現有的單PTC熱敏電阻應用在電路保護中時，動作時間長，且主要依賴過電流和過溫度條件才能動作，缺少受控保護功能。本發明專利技術提出了一種電路保護器件(P)以及、包含該器件的電子電路及電路保護方法，包括一個具有正溫度系數特性的第一熱敏電阻(1)；以及一個加熱器件(2)，與所述第一熱敏電阻(1)導熱地耦接，用于受控地加熱該第一熱敏電阻(1)。本發明專利技術的實施方式實現了可控制地保護，并且提供了更短的動作時間，既適用于過流和過溫等故障，也適用于非過流和非過溫狀況引起的故障，以及工作和故障電流較為接近、但保護動作時間要求較快、需要依靠控制電路主動觸發保護的場合，例如功率型電池、USB和電源電路等。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子器件
，更具體地，本專利技術涉及一種電路保護器件。
技術介紹
在電路中，電子元件或電氣設備通常都具有額定的工作電壓及工作電流。然而，由于各種原因，例如電源波動、電路短路等，這些電子元件或電子設備有時會不適當地工作在過載狀態下而發生故障。為了避免電子元件或電子設備發生故障并導致損壞，可以使用電路保護器件來限制電路中的電壓及電流。正溫度系數(PositiveTemperature Coeff icient,簡稱 PTC)熱敏材料是一種常用的電路保護器件。它的特性是，由于電流或電壓在PTC材料上產生的功率，PTC材料會逐漸地積累熱量，并使其溫度升高。當它的溫度升高到居里溫度點(或稱轉折溫度點)處，PTC材料的阻值會成幾何級數的增加。當溫度降低，PTC材料的阻值又會降低回到接近初始電阻的位置。因此，PTC材料可廣泛應用于需要可自恢復的過電流、過溫度的保護場合，例如，將PTC電阻與需要保護的電路部分串聯，當流經該需要保護的電路部分，即流過PTC電阻的電流過大后，PTC電阻會發熱并升溫至居里溫度點，引起其電阻大幅提升，從而大大地提高回路中的電阻，繼而減小流過需要保護的電路部分的電流，起到保護作用。以上描述的現有的保護技術存在一定的缺點，當過流時，PTC材料必須依靠一定的熱積累時間才能達到居里溫度點，繼而阻值升高以開始保護動作。這個時間與半導體保護電路相比，通常較慢，保護效果受限。不僅如此，由于PTC材料是被動保護器件，缺少受控地保護功能，例如無法接受控制電路的指令，因此，在特定故障條件下，如非過流和非過熱條件下系統損壞時，PTC材料將無法進行有效保護。而大電流、快動作、小尺寸以及可智能化控制是PTC材料技術當前主要方向發展。
技術實現思路
為了解決上述至少一個問題，本專利技術的專利技術構思在于，為PTC材料提供一個可受控地加熱該PTC材料的熱源。在正常工作狀態下，該熱源不運作；而當外界檢測到故障發生時,例如過壓、過溫、欠壓等等故障時,該熱源受控地加熱該PTC材料。這樣，能夠加快PTC材料升溫至其居里溫度點，進而使得PTC材料更快地開始保護工作。從而，能夠實現可控制地保護，以及提供了更短的動作時間。根據本專利技術的一個方面，提供了一種電路保護器件，其特征在于，包括—個具有正溫度系數特性的第一熱敏電阻；以及一個加熱器件，與所述第一熱敏電阻導熱地耦接，用于受控地加熱該第一熱敏電阻。根據該方面，實現了可控制地保護，并且提供了更短的動作時間。既適用于過流和過溫等故障，也適用于故障由非過流和非過溫狀況引起，或者工作和故障電流較為接近，但保護動作時間要求較快，需要依靠控制電路主動觸發保護的場合。更加具體的應用場合包括但不限于功率型電池、USB和電源電路等。根據一個更具體的實施方式，所述電路保護器件進一步包括輸入端、輸出端以及控制端，其中，所述第一熱敏電阻具有第一電極與第二電極，所述第一電極與所述輸入端相連，所述第二電極與所述輸出端相連；所述加熱器件具有第三電極與第四電極，所述第三電極與所述輸出端相連，所述第四電極與所述控制端相連并能夠被所述控制端設為形成回路或者懸空，來受控地加熱第一熱敏電阻。該更具體的實施方式提供了一種三端的、比較緊湊的電路保護器件結構。根據另一個更具體的實施方式，所述加熱器件包括以下至少任一項-具有正溫度系數特性的第二熱敏電阻；-阻性加熱器件；-感性加熱器件；-半導體加熱器件。該更具體的實施方式提供了加熱器件的多種實現方式。優選地，所述加熱器件包括所述第二熱敏電阻，所述第二熱敏電阻的轉折溫度點等于或高于所述第一熱敏電阻的轉折溫度點。根據該優選的實施方式，能夠在第一熱敏電阻運作之前，持續地加熱該第一熱敏電阻，具有更優的加熱效果，因此具有更優的保護效果O優選地，所述加熱器件包括所述第二熱敏電阻，在相同電流和環境下，所述第二熱敏電阻的動作時間快于所述第一熱敏電阻的動作時間。根據該優選的實施方式，第一熱敏電阻能夠更快地開始保護動作，具有更優的保護效果。根據又一個更具體的實施方式，所述第一熱敏電阻與所述加熱器件呈片狀，且所述第一與第二電極分別位于所述第一熱敏電阻的兩側，所述第三與第四電極分別對于所述加熱器件的兩側，且所述第一熱敏電阻與所述加熱器件由所述第二電極與所述第三電極電連接地且導熱地貼合，該電路保護器件還包括作為所述輸入端的第一引腳，與所述第一電極電連接；作為所述輸出端的第二引腳，與所述第二電極與所述第三電極電連接；作為所述控制端的第三引腳，與所述第四電極電連接。該實施方式提供了本電路保護器件的、引腳型實現方式。根據又一個更具體的實施方式，所述第一熱敏電阻與加熱器件呈片狀，且所述第一與第二電極分別位于所述第一熱敏電阻的兩側，所述第三與第四電極分別位于所述加熱器件的兩側，且第一熱敏電阻與加熱器件被如下任一方式導熱地耦接-通過固定框架接合；-通過導熱材料貼合；該電路保護器件還包括作為所述輸入端的第一焊盤，與所述第一電極電連接；作為所述輸出端的第二焊盤，與所述第二電極與所述第三電極電連接；作為所述控制端的第三焊盤，與所述第四電極電連接。該實施方式提供了本電路保護器件的、貼片焊盤型實現方式。根據本專利技術的第二個方面，提供了一種電子電路，包括需要保護的電路部分，其特征在于，還包括-一個根據前述第一個方面所述的電路保護器件，其中，該電路保護器件的第一熱敏電阻與所述電路部分相連；-—個控制電路，與所述電路部分相連，以檢測所述電路部分中是否發生保護事件；并且，與所述電路保護器件的加熱器件相連，以在所述保護事件發生時控制所述加熱器件加熱所述第一熱敏電阻。該方面提供了包含本電路保護器件的電子電路，它能夠得到可控地、動作時間更短的保護。根據本專利技術的第三個方面，提供了 一種電路保護方法，其特征在于，包括如下步驟-在電路中提供一個用于保護該電路的、具有正溫度系數特性的第一熱敏電阻；-提供一個加熱器件，與所述第一熱敏電阻導熱地耦接；-當需要對該電路進行保護時，控制所述加熱器件加熱所述第一熱敏電阻。根據該方面，實現了可控制地保護，并且提供了更短的動作時間。本專利技術的以上特性及其他特性將在下文中的實施例部分進行明確地闡述。附圖說明通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細描述，能夠更容易地理解本專利技術的特征、目的和優點。圖1示出了根據本專利技術的一個具體實施方式的電路保護器件的電路圖；圖2示出了以引腳方式實現的根據本專利技術的一個具體實施方式的電路保護器件；圖3示出了以貼片焊盤方式實現的根據本專利技術的一個具體實施方式的一種電路保護器件的分解示意圖；圖4示出了組裝完成后的、圖3所示的貼片焊盤方式的電路保護器件；圖5示出了以貼片焊盤方式實現的根據本專利技術的一個具體實施方式的又一種電路保護器件的分解示意圖；圖6示出了組裝完成后的、圖5所示的電路保護器件；圖7示出了以貼片焊盤方式實現的根據本專利技術的一個具體實施方式的另一種電路保護器件的俯視圖；圖8示出了圖7所示的電路保護器件的仰視圖；圖9示出了包含根據本專利技術的一個具體實施方式的電路保護器件的電子電路。其中，相同或相似的附圖標記代表相同或相似的裝置。具體實施例方式下面詳細討論實施例的實施和使用。然而，應當理解，所討論的具體實施例僅僅示范性地說明實施和使用本專利技術的特定方式，而非限制本專利技術的范圍。本專利技術本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電路保護器件(P)，其特征在于，包括：一個用于電路保護的、具有正溫度系數特性的第一熱敏電阻(1)；以及一個加熱器件(2)，與所述第一熱敏電阻(1)導熱地耦接(T)，用于受控地加熱該第一熱敏電阻(1)。
【技術特征摘要】
1.一種電路保護器件(P)，其特征在于，包括 一個用于電路保護的、具有正溫度系數特性的第一熱敏電阻(I);以及一個加熱器件(2)，與所述第一熱敏電阻(I)導熱地耦接(T)，用于受控地加熱該第一熱敏電阻⑴。2.根據權利要求1所述的電路保護器件，其特征在于，所述電路保護器件進一步包括輸入端(IN)、輸出端(OUT)以及控制端(Ctrl), 其中，所述第一熱敏電阻具有第一電極(tl)與第二電極(t2),所述第一電極與所述輸入端相連，所述第二電極與所述輸出端相連； 所述加熱器件具有第三電極(t3)與第四電極(t4)，所述第三電極與所述輸出端相連，所述第四電極與所述控制端相連并能夠被所述控制端設為形成回路或者懸空，來受控地加熱第一熱敏電阻。3.根據權利要求1所述的電路保護器件，其特征在于，所述加熱器件包括以下至少任一項 -具有正溫度系數特性的第二熱敏電阻； -阻性加熱器件； -感性加熱器件；或 -半導體加熱器件。4.根據權利要求3所述的電路保護器件，其特征在于，所述加熱器件包括所述第二熱敏電阻，所述第二熱敏電阻的轉折溫度點等于或高于所述第一熱敏電阻的轉折溫度點。5.根據權利要求3或4所述的電路保護器件，其特征在于，所述加熱器件包括所述第二熱敏電阻，在相同電流和環境下，所述第二熱敏電阻的動作時間快于所述第一熱敏電阻的動作時間。6.根據權利要求2所述的電路保護器件，其特征在于，所述第一熱敏電阻與所述加熱器件呈片狀，且所述第一與第二電極分別位于所述第一熱敏電阻的兩側，所述第三與第四電極分別對于所述加熱器件的兩側，且所述第一熱敏電阻與所述加熱器件由所述第二電極與所述第三電極電連接地且導熱地貼合，該電路保護器件還包括 作為所述輸入端的第一引腳(PINl)，與所述第一電極電連接； 作為所述輸出端的第二引腳(PIN2)，與所述第二電極與所述第三電極電連接； 作為所述控制端的第三引腳(PIN3)，與所述第四電極電連接。7.根據權利要求2所述的電路...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董湧，郭濤，潘杰兵，李萍紅，王冰，
申請(專利權)人：瑞侃電子上海有限公司，
類型：發明
國別省市：
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