IAC)、絕緣柵雙極型晶體管(Insulatend Gate Bipolar Transistor, IGBT)、電子注入增強(qiáng)柵晶體管(Inject1n Enhanced Gate Tansistor, IEGT)、靜電感應(yīng)晶閘管(Static Induct1nThyristor, SITH)代替。
[0066]第三電容C3組成了保持電壓降壓電路104，其一端與電橋電路105的2端相連接，另一端與AC電壓的P2端相連接。
[0067]I端、2端、3端、4端、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5組成了電橋電路105 ;它們的連接方式為:第二二極管D2的負(fù)極、第三二極管D3的正極均與I端相連接，I端則與AC電壓的Pl端相連接；第四二極管D4的負(fù)極、第五二極管D5的正極均與2端相連接，2端則與開關(guān)電路103中的第六二極管D6的正極、保持電壓降壓電路104中的第三電容C3之一端均相連接；第三二極管D3的負(fù)極、第五二極管D5的負(fù)極均與3端相連接，3端則與勵(lì)磁線圈L的Al端相連接；第二二極管D2的正極、第四二極管D4的正極均與4端相連接，4端則與勵(lì)磁線圈L的A2端相連接。
[0068]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道:所述的勵(lì)磁線圈L的Al端、A2端是可以互易連接的。
[0069]本實(shí)施例1之AC-DC變換電路101為雙閾值型的AC-DC變換電路，第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的擊穿電壓Ubi為其之第一閾值，當(dāng)隨機(jī)接通的AC電壓的瞬時(shí)值大于所述的第一閾值時(shí)，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl導(dǎo)通，反之，當(dāng)AC電壓的瞬時(shí)值小于所述的第一閾值時(shí)，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl截止；第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2的擊穿電壓Ub2為其之第二閾值，當(dāng)?shù)谝浑娙軨l的正極與負(fù)極之間的電壓高于所述的第二閾值時(shí)，所述的第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2導(dǎo)通，反之，當(dāng)?shù)谝浑娙軨l的正極與負(fù)極之間的電壓低于所述的第二閾值時(shí)，所述的第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2截止。
[0070]結(jié)合圖4、圖9a，從P1、P2端輸入的AC電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
[0071 ] u = UmSin (ω t+ Φ)
[0072]上式中:u為AC電壓的瞬時(shí)值，UmSAC電壓的的振幅值，ω為AC電壓的角頻率，Φ為AC電壓的初相角。
[0073]為簡(jiǎn)便說明，現(xiàn)假設(shè)初相角Φ = 0，則AC電壓的瞬時(shí)值u的表達(dá)式為:
[0074]U = UmSincot
[0075]其波形如圖9a所示。
[0076]結(jié)合圖4、圖9a、圖％、圖9c可闡述本實(shí)施例1主要的工作過程:
[0077]設(shè)t = tl時(shí)，AC電壓接通，由于此時(shí)AC電壓的瞬時(shí)值Ul大于第一閾值Ubi即
[0078]ul = UmSin ω tl > Um
[0079]故所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl導(dǎo)通，電壓Vl逐步上升，至t = t3時(shí)，AC電壓的瞬時(shí)值為振幅值Um,電壓Vl上升至最高值。
[0080]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚以下幾點(diǎn):
[0081]1、電壓Vl在t3?t4、t4?tOl、t01?t02、t02?t5時(shí)域及其相應(yīng)的時(shí)域內(nèi)，其之值是遞減的；
[0082]2、電壓Vl在t5?t6時(shí)域及其相應(yīng)時(shí)域內(nèi)，其之值是遞增的；
[0083]3、電壓Vl是帶有紋波電壓的直流電壓，但紋波電壓并不影響本發(fā)明的工作，其波形如圖9b所示。
[0084]結(jié)合圖4、圖％、圖％，在tl?t2的時(shí)域內(nèi)，電壓Vl的值小于第二閾值Ub2即Vl< Ub2，第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2截止，電壓V2 = O
[0085]t = t2時(shí)，Vl = Ub2，第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2導(dǎo)通，電壓V2之值開始上升。由于此時(shí)，第二電容C2上的電壓為零，其等效短路，故Vb = 0，三極管Tl截止，電壓Vc為高電平，即三極管型的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102之輸出端8端輸出高電平，所述的開關(guān)電路103中的場(chǎng)效應(yīng)管FET導(dǎo)通，電磁閥進(jìn)入“推動(dòng)”階段，AC電壓在Pl端為高電平P2端為低電平的正半周時(shí)，將沿著Pl端一 I端一D3 —3端一Al端一L一A2端一4端一D4 —2端一D6—FET-P2端之路徑輸入電磁閥推動(dòng)閥芯所需的“推動(dòng)功率”。由于上述路徑中第三二極管D3、第四二極管D4、第六二極管D6及場(chǎng)效應(yīng)管FET均處于阻抗極小的導(dǎo)通狀態(tài)，等效于AC電壓直接施加在勵(lì)磁電感L的兩端，因此，在“推動(dòng)”階段，AC電壓提供的推動(dòng)功率較大。
[0086]t = t9時(shí)，隨著V2電壓通過第三電阻R3對(duì)第二電容C2充電的進(jìn)程，第二電容C2上的電壓即三極管Tl基極、發(fā)射極之間的電壓Vb ^ 0.7v (指硅三極管，鍺三極管則為
0.3v)，三極管Tl導(dǎo)通，電壓Vc變?yōu)榈碗娖?，即三極管型的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102之輸出端8端輸出低電平，開關(guān)電路103中的場(chǎng)效應(yīng)管FET截止，電磁閥進(jìn)入“保持”階段。
[0087]在電磁閥的“保持”階段，AC電壓通過由第三電容C3組成的保持電壓降壓電路104為電磁閥提供保持功率，其過程為:在Pl端為高電平P2端為低電平的AC電壓正半周，AC電壓沿著Pl端一 I端一D3—3端一Al端一L一A2端一4端一D4—2端一C3—P2端之路徑為電磁閥提供保持功率；在P2端為高電平Pl端為低電平的AC電壓負(fù)半周，AC電壓沿著P2端一C3 —2端一D5 —3端一Al端一L一A2端一4端一D2 —I端 Pl端之路徑為電磁閥提供保持功率。上述路徑中，AC電壓均經(jīng)第三電容C3降壓后再施加在在勵(lì)磁電感L的兩端，因此，在“保持”階段，AC電壓提供的“保持功率”較小，遠(yuǎn)小于前述的“推動(dòng)功率”。
[0088]簡(jiǎn)言之:根據(jù)推動(dòng)閥芯至設(shè)定位置須用大功率，保持閥芯在設(shè)定位置只須小功率的電磁閥工作原理所作的設(shè)計(jì)，本發(fā)明的特征之一為:推動(dòng)階段以大功率運(yùn)行，保持階段以小功率工作，或簡(jiǎn)述為:大功率推動(dòng)、小功率保持。
[0089]實(shí)施“大功率推動(dòng)、小功率保持”的運(yùn)行方式，是本發(fā)明取得良好的節(jié)電效率之原因。
[0090]t = tl4時(shí)，AC電壓關(guān)斷，電磁閥進(jìn)入“復(fù)位”階段，“閥芯”退至原位置。
[0091]結(jié)合圖9c，所述的三極管型的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102之輸出電壓Vc為脈沖電壓，t2?t9時(shí)域?yàn)槊}沖“占”的時(shí)域，其輸出高電平；t9?tl4時(shí)域?yàn)槊}沖“空”的時(shí)域，其輸出低電平，其脈沖波形如圖9c所示。
[0092]綜上所述；可將本實(shí)施例的工作過程分為以下三個(gè)階段:
[0093]l、t2?t9時(shí)域?yàn)橥苿?dòng)階段，在此t2?t9時(shí)域內(nèi)，脈沖電壓Vc為高電平，場(chǎng)效應(yīng)管FET導(dǎo)通，以其為主通道，AC電壓輸入電磁閥推動(dòng)閥芯所需的較大的“推動(dòng)功率”；
[0094]2、t9?tl4時(shí)域?yàn)楸３蛛A段，在此t9?tl4時(shí)域內(nèi)，脈沖電壓Vc為低電平，場(chǎng)效應(yīng)管FET截止，AC電壓通過第三電容C3輸入較小的“保持功率”；
[0095]3、tl4?tl5時(shí)域?yàn)閺?fù)位階段,在此tl4?tl5時(shí)域內(nèi),AC電壓斷電,節(jié)電單元100與電磁閥均復(fù)位。
[0096]t = tl5時(shí)，AC電壓重新接通，電磁閥重新進(jìn)入“推動(dòng)”、“保持”、“復(fù)位”的工作周期中。
[0097]圖5為實(shí)施例2的電路原理圖，其之開關(guān)脈沖發(fā)生電路102、開關(guān)電路103、保持電壓降壓電路104、電橋電路105均與實(shí)施例1相同。但AC-DC變換電路101與實(shí)施例1不同，實(shí)施例1采用的是雙閾值型的AC-DC變換電路，本實(shí)施例2采用的是單閾值型的AC-DC變換電路。
[0098]結(jié)合圖5，本實(shí)施例2的單閾值型的AC-DC變換電路由輸入端5、輸出端6、第一二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl、第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl組成，它們的連接方式為:輸入端5與AC電壓的Pl端相連接；第一二極管D1、第一電阻R1、第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl依次相串聯(lián)后，一端即第一二極管Dl的正極端與輸入端5相連接，另一端即第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的正極端與輸出端6相連接；第一電容Cl與第二電阻R2相并聯(lián)后，其正極端與輸出端6相連接，負(fù)極端與AC電壓的P2端相連接。
[0099]在本實(shí)施例2中，第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的擊穿電壓Ubi為所述的單閾值型的AC-DC變換電路101的閾值，當(dāng)隨機(jī)接通的AC電壓的瞬時(shí)值大于所述的閾值時(shí)，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl導(dǎo)通，反之，當(dāng)AC電壓的瞬時(shí)值小于所述的閾值時(shí)，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl截止。
[0100]本實(shí)施例2的工作過程與實(shí)施例1相同。
[0101]圖6為實(shí)施例3的電路原理圖，其之開關(guān)脈沖發(fā)生電路102、開關(guān)電路103、保持電壓降壓電路104、電橋電路105均與實(shí)施例1相同。但AC-DC變換電路101與實(shí)施例1不同，實(shí)施例1采用的是雙閾值型的AC-DC變換電路，本實(shí)施例3采用的是阻、容降壓型的AC-DC變換電路。
[0102]結(jié)合圖6，本實(shí)施例3采用的阻、容降壓型的AC-DC變換電路由輸入端5、輸出端6、第七二極管D7、第七電阻R7、第二電阻R2、第一電容Cl、第四電容C4、第三瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3組成，它們的連接方式為:輸入端5與AC電壓的Pl端相連接；第四電容C4與第七電阻R7相并聯(lián)后，一端與輸入端5相連接，另一端與第七二極管D7的正極、第三瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3的負(fù)極均相連接；第一電容Cl與第二電阻R2相并聯(lián)后，其正極端與輸出端6相連接，負(fù)極端與AC電壓的P2端相連接；第三瞬態(tài)電壓抑制二極