JPH0775453B2 - 通信回線用サージ吸収器 - Google Patents
通信回線用サージ吸収器Info
- Publication number
- JPH0775453B2 JPH0775453B2 JP3083148A JP8314891A JPH0775453B2 JP H0775453 B2 JPH0775453 B2 JP H0775453B2 JP 3083148 A JP3083148 A JP 3083148A JP 8314891 A JP8314891 A JP 8314891A JP H0775453 B2 JPH0775453 B2 JP H0775453B2
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- JP
- Japan
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- surge
- pieces
- surge absorber
- absorbing element
- absorber
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電話機、ファクシミリ、
電話交換機、モデム等の通信機器用の電子部品に適する
サージ吸収器に関する。更に詳しくは通信回線等から侵
入してくる雷サージから通信機器を保護するために用い
られる半導体型サージ吸収素子を備えたサージ吸収器に
関するものである。
電話交換機、モデム等の通信機器用の電子部品に適する
サージ吸収器に関する。更に詳しくは通信回線等から侵
入してくる雷サージから通信機器を保護するために用い
られる半導体型サージ吸収素子を備えたサージ吸収器に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】サージ吸収素子には、主として酸化亜鉛
バリスタ、炭化けい素バリスタ、ツェナダイオード等の
半導体型サージ吸収素子と、エアギャップ式放電管、マ
イクロギャップ式放電管等のギャップ型サージ吸収素子
とがある。ギャップ型サージ吸収素子は半導体型サージ
吸収素子に比べて大きなサージ電流を流すことができ、
半導体型サージ吸収素子はギャップ型サージ吸収素子に
比べて動作電圧に遅れを生じない特長がある。
バリスタ、炭化けい素バリスタ、ツェナダイオード等の
半導体型サージ吸収素子と、エアギャップ式放電管、マ
イクロギャップ式放電管等のギャップ型サージ吸収素子
とがある。ギャップ型サージ吸収素子は半導体型サージ
吸収素子に比べて大きなサージ電流を流すことができ、
半導体型サージ吸収素子はギャップ型サージ吸収素子に
比べて動作電圧に遅れを生じない特長がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体型サー
ジ吸収素子はギャップ型サージ吸収素子に比べて大きな
サージ電流が侵入すると特性が劣化したり破壊する欠点
がある。これは半導体型サージ吸収素子がギャップ型サ
ージ吸収素子に比べて大きな抵抗値を有しており、サー
ジ吸収時に発熱量が大きくなって熱的損傷を受けるため
である。特に酸化亜鉛バリスタにおいてはサージが印加
された直後に高い残留電圧が発生し、その特性の劣化や
破壊の主な原因になっている。またこの残留電圧はサー
ジ吸収素子の後段に接続される回路に印加され、通信機
器に悪影響を与える問題点があった。
ジ吸収素子はギャップ型サージ吸収素子に比べて大きな
サージ電流が侵入すると特性が劣化したり破壊する欠点
がある。これは半導体型サージ吸収素子がギャップ型サ
ージ吸収素子に比べて大きな抵抗値を有しており、サー
ジ吸収時に発熱量が大きくなって熱的損傷を受けるため
である。特に酸化亜鉛バリスタにおいてはサージが印加
された直後に高い残留電圧が発生し、その特性の劣化や
破壊の主な原因になっている。またこの残留電圧はサー
ジ吸収素子の後段に接続される回路に印加され、通信機
器に悪影響を与える問題点があった。
【0004】本発明の目的は、雷サージを吸収すること
に加えて、半導体型サージ吸収素子の熱的損傷による特
性劣化を防止し、しかもサージ吸収時の残留電圧を低減
して周辺の電子機器を保護する通信回線用サージ吸収器
を提供することにある。本発明の別の目的は、熱応動片
が熱変形している間、アークによる発熱を防止する通信
回線用サージ吸収器を提供することにある。
に加えて、半導体型サージ吸収素子の熱的損傷による特
性劣化を防止し、しかもサージ吸収時の残留電圧を低減
して周辺の電子機器を保護する通信回線用サージ吸収器
を提供することにある。本発明の別の目的は、熱応動片
が熱変形している間、アークによる発熱を防止する通信
回線用サージ吸収器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、大サージ
電流吸収時の半導体型サージ吸収素子の抵抗値を小さく
し、残留電圧を低減すれば、上記目的を達成できること
に着目し、本発明に到達した。本発明のサージ吸収器
は、図1に示すように加熱により閉じ冷却により開く熱
応動スイッチ14と半導体型サージ吸収素子16とが並
列に接続された通信用サージ吸収器13である。その特
徴ある構成は、スイッチ14が互いに向合う一対の導電
性熱応動片17,18を有し、熱応動片17,18の各
基端が絶縁材19を介して互いに接着され、これらの基
端にリード線21,22がそれぞれ接続され、熱応動片
17,18の各先端に可動接点17a,18aが配設さ
れ、かつサージ吸収素子16が一対のバイメタル又は形
状記憶合金からなる熱応動片17,18の先端近傍にリ
ード線25,26を介して接続され、これらの熱応動片
17,18とリード線25,26の間に可動接点の動き
に追従可能な導電性ばね片23,24が介装されたこと
にある。
電流吸収時の半導体型サージ吸収素子の抵抗値を小さく
し、残留電圧を低減すれば、上記目的を達成できること
に着目し、本発明に到達した。本発明のサージ吸収器
は、図1に示すように加熱により閉じ冷却により開く熱
応動スイッチ14と半導体型サージ吸収素子16とが並
列に接続された通信用サージ吸収器13である。その特
徴ある構成は、スイッチ14が互いに向合う一対の導電
性熱応動片17,18を有し、熱応動片17,18の各
基端が絶縁材19を介して互いに接着され、これらの基
端にリード線21,22がそれぞれ接続され、熱応動片
17,18の各先端に可動接点17a,18aが配設さ
れ、かつサージ吸収素子16が一対のバイメタル又は形
状記憶合金からなる熱応動片17,18の先端近傍にリ
ード線25,26を介して接続され、これらの熱応動片
17,18とリード線25,26の間に可動接点の動き
に追従可能な導電性ばね片23,24が介装されたこと
にある。
【0006】
【作用】サージ電圧の印加時には熱応動スイッチ14を
介してサージ吸収素子16に電流が流れ通信機器を保護
する。印加直後に熱応動片17,18自体の抵抗により
熱応動片17,18が発熱し可動接点17a,18aを
閉じてバイパス回路が形成され、サージ吸収素子16へ
のサージ電流の侵入を抑える。サージ電圧が印加されな
くなり熱応動片17,18が冷却すれば熱応動スイッチ
14はオープン状態に戻る。特に、熱応動片17,18
が熱変形している間、リード線25,26が塑性変形し
たり或いは熱応動片17,18から離れてアークを生じ
ないように、導電性ばね片23,24は可動接点17
a,18aの動きに追従して熱応動片17,18とリー
ド線25,26とを絶えず電気的に接続するように作用
する。
介してサージ吸収素子16に電流が流れ通信機器を保護
する。印加直後に熱応動片17,18自体の抵抗により
熱応動片17,18が発熱し可動接点17a,18aを
閉じてバイパス回路が形成され、サージ吸収素子16へ
のサージ電流の侵入を抑える。サージ電圧が印加されな
くなり熱応動片17,18が冷却すれば熱応動スイッチ
14はオープン状態に戻る。特に、熱応動片17,18
が熱変形している間、リード線25,26が塑性変形し
たり或いは熱応動片17,18から離れてアークを生じ
ないように、導電性ばね片23,24は可動接点17
a,18aの動きに追従して熱応動片17,18とリー
ド線25,26とを絶えず電気的に接続するように作用
する。
【0007】次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳
しく説明する。 <実施例>図1及び図2に示すように、通信機器の電子
部品10の一対の入力線路11,12には電子部品10
に並列にサージ吸収器13が接続される。サージ吸収器
13は加熱により閉じ冷却により開く熱応動スイッチ1
4と半導体型サージ吸収素子16とを備える。この例で
は、熱応動スイッチ14はバイメタルスイッチであり、
サージ吸収素子16は放電開始電圧270V(公称)の
酸化亜鉛バリスタである。熱応動スイッチ14は一対の
導電性のバイメタル片17,18を有する。バイメタル
片17,18はそれぞれ外層がFe−Ni合金の高膨張
体からなり、内層がインバー合金の低膨張体からなる。
バイメタル片17,18は基端がアルミナからなる絶縁
材19を介して互いに接着され、先端に可動接点17
a,18aが配設される。バイメタル片17,18の各
基端にはリード線21,22を介して前記入力線路1
1,12が接続される。一対のバイメタル片17,18
の各先端近傍にはりん青銅からなる導電性ばね片23,
24の各一端が圧接され、ばね片23,24の各他端に
はリード線25,26を介してサージ吸収素子16が接
続される。ばね片23,24の各一端をバイメタル片1
7,18に固着しないのは、バイメタル片17,18の
動作速度を速めるためである。ばね片23,24は前記
可動接点17a,18aの動きに追従してバイメタル片
17,18とリード線25,26とを絶えず電気的に接
続するように作用する。
しく説明する。 <実施例>図1及び図2に示すように、通信機器の電子
部品10の一対の入力線路11,12には電子部品10
に並列にサージ吸収器13が接続される。サージ吸収器
13は加熱により閉じ冷却により開く熱応動スイッチ1
4と半導体型サージ吸収素子16とを備える。この例で
は、熱応動スイッチ14はバイメタルスイッチであり、
サージ吸収素子16は放電開始電圧270V(公称)の
酸化亜鉛バリスタである。熱応動スイッチ14は一対の
導電性のバイメタル片17,18を有する。バイメタル
片17,18はそれぞれ外層がFe−Ni合金の高膨張
体からなり、内層がインバー合金の低膨張体からなる。
バイメタル片17,18は基端がアルミナからなる絶縁
材19を介して互いに接着され、先端に可動接点17
a,18aが配設される。バイメタル片17,18の各
基端にはリード線21,22を介して前記入力線路1
1,12が接続される。一対のバイメタル片17,18
の各先端近傍にはりん青銅からなる導電性ばね片23,
24の各一端が圧接され、ばね片23,24の各他端に
はリード線25,26を介してサージ吸収素子16が接
続される。ばね片23,24の各一端をバイメタル片1
7,18に固着しないのは、バイメタル片17,18の
動作速度を速めるためである。ばね片23,24は前記
可動接点17a,18aの動きに追従してバイメタル片
17,18とリード線25,26とを絶えず電気的に接
続するように作用する。
【0008】このような構成のサージ吸収器13では、
入力線路11,12間に雷サージが侵入すると、リード
線21、バイメタル片17、ばね片23、リード線2
5、サージ吸収素子16、リード線26、ばね片24、
バイメタル片18、リード線22の回路に電流が流れ、
サージ吸収器13の後段に並列接続された電子部品10
を雷サージから保護する。この電流が流れると瞬時にバ
イメタル片17,18がバイメタル片自体の抵抗により
発熱し熱変形する。その結果、可動接点17a,18a
が接触又は接近してアークを発生することにより、リー
ド線21、バイメタル片17、可動接点17a、可動接
点18a、バイメタル片18、リード線22のバイパス
回路に電流が流れ、サージ吸収素子16へのサージ電流
の侵入が抑制される。バイメタル片17,18が熱変形
している間、リード線25,26が塑性変形したり或い
はバイメタル片17,18から離れてアークを生じない
ように、ばね片23,24はバイメタル片17,18と
接触を続ける。サージが侵入しなくなれば、バイメタル
片17,18が冷えて復元し、スイッチ14は再びオー
プン状態に戻る。
入力線路11,12間に雷サージが侵入すると、リード
線21、バイメタル片17、ばね片23、リード線2
5、サージ吸収素子16、リード線26、ばね片24、
バイメタル片18、リード線22の回路に電流が流れ、
サージ吸収器13の後段に並列接続された電子部品10
を雷サージから保護する。この電流が流れると瞬時にバ
イメタル片17,18がバイメタル片自体の抵抗により
発熱し熱変形する。その結果、可動接点17a,18a
が接触又は接近してアークを発生することにより、リー
ド線21、バイメタル片17、可動接点17a、可動接
点18a、バイメタル片18、リード線22のバイパス
回路に電流が流れ、サージ吸収素子16へのサージ電流
の侵入が抑制される。バイメタル片17,18が熱変形
している間、リード線25,26が塑性変形したり或い
はバイメタル片17,18から離れてアークを生じない
ように、ばね片23,24はバイメタル片17,18と
接触を続ける。サージが侵入しなくなれば、バイメタル
片17,18が冷えて復元し、スイッチ14は再びオー
プン状態に戻る。
【0009】<サージ印加試験とその結果>実施例の酸
化亜鉛バリスタで構成された半導体型サージ吸収素子1
6のみからなるサージ吸収器30を比較例として、この
サージ吸収器30と実施例のサージ吸収器13について
次のサージ印加試験を行った。疑似サージとして、
(1.2×50)μsec−10kVの電圧サージと、
(8×20)μsec−3kAの電流サージを用い
た。
化亜鉛バリスタで構成された半導体型サージ吸収素子1
6のみからなるサージ吸収器30を比較例として、この
サージ吸収器30と実施例のサージ吸収器13について
次のサージ印加試験を行った。疑似サージとして、
(1.2×50)μsec−10kVの電圧サージと、
(8×20)μsec−3kAの電流サージを用い
た。
【0010】の電圧サージを実施例のサージ吸収器1
3に印加したときのサージ吸収波形図を図3に示し、比
較例のサージ吸収器30に印加したときのサージ吸収波
形図を図4に示す。図4に示すように、比較例のサージ
吸収器30ではサージ電圧印加後、約400μsecま
で残留電圧が発生し、特に約200μsecまで約20
0〜150Vの残留電圧が発生した。これに対して図3
に示すように、実施例のサージ吸収器13ではサージ電
圧を印加した直後に比較例と同様に約250Vの残留電
圧を生じたが、約2μsecで残留電圧は吸収された。
これにより、実施例のサージ吸収器では残留電圧を効率
良く低減し得ることが判明した。実施例のサージ吸収器
で約200μsec経過後、約50Vの残留電圧が生じ
たが、バイメタル片の復帰によるものと考えられる。
3に印加したときのサージ吸収波形図を図3に示し、比
較例のサージ吸収器30に印加したときのサージ吸収波
形図を図4に示す。図4に示すように、比較例のサージ
吸収器30ではサージ電圧印加後、約400μsecま
で残留電圧が発生し、特に約200μsecまで約20
0〜150Vの残留電圧が発生した。これに対して図3
に示すように、実施例のサージ吸収器13ではサージ電
圧を印加した直後に比較例と同様に約250Vの残留電
圧を生じたが、約2μsecで残留電圧は吸収された。
これにより、実施例のサージ吸収器では残留電圧を効率
良く低減し得ることが判明した。実施例のサージ吸収器
で約200μsec経過後、約50Vの残留電圧が生じ
たが、バイメタル片の復帰によるものと考えられる。
【0011】の電流サージを実施例のサージ吸収器1
3及び比較例のサージ吸収器30に印加したときの直流
放電開始電圧Vs及びこのサージを印加する前の直流放
電開始電圧Vsをそれぞれカーブトレーサにより測定し
た。また印加後のサージ吸収素子であるバリスタの発熱
の有無を調べた。その結果を表1に示す。
3及び比較例のサージ吸収器30に印加したときの直流
放電開始電圧Vs及びこのサージを印加する前の直流放
電開始電圧Vsをそれぞれカーブトレーサにより測定し
た。また印加後のサージ吸収素子であるバリスタの発熱
の有無を調べた。その結果を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】表1から、の電流サージを印加前では両
サージ吸収器13,30とも直流放電開始電圧Vsが2
90Vであったものが、電流サージ印加後、比較例のサ
ージ吸収器30がバリスタの発熱により250Vに低下
したのに対して、実施例のサージ吸収器13は290V
と変わらなかった。これにより、実施例のサージ吸収器
は電流サージに起因してバリスタの特性が劣化しないこ
とが判った。
サージ吸収器13,30とも直流放電開始電圧Vsが2
90Vであったものが、電流サージ印加後、比較例のサ
ージ吸収器30がバリスタの発熱により250Vに低下
したのに対して、実施例のサージ吸収器13は290V
と変わらなかった。これにより、実施例のサージ吸収器
は電流サージに起因してバリスタの特性が劣化しないこ
とが判った。
【0014】なお、上記実施例では半導体型サージ吸収
素子として、酸化亜鉛バリスタを示したが、炭化けい素
バリスタ、ツェナダイオード等の半導体型サージ吸収素
子を用いてもよい。また、熱応動スイッチとして、バイ
メタルスイッチを示したが、形状記憶合金からなるスイ
ッチでもよい。
素子として、酸化亜鉛バリスタを示したが、炭化けい素
バリスタ、ツェナダイオード等の半導体型サージ吸収素
子を用いてもよい。また、熱応動スイッチとして、バイ
メタルスイッチを示したが、形状記憶合金からなるスイ
ッチでもよい。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のサージ吸収
器は加熱により閉じ冷却により開く熱応動スイッチと半
導体型サージ吸収素子とを並列に接続したので、雷サー
ジが侵入したときにサージ吸収素子がこれを吸収し、更
に熱応動スイッチが作動してバイパス回路が形成されサ
ージ吸収素子へのサージ電流が抑制される。これにより
サージ吸収素子の発熱が防止され、特性の劣化や熱的破
壊を大幅に減少できる。またサージ吸収時の残留電圧を
低減して、周辺の電子部品をより一層保護することがで
きる。特に、熱応動片が熱変形している間、リード線が
塑性変形したり或いは熱応動片から離れてアークを生じ
ないように、導電性ばね片は可動接点の動きに追従して
熱応動片とリード線とを絶えず電気的に接続するように
作用するため、アークによる発熱が防止され上記効果が
より顕著に発揮される。
器は加熱により閉じ冷却により開く熱応動スイッチと半
導体型サージ吸収素子とを並列に接続したので、雷サー
ジが侵入したときにサージ吸収素子がこれを吸収し、更
に熱応動スイッチが作動してバイパス回路が形成されサ
ージ吸収素子へのサージ電流が抑制される。これにより
サージ吸収素子の発熱が防止され、特性の劣化や熱的破
壊を大幅に減少できる。またサージ吸収時の残留電圧を
低減して、周辺の電子部品をより一層保護することがで
きる。特に、熱応動片が熱変形している間、リード線が
塑性変形したり或いは熱応動片から離れてアークを生じ
ないように、導電性ばね片は可動接点の動きに追従して
熱応動片とリード線とを絶えず電気的に接続するように
作用するため、アークによる発熱が防止され上記効果が
より顕著に発揮される。
【図1】本発明実施例のサージ吸収器の構成図。
【図2】本発明実施例のサージ吸収回路の構成図。
【図3】本発明実施例のサージ吸収器のサージ吸収波形
図。
図。
【図4】比較例のサージ吸収器のサージ吸収波形図。
13 サージ吸収器 14 熱応動スイッチ 16 半導体型サージ吸収素子 17,18 バイメタル片(熱応動片) 17a,18a 可動接点 19 絶縁材 21,22,25,26 リード線 23,24 導電性ばね片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 政利 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社 セラミックス研究 所内 (56)参考文献 特開 昭56−58738(JP,A) 特開 昭57−116537(JP,A) 実開 昭60−5039(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】 加熱により閉じ冷却により開く熱応動ス
イッチ(14)と半導体型サージ吸収素子(16)とが並列に接
続された通信回線用サージ吸収器(13)であって、 前記スイッチ(14)は互いに向合う一対の導電性熱応動片
(17,18)を有し、前記熱応動片(17,18)の各基端が絶縁材
(19)を介して互いに接着され、前記基端にリード線(21,
22)がそれぞれ接続され、前記熱応動片(17,18)の各先端
に可動接点(17a,18a)が配設され、 前記サージ吸収素子(16)は前記一対のバイメタル又は形
状記憶合金からなる熱応動片(17,18)の先端近傍にリー
ド線(25,26)を介して接続され、 前記一対の熱応動片(17,18)とリード線(25,26)の間に可
動接点の動きに追従可能な導電性ばね片(23,24)が介装
され た ことを特徴とする通信回線用サージ吸収器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083148A JPH0775453B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 通信回線用サージ吸収器 |
| US07/853,912 US5247273A (en) | 1991-03-22 | 1992-03-19 | Surge absorber for protection of communication equipment connected to communication lines |
| CA002063654A CA2063654C (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Surge absorber for protection of communication equipment connected to communication lines |
| KR1019920004704A KR960004665B1 (ko) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | 통신회선에 접속되는 통신기기보호용 서어지흡수기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083148A JPH0775453B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 通信回線用サージ吸収器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295224A JPH04295224A (ja) | 1992-10-20 |
| JPH0775453B2 true JPH0775453B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=13794143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3083148A Expired - Fee Related JPH0775453B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 通信回線用サージ吸収器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775453B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2619066A (en) * | 2022-05-26 | 2023-11-29 | Eaton Intelligent Power Ltd | Overvoltage protection device with improved integrated overtemperature protection |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0026861A1 (de) * | 1979-10-03 | 1981-04-15 | Cerberus Ag | Anordnung zum Überspannungsschutz |
| NL8006411A (nl) * | 1980-11-25 | 1982-06-16 | Philips Nv | Inrichting voor het beveiligen tegen oververhitting door overspanning van een spanningsbegrenzende schakeling. |
| JPS5896949A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱給湯装置 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3083148A patent/JPH0775453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04295224A (ja) | 1992-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960206 |
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