專利名稱：防爆電阻的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種電阻，特別是一種具有防止在瞬間高電流負載，電 阻體過熱時產生爆裂或熔毀的防爆電阻。
背景技術：
電阻為電子裝置或電路板上常見的基本應用元件之一，主要用來調節(jié)或 分配電路上的電流或電壓。電流通過電阻時，會因為阻抗轉化為熱能。雖然 電阻可依設計需求或材料不同發(fā)展出各種不同類型的電阻(例如穿孔式或表 面粘著式)，但一般電阻可承受的電流或電壓均有其極限值，倘若所提供至 電阻的電流或電壓超過了此極限值，將使得電阻所產生的功率上升并伴隨著 產生大量熱能，很容易就造成電阻過熱而損壞，甚至燒毀電路板或電子裝置。
例如，在開閉電子裝置電源或雷擊時對電阻所產生的突波(surge)影響，或 使電阻處于連續(xù)負載的狀況，都可能使得電阻因過熱而損壞。為了改善此類 狀況，許多業(yè)者針對電路板用的小體積電阻結構加以改良。
以繞線電阻為例，利用電阻過熱時會熔斷繞線的設計，使得電流無法繼 續(xù)通過以降低其可能造成的風險，但常見繞線電阻僅在表面上涂覆一層絕緣 保護層固化在其表面，以隔絕外界對電阻的影響，此保護層只提供微小的防 護效果， 一旦通過元件的電流過大，電阻可能因過熱瞬間燒毀或爆裂，將造 成電路板短路或損害或因而造成火災。
此外還有業(yè)者設計出薄膜型的電阻以取代繞線，雖然此類電阻在電流過 大時不必擔心爆裂的問題，但因薄膜本身的材料限制，使得此類電阻所提供 的阻值最高僅達l歐姆，無法提供更大的電阻值；且在流過電阻的負載電流 過大時，其保護機制無法將通過電阻的電流完全截斷，因此在長時間電流通 過的條件下將使得電阻過熱而有熔毀的可能，更甚者將會引發(fā)局部火災。
因此，為了解決上述的現(xiàn)有技術問題，而產生出本實用新型的構想。
發(fā)明內容
本實用新型的主要目的在提供一種具有防止電阻過熱時產生爆裂或熔毀 的防爆電阻。
為達成上述的目的，本實用新型的防爆電阻包括本體、兩個金屬導線、 金屬繞線及防護套管。本體包括桿體及兩個端蓋，桿體的兩端與各端蓋相連 接；各金屬導線的一端分別與各端蓋電性連接；金屬繞線纏繞于桿體，且金 屬繞線的兩端分別與各端蓋電性連接；本體密封于防護套管中。當負載電流 通過防爆電阻，并超過臨界值時，金屬繞線會被熔斷以阻斷負載電流通過， 并通過防護套管以提供防護效果。借此設計以提高本實用新型的防爆電阻的 使用安全性。
上述防爆電阻中，該本體可借助封裝材料而被密封于該防護套管中。 上述防爆電阻中，該封裝材料可為不燃型熱固性材料。 上述防爆電阻中，該防護套管或該本體可用陶瓷材料制成。 上述防爆電阻中，該金屬繞線的電阻率的平方根可與該負載電流成反比。 上述防爆電阻中，該金屬繞線的線徑可與該負載電流成正比。 上述防爆電阻中，該金屬繞線的線長的平方根可與該負載電流成反比。 本實用新型的有益效果為:借助可熔斷的金屬繞線及防護套管密封本體，
以提供本實用新型的防爆電阻在負載電流過大時的安全防護，并在金屬繞線
熔斷后可完全阻斷負載電流通過。


圖1為本實用新型的防爆電阻的立體圖。 圖2為本實用新型的防爆電阻的剖視圖。 圖3為本實用新型的防爆電阻的制造方法流程圖。
其中，附圖標記說明如下
防爆電阻1
本體10 桿體12
端蓋14 金屬導線20
金屬繞線30 中空套管40
封裝材料50
電路板 100具體實施方式
為能讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下 特舉出本實用新型的具體實施例，并配合附圖，進行如下的詳細說明。
請先參考圖1，該圖為本實用新型的防爆電阻的立體圖。如圖1所示，
本實用新型的防爆電阻1包括本體10、兩個金屬導線20、金屬繞線30及防 護套管40。本體10可采用陶瓷材料制成。本體10包括桿體12及兩個端蓋 14，桿體12的兩端與各端蓋14相連接。各導線20的一端分別與各端蓋14 電性連接。金屬繞線30纏繞于桿體12，且金屬繞線30的兩端分別與各端蓋 14電性連接。本體10密封于防護套管40中。各端蓋14可做為電極，并借 助金屬導線20、端蓋14及金屬繞線30彼此電性連接以形成通過防爆電阻1 的負載電流通路。
當負載電流從兩個金屬導線其中之一流入防爆電阻1，并在通過防爆電 阻1而超過臨界值時，金屬繞線30會被熔斷以阻斷負載電流通過，并通過防 護套管40以提供防護效果。借此設計，可提高本實用新型的防爆電阻1在使 用上的安全性，倘若發(fā)生過大電流通過防爆電阻1的情況，金屬繞線30就會 被熔斷并可利用防護套管40提供防爆隔絕效果，而不會對電路板或其他電子 元件造成損害；同時此種設計可適用于小體積的電阻，以節(jié)省使用空間并有 利于設置在電路板上。防護套管40以陶瓷材料制成，應用其耐高溫的特性以 提供防爆電阻1過熱爆裂時的防護效果，但防護套管40也可使用其他耐熱材 料所取代，本實用新型并不以此為限。
請參考圖2，該圖為本實用新型的防爆電阻的剖視圖。如圖2所示，本 實用新型的防爆電阻1可應用設置于電路板100上，借助金屬導線20使得防 爆電阻1與電路板100電性連接。防爆電阻1的本體10被密封容置于中空的 防護套管40內，并借助封裝材料50將本體10密封于防護套管40中。在本 實施例中，封裝材料可采用不燃型熱固性材料，使得本實用新型的防爆電阻 1在過熱產生高溫的情況下，通過不燃型熱固性材料的特性來保持防護套管 40的密封狀態(tài)，從而提高防爆電阻1在使用上的安全性。
本實用新型的防爆電阻1所能容許通過的負載電流與金屬繞線30的參數(shù)
相關。本實用新型的防爆電阻1于設計上可適用于產生交流突波(AC surge) 及直流恒定負載(DC constant load)的環(huán)境，通過數(shù)學公式的推導，可得到 針對交流突波及直流恒定負載的情況下，流經防爆電阻l的負載電流與金屬 繞線30的參數(shù)具有以下公式的對應關系
V—%c +々sin W = 0.886 " A- A盧 (pj)—%
上述關系式中，Io為瞬間負載電流，D為金屬繞線30的線徑，pR為金屬 繞線30的電阻率(阻抗系數(shù))，L為金屬繞線30的線長，RT為元件的系統(tǒng) 熱阻，AT為電阻線的熔溶溫度。由此可知，瞬間最大負載電流與金屬繞線 30的線徑成正比，而負載電流與金屬繞線30的電阻率的平方根或線長的平 方根成反比；當金屬繞線30選用不同材質時會有不同的電阻率，即有不同的 熔溶溫度，在改變金屬繞線30的長度或線徑，將會對防爆電阻1的阻值產生 變動，從而影響防爆電阻l所通過的負載電流值。換言之，本實用新型的防 爆電阻l可依據(jù)不同電流需求，來調整金屬繞線30的長度、材質或線徑，以 獲得最佳的電阻效能。
請參考圖3，該圖為本實用新型的防爆電阻1的制造方法流程圖。如圖3 所示，本實用新型的防爆電阻的制造方法包括以下步驟
步驟110:提供桿體及兩個端蓋，將桿體的兩端分別連接各端蓋以形成 本體。如圖1所示，桿體12與端蓋14間可利用膠合或焊接等方式相結合， 以形成本實用新型的防爆電阻1的本體10。
步驟120:提供二金屬導線，將各金屬導線的一端分別電性連接各端蓋。 如圖1及圖2所示，將各金屬導線20的一端分別連接于各端蓋14上，使得 金屬導線20與端蓋14可保持電性連接。各金屬導線20可借助焊接方式連接 于各端蓋14，而各金屬導線20的另一端可依電路設計結合于電路板100上。
步驟130:提供金屬繞線，將金屬繞線纏繞于桿體，并將金屬繞線的兩 端分別與各端蓋電性連接。如圖1所示，將金屬繞線30環(huán)狀纏繞于桿體12 上，并將金屬繞線30的兩端與各端蓋14連接，使得金屬繞線30與端蓋14 可保持電性連接，借助金屬導線20、端蓋14及金屬繞線30以形成通過防爆 電阻1的負載電流通路。金屬繞線30為提供防爆電阻1的主要阻值來源，借 助改變金屬繞線30的材質、線徑或線長，可產生不同阻值，因此可依據(jù)不同
電流需求，以調整防爆電阻l的電阻效能。
最后，進行步驟140:提供防護套管，將本體密封于防護套管中。如圖1
及圖2所示，將經過前述步驟結合后的本體10嵌入中空的防護套管40內， 再對防護套管40進行密封動作，使得本體10被密封于防護套管40中，以提 升防爆電阻1的防護效果。此步驟可借助封裝材料50針對已容置本體10的 防護套管40兩端開口處加以密封，以保持防護套管40內部的密閉性，但各 金屬導線20穿過封裝材料50并向外延伸。封裝材料50可為不燃型熱固性材 料。借此當防爆電阻1過熱而可能出現(xiàn)爆裂的狀況時，可將影響范圍局限于 防護套管40內部，不會對電路板100或電子裝置本身造成損害。
綜上所述，本實用新型無論就目的、手段及效果，均顯示其迥異于現(xiàn)有 技術的特征。但須注意，上述實施例僅用于例示性地說明本實用新型的原理 及其效果，而非用于限制本實用新型的范圍。任何本領域技術人員均可在不 違背本實用新型的技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。本實用新型 的權利保護范圍應如權利要求書所述。
權利要求1. 一種防爆電阻，其特征在于包括本體，包括桿體及兩個端蓋，該桿體的兩端與各該端蓋相連接；兩個金屬導線，各該金屬導線的一端分別與各該端蓋電性連接；金屬繞線，纏繞于該桿體，該金屬繞線的兩端分別與各該端蓋電性連接；以及防護套管，該本體密封于該防護套管中；當負載電流從該兩個金屬導線其中之一流入該防爆電阻，并在通過該防爆電阻超過臨界值時，該金屬繞線會被熔斷以阻斷該負載電流通過，并通過該防護套管以提供防護效果。
2. 如權利要求1所述的防爆電阻，其特征在于借助封裝材料將該本體密封于該防護套管中。
3. 如權利要求2所述的防爆電阻，其特征在于該封裝材料為不燃型熱固性材料。
4. 如權利要求1所述的防爆電阻，其特征在于該防護套管或該本體以 陶瓷材料制成。
5. 如權利要求1所述的防爆電阻，其特征在于該金屬繞線的電阻率的 平方根與該負載電流成反比。
6. 如權利要求1所述的防爆電阻，其特征在于該金屬繞線的線徑與該 負載電流成正比。
7. 如權利要求1所述的防爆電阻，其特征在于該金屬繞線的線長的平 方根與該負載電流成反比。
專利摘要一種防爆電阻，包括陶瓷本體、兩個金屬導線、金屬繞線及防護套管。陶瓷本體包括桿體及兩個端蓋，桿體的兩端與各端蓋相連接；各金屬導線的一端分別與各端蓋以電性連接；金屬繞線纏繞于桿體，且金屬繞線的兩端分別與各端蓋電性連接；完成的本體以不燃型樹脂密封于防護套管中。當過負載電流通過防爆電阻，并超過臨界值時，金屬繞線會被熔斷以阻斷負載電流通過，并通過防護套管以提供安全的防護效果。
文檔編號H01C1/02GK201204105SQ20082011616
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權日2008年5月15日
發(fā)明者廖進忠 申請人:臺灣雙羽電機股份有限公司