特許 6057413 インテリジェントヒューズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6057413

(24)【登録日】2016年12月16日

(45)【発行日】2017年1月11日

(54)【発明の名称】インテリジェントヒューズ

(51)【国際特許分類】

   H01H 85/12 20060101AFI20161226BHJP

   H01H 85/046 20060101ALI20161226BHJP

   H01H 85/10 20060101ALI20161226BHJP

【ＦＩ】

   H01H85/12

   H01H85/046

   H01H85/10

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-196047(P2012-196047)

(22)【出願日】2012年9月6日

(65)【公開番号】特開2014-53131(P2014-53131A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504190548

【氏名又は名称】国立大学法人埼玉大学

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】山納 康

(72)【発明者】

【氏名】海老澤 恒雄

【審査官】 岡崎 克彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−３３０６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４６−０３２８９１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特公昭３２−００１１７４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０４−２８２５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３７／７６

Ｈ０１Ｈ ６９／０２

Ｈ０１Ｈ ８５／００−８７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

抵抗値の等しい少なくとも２つの平行な電流路を形成する第１の電流路及び第２の電流路を有し、
前記第１の電流路に、溶断部と該溶断部を挟んで対向する第１のアーク維持時間を有する遮断部とで構成される第１の遮断点と、溶断部と該溶断部を挟んで対向する前記第１のアーク維持時間より長い第２のアーク維持時間を有する遮断部とで構成される第２の遮断点とを連結部を介して交互に配置し、
前記第２の電流路に、前記第１の遮断点と対向する位置に前記第２の遮断点を配置し、前記第２の遮断点と対向する位置に第１の遮断点を配置し、
前記第１の電流路の連結部と前記第２の電流路の連結部との間に橋絡遮断点を配置し、
前記第１の遮断点を直列配置される複数の分割遮断点に分割した
ことを特徴とするインテリジェントヒューズ。

【請求項2】

前記第２の遮断点を直列配置される複数の分割遮断点に分割し、前記第１の遮断点の分割遮断点数が前記第２の遮断点の分割数より多く設定したことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントヒューズ。

【請求項3】

前記第１の遮断点及び前記第２の遮断点の溶断部は、平行な複数の狭小部を有し、前記第１の遮断点の狭小部数が前記第２の遮断点の狭小部数より多く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインテリジェントヒューズ。

【請求項4】

前記第１の遮断点の溶断部における狭小部形成領域の幅は、前記第２の遮断点の溶断部における狭小部形成領域の幅と前記橋絡遮断点の狭小部形成領域の幅とを加算した幅より大きく設定されていることを特徴とする請求項３に記載のインテリジェントヒューズ。

【請求項5】

前記第１の遮断点及び前記第２の遮断点の溶断部の狭小部において最小断面積位置の電流密度を等しく設定したことを特徴とする請求項３又は４に記載のインテリジェントヒューズ。

【請求項6】

前記第１の電流路及び前記第２の電流路は、絶縁基板上に形成された導電性薄膜パターンで形成され、前記第１の遮断点、前記第２の遮断点及び前記橋絡遮断点の厚みが前記連結部の厚みより薄く設定されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のインテリジェントヒューズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抵抗値の等しい少なくとも２つの平行な第１の電流路及び第２の電流路を形成し、第１の電流路及び第２の電流路にアーク維持特性の異なる第１の遮断点及び第２の遮断点を連結部を介して交互に且つ第１の電流路及び第２の電流路で互いに対向しないように配置したインテリジェントヒューズに関する。

【背景技術】

【0002】

車両用や他の産業用のインバータ装置には、定格電流及び定格電圧の高い半導体スイッチングデバイスが使用され、この半導体スイッチングデバイスとして絶縁ゲートバイポーラトランジスタやパワー電界効果トランジスタ等の電圧制御型半導体素子が使用されている。
このような半導体スイッチングデバイスでは電圧制御型半導体素子を保護するために保護ヒューズが使用されている。

【0003】

この保護ヒューズとして、従来は、事故電流によって可溶体のヒューズエレメントを全路あるいは部分的に溶断させるようにしているが、その電流路は通常時も事故電流遮断時も変化しない。
これに対し、特許文献１に記載されているように、通常時と事故電流遮断時とで電流路を変化させるようにしたインテリジェントヒューズが提案されている。

【0004】

このインテリジェントヒューズは、ほぼ同一形状で同時に発弧する溶断部および遮断部からなる複数の直列遮断点と、この直列遮断点と溶断時間が等しいか又はやや長い複数の橋絡遮断点と、各直列遮断点によって直列接続され各橋絡遮断点によって並列接続される溶断部及び遮断部よりも膜圧の厚い複数の放熱部とを備え、遮断部は、並列する各直列遮断点間で異なるアーク維持電圧特性を有する構成としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−３３０６４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、遮断部のアーク維持電圧特性が異なる形状に形成されているので、アーク維持電圧の高い遮断点に生じるアークは溶断部を溶かしてそのアーク柱を速やかに伸ばすが、直ぐに厚い放熱部に達してその伸長を止める。ところが、アーク維持電圧の低い遮断点に生じているアークは、溶断部を溶かしてもアーク柱が十分に伸びきらず、厚い放熱部に達しても放電を継続する。したがって、事故電流は、アーク電圧の上昇と共により低いアーク電圧で発弧し続ける直列遮断点の側に確実に流れを移し、各橋絡遮断点を確実に通って蛇行し、アーク電圧がより高められて事故電流は速やかに抑制される。

【0007】

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、遮断部の形状を異ならせてアーク維持電圧の異なる遮断点を形成することにより、事故電流の経路を蛇行させるようにしているが、遮断部の形状を異ならせてアーク維持電圧の異なる遮断点を形成しても事故電流が橋絡遮断部を通る電流路を形成することができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上述した従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、通常時と事故電流遮断時とで確実に異なる電流通路を形成することができるインテリジェントヒューズを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るインテリジェントヒューズの第１の態様は、抵抗値の等しい少なくとも２つの平行な電流路を形成する第１の電流路及び第２の電流路を有する。これら２つの電流路のうち、第１の電流路に、溶断部と該溶断部を挟んで対向する第１のアーク維持時間を有する遮断部とで構成される第１の遮断点と、溶断部と該溶断部を挟んで対向する第１のアーク維持時間より長い第２のアーク維持時間を有する遮断部とで構成される第２の遮断点とを連結部を介して交互に配置し、第２の電流路に、第１の遮断点と対向する位置に第２の遮断点を配置し、第２の遮断点と対向する位置に第１の遮断点を配置する。さらに、第１の電流路の連結部と第２の電流路の連結部との間に橋絡遮断点を配置し、前記第１の遮断点を直列配置される複数の分割遮断点に分割している。

【0009】

また、本発明に係るインテリジェントヒューズの第２の態様は、前記第２の遮断点を直列配置される複数の分割遮断点に分割し、前記第１の遮断点の分割遮断点数が前記第２の遮断点の分割数より多く設定している。
また、本発明に係るインテリジェントヒューズの第３の態様は、第１の遮断点及び前記の遮断点の溶断部が、平行な複数の狭小部を有し、第１の遮断点の狭小部数が第２の遮断点の狭小部数より多く設定されている。

【0010】

また、本発明に係るインテリジェントヒューズの第４の態様は、第１の遮断点の溶断部における狭小部形成領域の幅は、第２の遮断点の溶断部における狭小部形成領域の幅と橋絡遮断点の狭小部形成領域の幅とを加算した幅より大きく設定されている
また、本発明に係るインテリジェントヒューズの第５の態様は、第１の遮断点及び第２の遮断点の溶断部の狭小部において最小断面積位置の電流密度を等しく設定している。
また、本発明に係るインテリジェントヒューズの第６の態様は、前記第１の電流路及び前記第２の電流路は、絶縁基板上に形成された導電性薄膜パターンで形成され、前記第１の遮断点、前記第２の遮断点及び前記橋絡遮断点の厚みが前記連結部の厚みより薄く設定されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、第１の遮断点を複数の分割遮断点に分割したので、分割した分割遮断点で個別にアーク放電が発生し、第１の電流路のコンダクタンスを低下させることで、第１の電流路における第１の遮断点のアーク維持時間より第２の遮断点のアーク維持時間を長く設定でき、アークを第１の遮断点からアーク電圧の低い第２の遮断点に確実に移すことができる。この結果、橋絡遮断点を通る事故電流流路を確実に形成することができ、事故電流を速やかに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明のインテリジェントヒューズを示す概略構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線状の断面図である。

【図2】図１の電流変化を示す図であって、（ａ）はアーク発生状態を示す平面図、（ｂ）は転流状態を示す平面図である。

【図3】遮断試験回路を示す回路図である。

【図4】従来例に対応するインテリジェントヒューズを示す図であり、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）アーク発生状況を示す模式的平面図、（ｃ）は転流を生じた状態を示す模式的平面図である。

【図5】本発明及び従来例の試験結果を示す図である。

【図6】本発明のインテリジェントヒューズの遮断試験結果の電流波形及び電圧波形を示す特性線図である。

【図7】従来例の遮断試験結果の電流波形及び電圧波形を示す特性線図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のインテリジェントヒューズを示す概略構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線上の断面図である。
図中、１は、インテリジェントヒューズであって、このインテリジェントヒューズ１は、セラミック等で構成される絶縁基板２上に銅、銀やアルミニウム等の導電性薄膜を形成し、この導電性薄膜をエッチングして導電性薄膜パターン４が形成されている。絶縁基板２は、縦４０ｍｍ、横１０ｍｍで厚さが１ｍｍの長方形状に形成されている。導電性薄膜バターン４は、先ず、例えば６０μｍ程度の銅を蒸着等によって形成して薄膜部５を形成し、この薄膜部をエッチングによってパターニングした後に、マスクを使用したパターニング部を除く位置に再度６０μｍ程度の銅を積層して厚膜部６を形成している。

【0014】

ここで、導電性薄膜パターン４は、左側が第１の電流路１１として形成され、右側が第２の電流路１２として形成され、両電流路１１及び１２が互いに平行で同じ抵抗値となるように形成されている。
第１の電流路１１は、薄膜部５で構成される第１のアーク維持時間を有する第１の遮断点Ａ１と、同様に薄膜部５で構成される第１のアーク維持時間より長い第２のアーク維持時間を有する第２の遮断点Ｂ２とがその順に厚膜部６で構成される連結部Ｃを介して直列に形成されている。また、第１の遮断点Ａ１の外側及び第２の遮断点Ｂ２の外側にも厚膜部６で構成される連結部Ｃが形成されている。

【0015】

第２の電流路１２は、薄膜部５で構成される第２のアーク維持時間を有する第２の遮断点Ｂ１と、同様に薄膜部５で構成される第１のアーク維持時間を有する第１の遮断点Ａ２とがその順に厚膜部６で構成される連結部Ｃを介して直接に接続されている。また、第２の遮断点Ｂ１の外側及び第１の遮断点Ａ２の外側にも厚膜部６で構成される連結部Ｃが形成されている。

【0016】

ここで、第１の遮断点Ａ１及びＡ２のそれぞれは、図１に示すように、二つに分割された分割遮断点ａ１及びａ２で構成され、これら分割遮断点ａ１及びａ２間に厚膜部６で構成される連結部ｃが形成されている。そして、各分割遮断点ａ１及びａ２のそれぞれは、円形孔を所定間隔で形成して例えば４つの狭小部を形成した溶断部ａ３と、この溶断部ａ３を挟んで対向する帯状の一対の遮断部ａ４とで構成されている。

【0017】

第２の遮断点Ｂ１及びＢ２のそれぞれは、図１に示すように、円形孔を形成して例えば２つの狭小部を形成した溶断部ｂ１と、この溶断部ｂ１を挟んで対向する帯状の一対の遮断部ｂ２とで構成されている。
さらに、第１の電流路１１の第１の遮断点Ａ１及び第２の遮断点Ｂ２で挟まれる連結部Ｃ１と第２の電流路１２の第２の遮断点Ｂ１及び第１の遮断点Ａ２で挟まれる連結部Ｃ２との間に橋絡遮断点Ｄが形成されている。この橋絡遮断点Ｄは、図１に示すように、半円孔を形成して例えば１つの狭小部を有する溶断部ｄ１と、この溶断部ｄ１を挟んで対向する帯状の一対の遮断部ｄ２とで構成されている。

【0018】

ここで、第１の遮断点Ａ１，Ａ２の２つの溶断部ａ３と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の溶断部ｂ１との抵抗値すなわち狭小部の抵抗が等しく設定されている。このため、第１の遮断点Ａ１，Ａ２の分割遮断点ａ１及びａ２の溶断部ａ３の抵抗値が第２の遮断点Ｂ１ＰＢ２の溶断部ｂ１の抵抗値の半分に設定されている。
そして、第１の遮断点Ａ１，Ａ２の２つの分割溶断点ａ１及びａ２の幅Ｌａは、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の溶断部ｂ１の幅Ｌｂと橋絡遮断点Ｄの溶断部ｄ１の幅Ｌｄとを加算した値より大きくなるように設定されている（Ｌａ＞Ｌｂ＋Ｌｄ）。

【0019】

また、第１の遮断点Ａ１，Ａ２と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の遮断点数が２：１となっているので、各遮断点Ａ１，Ａ２及びＢ１，Ｂ２の溶断部ａ１、ａ２及びｂ１の狭小部において最小断面積位置の電流密度を等しく設定している。第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の溶断部ｂ１における狭小部１つあたりに流れる電流の大きさは第１の遮断点Ａ１，Ａ２の分割遮断点ａ１，ａ２の２倍であるので、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の溶断部ｂ１における狭小部の最小断面積を第１の遮断点Ａ１，Ａ２の分割遮断点ａ１，ａ２の２倍に設定した。このとき、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の狭小部の曲率半径を大きくすることで、第１の遮断点Ａ１，Ａ２と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の抵抗値を等しくしている。

【0020】

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、インテリジェントヒューズ１の後端側１ａを例えば１２０Ｖで３００Ａの電源に接続し、前部側１ｂを保護対象となる絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、パワー電界効果トランジスタとの電圧制御型半導体素子を含む半導体スイッチングデバイス等の負荷に接続する。
この状態で、電源をオン状態としてインテリジェントヒューズ１を介して負荷に通常電流を供給すると、第１の電流路１１及び第２の電流路１２が同一抵抗値に設定されているので、両電流路１１及び１２に、図１（ａ）に示すように、等しい電流が流れる。

【0021】

この状態で、負荷側に地絡，短絡等が生じてインテリジェントヒューズ１に例えば３０００Ａ程度の事故電流が流れると、事故電流が流れ始めた状態では、図２（ａ）に示すように、第１電流路１１及び第２の電流路１２に等しく事故電流が流れ、この事故電流によって、第１の遮断点Ａ１，Ａ２の分割遮断点ａ１，ａ２でアークが発生すると共に、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２でもアークが発生する。これらアークによって各遮断点Ａ１，Ａ２及びＢ１，Ｂ２の溶断部ａ３及びｂ１が溶断するが、アークを通じて事故電流は第１の電流路１１及び第２の電流路１２を流れ続ける。

【0022】

このとき、第１の遮断点Ａ１，Ａ２では、分割された２つの分割遮断点ａ１及びａ２を有するので、これら２つの分割遮断点ａ１及びａ２では遮断部ａ４間の距離が短く発生したアークが直ぐに厚みの厚い連結点ｃ及びＣ１に達すると共に、分割遮断点ａ１及びａ２のそれぞれでアーク放電が発生するので、第１の遮断点のコンダクタンスが低下し、アーク維持時間が短くなり図２（ｂ）に示すように消弧される。

【0023】

一方、第２の遮断点Ｂ１及びＢ２では、遮断部ｂ２間にアークは、溶断部ｂ１を溶かしてもアーク柱が伸びきらず、厚い連結部Ｃ又はｃに達しても放電を継続する。このとき、橋絡遮断点Ｄではアークが発生していないので、溶断部ｄ１が溶断していないことから、事故電流は図２（ｂ）に示すように、第２の遮断点Ｂ１、連結部Ｃ、橋絡遮断点Ｄ、連結部Ｃ、第２の遮断点Ｂ２、連結部Ｃを通じて通常時とは異なって蛇行して流れる転流状態となる。このため、橋絡遮断点Ｄでもアークが発生し、溶断部ｄ１が溶断し、全体のアーク電圧がより高くなって事故電流が速やかに抑制される。

【0024】

このように、本発明の効果を実証するために、図３に示す遮断試験回路を使用して遮断試験を行った。このとき、比較対象として、図４に示す従来例と同一構成を有するインテリジェントヒューズ１００を作成し、これについても遮断試験を行った。ここで、従来のインテリジェントヒューズ１００は、図４（ａ）に示すように、前後方向の幅が長くアーク維持電圧の高い遮断点Ａ１１，Ａ１２と、前後方向の幅が短くアーク維持電圧の低い遮断点Ｂ１１及びＢ１２を上述した本実施形態と同様に連結部Ｃを介して第１の電流路１０１及び第２の電流路１０２に配置し、第１の電流路１０１及び第２の電流路１０２の連結部Ｃ間に橋絡遮断点Ｄ１１を配置した。

【0025】

この従来のインテリジェントヒューズ１００でも事故電流が流れたときに、図４（ｂ）に示すように、各遮断点Ａ１１，Ａ１２及びＢ１１，Ｂ１２でアークが発生し、遮断点Ａ１１，Ａ１２のアーク維持電圧が高いので、図４（ｃ）に示すように、先にアークが消弧して事故電流が遮断点Ｂ１１、橋絡遮断点Ｄ１１、遮断点１２を通って蛇行する。

【0026】

一方、遮断試験装置は、図３に示すように、商用交流電源２０に可変単巻き変圧器２１を接続し、この可変単巻き変圧器２１の出力側に変圧器２２を接続する。この変圧器２２の出力側にダイオード２３、抵抗Ｒｃ及びコンデンサＣの直列回路を接続し、コンデンサＣと並列に抵抗Ｒｄ及びプランジャによって開操作される常開スイッチ２４を接続する。
また、コンデンサＣの放電路に投入器２５、ヒューズボックス２６及び抵抗Ｒｓｈの直列回路を接続する。ヒューズボックス２６内には本発明のインテリジェントヒューズ１及び従来例のインテリジェントヒューズ１００を配置し、消弧砂を充填し、加圧ポンプでケースの負荷に圧力３ＭＰａかけながら遮断試験を行った。

【0027】

すなわち、遮断試験は、まず、常開スイッチ２４を開いた状態で、コンデンサＣを充電する。コンデンサＣの充電が完了したら、投入器２５を動作させてコンデンサＣに充電された電流を短絡電流としてヒューズボックス２６内のインテリジェントヒューズ１又は１００に事故電流に相当する１９００〜３０００Ａの電流を供給する。
このときのインテリジェントヒューズ１（又は１００）の第１の電流路１１（又は１０１）及び第２の電流路１２（又は１０２）の両端電圧Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒとヒューズボックス２６の両端の電圧Ｖ_Ｆ（＝Ｖ_Ｌ＋Ｖ_Ｒ）とを測定した。

【0028】

この遮断試験を終了したインテリジェントヒューズ１及び１００の外観は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すようになった。本発明のインテリジェントヒューズ１では、図５（ａ）に示すように、第１の遮断点Ａ１，Ａ２、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２及び橋絡遮断点Ｄの全てで消弧砂が冷えてできたフルグライトと呼ばれる固まりが確認できた。この結果、第１の遮断点Ａ１，Ａ２、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２及び橋絡遮断点Ｄの全てで溶断がしており、橋絡遮断点Ｄを通じる蛇行が生じて転流状態が起こっているものと判断することができる。

【0029】

これに対して、比較例である従来のインテリジェントヒューズ１００では、図５（ｂ）に示すように、第１の遮断点Ａ１１，Ａ１２及び第２の遮断点Ｂ１１，Ｂ１２についてはフルグライトが生じていたが、橋絡遮断点Ｄ１１についてはフルグライトの発生が確認されず、橋絡遮断点Ｄ１１は溶断していない可能性があることを確認された。
また、本発明のインテリジェントヒューズ１と従来例のインテリジェントヒューズ１００との転流が発生したか否かは、遮断時の電流波形と第１の電流路及び第２の電流路の電圧波形とからも判断することができる。

【0030】

本発明のインテリジェントヒューズ１では、コンデンサＣに１２０Ｖを充電したときの電流波形及び電圧波形は、図６（ａ）及び（ｂ）示すように、電流がピーク電流（１９００Ａ）に達した時刻３８．９μＳから限流を開始したときに、第１の電流路１１の電圧Ｖ_Ｌ及び第２の電流路１２の電圧Ｖ_Ｒが共に同じように上昇してから一旦電圧の上昇が止まって略一定電圧（１２０Ｖ程度）を維持し、その後４８．９μＳ後に第１の電流路１１の電圧Ｖ_Ｌが低下し、第２の電流路１２の電圧Ｖ_Ｒは増加し、両者間に電圧差が生じ、その後同一の電圧変化で減少していることが確認された。

【0031】

この電圧Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒの変化から、３８．９μＳで電圧Ｖ_Ｆ、Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒで立ち上がっており、第１の遮断点Ａ１，Ａ２及び第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２で同時にアークが発生していると判断できる。このため、第１の電流路１１及び第２の電流路１２で並列な電流路が形成されていると考えられる。このとき、電流路のコンダクタンスの差によって第１の遮断点Ａ１，Ａ２のアーク電流が減少して第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２に転流し、橋絡遮断点Ｄに電流が流れ始めたと判断することができる。その後、４８．９μＳの時点で、橋絡遮断点Ｄの溶断部ｄ１が溶断し、そのときのアーク電圧Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒの電圧差として現れていると判断することができる。

【0032】

これに対して、従来例のインテリジェントヒューズ１００では、コンデンサＣを１６０Ｖに充電したときの電流及び電圧は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、８１．８μＳでピーク電流（３０００Ａ）に達して限流を開始したときに、電圧Ｖ_Ｆ、Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒが共に立ち上がっていることから第１の遮断点Ａ１１，Ａ１２及び第２の遮断点Ｂ１１，Ｂ１２でアークが発生したと判断できる。その後も第１の電流路１０１及び第２の電流路１０２の電圧Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒの電圧差は最大でも数ボルト程度であるため橋絡遮断点Ｄ１１にはアークが発生しなかったと判断することができ、前述した図５（ｂ）の結果と一致する。

【0033】

このように、本実施形態によると、第１の遮断点Ａ１，Ａ２を２つの分割遮断点ａ１及びａ２に分割することにより、これら分割遮断点ａ１及びａ２の抵抗値を第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の抵抗値と一致させるために遮断部ａ４間の間隔が短くなり、アーク電流が増加するとともに、分割遮断点ａ１及びａ２の極降下電圧によりアーク電圧が増加し、アーク維持時間が第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２よりも短くなる。このため、分割遮断点ａ１及びａ２で消弧が生じ、第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２に事故電流の転流を確実に発生させることができる。

【0034】

また、第１の遮断点Ａ１及びＡ２と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の最小断面積位置の電流密度を等しくしているので、第１の遮断点Ａ１，Ａ２の分割遮断点ａ１，ａ２と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２とでアークを発生する発弧タイミングを一致させることができる。
なお、上記実施形態においては、インテリジェントヒューズ１の電流路が２つである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の電流路を形成することもできる。また、第１の遮断点Ａ及び第２の遮断点Ｂの個数を１個に限定されるものではなく、２以上形成することもでき、これに応じて橋絡遮断点も２以上形成すればよい。

【0035】

さらに、上記実施形態では、第１の遮断点Ａ１，Ａ２と第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の直列遮断点数比を２：１に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、直列遮断点数比を３：２とすることもでき、要は第１の遮断点Ａ１，Ａ２の遮断点数を第２の遮断点Ｂ１，Ｂ２の遮断点数より大きく設定して電流路のコンダクタンスに差を生じさせればよいものである。

【符号の説明】

【0036】

１…インテリジェントヒューズ、２…絶縁基板、４…導電性薄膜バターン、１１…第１の電流路、１２…第２の電流路、Ａ１，Ａ２…第１の遮断点、ａ１，ａ２…分割遮断点、ａ３…溶断部、ａ４…遮断部、Ｂ１，Ｂ２…第２の遮断点、ｂ１…溶断部、ｂ２…遮断部、Ｃ…連結部、Ｄ…橋絡遮断点、ｄ１…溶断部、ｄ２…遮断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】