Терморезистор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Шут Виктор Николаевич Ильющенко Дмитрий Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(57) Терморезистор, содержащий терморезистивный чувствительный элемент, выполненный из полупроводниковой керамики на основе титаната бария, и двухслойные омические контакты, сформированные из подслоя, контактирующего с поверхностью термочувствительного элемента и основного электрода, нанесенного на подслой, отличающийся тем,что подслой выполнен из материала, не смачиваемого припоем, а основной электрод нанесен в центре подслоя в виде круга с площадью, меньшей площади подслоя.(56) 1.3154, МПК Н 01 С 7/02,01 23/522, 1999. 2. Шут В.Н., Ильющенко Д.А. Влияние добавок кальция и стронция на устойчивость позисторной керамики при нагревании электрическим током // Неорганические материалы. - 2007. - Т. 43. -3. - С. 1-5. Полезная модель относится к электротехнике, в частности к терморезисторам прямого подогрева с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторам),и может быть использована для получения позисторных элементов защиты от токовых перегрузок и иных устройств, в которых на терморезистор подаются высокие напряжения. Известно наиболее близкое по технической сути к полезной модели устройство терморезистора, содержащего керамический термочувствительный элемент на основе оксидов титана или титаната бария и двухслойные омические контакты, сформированные из подслоя, контактирующего с поверхностью термочувствительного элемента, и основного электрода, нанесенного на всю поверхность подслоя 1. Существенным недостатком данного терморезистора является то, что он в силу присущих ему конструктивных особенностей подвержен так называемому эффекту расслое 92422013.06.30 ния, который заключается в том, что в процессе разогрева значительным по величине электрическим током возникающие в терморезисторе термоупругие растягивающие напряжения приводят к раскалыванию терморезистора на две почти равные половины по плоскости, параллельной электродам. Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание терморезистора, позволяющего снизить максимальные растягивающие температурные напряжения в процессе нагрева электрическим током, что обеспечит увеличение срока службы (количество циклов срабатывания) и тем самым повысит надежность терморезистора. Поставленная техническая задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков известного терморезистора, который содержит терморезистивный чувствительный элемент, выполненный из полупроводниковой керамики на основе титаната бария, и двухслойные омические контакты, сформированные из подслоя, контактирующего с поверхностью термочувствительного элемента, и основного электрода, нанесенного на подслой, в соответствии с полезной моделью подслой выполнен из материала, не смачиваемого припоем, а основной электрод нанесен в центре подслоя в виде круга и по площади меньше подслоя. Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемый терморезистор отличается от прототипа иным конструктивным исполнением двухслойных омических контактов, что свидетельствует о наличии признаков, отличающих заявляемую полезную модель от прототипа. Известно 2, что нанесение припоя на электроды многократно увеличивает коэффициент теплоотдачи с поверхности, что приводит к повышению температурных напряжений. В данном случае за счет того, что большая часть поверхности электрода не смачивается припоем, уменьшается площадь припоя и, соответственно, уменьшается теплоотдача с поверхности электродов. Это приводит к тому, что уменьшается перепад температурного поля керамики в приэлектродной области, что снижает максимальные напряжения в центре боковой поверхности, обеспечивая тем самым достижение заявляемого технического результата, что свидетельствует о возможности промышленной применимости полезной модели. Сущность полезной модели поясняется фигурой, где представлен поперечный разрез заявляемого терморезистора. Предлагаемый терморезистор (фигура) состоит из термочувствительного элемента (1),проводящего подслоя (2) и основного электрода (3), к которому припоем (4) припаян выводной контакт (5). В соответствии с заявляемой полезной моделью в терморезисторе термочувствительный элемент (1) выполнен из титаната бария. Материал подслоя (2) в виде пасты на основе - непосредственно нанесен на поверхность элемента (1) вжиганием. На подслой (2) нанесен основной электрод (3) вжиганием пасты на основе . Паста на основенаносилась по трафарету в виде отпечатка диаметром 2,0-3,5 мм в центре подслоя (2). Подслой из - не смачивается припоем (4) типа ПСр-3,5-95, которым припаян выводной контакт (5). Заявляемый терморезистор работает следующим образом. При протекании тока через керамический элемент (1), вследствие омического нагрева, его температура возрастает. При этом возникает градиент температур по толщине керамического элемента, но за счет того, что в заявляемом терморезисторе уменьшена площадь припоя (4), которым припаян выводной контакт (5), уменьшается теплоотдача с поверхности электродов и достигается более однородное распределение температуры по толщине терморезистора в процессе его нагрева, вследствие чего у заявляемого терморезистора максимальные растягивающие температурные напряжения значительно меньше по величине, чем у прототипа. Экспериментальная проверка показала, что заявляемый терморезистор может быть использован в схемах защиты от токовых перегрузок и перенапряжения, а также в других схемах, использующих релейный эффект терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.