專利名稱:電子調(diào)壓定時電路及其裝置的制作方法
本發(fā)明屬于場效應管定時電路領域，是一種應用雙向可控硅電路的調(diào)壓措施和應用結型場效應管電路的定時措施有機結合的電子調(diào)壓定時電路及其裝置。
在已有技術中，調(diào)壓器是用于電風扇、電動機等電器的調(diào)速，白熾燈的調(diào)光的裝置。定時器是用于電風扇、洗衣機、白熾燈、熒光燈以及電視機、收錄機等電器的定時裝置。調(diào)壓器有簡單電感分壓器調(diào)壓裝置和雙向可控硅電路調(diào)壓裝置，定時器有機械定時裝置和電子定時裝置，后者包括應用場效應管電路的定時裝置。目前，應用于電風扇、電動機等的調(diào)速定時和白熾燈的調(diào)光定時的裝置，往往只是調(diào)壓裝置和定時裝置的簡單組合。簡單電感分壓器調(diào)壓裝置，由于一部分電能消耗在分壓電感上，由它組合的調(diào)壓定時器耗電較大，且不能實現(xiàn)無級調(diào)壓。電子定時裝置與調(diào)壓裝置組合時，電子定時裝置中常常要用一個繼電器作為有觸點開關，這就存在壽命較短、成本較高的問題。由于將應用雙向可控硅電路的調(diào)壓措施和應用場效應管電路的定時措施有機結合時，存在著不少技術困難，所以，在檢索有關應用場效應管電路的定時措施的文獻時，未發(fā)現(xiàn)關于電子調(diào)壓定時電路及其裝置的報導。
本發(fā)明的目的在于將應用雙向可控硅電路的調(diào)壓措施和應用場效應管電路的定時措施有機結合，以構成能實現(xiàn)無級調(diào)速或調(diào)光，準確定時的電路，并按該電路安裝成電子調(diào)壓定時裝置。
本發(fā)明的構思、內(nèi)容如下電子調(diào)壓是通過改變每半周交流電的導通時間而實現(xiàn)的，導通時間越長，平均電壓越高，于是加在負載兩端的電壓也就越高，反之就越低，以此實現(xiàn)對負載電器的調(diào)速或調(diào)光。交流電的導通由雙向可控硅通過它的門極來控制。導通時間的長短由一個電容器的充電電壓上升快慢來決定，電容器兩端電壓上升越快，則充電時間越短，導通時間越長。電容器電壓上升的快慢由一個與電容器串聯(lián)的電位器調(diào)節(jié)。電容器與電位器的接點依次串聯(lián)一個雙向觸發(fā)二極管，一個電阻，一個雙向穩(wěn)壓管后與雙向可控硅的門極連接，雙向可控硅的兩極一極通過負載與電源輸入的一端連接，另一極與電容器的另一端連接，接點再經(jīng)一電感與電源輸入的另一端連接。當電容器達到一定電壓、約20～45V時，可通過觸發(fā)二極管放電，電流流經(jīng)觸發(fā)二極管、電阻、雙向穩(wěn)壓管到雙向可控硅的門極，從而使雙向可控硅導通。這樣通過調(diào)節(jié)電容器電壓上升的快慢就可調(diào)節(jié)雙向可控硅的導通時間，從而實現(xiàn)調(diào)壓。電感起濾波作用，防止可控硅干擾其他電器的使用。
結型場效應管電路定時是通過RC定時措施中電容器的充電時間而不是放電時間決定，在整個使負載電器工作的時間里，場效應管都處于導通狀態(tài)而不是截止狀態(tài)。交流電壓經(jīng)過一個電阻降壓，一個二極管整流后，加在場效應管的漏極上(約12～16V)，經(jīng)過場效應管的源極以及與源極串聯(lián)的阻抗裝置形成直流通路。與阻抗裝置并聯(lián)的是一個由電阻和電容器構成的串聯(lián)組合，阻抗裝置兩端有一壓降，此電壓通過串聯(lián)組合中的電阻給電容器充電，使電容器兩端電壓不斷上升。由于串聯(lián)組合中電阻和電容器的接點與場效應管的柵極連接，電容器電壓升高后，使流經(jīng)場效應管的電流增大，阻抗裝置兩端的壓降也相應升高，使得充電電壓比電容器兩端電壓維持在高1～3V的水平，從而改善了電容器充電的線性性能，可使充電時間提高到三小時，這是本發(fā)明的特點之一。
阻抗裝置與兩個互補連接的晶體管回路相連。兩個互補連接的晶體管回路中，P型晶體管的基極與N型晶體管的集電極連接，P型晶體管的集電極與N型晶體管的基極連接，而P型晶體管的發(fā)射極接在橋式整流器的負極端，N型晶體管的發(fā)射極接在橋式整流器的正極端。橋式整流器的另兩端，一端與調(diào)壓措施中的電阻和雙向穩(wěn)壓管的接點連接，另一端與調(diào)壓措施中電容器和雙向可控硅的接點連接。阻抗裝置與兩個互補連接的晶體管回路相連的方式是，阻抗裝置中的電位器其靠近場效應管的一端與P型晶體管的基極連接。
在定時措施的電容器充電過程中，阻抗裝置兩端的壓降不斷增大，電位器靠近場效應管一端的電壓也逐漸升高，當該端電壓升到大約0.6V時，P型晶體管導通，P型晶體管導通使N型晶體管也導通，N型晶體管的導通又使P型晶體管電流增加，于是以雪崩方式使流經(jīng)兩晶體管的電流猛增，從而降低了橋式整流器的正極端電壓，也使調(diào)壓措施中電阻和雙向穩(wěn)壓管接點處的電壓降低，當該點電壓低于雙向穩(wěn)壓管的擊穿電壓(約6V)時，雙向穩(wěn)壓管不導通，于是雙向可控硅門極無電流，雙向可控硅截止，關閉負載通路、定時結束，起了無觸點開關的作用。定時時間長短可通過調(diào)節(jié)阻抗裝置中電位器的電阻值，從而調(diào)節(jié)電容器充電使電位器靠近場效應管一端電壓達到約0.6V的時間來實現(xiàn)。
兩個互補連接的晶體管回路的作用是一旦阻抗裝置中電位器靠近場效應管一端的電壓達到約0.6V時，流經(jīng)兩晶體管的電流立即達到極大，從而迅速降低橋式整流器正極端的電壓，以保證定時的準確性，兩互補晶體管的接入是本發(fā)明的特點之二。
雙向穩(wěn)壓管既是調(diào)壓措施中的一個元件，又是實現(xiàn)定時作用的關鍵，它將調(diào)壓措施和定時措施連成一體。雙向穩(wěn)壓管的接入是本發(fā)明的特點之三。
在定時措施中P型晶體管的基極和發(fā)射極間，并聯(lián)了一個電容器和一個熱敏電阻。電容器起濾波作用，使市電干擾不致影響兩晶體管的工作，熱敏電阻用于校準溫度對定時時間的影響，這是本發(fā)明的特點之四。
在調(diào)壓措施中負載接電源輸入的一端依次串聯(lián)連接一個電容器和一個電阻，另一個電阻和另一個電容器并聯(lián)且跨接在負載的另一端和前述電阻端，前述電阻端再與起調(diào)壓作用的電位器端通過一個電阻連接。以上兩個電容器和兩個電阻的作用是限制流經(jīng)橋式整流器管和兩個互補連接晶體管中的電流，否則，電流過大將燒壞這些晶體管;同時使調(diào)壓裝置既適用于電感性負載，又適用于電阻性負載。這是本發(fā)明的特點之五。
本發(fā)明的優(yōu)點是由一個電路同時完成調(diào)壓和定時兩種功能，能實現(xiàn)30～220V無級調(diào)壓;定時時限可達到5秒～1分，5分～1小時，10分～2小時，15分～3小時;且定時誤差小，在-10℃～40℃下能正常工作。按此電路安裝的調(diào)壓定時裝置耗電省，壽命長，成本低。
附圖1是電子調(diào)壓定時電路的原理圖。
附圖2是電子調(diào)壓定時裝置外形的三視圖。
如圖1所示，電源輸入端(10)和(11)，與輸入端(10)依次連接一個電源開關(12)，一個保險絲(13)，與輸入端(11)連接的是一濾波電感(14)。保險絲的另一端為接點(15)，電感的另一端為接點(16)，接入調(diào)壓措施(70)和定時措施(80)，給這兩個措施提供電能;調(diào)壓措施(70)和定時措施(80)之間由接點(33)和(16)連接，經(jīng)調(diào)壓和定時后，由接點(21)和(15)供給負載(17)。
調(diào)壓措施(70)由三個電容器(18)、(22)、(27)，五個電阻(19)、(23)、(24)、(25)、(30)，一個電位器(26)，一個雙向觸發(fā)二極管(29)，一個雙向穩(wěn)壓管(31)和一個雙向可控硅(32)組成。電容器(18)一端與接點(15)連接，另一端串聯(lián)電阻(19)后與接點(20)連接，電容器(22)和電阻(23)并聯(lián)后，一端與接點(21)連接另一端與接點(20)連接。電阻(25)與電位器(26)并聯(lián)后，一端通過電阻(24)與接點(20)連接，另一端與接點(28)連接，電位器中間接頭與接點(28)連接。電容器(27)一端與接點(28)連接，另一端與接點(16)連接，雙向可控硅(32)的兩極分別與接點(21)和(16)連接。接點(28)依次串聯(lián)雙向觸發(fā)二極管(29)，電阻(30)，雙向穩(wěn)壓管(31)，然后與雙向可控硅(32)的門極連接。
定時措施由一個結型場效應管(54)，一個P型晶體管(38)，一個N型晶體管(39)，一個橋式整流器(34)，一個二極管(53)，一個穩(wěn)壓管(55)、四個電容器(37)、(41)、(51)、(56)，五個電阻(46)、(47)、(49)、(50)、(52)，一個熱敏電阻(42)和一個雙刀定時開關(57)組成。橋式整流器(34)的輸入兩端分別與接點(33)和(16)連接，輸出兩端(35)和(36)分別與濾波電容器(37)的兩端連接。晶體管(38)的基極與晶體管(39)的集電極連接，其接點即接點(40)，晶體管(38)的集體極與晶體管(39)的基極連接，晶體管(38)的發(fā)射極與接點(36)連接，晶體管(39)的發(fā)射極與接點(35)連接。電容器(41)和熱敏電阻(42)都接在晶體管(38)的基極和發(fā)射極之間。從接點(15)依次串聯(lián)電阻(52)、二極管(53)后與場效應管(54)的漏極(43)連接，在漏極(43)與接點(36)之間接入并聯(lián)連接的濾波電容器(56)和穩(wěn)壓管(55)，以使漏極(43)的電壓平穩(wěn)。場效應管(54)的源極(44)經(jīng)電阻(46)與接點(40)連接，接點(40)再依次串聯(lián)一個電位器(48)、一個電阻(49)后與接點(36)連接，電阻(47)和電位器(48)并聯(lián)，電位器(48)的中間接頭又與電位器(48)和電阻(49)的接點連接。場效應管(54)的源極(44)又經(jīng)電阻(50)和電容器(51)與接點(36)連接，電阻(50)和電容器(51)間的接點與場效應管(54)的柵極(45)連接。雙刀開關(57)的一刀(57a)兩端分別與接點(40)和(36)連接，另一刀(57b)兩端分別與場效應管(54)的柵極(45)和接點(36)連接，于是，整個線路完成。
按以上線路安裝的電子調(diào)壓定時裝置，其所有元件通過一個印刷電路板連接，并裝入一個電絕緣塑料外殼內(nèi)。電子調(diào)壓定時裝置外形的三視圖如圖2，a為仰視圖、b為正視圖、c為側(cè)視圖，其中(1)電源開關，(2)定時開關，(3)調(diào)壓電位器，(4)定時電位器，(5)商標，(6)插座。
權利要求
1.一種電子調(diào)壓定時電路及其裝置，屬于場效應管定時電路領域。電子調(diào)壓由雙向可控硅電路完成，電子定時由場效應管電路完成。本發(fā)明的特征是電子調(diào)壓措施與電子定時措施通過接點(33)和接點(16)連成一體，組成一種電子調(diào)壓定時電路，通過定時完成時接點(33)和(16)間電壓迅速下降，使雙向可控硅(32)截止，從而關閉負載(17)。雙向可控硅(32)的截止是通過連接在接點(33)和雙向可控硅(32)的門極之間的雙向穩(wěn)壓管(31)來實現(xiàn)。
2.如權利要求
1所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中調(diào)壓措施中，接點(15)依次串聯(lián)電容器(18)、電阻(19)、然后與接點(20)連接;在接點(21)和(20)之間接入一個電容器(22)和一個電阻(23)。
3.如權利要求
1所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中定時措施由結型場效應管電路完成，場效應管(54)從漏極(43)引入直流電壓，場效應管(54)的源極(44)依次串聯(lián)電阻(46)、電位器(48)、電阻(49)，然后與接點(36)連接，電阻(47)和電位器(48)并聯(lián)，電位器(48)的中間接頭與電位器(48)和電阻(49)的接點連接，場效應管(54)的源極(44)又依次串聯(lián)電阻(50)，電容器(51)，然后與接點(36)連接，電阻(50)與電容器(51)的接點又與場效應管(54)的柵極(45)連接。
4.如權利要求
3所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中定時措施中，一個P型晶體管(38)與一個N型晶體管(39)互補連接，晶體管(38)的基極與晶體管(39)的集電極連接，其接點即接點(40)，晶體管(38)的集電極與晶體管(39)的基極連接，晶體管(38)的發(fā)射極與接點(36)連接，晶體管(39)的發(fā)射極與接點(35)連接。
5.如權利要求
4所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中定時措施中，接點(35)與橋式整流器(34)的正極端連接，接點(36)與橋式整流器(34)的負極端連接，橋式整流器的另兩端分別與接點(33)和(16)連接。
6.如權利要求
4所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中定時措施中，接點(40)和接點(36)之間接入一個濾波電容器(41)。
7.如權利要求
3或4所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中定時措施中，接點(40)和接點(36)之間接入一個熱敏電阻(42)。
8.如權利要求
1所述的電子調(diào)壓定時電路及其裝置，其中電子調(diào)壓定時裝置的所有元件通過一個印刷電路板連接，并裝入一個電絕緣的塑料外殼內(nèi)。
專利摘要
一種電子調(diào)壓定時電路及其裝置，屬于場效應管定時電路領域，其中調(diào)壓措施由雙向可控硅電路實現(xiàn)，定時措施由結型場效應管電路實現(xiàn)。場效應管電路的特點是場效應管始終處于導通狀態(tài)，隨著電容器充電、與源極連接的阻抗裝置上電壓升高，達一定值時，該電壓觸發(fā)兩互補連接的晶體管回路以雪崩方式導通，從而迅速降低調(diào)壓措施中雙向穩(wěn)壓管處的電壓，使雙向可控硅截止，完成定時，雙向穩(wěn)壓管的接入使調(diào)壓措施與定時措施連成一體。
文檔編號H02M5/257GK85105555SQ85105555
公開日1986年1月10日 申請日期1985年7月13日
發(fā)明者陸鎮(zhèn)平 申請人:陸鎮(zhèn)平導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan