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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine komplexe Schutzvorrichtung und insbesondere auf eine komplexe Schutzvorrichtung, in der sowohl oberflächenmontierte Widerstandselemente als auch gedruckte Widerstandselemente montiert sind und somit eine Schaltung und Schaltungselemente, die auf der Schaltung montiert sind, vor Überspannung sowie Überstrom geschützt werden können, und die gedruckten Widerstandselemente unter den oberflächenmontierten Widerstandselementen angeordnet sind und somit eine Produktminiaturisierung erreicht werden kann.
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BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
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Eine Schutzvorrichtung eines Rückschlagtyps, die in Antwort auf übermäßige Hitze, die durch Überstrom eines geschützten Geräts oder eine Umgebungstemperatur erzeugt wird, betrieben wird, wird bei einer vorbestimmten Temperatur betrieben und unterbricht eine elektrische Schaltung. Beispielsweise gibt es eine Schutzvorrichtung, die einen Widerstand in Antwort auf einen Signalstrom erhitzt, der eine Abnormalität eines Geräts detektiert, und ein Sicherungselement unter Verwendung erzeugter Hitze betreibt.
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Die
koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2001-0006916 A offenbart eine Schutzvorrichtung, in der Metallkörperelektroden mit einem niedrigen Schmelzpunkt und ein Heizelement auf einem Substrat einer Schutzvorrichtung vorgesehen sind, wobei ein niedrig schmelzender Metallkörper direkt auf den Metallkörperelektroden mit niedrigem Schmelzpunkt und dem Heizelement gebildet ist, wobei ein innerer Dichtungsteil, der aus einem festen Flussmittel gebildet ist, auf dem niedrig schmelzenden Metallkörper montiert ist, um eine Oberflächenoxidation des niedrig schmelzenden Metallkörpers zu verhindern, und wobei ein äußerer Dichtungsteil oder eine Abdeckung auf der äußeren Oberfläche des inneren Dichtungsteils montiert ist, um zu verhindern, dass Schmelze während des Brechens des niedrig schmelzenden Metallkörpers von der Vorrichtung nach außen durchsickert.
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11A und 11B stellen eine andere herkömmliche Schutzvorrichtung dar, in der ein Schmelzelement (ein Metallkörper mit niedrigem Schmelzpunkt) auf einem Widerstand (einem Heizelement) gebildet ist.
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Mit Bezugnahme auf 11A und 11B ist in der herkömmlichen Schutzvorrichtung ein pastenartiger Widerstand 2 auf ein Keramiksubstrat 1 aufgebracht, ein Isolator 3, Sicherungsanschlüsse 4, ein Schmelzelement 5 und ein Gehäuse 6 sind nacheinander auf dem Widerstand 2 gestapelt und ein Verbindungsteil 4A des Sicherungsanschlusses 4 ist mit einem Widerstandsanschluss 8 verbunden.
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In einer solchen herkömmlichen Schutzvorrichtung ist das Schmelzelement 5 auf dem Widerstand 2 montiert und somit wird die Dicke der Schutzvorrichtung erhöht. Des Weiteren hat, da der pastenartige Widerstand 2 verwendet wird, die Schutzvorrichtung eine schwache Haltbarkeit, die unzureichend ist, um für eine hohe Leistung angewendet zu werden, und schwierig ist, um verschiedenen Umgebungen gerecht zu werden.
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Aus der
JP 2000-260279 A ist bereits eine Schutzvorrichtung gegen Kurzschlüsse bei einer Schaltung bekannt, die sowohl auf der Vorderseite einer Leiterplatte oberflächenmontierte elektronische Elemente aufweist als auch auf der Rückseite, wobei auch ein Schmelzelement vorgesehen ist. Im Hinblick auf eine Miniaturisierung der gesamten Schutzvorrichtung, sind bei dieser Struktur enge Grenzen gesetzt.
Eine andere Schutzvorrichtung ist in
JP 2000-323308 A beschrieben, wobei eine isolierende Leiterplatte vorgesehen ist auf deren Oberseite Elektroden vorhanden sind und Leitungsanschlüsse auf der Rückseite. Um in einem Fertigungsverfahren eine starke Hitzeeinwirkung zum Beispiel durch Infrarotstrahlung, zu verhindern ist die Vorrichtung mit einer Isolationsabdeckung in weißer Farbe versehen. Eine beidseitige Anordnung von elektronischen Elementen, die eine Produktminiaturisierung erlauben, ist nicht erkennbar.
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Aus der
DE 695 20 867 T2 ist eine überspannungsverhindernde Schutzeinrichtung bekannt, die auch Schmelzelemente einsetzt, wobei die hierbei vorgesehene Struktur der Schutzeinrichtung eine Miniaturisierung durch die Anordnung unterschiedlicher elektronischer Elemente nicht vorsieht.
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Eine andere Schutzvorrichtung gegen Überspannung einer elektronischen Schaltung ist aus der
US 6 566 995 B2 bekannt. Auch hier wird ein Schmelzelement eingesetzt, wobei jedoch eine Miniaturisierung der entsprechenden elektronischen Schaltung im Hinblick auf die Anordnung unterschiedlicher elektronsicher Elemente unberücksichtigt bleibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der sowohl oberflächenmontierte Widerstandselemente als auch gedruckte Widerstandselemente montiert sind und somit eine Schaltung und Schaltungselemente, die auf der Schaltung montiert sind, vor Überspannung sowie Überstrom geschützt werden können.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der gedruckte Widerstandselemente unter oberflächenmontierten Widerstandselementen angeordnet sind, und somit eine Produktminiaturisierung erreicht werden kann.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselemente und gedruckte Widerstandselemente auf einem Substrat ohne Anschlussleitungen montiert sind, und somit ein Automatisierungsprozess einfach angewendet werden kann.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, die optimal gemäß einem gewünschten Widerstandswert oder elektrischer Leistung entworfen werden kann, indem verschiedene Widerstandselemente, die unterschiedliche Strukturen haben, kombiniert werden.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselemente und gedruckte Widerstandselemente auf beiden Seiten eines Schmelzelements montiert sind, und somit thermische Charakteristika verbessert werden können, die Ausschaltzeit des Schmelzelements verkürzt werden kann, wenn Überspannung angelegt wird, und ein ausreichender Isolierungsabstand erreicht werden kann.
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Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselemente und gedruckte Widerstandselemente gemeinsame Anschlüsse besitzen und somit eine Vereinfachung der Struktur und eine Produktminiaturisierung erreicht werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird die vorausgehend genannte Aufgabe und die weiteren Ziele durch eine komplexe Schutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 5 beansprucht.
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In der komplexen Schutzvorrichtung ist das zumindest eine gedruckte Widerstandselement unter dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement angeordnet.
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In der komplexen Schutzvorrichtung sind das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement und das zumindest eine gedruckte Widerstandselement mit denselben Widerstandsanschlüssen verbunden.
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In der komplexen Schutzvorrichtung weist jeder der ersten und zweiten Widerstandsanschlüsse einen Anschlussteil für oberflächenmontierte Widerstände auf, mit dem eines von dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement verbunden ist, einen Anschlussteil für gedruckte Widerstände, mit dem das zumindest eine gedruckte Widerstandselement verbunden ist, und einen Verbindungsteil auf, der den Anschlussteil für oberflächenmontierte Widerstände und den Anschlussteil für gedruckte Widerstände verbindet, wobei der Anschlussteil für gedruckte Widerstände und der Verbindungsteil integral gebildet sind.
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In der komplexen Schutzvorrichtung weist das zumindest eine gedruckte Widerstandselement ein erstes und ein zweites gedrucktes Widerstandselement auf, die jeweils unter dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement angeordnet sind.
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In der komplexen Schutzvorrichtung sind das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement parallel geschaltet und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement sind parallel geschaltet.
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In der komplexen Schutzvorrichtung sind ein erster und ein zweiter Verbindungsanschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstandselement gebildet; eine erste Isolationsschicht, eine leitende Schicht und eine zweite Isolationsschicht sind aufeinanderfolgend auf den oberen Oberflächen des ersten und des zweiten Verbindungsanschlusses gestapelt; das Schmelzelement, das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement sind auf der zweiten Isolationsschicht montiert und ein Loch ist auf der zweiten Isolationsschicht gebildet, so dass das Schmelzelement und die leitende Schicht durch das Loch verbunden werden können.
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In der komplexen Schutzvorrichtung sind das erste oberflächenmontierte Widerstandselement und das erste gedruckte Widerstandselement parallel geschaltet und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement und das zweite gedruckte Widerstandselement sind parallel geschaltet, und das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement sind in Reihe geschaltet, und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement sind in Reihe geschaltet.
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Gemäß der komplexen Schutzvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der sowohl oberflächenmontierte Widerstandselemente als auch gedruckte Widerstandselemente montiert werden und somit eine Schaltung und Schaltungselemente, die auf der Schaltung montiert sind, vor Überspannung sowie Überstrom geschützt werden können.
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Auch ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der gedruckte Widerstandselemente unter oberflächenmontierten Widerstandselementen angeordnet sind, und somit eine Produktminiaturisierung erreicht werden kann.
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Auch ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselemente und gedruckte Widerstandselemente auf einem Substrat ohne Anschlussleitungen montiert sind, und somit ein Automatisierungsprozess einfach angewendet werden kann.
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Auch ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, die optimal gemäß einem gewünschten Widerstandswert oder elektrischer Leistung entworfen werden kann, indem verschiedene Widerstandselemente, die unterschiedliche Strukturen haben, kombiniert werden.
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Auch ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselemente und gedruckte Widerstandselemente an beiden Seiten eines Schmelzelements montiert sind, und somit thermische Charakteristika ver-bessert werden können, eine Ausschaltzeit des Schmelzelements verkürzt werden kann, wenn Überspannung angelegt wird, und ein ausreichender Isolationsabstand erreicht werden kann.
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Auch ist es möglich, eine komplexe Schutzvorrichtung bereitzustellen, in der oberflächenmontierte Widerstandselement und gedruckte Widerstandselemente gemeinsame Anschlüsse besitzen und somit eine Vereinfachung der Struktur und eine Produktminiaturisierung erreicht werden kann.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, deutlicher verstanden werden, in denen:
- 1 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine komplexe Schutzvorrichtung in Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 eine Draufsicht ist, die eine komplexe Schutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 3A und 3B perspektivische und explodierte perspektivische Ansichten sind, die die komplexe Schutzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
- 4A und 4B Querschnittsansichten von Widerstandselementen gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
- 5A und 5B Querschnittsansichten von 3A entlang der Linie A-A und Linie B-B sind;
- 6 eine Querschnittsansicht ist, die Widerstandsanschlüsse darstellt, die eine Struktur haben, die sich von den Widerstandsanschlüssen von 5B unterscheiden;
- 7A bis 7C Draufsichten sind, die Anordnungen von ersten und zweiten oberflächenmontierten Widerstandselementen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen;
- 8A und 8B ein Schaltungsdiagramm und eine Draufsicht sind, die einen Durchbruch eines Schmelzelements darstellen, wenn Überstrom an eine Hauptschaltung angelegt wird;
- 9A und 9B ein Schaltungsdiagramm und eine Draufsicht sind, die einen Durchbruch des Schmelzelements gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen;
- 10 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine komplexe Schutzvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
- 11A und 11B Drauf- und Querschnittsansichten sind, die eine herkömmliche Schutzvorrichtung darstellen, in der ein Schmelzelement (ein niedrig schmelzender Metallkörper) auf einem Widerstand gebildet ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 dient eine komplexe Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dazu, Elemente, die mit einer Hauptschaltung verbunden sind, in einem abnormalen Zustand zu schützen, indem ein Schmelzelement 10, das mit der Hauptschaltung verbunden ist, gebrochen wird.
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Die Hauptschaltung, für die die komplexe Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht in der Art beschränkt und beispielsweise kann die Hauptschaltung eine Ladeschaltung sein, in der ein Laden einer Batterie durchgeführt wird.
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Das Schmelzelement 10 und eine Batterie sind verbunden und ein Lader und das Schmelzelement 10 sind auf der Hauptschaltung verbunden.
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Detaillierter können eine Mehrzahl von Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a, die mit dem Schmelzelement 10 verbunden sind, und ein Schaltelement 30, das mit der Mehrzahl von Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a verbunden ist, auf der Hauptschaltung vorgesehen sein.
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Das Schaltelement 30 kann beispielsweise eine Diode 32, einen Transistor 31 und eine Steuereinheit 33 aufweisen, die ein Steuersignal anlegt, das den Transistor 31 anschaltet, um den Stromfluss zu den Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a zu steuern, wenn Überspannung angelegt wird.
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Zuerst wird, wenn Überstrom an die Hauptschaltung angelegt wird, das Schmelzelement 10 durch Hitze gebrochen, die durch einen solchen Überstrom erzeugt wird, und schützt somit die Schaltung und Schaltungselemente.
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Des Weiteren wird, wenn Überspannung an die Hauptschaltung angelegt wird, das Schmelzelement 10 durch Hitze gebrochen, die durch die Widerstandselemente 20, 20a, 25 und 25a erzeugt wird.
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Mit Bezugnahme auf 2 bis 3B weist die komplexe Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Substrat S auf, und das Schmelzelement 10, die Widerstandselemente 20, 20a, 25 und 25a und das Schaltelement 30 sind auf dem Substrat S montiert. Die Widerstandselemente 20, 20a, 25 und 25a weisen oberflächenmontierte Widerstandselemente 20 und 20a und gedruckte Widerstandselemente 25 und 25a auf.
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Um das Schmelzelement 10 und die Widerstandselemente 20, 20a, 25 und 25a auf dem Substrat S zu montieren, werden Sicherungsanschlüsse 50 und 50a, erste Widerstandsanschlüsse 60a und 60b, zweite Widerstandsanschlüsse 60c und 60d, ein erster und ein zweiter Verbindungsanschluss 40 und 40a und ein erster und ein zweiter Anschluss 55 und 55a auf dem Substrat S gebildet.
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Die Sicherungsanschlüsse 50 und 50a, die ersten Widerstandsanschlüsse 60a und 60b und die zweiten Widerstandsanschlüsse 60c und 60d sind so montiert, dass sie voneinander auf derselben Ebene getrennt sind.
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Das Schmelzelement 10 ist auf den Sicherungsanschlüssen 50 und 50a montiert.
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Ein erstes oberflächenmontiertes Widerstandselement 20 und ein erstes gedrucktes Widerstandselement 25 sind auf den ersten Widerstandsanschlüssen 60a und 60b montiert, und ein zweites oberflächenmontiertes Widerstandselement 20a und ein zweites gedrucktes Widerstandselement 25a sind auf den zweiten Widerstandsanschlüssen 60c und 60d montiert.
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Der erste und der zweite Verbindungsanschluss 40 und 40a dienen dazu, die ersten Widerstandsanschlüsse 60a und 60b und die zweiten Widerstandsanschlüsse 60c und 60d zu verbinden. Der erste Verbindungsanschluss 40 verbindet den ersten Widerstandsanschluss 60b und den zweiten Widerstandsanschluss 60d und der zweite Verbindungsanschluss 40a verbindet den ersten Widerstandsanschluss 60a und den zweiten Widerstandsanschluss 60c.
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Der erste Anschluss 55 ist mit dem ersten Widerstandsanschluss 60b verbunden und der zweite Anschluss 55a ist mit dem zweiten Widerstandsanschluss 60c verbunden.
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Das Schmelzelement 10 ist mit den Sicherungsanschlüssen 50 und 50a verbunden und ist gebrochen und dient somit dazu, die Schaltung und die Schaltungselemente zu schützen, wenn Überstrom an die Hauptschaltung angelegt ist.
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Das Schmelzelement 10 kann beispielsweise aus einem Metall oder einer Legierung gebildet sein, die einen Schmelzpunkt von 120~300°C haben.
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Das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a erzeugen Hitze und dienen damit dazu, das Schmelzelement 10 zu brechen, wenn Überspannung angelegt ist. Das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a können an beiden Seiten des Schmelzelements 10 angeordnet sein.
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Mit Bezugnahme auf 4A kann jedes von dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 und 20a einen Elementkörper 21, der aus Keramik gebildet ist, Anschlussteile 23, die an beiden Enden des Elementkörpers 21 gebildet sind, eine Widerstandsschicht 22, die auf der oberen Oberfläche des Elementkörpers 21 gebildet sind, und eine Beschichtungsschicht 24 aufweisen, die die Widerstandsschicht 22 schützt.
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Mit Bezugnahme auf 4B kann jedes des ersten und des zweiten oberflächenmontierten Widerstandselements 20 und 20a ein Widerstandselement sein, das einen Elementkörper 21, Anschlussteile 23, die an beiden Enden des Elementkörpers 21 gebildet sind, und eine Spule 22a aufweist, die an der äußeren Umfangsfläche des Elementkörpers 21 gewickelt ist. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt und jedes des ersten und des zweiten oberflächenmontierten Widerstandselements 20 und 20a kann eines von einem Widerstandselement, das mit einer spiralförmigen Nut versehen ist, und anderen Arten von Widerstandselementen sein, wie beispielsweise einem MELF-artigen Widerstandselement und einem chipartigen Widerstandselement.
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Das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a erzeugen Hitze und dienen somit dazu, solche Hitze an das Schmelzelement 10 bereitzustellen, wenn Überspannung angelegt ist, auf dieselbe Weise wie das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a.
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Das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a können unter dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 und 20a angeordnet sein, genauer in Zwischenräumen, die zwischen den Anschlussteilen 23 und den Elementkörpern 21 gebildet sind.
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Eine erste isolierende Schicht 41, eine leitende Schicht 42 und eine zweite isolierende Schicht 43 sind nacheinander auf dem ersten und dem zweiten Verbindungsanschluss 40 und 40a gestapelt.
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Die erste isolierende Schicht 41 dient dazu, den ersten und den zweiten Verbindungsanschluss 40 und 40a und die leitende Schicht 42 voneinander elektrisch zu isolieren.
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Die leitende Schicht 42 dient dazu, das Schmelzelement 10 elektrisch mit dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 und 20a und dem ersten und dem zweiten gedruckten Widerstandselement 25 und 25a zu verbinden, und ist derart ausgestaltet, dass ein Ende der leitenden Schicht 42 mit dem ersten Anschluss 55 verbunden ist und eine Verbindung des anderen Endes der leitenden Schicht 42 mit dem zweiten Anschluss 55a unterbrochen ist. Des Weiteren kann die leitende Schicht 42 durch Auftragen einer Silber-(Ag)-Paste auf die obere Oberfläche der ersten isolierenden Schicht 41 gebildet sein.
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Die zweite isolierende Schicht 43 dient dazu, die leitende Schicht 42 und das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a und die gedruckten Widerstandselemente 25 und 25a elektrisch zu isolieren.
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Das Schmelzelement 10, das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a sind auf der zweiten isolierenden Schicht 43 montiert.
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Ein Loch 44 ist auf der zweiten isolierenden Schicht 43 gebildet, so dass das Schmelzelement 10 und die leitende Schicht 42 durch das Loch 44 verbunden werden können.
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Mit Bezugnahme auf 5A ist ein Teil der leitenden Schicht 42 durch das Loch 44 freigelegt und ist mit dem Schmelzelement 10 verbunden, indem ein leitendes Material, wie beispielsweise eine Lötpaste 45, auf die Oberfläche des freigelegten Teils des brechenden Induktionsteils 42c aufgebracht wird.
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Wenn Überspannung an die Hauptschaltung angelegt ist, fließt Strom in der Reihenfolge des Schmelzelements 10, der leitenden Schicht 42 und des ersten Anschlusses 55.
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Mit Bezugnahme auf 5A und 5B wird Strom, der an das Schmelzelement 10 angelegt ist, in der Mitte des Schmelzelements 10 abgezweigt und fließt zu dem ersten Anschluss 55 über die leitende Schicht 42. Strom, der an den ersten Anschluss 55 angelegt ist, läuft durch das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a, die unter Verwendung des ersten und zweiten Verbindungsanschlusses 40 und 40a parallel geschaltet sind, durch, und fließt dann zu dem zweiten Anschluss 55a. Da das erste gedruckte Widerstandselement 25 die ersten Widerstandsanschlüsse 60a und 60b gemeinsam mit dem ersten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 besitzt und das zweite gedruckte Widerstandselement 25a die zweiten Widerstandsanschlüsse 60 und 60d gemeinsam mit dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20a besitzt, sind das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a parallel geschaltet und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a sind parallel geschaltet, und Strom, der an den ersten Anschluss 55 angelegt wird, wird abgezweigt, fließt zu dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 und 20a und dem ersten und dem zweiten gedruckten Widerstandselement 25 und 25a und vereinigt sich an dem zweiten Anschluss 55a.
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Das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a erzeugen an beiden Seiten des Schmelzelements 10 durch Strom, der in dem ersten und dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 und 20a und dem ersten und dem zweiten Widerstandselement 25 und 25a fließt, Hitze, und solche Hitze erhitzt das Schmelzelement 10 durch Strahlung und erhitzt das Schmelzelement 10 durch den Hitzeübertragungsteil 42a und den leitenden Teil 42b der leitenden Schicht 42 durch Leitung und bricht somit das Schmelzelement 10. Jedoch kann in der leitenden Schicht 42 der Hitzeübertragungsteil 42a weggelassen werden.
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Mit Bezugnahme auf 5B sind das erste oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und das erste gedruckte Widerstandselement 25 mit den ersten Widerstandsanschlüssen 60 und 60b verbunden.
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Jeder der ersten Widerstandsanschlüsse 60a und 60b kann einen Anschlussteil 61 für oberflächenmontierte Widerstände, mit dem das erste oberflächenmontierte Widerstandselement 20 verbunden ist, einen Anschlussteil 62 für oberflächenmontierte Widerstände, mit dem das erste gedruckte Widerstandselement 25 verbunden ist, und einen Verbindungsteil 63 aufweisen, der den Anschlussteil 61 für oberflächenmontierte Widerstände und den Anschlussteil 62 für gedruckte Widerstände. Der Anschlussteil 61 für oberflächenmontierte Widerstände, der Anschlussteil 62 für gedruckte Widerstände und der Verbindungsteil 63 sind integral gebildet.
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Das erste gedruckte Widerstandselement 25 wird aus einem dünnen Film gebildet, der auf den ersten Widerstandsanschlüssen 60 und 60a und der zweiten isolierenden Schicht 43 durch eine Druckmethode gebildet ist und in einem Raum angeordnet ist, der unter dem ersten oberflächenmontierten Widerstandselement 20 gebildet ist. Daher wird die Gesamtdicke der komplexen Schutzvorrichtung nicht erhöht.
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Daher kann, obwohl sowohl die oberflächenmontierten Widerstandselemente als auch die gedruckten Widerstandselemente montiert werden, eine Produktminiaturisierung erreicht werden.
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Des Weiteren können, da die gedruckten Widerstandselemente Strom oder Spannung teilen, thermische Charakteristika verbessert werden und somit die Bruchzeit des Schmelzelements verkürzt werden.
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Mit Bezugnahme auf 6 weist in dieser Ausführungsform jeder der Widerstandsanschlüsse 60 und 60b einen Anschlussteil 61 für oberflächenmontierte Widerstände und einen Anschlussteil 62 für gedruckte Widerstände auf.
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Das bedeutet, dass das oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und das gedruckte Widerstandselement 25 nicht mit demselben Widerstandsanschluss verbunden sind, wie beispielsweise in 5B gezeigt, aber mit Widerstandsanschlussteilen 61 und 62 verbunden werden können, die voneinander getrennt sind.
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Jedoch hat der Widerstandsanschluss, der in 6 gezeigt ist, eine kleinere Breite als der Widerstandsanschluss, der in 5B gezeigt ist, und somit hat er eine geringere Stabilität und ist verglichen mit dem Widerstandsanschluss, der in 5B gezeigt ist, in Explosionsgefahr, wenn ein Widerstandswert oder elektrische Leistung erhöht wird. Daher ist, wenn ein Widerstandswert oder elektrische Leistung erhöht wird, eine Erhöhung in der Breite des Widerstandsanschlusses und Verbindung des oberflächenmontierten Widerstandselements und des gedruckten Widerstandselements zu demselben Widerstandsanschluss vorteilhaft in Begriffen der Verbesserung der Beständigkeit und Schutz vor Schaltungsexplosion.
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Des Weiteren kann, da das erste und das zweite oberflächenflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auf dem Substrat S ohne Anschlussleitungen montiert sind, ein Automatisierungsprozess einfach angewendet werden.
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Mit Bezugnahme auf 7A sind das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a an beiden Seiten des Schmelzelements 10 parallel geschaltet. Das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a können denselben Referenzwert 10R haben oder haben unterschiedliche Referenzwerte 20R und 10R, wie beispielsweise in 7B und 7C gezeigt.
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Des Weiteren kann, wenn das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a unterschiedliche Referenzwerte 20R und 10R haben, wie beispielsweise in 7B und 7C gezeigt, das erste oberflächenmontierte Widerstandselement 20 einen kleineren Widerstandswert als das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20a haben, aber eine Größe, die dem zweiten oberflächenmontierten Widerstandselement 20a entspricht (mit Bezug auf 7B), oder eine kleinere Größe als das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20a (mit Bezugnahme auf 7B) haben.
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Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, können das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement verschiedene Kombinationen von Referenzwerten in derselben Weise wie das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20, 20a der 7A bis 7C haben. Des Weiteren können die mehreren gedruckten Widerstandselemente nicht vorgesehen sein und nur das erste oder das zweite gedruckte Widerstandselement können wie benötigt vorgesehen sein.
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Wie oben beschrieben, können in der komplexen Schutzvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Widerstandswerte und Größen/Formen der mehreren Widerstandselemente zahlreich kombiniert werden. Daher kann die vorliegende Erfindung eine komplexe Schutzvorrichtung bereitstellen, die einen Freiheitsgrad im Schaltungsdesign durch zahlreiche Kombinationen von Widerstandselementen erhöht und gemäß den Produktcharakteristika optimiert ist.
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Des Weiteren sind in der komplexen Schutzvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zwei Arten von Widerstandselementen in Übereinstimmung mit einer Menge an elektrischer Leistung kombiniert und somit können sowohl Stabilität/Beständigkeit als auch Miniaturisierung befriedigt werden.
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8A und 8B sind ein Schaltungsdiagramm und eine Draufsicht, die einen Durchbruch des Schmelzelements darstellen, wenn Überstrom an die Hauptschaltung angelegt ist.
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Mit Bezug auf 8A und 8B, wenn Überstrom, wie ein Spitzenstrom, der vorübergehend in die Hauptschaltung eingeführt wird, an die Hauptschaltung angelegt ist, wird das Schmelzelement 10 vorübergehend durch Hitze gebrochen, die aufgrund des Spitzenstroms erzeugt wird.
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Hierbei wird Schaden und Explosion der Hauptschaltung verhindert, da ein vorderer Endbereich 11 des Schmelzelementes 10 gebrochen ist und die Hauptschaltung unterbrochen wird.
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Mit Bezug auf 9A und 9B, steuert das Schaltelement 30, wenn Überspannung, die von der Referenzspannung abweicht, an die Hauptschaltung wie oben beschrieben angelegt ist, einen Stromfluss zu den Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a (mit Bezugnahme auf 1). Dann werden der vordere Endbereich 11 und ein rückwärtiger Endbereich 13 des Schmelzelements 10 durch Hitze gebrochen, die von den Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a mittels Strom erzeugt wird, der zu den Widerstandselementen 20, 20a, 25 und 25a eingeführt wird.
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Mit Bezugnahme auf 10 können in einer komplexen Schutzvorrichtung in einer anderen Ausführungsform ein erstes oberflächenmontiertes Widerstandselement 20 und ein erstes gedrucktes Widerstandselement 25 parallel geschaltet werden, ein zweites oberflächenmontiertes Widerstandselement 20a und ein zweites gedrucktes Widerstandselement 25a können parallel geschaltet werden, das erste und das zweite oberflächenmontierte Widerstandselement 20 und 20a können in Reihe geschaltet werden und das erste und das zweite gedruckte Widerstandselement 25 und 25a können in Reihe geschaltet werden, unterschiedlich zu der komplexen Schutzvorrichtung in Übereinstimmung mit der in der früheren Ausführungsform gezeigten 2.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, kann in einer komplexen Schutzvorrichtung, die Strom und Spannung in einem abnormalen Zustand in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterbricht, eine Mehrzahl von Widerstandselementen parallel und in Reihe kombiniert werden.