專利名稱：滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)整交流電源導(dǎo)通角的開關(guān)，具體地說，涉及一種應(yīng)用于低壓電器中的通過調(diào)整交流電源導(dǎo)通角來改變交流負(fù)載功率的滾動(dòng)式交流調(diào)功控制開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于低壓電器中的可調(diào)整交流負(fù)載功率的開關(guān)(即交流調(diào)功開關(guān))通常都是通過采用調(diào)整可控硅導(dǎo)通角的方法來改變加載在負(fù)載兩端電壓的有效值，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整交流負(fù)載功率的目的的。綜觀現(xiàn)有的交流調(diào)功開關(guān)基本上都是通過采用手動(dòng)或電動(dòng)的方式改變與可控硅門極相連的電阻或電容值來調(diào)整交流電導(dǎo)通角的。例如，可改變燈光亮度的調(diào)光器、改變電扇轉(zhuǎn)速的電子調(diào)速器、電炒鍋的調(diào)功器等都是采用滑變電阻器或類似于滑變電阻器的器件改變與可控硅門極相連的電阻值來改變交流電導(dǎo)通角的，從而改變加載在負(fù)載兩端電壓的有效值來改變負(fù)載的功率的。
這種通過滑變電阻器或類似于滑變電阻器的器件來改變與可控硅門極相連的電阻值，進(jìn)而改變交流電導(dǎo)通角的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但是，其缺點(diǎn)也是顯而易見的。由于這種結(jié)構(gòu)主要是靠滑動(dòng)磨擦的方式，即電阻膜片與金屬接觸片間的相互磨擦接觸來改變與可控硅門極相連的電阻值，進(jìn)而改變交流電導(dǎo)通角的，所以，當(dāng)使用不多久后就會(huì)發(fā)生“在專業(yè)上稱為電位器動(dòng)噪聲”的現(xiàn)象，即在均勻調(diào)整滑變電阻器時(shí)，被控制電器的變化卻是不均勻的，時(shí)常還伴有在調(diào)整的中間某一位置，出現(xiàn)交流調(diào)功開關(guān)突然不起作用的“死點(diǎn)”，特別是在調(diào)光器調(diào)光時(shí)感覺特別明顯。究其原因主要有三點(diǎn)1、電阻膜在經(jīng)常使用的區(qū)域內(nèi)隨使用時(shí)間的增加，尤其在濕度較大的環(huán)境下，一般已磨損和潮解脫落掉。嚴(yán)重時(shí)，電阻膜已無蹤跡！這種情況一般只能更換電阻膜，增加了成本。2、因每一次調(diào)整都要在絕緣層上的電阻膜和金屬片之間有一次磨擦，而這兩種物質(zhì)的硬度差別比較大，磨擦后的電阻膜就會(huì)落下粉末，并且還會(huì)粘在金屬彈性片的接觸點(diǎn)周圍，又因其粉末結(jié)構(gòu)松散無序使導(dǎo)電性能變得很不穩(wěn)定。3、金屬彈性片通常用鱗銅等復(fù)合材料制成，但還是很容易氧化，從而影響可變電阻器的導(dǎo)電性能。出現(xiàn)后兩種情況后，一般再進(jìn)行去污、去氧化后會(huì)有所改善，但距失效為時(shí)不遠(yuǎn)。
市場(chǎng)上，也有的交流調(diào)功開關(guān)在生產(chǎn)制造過程中作了一些改進(jìn)，如將交流調(diào)功開關(guān)中的碳膜電位器的滑動(dòng)觸點(diǎn)改成微形的碳刷。其目的是使電阻膜與滑動(dòng)觸點(diǎn)的材質(zhì)盡可能一致，延長器件的使用壽命，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)器件的使用壽命至少可延長4倍以上，若以電性能、動(dòng)噪聲等指標(biāo)相比，則優(yōu)于一個(gè)數(shù)量級(jí)。但是，無論作了怎樣的改進(jìn)，都沒有改變其滑動(dòng)磨擦的本質(zhì)，因磨擦引起的失效問題依然存在。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有交流調(diào)功開關(guān)因磨擦引起的失效問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，它主要由調(diào)功控制電路板、滾輪滑動(dòng)組件、調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄、調(diào)功開關(guān)散熱面板和殼體組合而成；所述調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄通過調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄支架固定在所述調(diào)功開關(guān)散熱面板上；所述散熱面板與殼體組合成一封閉腔，所述調(diào)功控制電路板和滾輪滑動(dòng)組件固定在該封閉腔內(nèi)；所述調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄的底部為一扇形齒輪；該扇形齒輪與安裝在所述殼體內(nèi)的所述滾輪滑動(dòng)組件上的滑動(dòng)齒條相咬合；所述滾輪滑動(dòng)組件由與所述扇形齒輪咬合的滑動(dòng)齒條、安裝在滑動(dòng)齒條上的伸縮腔和安裝在伸縮腔內(nèi)的滾輪構(gòu)成；該滾輪由依次相套的滾輪軸、滾輪軸套和導(dǎo)電橡膠滾輪組成，所述滾輪固定在滾輪伸縮架內(nèi)后，安裝在所述伸縮腔內(nèi)，并且在所述滾輪伸縮架和伸縮腔之間設(shè)有一彈簧；所述調(diào)功控制電路板主要由可控硅、電感、調(diào)功開關(guān)、數(shù)只串聯(lián)的電阻、與電阻抽頭相接觸的鍍金接觸盤構(gòu)成；所述雙向可控硅、電感和調(diào)功開關(guān)串聯(lián)后，通過導(dǎo)線與設(shè)置在所述殼體上的電源輸入、輸出端子相連；所述由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻并聯(lián)在所述可控硅的門極與陽極之間，與該電阻的抽頭相接觸設(shè)有一鍍金的接觸盤；所述滾輪的圓柱面就壓在該接觸盤上。
所述由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻又串聯(lián)一個(gè)二極管后并聯(lián)在所述可控硅的門極與陽極之間。
所述的可控硅為雙向可控硅。
所述二極管為雙向二極管。
所述鍍金接觸盤通過電路板上的銅箔走線與電路板上的由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻的抽頭相連。
在所述可控硅的陰極和門極之間還并聯(lián)有一電容器，該電容與所述電感、電阻、二極管構(gòu)成一積分電路。
所述調(diào)功開關(guān)散熱面板的內(nèi)側(cè)面壓在涂有導(dǎo)熱硅脂的所述可控硅散熱器上。
由于本實(shí)用新型是通過滾動(dòng)式的軟接觸來改變與可控硅門極相連的電阻的電阻值的，而不是通過滑動(dòng)磨擦的方式來改變電阻值的，所以，本實(shí)用新型避免了調(diào)功開關(guān)易于出現(xiàn)的失效問題，消除了在調(diào)功過程中調(diào)功開關(guān)內(nèi)電位器產(chǎn)生的動(dòng)噪聲、調(diào)功觸發(fā)不穩(wěn)定的現(xiàn)象；工作更加穩(wěn)定、可靠。


圖1為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型調(diào)功控制電路電路圖圖4為本實(shí)用新型調(diào)功控制開關(guān)應(yīng)用連接圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)主要由調(diào)功控制電路板1、滾輪滑動(dòng)組件2、調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3、調(diào)功開關(guān)散熱面板4、調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄支架5和殼體6組合而成。其中，調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3通過調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄支架5固定在調(diào)功開關(guān)散熱面板4上，散熱面板4與殼體6組合成一封閉腔，所述調(diào)功控制電路板1和滾輪滑動(dòng)組件2固定在該封閉腔內(nèi)。
如圖所示，所述調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3的底部為一扇形齒輪31，該扇形齒輪31與安裝在殼體6內(nèi)的滾輪滑動(dòng)組件2上的滑動(dòng)齒條21相咬合。
滾輪滑動(dòng)組件2由與扇形齒輪31咬合的滑動(dòng)齒條21、安裝在滑動(dòng)齒條21上的伸縮腔22和安裝在伸縮腔22內(nèi)的滾輪23。該滾輪23由依次相套的滾輪軸231、滾輪軸套232和導(dǎo)電橡膠滾輪233組成，滾輪23固定在滾輪伸縮架24內(nèi)后，安裝在伸縮腔內(nèi)，并且在滾輪伸縮架24和伸縮腔22之間設(shè)有一彈簧25。
如圖1、圖3所示，調(diào)功控制電路板1主要由雙向可控硅11、電感12、調(diào)功開關(guān)13、二十三只串聯(lián)的電阻14、與電阻14抽頭相接觸的鍍金接觸盤16構(gòu)成。雙向可控硅11、電感12和調(diào)功開關(guān)13串聯(lián)后，通過導(dǎo)線17、18與設(shè)置在殼體6上的交流電源輸入、輸出端子相連。為了控制雙向可控硅11的導(dǎo)通角，通過改變可控硅11的導(dǎo)通角改變加載在負(fù)載兩端電壓的有效值，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整交流負(fù)載7(如圖4所示)功率的目的，本實(shí)用新型在可控硅11的門極3端與其一端2之間并聯(lián)有一由可變電阻14和雙向二極管15串聯(lián)的支路，與該可變電阻14的抽頭相接觸設(shè)有一鍍金的接觸盤16。所述導(dǎo)電橡膠滾輪23的圓柱面就壓在該接觸盤16上。
為了實(shí)現(xiàn)通過調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3控制調(diào)功開關(guān)13的閉合與斷開，本實(shí)用新型在滾輪伸縮架24上設(shè)有一彈性凸臺(tái)26(參見圖3)，該凸臺(tái)26抵觸在調(diào)功開關(guān)13的動(dòng)觸頭131上，使調(diào)功開關(guān)13的動(dòng)觸頭131和靜觸頭132斷開，切斷整個(gè)滾輪式調(diào)功控制開關(guān)電源，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3，隨著調(diào)整手柄3的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過與之咬合的滑動(dòng)齒條21使彈性凸頭26離開動(dòng)觸頭131，動(dòng)觸頭131和靜觸頭132閉合，滾輪式調(diào)功控制開關(guān)開始工作。
本實(shí)用新型的工作原理是如圖4所示，將本實(shí)用新型與負(fù)載7串聯(lián)后，接入供電回路中；然后，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3，使調(diào)功開關(guān)13閉合；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄3，使與調(diào)整手柄3咬合的滾輪滑動(dòng)組件2內(nèi)的滑動(dòng)齒條21滑動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)置在滑動(dòng)齒條21上的、壓在可變電阻14鍍金接觸盤16上的滾輪23在接觸盤16上平穩(wěn)滾動(dòng)；由于滾輪23的圓柱面壓在鍍金接觸盤16上，所以，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整手柄3可以使?jié)L輪23在鍍金接觸盤16上平穩(wěn)地滾動(dòng)(如圖3所示)，從而，改變與可控硅門極相連的電阻值，改變可控硅的導(dǎo)通角。
本實(shí)用新型滾輪23選用導(dǎo)電橡膠材料制成，目的是使?jié)L輪23與串聯(lián)電阻抽頭鍍金接觸盤16之間的接觸為滾動(dòng)式軟接觸，避免傳統(tǒng)調(diào)功開關(guān)易出現(xiàn)的調(diào)控失效、調(diào)控過程中產(chǎn)生的動(dòng)噪聲、調(diào)功觸發(fā)不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，在可控硅11的門極3端與其另一極2端之間并聯(lián)的可變電阻14是由23只電阻串聯(lián)而成，這些電阻的抽頭與一鍍金接觸盤16相接觸，其目的是使本實(shí)用新型具有22級(jí)可調(diào)檔。
鍍金接觸盤16通過電路板上的銅箔走線與電阻14的抽頭相連。
在本實(shí)用新型中，串聯(lián)在調(diào)功回路中的電感12，其主要作用是消除調(diào)功過程中瞬時(shí)尖銳脈沖電流產(chǎn)生的電磁輻射干擾。
可控硅11的作用是快速控制交流電的導(dǎo)通/截止起到電子開關(guān)的作用。
另外，本實(shí)用新型在可控硅11的1端和門極3端之間還并聯(lián)有一電容器17，該電容17與電感12、電阻14、二極管15構(gòu)成一積分電路。當(dāng)這個(gè)積分電路值超過觸發(fā)二極管15的觸發(fā)門限值后，觸發(fā)二極管15即產(chǎn)生“雪崩”，電容17中的能量通過觸發(fā)二極管15加到雙向可控硅的控制端3，再回到雙向可控硅11的1端，使觸發(fā)放電的能量有閉合通路。
本實(shí)用新型調(diào)功開關(guān)散熱面板4的內(nèi)側(cè)面壓在涂有導(dǎo)熱硅脂的雙向可控硅散熱器上，將雙向可控硅調(diào)功時(shí)產(chǎn)生的熱耗及時(shí)鋁質(zhì)面板傳導(dǎo)散去，保證調(diào)功開關(guān)可以長時(shí)間連續(xù)工作。
以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于它主要由調(diào)功控制電路板、滾輪滑動(dòng)組件、調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄、調(diào)功開關(guān)散熱面板和殼體組合而成；所述調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄通過調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄支架固定在所述調(diào)功開關(guān)散熱面板上；所述散熱面板與殼體組合成一封閉腔，所述調(diào)功控制電路板和滾輪滑動(dòng)組件固定在該封閉腔內(nèi)；所述調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄的底部為一扇形齒輪；該扇形齒輪與安裝在所述殼體內(nèi)的所述滾輪滑動(dòng)組件上的滑動(dòng)齒條相咬合；所述滾輪滑動(dòng)組件由與所述扇形齒輪咬合的滑動(dòng)齒條、安裝在滑動(dòng)齒條上的伸縮腔和安裝在伸縮腔內(nèi)的滾輪構(gòu)成；該滾輪由依次相套的滾輪軸、滾輪軸套和導(dǎo)電橡膠滾輪組成，所述滾輪固定在滾輪伸縮架內(nèi)后，安裝在所述伸縮腔內(nèi)，并且在所述滾輪伸縮架和伸縮腔之間設(shè)有一彈簧；所述調(diào)功控制電路板主要由可控硅、電感、調(diào)功開關(guān)、數(shù)只串聯(lián)的電阻、與電阻抽頭相接觸的鍍金接觸盤構(gòu)成；所述雙向可控硅、電感和調(diào)功開關(guān)串聯(lián)后，通過導(dǎo)線與設(shè)置在所述殼體上的電源輸入、輸出端子相連；所述由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻并聯(lián)在所述可控硅的門極與陽極之間，與該電阻的抽頭相接觸設(shè)有一鍍金的接觸盤；所述滾輪的圓柱面就壓在該接觸盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于所述由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻又串聯(lián)一個(gè)二極管后并聯(lián)在所述可控硅的門極與陽極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于所述的可控硅為雙向可控硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于所述二極管為雙向二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于所述鍍金接觸盤通過電路板上的銅箔走線與電路板上的由數(shù)只電阻串聯(lián)后的電阻的抽頭相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于在所述可控硅的陰極和門極之間還并聯(lián)有一電容器，該電容與所述電感、電阻、二極管構(gòu)成一積分電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān)，其特征在于所述調(diào)功開關(guān)散熱面板的內(nèi)側(cè)面壓在涂有導(dǎo)熱硅脂的所述可控硅散熱器上。
專利摘要一種滾動(dòng)式調(diào)功控制開關(guān),它主要由調(diào)功控制電路板、滾輪滑動(dòng)組件、調(diào)功開關(guān)調(diào)整手柄、調(diào)功開關(guān)散熱面板和殼體組合而成。其特征在于，在所述調(diào)功控制電路板上的可控硅陽極與門極之間并聯(lián)有一個(gè)可變電阻，可變電阻的中間抽頭處連有一鍍金接觸盤，在該接觸盤上壓有一個(gè)與調(diào)功開關(guān)相連的滾輪，該滾輪通過一滑動(dòng)齒條與調(diào)功開關(guān)手柄底部的扇形齒輪咬合。使用時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在調(diào)功開關(guān)散熱面板上的調(diào)功開關(guān)手柄，帶動(dòng)滾輪在接觸盤上滾動(dòng)。由于本實(shí)用新型是通過滾動(dòng)的方式改變與可控硅門極相連的電阻的電阻值的，而不是通過滑動(dòng)摩擦的方式改變電阻值的，故本實(shí)用新型避免了調(diào)功開關(guān)易于出現(xiàn)的失效問題，工作更加穩(wěn)定、可靠。
文檔編號(hào)H02M5/257GK2610554SQ0324075
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者黃華道, 陸華洋 申請(qǐng)人:黃華道