NL193880C - Chipsmeltveiligheid. - Google Patents

Description

1 193880

Chipsmeltveiligheid

De uitvinding heeft betrekking op een chipsmeltveiligheid omvattende een hoofdlichaam met eerste en tweede tegenover elkaar gelegen wanden en een door deze wanden in het hoofdlichaam bepaalde holte; 5 twee aan de eerste tegenover elkaar gelegen wanden aangebrachte tegenover elkaar liggende hoofd-aansluitklemmen die door deze wanden heen dringen en die aan de buitenzijde daarvan voorzien zijn van eindgedeelten voor de elektrische verbinding met een externe schakeling; en een op afstand van de wanden aangebracht smeltbaar element met twee eindgedeelten die respectievelijk zijn bevestigd aan en elektrisch zijn verbonden met de twee hoofdaansluitklemmen.

10 Een dergelijke inrichting is bekend uit het Duitse octrooischrift 3.309.842.

Bij deze bekende chipsmeltveiligheid ligt een smeltbaar element diagonaal in het binnenste van een huis dat door twee plateauvormige dwarsgedeelten in drie kamers verdeeld is. In de dwarsgedeelten zijn openingen aanwezig, waarin het smeltbare element wordt vastgelegd in een vaste positie waarin het de binnenvlakken van de dwarsgedeelten niet aanraakt.

15 Hiermee wordt bereikt dat het solderen van het smeltbare element aan toevoerleidingen wordt vereenvoudigd.

De uitvinding heeft als doelstelling een chipsmeltveiligheid van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die eenvoudig is te vervaardigen, een variabele tijdstroomkarakteristiek heeft en een stabiel smeltvermogen waarborgt.

20 De uitvinding voorziet daartoe in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat in de holte een aantal ondergeschikte aansluitklemmen aanwezig is, dat aan beide zijden van een, van de ene naar de andere hoofdaansluitklem verlopende lijn is aangebracht; dat het smeltbare element op een zigzagwijze verloopt tussen één van de hoofdaansluitklemmen, via een deel van de ondergeschikte aansluitklemmen of via alle ondergeschikte aansluitklemmen, en de andere hoofdaansluit-25 klem, waarbij het smeltbare element mechanisch verbonden is met de betreffende onderschikte aansluitklemmen.

Opgemerkt wordt dat uit de ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage 172626/1987 een chipsmeltveiligheid bekend is, waarin een tweetal hoofdelektroden is verschaft aan einden van een vlakke chipplaat terwijl twee hulpelektroden zijn aangebracht in een tussenliggend gedeelte tussen de hoofdelektroden en 30 zijn draden verbonden tussen de hoofd- en hulpelektroden, waarin is voorzien bij een tussenliggend gedeelte tussen de hoofdelektroden, en waarin tussen deze hoofd- en hulpelektroden draden zijn verbonden, teneinde daarmee te zijn gebond.

In laatstgenoemd chipsmeltveiligheid is het oppervlak van de draden bedekt met een transparante hars en is op een lenswijze gekromd; de transparante hars berooft de draden van een Joule-warmte. Dit maakt 35 de smeltprestaties daarom onstabiel. Bovendien wordt, aangezien er slechts is voorzien in een tweetal hulpelektroden, er een overmatig snelle smeltresponsie vertoond, en is het niet mogelijk om zo de aanspreektijd te modificeren.

Deze en andere doelen en voordelen zullen duidelijk worden door het lezen van de volgende beschrijving 40 van de uitvinding onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een aanzicht is, dat het uiterlijk van een chipsmeltveiligheid in overeenstemming met de onderhavige uitvinding laat zien; figuur 2 een aanzicht is, dat het inwendige van een hoofdlichaam laat zien, waarbij een deksel is verwijderd voor goede zichtbaarheid; 45 figuur 3 een bovenaanzicht van de chipsmeltveiligheid zonder een in figuur 2 geïllustreerd deksel is; figuur 4 een aanzicht in doorsnede van de chipsmeltveiligheid zonder in figuur 2 geïllustreerd deksel is; en figuur 5 een aanzicht is, dat een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laat zien.

50 Figuur 1 is een aanzicht dat het uiterlijk van een chipsmeltveiligheid in overeenstemming met de onderhavige uitvinding laat zien, die een uitermate klein hoofdlichaam heeft met een breedte van 2,6 mm, een lengte van 5 mm en een hoogte van 2 mm.

Figuur 2 laat het inwendige van het hoofdlichaam van de chipsmeltveiligheid in overeenstemming met de onderhavige uitvinding zien, waarbij een deksel is verwijderd voor goede zichtbaarheid. Figuur 3 en 4 zijn 55 respectievelijk een bovenaanzicht en een aanzicht in doorsnede van de chipsmeltveiligheid zonder een in figuur 2 geïllustreerd deksel. Verwijzend naar figuur 2 tot en met 4 heeft het hoofdlichaam 1 een rechthoekige parallellepipedumdoosvorm en een opening 2 op de bovenzijde van het hoofdlichaam 1, korte 193880 2 zijwanden 3 en lange zijwanden 4.

Een tweetal hoofdaansluitklemmen 5 is op een zodanige manier op de korte zijwanden 3 aangebracht, dat de aansiuitklemmen 5 door de korte zijwanden 3 heen dringen, zodat beide eindgedeelten van een smeltbaar element 6 dat is gemaakt van een smeltbare draad respectievelijk aan beide hoofdaansluit-5 klemmen 5, 5 op het binnenoppervlak van de korte zijwanden 3 zijn bevestigd, terwijl de hoofdaansluitklemmen 5 direct aan een externe schakeling op de buitenoppervlakken van de kortere zijwanden 3 zijn gesoldeerd.

Een aantal ondergeschikte aansiuitklemmen 7 wordt bevestigd aan de binnenoppervlakken van de lange zijwanden 4 van het hoofdlichaam 1 met een rechthoekige paralellepipedumdoosvorrn, wanneer het lichaam 10 1 door een vormproces wordt gevormd. Het aantal ondergeschikte aansiuitklemmen 7 is met gelijke intervallen aangebracht op het binnenoppervlak van de lange zijwanden 4. Deze ondergeschikte aansiuitklemmen 7 dienen als verbindingsaansluitklemmen wanneer het smeltbare element 6 wordt uitgestrekt tussen het tweetal hoofdaansluitklemmen 5, 5. Aldus wordt het smeltbare element 6 op een zigzagwijze vanaf de ene van het tweetal aansiuitklemmen 5 via het aantal ondergeschikte aansiuitklemmen 7 15 uitgestrekt naar de andere van het tweetal aansiuitklemmen 5, teneinde te worden bevestigd aan de hoofdaansluitklemmen 5 en het aantal ondergeschikte aansiuitklemmen 7. Nadat het smeltbare element 6 is uitgestrekt tussen de hoofdaansluitklemmen 5 en op deze manier daaraan is bevestigd, wordt een opening 2 van het doosvormige lichaam 1, dat de bovenzijde daarvan is, hermetisch afgedicht met een deksel 8 en wordt aldus een chipsmeltveiligheid voltooid.

20 In het geval waarin het smeltbare element 6 op een zigzagwijze tussen de hoofdaansluitklemmen 5 is uitgestrekt door gebruik te maken van de ondergeschikte aansiuitklemmen 7 is, ofschoon de afstand tussen de hoofdaansluitklemmen 5 zo kort is, dat ze 5 mm op afstand van elkaar zijn aangebracht, teneinde te voldoen aan het vereiste van miniaturisering van een chipsmeltveiligheidshoofdlichaam, de feitelijke lengte van het smeltbare element gelijk gemaakt aan of groter dan 20 mm, en is het aldus mogelijk een smeltbaar 25 elementlengte te verkrijgen die vier of meer keren groter is dan die van een conventionele chipsmeltveiligheid. Als een resultaat hiervan kan de diameter van de smeltdraad met een factor twee of meer worden vergroot in vergelijking met die van een smeltdraad die wordt gebruikt in de chipsmeltveiligheid volgens de stand van de techniek en kunnen gelijksoortigerwijze de tijdvertragingskarakteristieken van de chipsmeltveiligheid van de onderhavige uitvinding eveneens met factor twee of meer worden verbeterd in 30 vergelijking met die van de chipsmeltveiligheid volgens de stand van de techniek.

Figuur 5 laat een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zien, waarin ervoor wordt gezorgd dat het smeltbare element 6 de ondergeschikte aansiuitklemmen 7 op een andere wijze doorloopt dan welke hierboven is beschreven, waarbij de dikte daarvan bij een tussenliggend gedeelte langs de lengte daarvan wordt gevarieerd. Met andere woorden is een dik smeltbaar element 6A uitgestrekt tussen de 35 hoofdaansluitklem 5A en de ene van de ondergeschikte aansiuitklemmen 7A aan de ene van de langere zijwanden 4 van het hoofdlichaam 1; een dun smeltbaar element 6B verloopt tussen de ondergeschikte aansluitklem 7A en de andere van de ondergeschikte aansiuitklemmen 7B aan de andere langere zijwanden 4 van het hoofdlichaam 1, die tegengesteld aan de ondergeschikte aansiuitklemmen 7A is gepositioneerd; tenslotte verloopt een smeltbaar element 6C dat even dik is als het smeltbare element 6A tussen de 40 ondergeschikte aansluitklem 7B en de andere hoofdaansluitklem 5b. Aldus kan, in het geval waarin een supersnelle responsie als tijd-stroomkarakteristiek van een chipsmeltveiligheid is vereist om een halfgeleiderinrichting te beveiligen, de afstand tussen de ondergeschikte aansiuitklemmen worden verkleind tot 0,6 mm, hetgeen uitermate kort is, en kan eveneens de dikte van een daartussen gebruikt smeltbaar element worden gevarieerd, waardoor het mogelijk wordt gemaakt superieure supersnelle werk-45 karakteristieken te verkrijgen.

Daarenboven is het eveneens mogelijk een chipsmeltveiligheidsfunctie als een smeltweerstand met hoge prestaties te maken door gebruik te maken van een draad met hoge weerstand bij een gedeelte langs de lengte van een smeltbaar element. Verder kan zo een gedeelte langs de lengte van een uitgestrekt smeltbaar element worden opgebouwd door een smeltbare draad met een smeltpunt dat verschilt van dat 50 van het overblijvende gedeelte van het smeltbare element in overeenstemming met verscheidene toepassingen.

Met smeltweerstanden volgens de stand van de techniek duurt het 60 tot 90 seconden voordat het smelten wordt bewerkstelligd bij een belasting van tien maal groter dan het nominale vermogen daarvoor, en bij sommige van die smeltweerstanden neemt de temperatuur ten tijde van het smelten toe en wordt 55 deze buitensporig hoog en bereikt deze 200°C, hetgeen een groot probleem veroorzaakt doordat een substraat en andere randonderdelen onder spanning worden geplaatst. Met de smeltweerstanden in overeenstemming met de onderhavige uitvinding wordt daarentegen echter een abnormale stroom binnen

Claims (3)

3 193880 een seconde uitgeschakeld, zelfs bij een belasting die vier maal groter is dan het nominale vermogen daarvoor en neemt de temperatuur ten tijde van het smelten weinig toe. Aldus vertoont de onderhavige uitvinding superieur gedrag bij het beveiligen van een schakeling. Met de chipsmeltveiligheid van de onderhavige uitvinding die zoals hierboven is beschreven, is 5 opgebouwd, kunnen verscheidene typen tijdstroomkarakteristieken vanaf tijdvertragingskarakteristieken tot supersnelle werkkarakteristieken worden verkregen met een enkele hoofdlichaamconfiguratie en kan daaraan eveneens een functie als een smeltweerstand worden toegevoegd. Verder kunnen met de onderhavige uitvinding smeltbare elementen met kleinere nominale stroomwaarden gemakkelijk worden vervaardigd. 10

1. Chipsmeltveiligheid omvattende een hoofdlichaam met eerste en tweede tegenover elkaar gelegen 15 wanden en een door deze wanden in het hoofdlichaam bepaalde holte; twee aan de eerste tegenover elkaar gelegen wanden aangebrachte tegenover elkaar liggende hoofdaansluitklemmen die door deze wanden heen dringen en die aan de buitenzijde daarvan voorzien zijn van eindgedeelten voor de elektrische verbinding met een externe schakeling; en een op afstand van de wanden aangebracht smeltbaar element met twee eindgedeelten die respectievelijk zijn bevestigd aan en elektrisch zijn verbonden met de twee 20 hoofdaansluitklemmen, met het kenmerk, dat in de holte (2) een aantal ondergeschikte aansluitklemmen (7) aanwezig is, dat aan beide zijden van een, van de ene naar de andere hoofdaansluitklem (5) verlopende lijn is aangebracht; dat het smeltbare element (6) op een zigzagwijze verloopt tussen één van de hoofdaansluitklemmen (5), via een deel van de ondergeschikte aansluitklemmen (7) of via alle ondergeschikte aansluitklemmen (7), en de andere hoofdaansluitklem (5), waarbij het smeltbare element (6) mechanisch verbonden 25 is met de betreffende onderschikte aansluitklemmen (7).

2. Chipsmeltveiligheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het smeltbare element (6) meer dan twee tussen de ondergeschikte aansluitklemmen (7) en/of tussen één van de ondergeschikte aansluitklemmen (7) en de hoofdaansluitklem (5) verlopende discrete smeltdraden omvat; en dat van deze discrete smeltdraden er ten minste twee uit verschillende materialen zijn vervaardigd, zodat zij verschillende smeltpunten, dikten 30 en/of soortelijke weerstanden bezitten.

3. Chipsmeltveiligheid volgens conclusie 1 of 2, waarbij het hoofdlichaam een rechthoekige parallellepipedumdoosvorm heeft met aan de bovenzijde een opening die door een deksel hermetisch wordt afgesloten, waarbij de eerste tegenover elkaar gelegen wanden als korte zijwanden en de tweede tegenover elkaar gelegen wanden als lange zijwanden zijn uitgevoerd, en waarbij de twee hoofdaansluitklemmen zijn 35 aangebracht aan de korte zijwanden, met het kenmerk, dat de ondergeschikte aansluitklemmen (7) langs de binnenvlakken van de tegenover elkaar gelegen lange zijwanden (4) zijn aangebracht. Hierbij 3 bladen tekening