两个彼此一样的熔断器1和2。熔断装置装在衬底11上，适于用在电信系统中。由于电话线路实际上由两根导线组成，因而熔断器如图1中所示的那样成双。为简明起见，下面只考虑图1中右侧所示的那个熔断器。
实际的熔断器由连接在两个接线端子4a和4b之间的钎料3组成。接线端子4a、4b又与导流通路5a、5b相连接。熔断器连接在电路中时，电流会例如从导流通路5a通过相应的接线端子4a流过钎料3，再通过接线端子4b流到另一个导流通路5b。钎料3充分受热时，钎料会溶化，收缩到接线端子上，从而断开电流通路，起所要求的安全保护作用。从图中还可以看到，挡壁7围绕在钎料的四周围，形成部位9。下面参看图2详细说明挡壁7及其作用。钎料可取金属板的形式，且可由不同的钎料合金组成。适用的合金含96.5％的锡和3.5％的银。但钎料最好是特制的钎料混合物，焊牢到接线端子的同时，将其烧结，形成导电的金属熔断器。这种结构的一个好处是，熔断器经烧结，会含有许多细孔，使焊剂可封闭在这些细孔中，从而协助破坏钎料上的氧化膜，提高熔断器的安全保护作用。下面即说明这一点。
图2是图1所示的熔断装置沿其A-A线截取的剖视图。如图1所示，挡壁7围绕在钎料的四周围，形成围绕着熔断器的部位或区域9。从图2中可以看到，高温稳定材料淀积在挡壁7所界定的部位9，将钎料完全覆盖住。材料8在高温下具有抗氧化作用，换句话说，它在高于室温的温度下起防止空气氧化的保护作用。这种材料还具有弱焊剂的性能，因而能破坏钎料在室温下形成的氧化物。这方面适用的材料是那些在正常工作温度下为固体而在高温下变为液体或流体的有机物。这类材料可从下列组中选出蜡、树脂、热塑性塑料和合成焊剂。值得推荐的焊剂是以乙酸乙烯基乙烯酯(ethylene vinyl acetate)为基料的热塑性树脂。
材料8在正常工作温度下为固态，因而不会离开钎料或蒸发掉。大电流通过导流通路因而熔断器1变热时，材料8也受热，从而变得更流体化。挡壁7防止抗氧化材料8从部位9流走。材料8淀积在部位9中的量足以确保将钎料完全覆盖住。
在例如电话站或交换中心，通常都想长期保持熔断器和保护电路而不加以更换。在此期间，熔断器有可能氧化到在钎料上形成氧化皮或氧化膜的程度，这种氧化皮结实得足以妨碍所要求的安全保护发挥作用，尽管熔断器这时可能已处在比正常工作温度高得多的温度下。氧化皮会阻止钎料在接线端子上收缩成球体，因而使导电通路仍保持原状，从而失去所要求的安全保护作用。用抗氧化材料8将钎料覆盖住可以避免上述钎料氧化并逐渐被增强到妨碍所要求的安全保护发挥作用的氧化皮覆盖住的问题。
图3示出了图1的熔断装置在安全保护作用起作用之后的情况。电流流过溶断器时，由于通到接线端子和钎料的导流通路中的电阻作用，衬底11中会产生热量。若此电流相当大且流通时间相当长，则衬底11会变得很热，结果将钎料3加热到熔化并在接线端子4a、4b上收缩成钎料球6a、6b的程度，于是电流通路断开，达到所要求的安全保护作用。虽然图3中看到的钎料球6a和6b彼此大小相同，但不言而喻，实际上，钎料球6a和6b并不总是同样大小也不会如图3所示的那样对称。
钎料之所以收缩，简单说来是因为表面张力因钎料润滑所述端子而将钎料拉向接线端子所致。
图4是图3所示的熔断装置沿图3中B-B线截取的剖视图。图2示出了熔断器完全被材料8覆盖住的情况，有相当好的余量。淀积材料8的层厚要足以使材料8有效地覆盖住整个熔断器，这一点很重要。在熔断器发挥安全保护作用因而钎料收缩到接线端子上时，材料8会变形，如图4中的曲线18所示。
图5示了本发明的另一个实施例。在此情况下，除具有图1所示的熔断式断流器之外，该装置还具有电阻回路10，装在衬底11上，与熔断式断流器一起形成电气保护电路。图中，出于前述同样的原因，即由于这种装置是用在电话中保护实际上由两根导线组成的电话线路，因而溶断式断流器和电阻回路都成双画出。在图5实施例的情况，图1所示的熔断式断流器与电阻回路10呈串联连接，从而形成两端分别接接线端子15和16的保护电路。电阻回路10的作用是保护有关线路使其免受感应脉冲(例如雷电感应出的脉冲)的影响。熔断装置还包括图1中所示的溶断器1，和前面说过的一样，熔断器1是熔断式断流器，在衬底11充分受热时可将电流通路断开。因此此实施例包括了上述熔断式断流器，还包括电阻回路形式的保护功能元件。
电阻回路10具有许多给定所需电阻值的电阻(例如20欧的电阻)的导流通路。导流通路在一个平面上延伸，彼此不相交。电阻回路10吸收进入其一端的脉中中包含的能量。
电阻回路10有许多导流通路12，各通路两端接桥接元件13，从而成形相关回路。导流通路形成实际的电阻。为避免电流集中在导流通路12的两端，桥接元件13的电阻取得比导流通路的电阻小得多。桥接元件13的电阻和导流通路12的电阻一样大时，电流倾向于集中在通路12和元件13之间的各角。因此，元件13的电阻小于通路12的电阻，可使电流从一个导流通路流到另一个导流通路时分布均匀。
某些导流通路12还成对与一个或多个调整元件14连接，如图5中所示。解脱所要求数目的调整元件14，可以调节回路10中接线端子16与4b之间的总电阻。只要解开调整元件，就可以将它们去掉。进行调整，部分原因是为了在电阻回路中获取所要求的电阻容差，部分原因是为了使电阻回路10的电阻与图5中其它相应电阻回路的电阻相同，从而得出两电阻回路的电阻之比所要求的容差。例如，回路10的电阻可以是20欧，容差为1％，两回路电阻之比可以为1，容差为0.1％。调整元件14与桥接元件13为同一类型。
图5实施例的作用是作为保护电路保护有关线路免受经电话线路进来的过电压的影响。这种保护电路保护有关线路免受雷电感应脉中的影响，该脉冲的持续时间通常短于1毫秒，峰值电压最经常小于2,500伏。这种保护电路，部分还保护有关线路免受供电电压为50伏的电信系统内部短路的影响。这些短路的持续时间最经常为数小时之久。
由于雷电感应的脉冲持续时间短，因而熔断器不致有充分时间受热到使钎料3熔化从而触发其安全保护功能元件的程度。
熔断器和保护电路不难集成在电路板上，因而其尺寸非常小。熔断器不难制成为宽1毫米长3毫米的大小。回路10所占空间稍大，但也可以制得非常小。熔断器和保护电路都适宜成批生产。
鉴于熔断器和保护电路都是成双制造，而每一电话线路都需要两个熔断器和两个保护电路，因此本发明的熔断器和保护电路适于用在电信系统的线路接口板上。
衬底11可以由陶瓷材料制成。这方面适用的材料是含90—100％氧化铝的陶瓷衬底。
不言而喻，本发明并不局限于上述所示的实施例，在不脱离所附权利要求书范围的前提下，是可以对上述实施例进行修改的。
权利要求
1.一种电气保护电路，包括一个熔断器(1)和一个与熔断器(1)串联连接的电阻回路(10)，所述熔断器和回路装在一个衬底(11)上，其中熔断器(1)有钎料(3)，作为电阻连接在接线端子(4a，4b)之间的电流串联电路中，且在衬底(11)受热使温度上升时会溶化；一种材料(8)环绕在所述钎料(3)的四周围，保护着钎料，使其不受周围空气氧化作用的影响，并将钎料(3)完全覆盖住，从而使钎料(3)熔化时能收缩到接线端子(4a，4b)上，将电流通路断开；所述材料(8)在正常熔断器工作温度下呈固态而对温度稳定，它由选自下列物组的一种物质或物质的混合料组成蜡、树脂、热塑性塑料和合成焊剂；所述电气保护电路的特征在于，所述材料(8)在室温和高温下均可保护其保护对象使其免受空气氧化作用的影响；该材料(8)加在围绕着所述钎料(3)的部位或区域(9)；该部位(9)由挡壁(7)界定，以防止所述材料(8)离开所述部位(9)；所述电阻回路(10)包含许多彼此与桥接元件(13)连接的导流通路(12)；所述桥接元件(13)的电阻比导流通路(12)的电阻小得多；以及，所述电阻回路(10)还包含许多调整元件(14)，供调节电阻回路(10)的电阻之用。
2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述材料(8)是以乙酸乙烯基乙烯酯为基料的热塑性材料。
3.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电阻回路(10)和熔断器(1)都成双出现；其中所述调整元件(14)用以调节该成双电阻回路(10)的电阻值，以使所述值基本相同。
全文摘要
一种电气保护电路，包括装在衬底(11)上的一个有钎料(3)的熔断器(1)和一个与熔断器串联的电阻回路(10)。钎料(3)在衬底(11)受热温度升高时会溶化，其周围环绕有材料(8)，以保护钎料(3)使其免受周围空气氧化作用的影响。材料(8)加在环绕钎料(3)且被挡壁(7)界定的部位(9)中，使钎料(3)熔化时能收缩到接线端子(4a，4b)上，从而断开电流通路。材料(8)在熔断器正常工作温度下为固态并不受温度影响。电阻回路(10)包括许多与桥接元件(13)及调整元件(14)相互连接的导流通路(12)，桥接元件的电阻远小于导流通路的电阻，而调整元件则用以调节电阻回路的电阻。
文档编号H05K1/16GK1123583SQ9519011
公开日1996年5月29日 申请日期1995年1月25日 优先权日1994年2月24日
发明者L·A·奥洛夫森 申请人:艾利森电话股份有限公司