JPH07336876A - Abnormal heat-generation protective device for power transistor - Google Patents
Abnormal heat-generation protective device for power transistorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パワートランジスタ
を異常発熱から保護するための装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvements in a device for protecting a power transistor from abnormal heat generation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の保護装置としては、パワートラ
ンジスタのコレクタやエミッタ、あるいはベースの回路
に温度ヒューズを組み込み、過大電流が流れると温度ヒ
ューズが作動して回路を遮断するようにしたものが一般
的であり、温度ヒューズはパワートランジスタの表面に
接触するように配置され、あるいは回路基板付近に取り
付けられるのが普通である。なお、コレクタやエミッタ
の回路は電流が大きいため、これに組み込む温度ヒュー
ズも大容量のものが必要でコスト高となるが、ベース回
路は比較的電流が小さいためコストの安い小容量の温度
ヒューズを使用することができる。2. Description of the Related Art As a protective device of this type, a thermal fuse is incorporated in a collector, an emitter or a base circuit of a power transistor, and the thermal fuse is activated to cut off the circuit when an excessive current flows. In general, thermal fuses are usually placed in contact with the surface of a power transistor or mounted near the circuit board. Since the collector and emitter circuits have a large current, the thermal fuse to be incorporated therein also needs to have a large capacity, resulting in a high cost. However, the base circuit has a relatively small current, so a low-capacity thermal fuse with a low cost is used. Can be used.
【０００３】しかしながら、上記のような配置ではパワ
ートランジスタの温度上昇が急激な場合に温度ヒューズ
の感温速度が追い付かず、温度ヒューズによる回路遮断
が遅れ気味になる。特に、小容量の温度ヒューズをベー
ス回路に挿入したものでは、温度ヒューズ自身の温度が
周囲の比較的低温な部材の温度の影響を受けやすいため
回路遮断の遅れが大きくなりやすい。このため、パワー
トランジスタを異常発熱から保護する目的で温度ヒュー
ズが設けられているにもかかわらず、温度ヒューズの設
定作動温度や異常の状況によっては、パワートランジス
タの自己発熱による破壊を防止できなくなり、回路の他
の部分にまで異常を生じさせる可能性も大であった。However, in the above arrangement, when the temperature of the power transistor rises sharply, the temperature sensing speed of the temperature fuse cannot keep up, and the circuit cutoff by the temperature fuse tends to be delayed. In particular, in the case where a small-capacity thermal fuse is inserted in the base circuit, the temperature of the thermal fuse itself is easily affected by the temperature of a relatively low temperature member in the surroundings, and thus the delay in circuit interruption tends to be large. Therefore, although the temperature fuse is provided for the purpose of protecting the power transistor from abnormal heat generation, depending on the set operating temperature of the temperature fuse and the abnormal condition, it is impossible to prevent the power transistor from being destroyed due to self-heating, There was also a great possibility of causing abnormalities in other parts of the circuit.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この発明はこの点に着
目し、異常発熱によるパワートランジスタの破損を確実
に防止できるようにすることを目的としてなされたもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to surely prevent damage to a power transistor due to abnormal heat generation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、パワートランジスタとこれを取り
付けるヒートシンクとの間に温度ヒューズを配置してい
る。In order to achieve the above object, in the present invention, a thermal fuse is arranged between a power transistor and a heat sink to which it is attached.
【０００６】この配置は特に温度ヒューズをパワートラ
ンジスタのベース回路に接続した場合に好適なものであ
り、その具体的な構造としては、ヒートシンクの表面に
温度ヒューズの形状に対応した凹部を形成し、この凹部
に温度ヒューズを収容すると共にその周囲にシリコーン
グリスを塗布充填した後、パワートランジスタを取り付
けるようにしている。This arrangement is particularly suitable when the thermal fuse is connected to the base circuit of the power transistor, and its specific structure is to form a recess corresponding to the shape of the thermal fuse on the surface of the heat sink. The thermal fuse is housed in this recess, and the power transistor is attached after silicone grease is applied and filled around the thermal fuse.
【０００７】[0007]
【作用】この発明においては、温度ヒューズがパワート
ランジスタとヒートシンクの間に挟まれた状態となって
いるので、パワートランジスタの温度が直接温度ヒュー
ズに伝わりやすくなり、発熱時における感温速度が速く
なって速やかに回路を遮断してパワートランジスタを破
壊から保護することが容易となる。According to the present invention, since the temperature fuse is sandwiched between the power transistor and the heat sink, the temperature of the power transistor is easily transmitted directly to the temperature fuse, and the temperature sensing speed at the time of heat generation is increased. It becomes easy to quickly shut off the circuit and protect the power transistor from damage.
【０００８】また、比較的小容量の温度ヒューズをパワ
ートランジスタのベース回路に接続した場合でも、他の
部材の影響を受けることがなく温度ヒューズが速やかに
作動する。また、ヒートシンクの表面に形成した凹部に
温度ヒューズを収容してシリコーングリスを塗布充填す
ることにより、パワートランジスタやヒートシンクと温
度ヒューズとの間の空隙がなくなって熱伝導が良好とな
り、異常発熱時における温度ヒューズの作動がより確実
となる。Further, even when the relatively small capacity thermal fuse is connected to the base circuit of the power transistor, the thermal fuse operates promptly without being affected by other members. Further, by accommodating the thermal fuse in the concave portion formed on the surface of the heat sink and applying and filling it with silicone grease, the gap between the power transistor or the heat sink and the thermal fuse is eliminated, and the heat conduction becomes good, so that abnormal heat is generated. The thermal fuse operates more reliably.
【０００９】[0009]
【実施例】次に一実施例について説明する。図１はパワ
ートランジスタをヒートシンクに取り付ける前の分解斜
視図、図２はユニットを構成した状態の斜視図、図３は
要部の断面図である。[Embodiment] Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of the power transistor before it is attached to a heat sink, FIG. 2 is a perspective view of a state in which a unit is configured, and FIG. 3 is a sectional view of a main part.
【００１０】図１において、１はパワートランジスタ、
２はヒートシンク、３は温度ヒューズ、４は取付ねじ、
５はプリント基板、斜線で示した６はシリコーングリス
である。温度ヒューズ３は本体である感温部３ａの両端
にリード線３ｂを有するタイプのものが使用されてお
り、このリード線３ｂとパワートランジスタ１のリード
線１ａはそれぞれ上方に折り曲げられ、プリント基板５
の挿入穴５ａ，５ｂに挿入できる形状に形成されてい
る。ヒートシンク２の表面のトランジスタ取付面２ａに
は、温度ヒューズ３の感温部３ａとリード線３ｂの直線
部分とを挿入できるに足る大きさの凹部２ｂが溝状に形
成されている。In FIG. 1, 1 is a power transistor,
2 is a heat sink, 3 is a thermal fuse, 4 is a mounting screw,
Reference numeral 5 is a printed circuit board, and hatched portion 6 is silicone grease. As the thermal fuse 3, a type having a lead wire 3b at both ends of the temperature sensitive portion 3a which is the main body is used, and the lead wire 3b and the lead wire 1a of the power transistor 1 are respectively bent upward, and the printed circuit board 5
It is formed into a shape that can be inserted into the insertion holes 5a and 5b. The transistor mounting surface 2a on the surface of the heat sink 2 is formed with a groove-like recess 2b large enough to insert the temperature sensitive portion 3a of the thermal fuse 3 and the linear portion of the lead wire 3b.
【００１１】これらの各部材は、凹部２ｂに温度ヒュー
ズ３の感温部３ａとリード線３ｂの直線部分を挿入配置
してシリコーングリス６を塗布した後、パワートランジ
スタ１をねじ４によってトランジスタ取付面２ａに固定
し、更にプリント基板５の挿入穴５ａ，５ｂに温度ヒュ
ーズ３のリード線３ｂとパワートランジスタ１のリード
線１ａをそれぞれ挿入して半田付けすることにより、図
２のように一体化されて１個のユニット７を構成してい
る。このユニット７は機器全体の回路の一部として使用
されるものであり、プリント基板５にはフィルムコンデ
ンサ８などの他の回路部品が必要に応じて適宜接続され
る。In each of these members, the temperature sensitive portion 3a of the thermal fuse 3 and the linear portion of the lead wire 3b are inserted and arranged in the concave portion 2b, silicone grease 6 is applied thereto, and then the power transistor 1 is screwed onto the transistor mounting surface. 2a, and then the lead wire 3b of the thermal fuse 3 and the lead wire 1a of the power transistor 1 are respectively inserted into the insertion holes 5a and 5b of the printed circuit board 5 and soldered to be integrated as shown in FIG. Form one unit 7. The unit 7 is used as a part of the circuit of the entire apparatus, and other circuit components such as the film capacitor 8 are appropriately connected to the printed board 5 as necessary.
【００１２】ここで、温度ヒューズ３としては小型で小
容量のものが使用され、図示しない配線によってパワー
トランジスタ１のベース回路に接続されている。またそ
の特性、すなわち設定作動温度は、パワートランジスタ
１の異常電流による温度上昇や許容されるジャンクショ
ン温度等に応じて選定され、リード線３ｂは導電性材料
で構成されているヒートシンク２に接触しないように絶
縁皮膜や絶縁チューブなどの絶縁体３ｃで被覆されてい
る。Here, as the thermal fuse 3, a small one having a small capacity is used, and it is connected to the base circuit of the power transistor 1 by a wiring (not shown). Further, its characteristic, that is, the set operating temperature is selected according to the temperature rise due to the abnormal current of the power transistor 1, the allowable junction temperature, etc., so that the lead wire 3b does not come into contact with the heat sink 2 made of a conductive material. Is covered with an insulator 3c such as an insulating film or an insulating tube.
【００１３】また、シリコーングリス６はトランジスタ
取付面２ａの少なくともパワートランジスタ１が接触す
る範囲にその形状に応じて塗布されるのであり、凹部２
ａでは十分な量が塗布され、空隙が生じないように感温
部３ａの周囲にシリコーングリス６が充填される。な
お、パワートランジスタ１とヒートシンク２とはシリコ
ーングリス６の薄い皮膜を介して密着している。図３は
この状態を示したものである。The silicone grease 6 is applied to at least the contact area of the transistor mounting surface 2a with the power transistor 1 in accordance with its shape, and the recess 2
In a, a sufficient amount is applied, and silicone grease 6 is filled around the temperature-sensitive portion 3a so that voids are not generated. The power transistor 1 and the heat sink 2 are in close contact with each other through a thin film of silicone grease 6. FIG. 3 shows this state.
【００１４】以上のような構成により、この実施例によ
れば、温度ヒューズ３がパワートランジスタ１とヒート
シンク２の間に挟まれた状態となり、感温部３ａの周囲
全体からパワートランジスタ１の温度が伝達されること
になる。このため、パワートランジスタ１の異常発熱時
における感温速度が速くなって速やかに回路を遮断する
ことができ、パワートランジスタ１の破壊が防止され
る。According to this embodiment, the temperature fuse 3 is sandwiched between the power transistor 1 and the heat sink 2 and the temperature of the power transistor 1 is increased from the entire periphery of the temperature sensing portion 3a. Will be transmitted. For this reason, the temperature sensing speed at the time of abnormal heat generation of the power transistor 1 is increased, the circuit can be quickly shut off, and damage to the power transistor 1 is prevented.
【００１５】また、パワートランジスタ１のベース回路
に接続するのに適した小容量の温度ヒューズ３を使用し
てあっても、他の部材の温度の影響を受けることがな
く、しかも温度ヒューズの周囲にシリコーングリス６が
充填されているので熱伝達が良好である。このため温度
ヒューズ３は速やかに作動するようになり、異常発熱か
らパワートランジスタ１を確実に保護することが容易と
なるのである。Further, even if the small-capacity thermal fuse 3 suitable for connecting to the base circuit of the power transistor 1 is used, it is not affected by the temperature of other members, and the surrounding of the thermal fuse is used. Since the silicone grease 6 is filled in, heat transfer is good. For this reason, the thermal fuse 3 operates promptly, and it becomes easy to surely protect the power transistor 1 from abnormal heat generation.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明はパワートランジスタとこれを取り付けるヒートシン
クとの間に温度ヒューズを配置したものである。As is apparent from the above description, the present invention has the thermal fuse arranged between the power transistor and the heat sink to which the power transistor is attached.
【００１７】従って、温度ヒューズをパワートランジス
タの表面に接触するように配置し、あるいは回路基板付
近に取り付けていた従来例と比較して、パワートランジ
スタの温度が直接温度ヒューズに伝わりやすくなって温
度ヒューズの感温速度が速くなるのであり、異常発熱保
護装置としての信頼性が向上し、パワートランジスタの
破壊を確実に防止することが容易になると共に、機器の
回路の他の部分に異常を生じさせる可能性もなくすこと
ができ、また温度ヒューズが確実に固定されるため、特
別な固定手段、例えばパワートランジスタやプリント基
板への接着等が不要となる。Therefore, as compared with the conventional example in which the thermal fuse is arranged so as to contact the surface of the power transistor or is mounted near the circuit board, the temperature of the power transistor is easily transmitted directly to the thermal fuse. Since the temperature sensing speed of the device becomes faster, the reliability of the abnormal heat protection device is improved, it becomes easy to surely prevent the power transistor from being broken, and at the same time, the other parts of the circuit of the device are caused to malfunction. Since it is possible to eliminate the possibility, and since the thermal fuse is securely fixed, special fixing means such as adhesion to a power transistor or a printed circuit board is unnecessary.
【００１８】また、温度ヒューズをパワートランジスタ
のベース回路に接続したものでは、温度ヒューズとして
比較的小容量のものを使用できてコストを低減すること
ができるという特長をそのまま活かしながら、速やかに
温度ヒューズを作動させることができる。Further, in the case where the temperature fuse is connected to the base circuit of the power transistor, the temperature fuse can be quickly used while the advantage that the one having a relatively small capacity can be used as the temperature fuse and the cost can be reduced as it is. Can be activated.
【００１９】また、ヒートシンクの表面に凹部を形成
し、これに温度ヒューズを収容して周囲にシリコーング
リスを塗布充填したものでは、パワートランジスタやヒ
ートシンクと温度ヒューズとの間の空隙がなくなって熱
伝導が良好となり、異常発熱時における温度ヒューズの
作動がより確実となる。また、温度ヒューズの感温部の
周囲が密閉される上、取り付け状態も一定になるので、
複数の温度ヒューズ間のバラツキが少なくなり、温度設
定が容易となる。Further, in the case where a recess is formed on the surface of the heat sink, and the thermal fuse is housed in this and the periphery is coated and filled with silicone grease, the gap between the power transistor or the heat sink and the thermal fuse is eliminated, and the heat conduction is eliminated. Is improved, and the operation of the thermal fuse becomes more reliable when abnormal heat is generated. In addition, since the periphery of the temperature sensitive part of the thermal fuse is sealed and the mounting condition is also constant,
Variations among a plurality of temperature fuses are reduced, and temperature setting becomes easy.
【図１】この発明の一実施例の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例のユニットとしての斜視図である。FIG. 2 is a perspective view as a unit of the embodiment.
【図３】同実施例の要部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of the embodiment.
１ パワートランジスタ ２ ヒートシンク ２ｂ 凹部 ３ 温度ヒューズ ３ａ 感温部 ６ シリコーングリス 1 Power Transistor 2 Heat Sink 2b Recess 3 Thermal Fuse 3a Temperature Sensing 6 Silicone Grease
Claims (3)
ヒートシンクとの間に温度ヒューズを配置したことを特
徴とするパワートランジスタの異常発熱保護装置。1. An abnormal heat generation protection device for a power transistor, wherein a thermal fuse is arranged between the power transistor and a heat sink to which the power transistor is attached.
ース回路に接続した請求項１記載のパワートランジスタ
の異常発熱保護装置。2. The abnormal heat protection device for a power transistor according to claim 1, wherein the thermal fuse is connected to the base circuit of the power transistor.
状に対応した凹部を形成し、この凹部に温度ヒューズを
収容すると共に温度ヒューズの周囲にシリコーングリス
を塗布充填した後、パワートランジスタを取り付けるよ
うにした請求項１又は２記載のパワートランジスタの異
常発熱保護装置。3. A heat sink is provided with a recess corresponding to the shape of the thermal fuse, the thermal fuse is accommodated in the recess, and after the thermal fuse is coated and filled with silicone grease, a power transistor is attached. An abnormal heat generation protection device for a power transistor according to claim 1.
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- 1994-06-06 JP JP14861094A patent/JP3352820B2/en not_active Expired - Lifetime
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