Вставка плавкая для поверхностного монтажа

Вставка плавкая предназначена для поверхностного монтажа на печатные платы и для прерывания электрической цепи в аппаратуре с напряжением питания 150 В при заданных значениях тока перегрузки не более 50 А с целью защиты аппаратуры и ЭРИ от разрушения и выхода из строя.

Контакты вставки изготовлены газодинамическим напылением композиции металлов алюминий-медь-серебро, обеспечивают крепление плавкого элемента пайкой припоем, образуют с керамической трубкой прочное соединение, не допускающее разрушения вставки от избыточного давления, возникающего при сгорании плавкого элемента.

Вставка плавкая относится к области электротехники и может быть использована для прерывания электрической цепи в аппаратуре с напряжением питания на 150 В при заданных значениях тока перегрузки до 50 А с целью защиты аппаратуры от разрушения и выхода из строя.

Существуют стандартные ряды вставок плавких на номинальные токи до 10А и более [1-2].

Известен высоковольтный прерыватель тока, содержащий корпус из изолирующего материала с каналом, внутри которого расположен проводник, подключенный к токовводам, в котором с целью повышения надежности прерывателя, повышения быстродействия за счет исключения дугообразования, отношение площади сечения канала к площади сечения проводника составляет от 6,2 до 32 [3]. Недостатком такой конструкции является отсутствие варианта крепления на корпусе токовводов, обеспечивающего минимальные габаритные размеры и защиту прерывателя от разрушения избыточным давлением при сгорании проводника.

Известны конструкции вставок плавких на токи от 32 мА до 10А длиной не более 20 мм и диаметром корпуса не более 3 мм с корпусом из стекла или керамики [4-6]. Крепление контактов (токовводов) к корпусу в таких вставках осуществляется либо клеем, либо плотным соединением. К недостатку таких конструкций следует отнести разрушение деталей вставок (корпусов, контактов) при токах перегрузки выше 50А и напряжении более 100 В.

Наиболее близкая по технической сущности является конструкция вставок плавких на токи от 1 до 16 А, длиной не более 20 мм и диаметром корпуса не более 3 мм с корпусом из керамики и медными штампованными контактами, припаянными на металлизированные пастой части керамической трубки [7].

К недостаткам такой конструкции следует отнести сложность механизации нанесения и вжигания пасты на керамической трубке, необходимость изготовления штампов и контактов из медной ленты, их гальванического покрытия и пайки припоем на металлизированный корпус вставки плавкой.

Целью данного технического решения является исключение операций изготовления штампованных контактов и пайки их на корпуса вставок плавких. Указанная цель достигается изготовлением алюмо-медно-серебряных контактов вставок плавких методом газодинамического напыления на края и торцы трубок прямоугольного профиля через трафареты, что обеспечивает применение групповых методов и автоматизацию процесса. Одновременно это приводит к снижению теплового сопротивления между корпусом вставок плавких и печатной платой, обеспечивает поверхностный монтаж вставок плавких на контактные площадки печатных плат, исключает изготовление печатных плат с металлизированными отверстиями. Это приводит к значительному снижению трудоемкости при изготовлении вставок плавких, печатных плат и монтажных операций в аппаратуре.

На фиг. изображено предлагаемое устройство.

Изготовление контактов на трубке с прямоугольным профилем методом газодинамического напыления порошков металлов производится в едином цикле и последовательно по краям и торцам керамической трубки 1 образованием подслоя алюминия 50 мкм, далее слоя меди 150 мкм и сверху тонкого слоя серебра 10-20 мкм. Затем контакты лудятся припоем 3 (ПСР 3,0 ГОСТ 19738-74), а плавкий элемент из серебряной проволоки 4 припаивается к контактам припоем 5 (ПСр 1,5 ГОСТ 19738-74) с одновременным запаиванием торцевых отверстий вставки плавкой.

Контакты вставки плавкой, изготовленные методом газодинамического напыления обеспечивают высокую прочность их соединения с керамической трубкой, качественный отвод тепла и пайку на контактные площадки печатной платы. При подаче напряжения питания на вставку и пропускании тока перегрузки по плавкому элементу последний расплавляется с образованием дуги, которая гасится без разрушения корпуса и контактов. Использование предлагаемых контактов вставки плавкой защищает ЭРИ в приборе, в котором применена вставка, при возникновении повышенных напряжений и токов перегрузки, в том числе от повреждений продуктами сгорания плавкого элемента.

Экспериментально проверена отключающая способность предлагаемого устройства длиной 7 мм с сечением прямоугольного керамического корпуса 3х3 мм и медными контактами, рассчитанного на номинальный ток 1 и 5 А, а также проверено их время срабатывания. Через вставку с плавким элементом из серебра пропускались токи перегрузки 40 и 50 А при напряжении питания 150 В. Плавкие элементы вставок расплавились без внешних повреждений элементов конструкции, время срабатывания не превысило требований технических условий [8, 9]. Конструкция вставки плавкой обладает возможностью автоматизированного изготовления и высокой технологичностью, невысокой стоимостью.

Литература:

1. ГОСТ В 21246-75 Вставки плавкие. Общие технические условия.

2. ГОСТ 17049-71 Вставки плавкие на номинальные токи до 10А. Габаритные размеры.

3. А.с. СССР 2744141 Высоковольтный прерыватель тока / С.В.Лебедев, А.И.Савватимский, Г.И.Можаров. Опубл. в БИ. 2 1981 г.

4. Технические условия 0100.480.003Т У-Р.

5. Технические условия ЕИЖА.6685 521.001 ТУ.

6. Internet http: // www. siba. de.

7. Патент на полезную модель 101581, Вставка плавкая // Парначев В.П., Марьянов Г.М. // 2002 г.

8. Технические условия. Вставки плавкие ВПП-380-16. ЕИЖА.646123.005.

9. Технические условия. Вставки плавкие ВПП-150. ЕИЖА.646123.006.

Вставка плавкая для поверхностного монтажа, содержащая керамический корпус с контактами и впаяный плавкий элемент из серебряной проволоки, отличающаяся тем, что контакты выполнены нанесением композиции алюминий-медь-серебро по граням и торцам керамической трубки прямоугольного профиля.