專利名稱：模塊式調(diào)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種模塊式調(diào)控器，涉及對現(xiàn)有雙向可控硅調(diào)壓電路及整體結(jié)構(gòu)的改進和功能的增加。
現(xiàn)有以雙向可控硅為主要元件組裝的調(diào)壓器，均采用分立元件分散焊接在印刷電路板上構(gòu)成，元件數(shù)量多，占用空間大成本也高，尤其是這些元件、線路板及其焊點敞露在大氣中，或裝設(shè)在帶有通風透氣孔罩殼內(nèi)，容易受粉塵、潮濕和腐蝕性、導電性介質(zhì)的污染，甚至小蟲尸體堆積，致使電路絕緣性能降低、元件引線與焊點氧化，導致電路接觸不良、斷路；或者“印刷”線路之間產(chǎn)生跳火、短路、元件內(nèi)部擊穿失效，并且其應(yīng)用功能僅限于手動調(diào)壓。
本實用新型的任務(wù)是改進現(xiàn)有雙向可控硅調(diào)壓電路的上述缺點及其整體結(jié)構(gòu)，并增加其應(yīng)用功能，提供一種不用印刷電路板、體積微小價廉，具有防塵、抗?jié)?、耐腐、抗震、結(jié)構(gòu)堅固、全密封的多用模塊式固體化電路，及用此電路組裝的多種調(diào)節(jié)控制器，使之形成系列。
完成本實用新型任務(wù)的技術(shù)方案如下這種模塊式調(diào)控器由模塊電路(1)、電阻性調(diào)節(jié)元件(2)、殼體(3)、接線件(4)及連接線組裝而成。其中a.模塊電路(1)是由機芯(11)、護體(12)、導熱絕緣封裝材料(13)構(gòu)成的，機芯的導電引腳(14)伸出護體外呈有序排列，如有必要，可以在護體內(nèi)再理設(shè)并引出一個導熱件(15)；b.機芯(11)由雙向可控硅(Ks)、雙向觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)、電阻(R)共4－5個元件搭成“積木”形，其連接線路如

圖1所示，然后置于護體(2)內(nèi)腔，再用導熱絕緣封裝材料(13)灌注、填充，固化后形成模塊；也可以將焊好的積木形機芯(11)，置于形狀與護體相同的模具型腔內(nèi)，用導熱絕緣封裝材料(13)直接“澆鑄”，待固化后脫模，即成二合一的護體(12)；c.機芯(11)有關(guān)元件之間連接、導道，及其與外接調(diào)節(jié)控制元件的連接，通過導電引腳(14)完成，并且按預(yù)定設(shè)計要求變換引腳之間的連接方式和外接不同的調(diào)控元件，能使電路功能和調(diào)壓范圍隨之改變，其實例參見圖3；d.機芯(11)各元件與引腳(14)的基本接線對照圖1引腳之1與引腳之2分別接雙向可控硅(Ks)的輸入極(J1)和輸出極(J2)，引腳之3串聯(lián)雙向觸發(fā)管(Cf)接控制極(J3)，引腳之4與護體(12)或與導熱件(15)連接，引腳之5串聯(lián)電容器(C)接輸入極(J1)，引腳之6與引腳之7接電阻(R1)，并可再串加另一電阻(R2)后接引腳之8，使引腳之6成為共用；也可以將R1、R2共用1只抽頭電阻(R)其抽頭接引腳之6。
這種模塊式調(diào)控器的電阻性調(diào)節(jié)元件(2)使用電位器(W)配套時，使其引出焊片分別與電阻(R1、R2)并聯(lián)或串聯(lián)，并將有關(guān)引腳(14)按預(yù)定設(shè)計要求用短接線(DX)短接后，手動改變電位器(W)阻值，可使輸出電壓(輸入接單相電源時)分別在0－220伏、100－220伏、0－110伏之間的范圍內(nèi)得到無級調(diào)節(jié)，參見圖3－1～圖3－3；并且更換R1、R2阻值，可以獲得任意調(diào)節(jié)范圍。
當電阻性調(diào)節(jié)元件(2)使用電阻性敏感元件(Rm)配套時，其余參照上述接法及圖3－5所示，輸出電壓即隨敏感元件感受信號的強弱程度實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，如再接入電位器(W)，可以作為輔助校調(diào)。
當在這種模塊電路(1)的雙向觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)的通路內(nèi)串接電接點(DJ)時，并將有關(guān)引腳(14)按預(yù)定設(shè)計要求短接后，此時串接的電接點斷開或閉合，可以控制輸出端負載的停止或運行，其功能類似中間繼電器或交流接觸器，并且無火花，無撞擊聲，還可以再將電阻性調(diào)節(jié)元件(2)接入電路，使輸出電壓得到調(diào)節(jié)或設(shè)定。
以上四種模塊式調(diào)控器，要是使用3只容量和調(diào)節(jié)特性相同的模塊電路(1)，或者將3只容量和特性相同的機芯(11)合裝在一個護體(12)內(nèi)腔，并加以固封制成三聯(lián)式模塊電路，從而可以組成“星” 形或“三角”形接法，用于三相三線、三相四線交流電路調(diào)節(jié)或控制。
以上五種模塊式調(diào)控器，在模塊電路(1)的輸出端與電源中性線或其他相線之間，接入整流電路，可以既獲得可調(diào)交流電輸出，又獲得可調(diào)直流電輸出，并且在必要時，整流元件可以封裝成一體，構(gòu)成交直流兩用模塊電路。
以上六種模塊式調(diào)控器，模塊電路(1)的護體(12)外形為矩形、薄板形、扁圓形、圓柱形、較大功率的模塊電路，其護體外壁可以增設(shè)各種形狀的散熱結(jié)構(gòu)(12a)。
所有模塊電路的機芯(11)，也可以直接封在模塊式調(diào)控器的殼體(3)內(nèi)壁預(yù)先設(shè)計好的空穴內(nèi)，使之與殼體(3)形成一體化結(jié)構(gòu)。
以上模塊式調(diào)控殼體(3)的外形為矩形、圓柱形、扁圓形、手柄形、底座形，也可以模擬自耦式感應(yīng)調(diào)壓器，風扇調(diào)速器，繼電器、照明(電器)開關(guān)、電源插頭、燈頭、燈座等各種形狀。
以上模塊式調(diào)控器，其模塊電路的護體(12)和殼體(3)，二者的外形和尺寸也可以制成能互相吻合的組合式。使之在外觀上護體(12)成為殼體(3)的一部分。
模塊電路的導電引腳(14)制成插針、插片形，使之與配套的插座孔配合，以方便維修、更換，也可以是引線，直接與其他元件焊接。
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型及其實施例圖1 是模塊式調(diào)控器原理接線路；
圖2 是模塊電路(1)及其機芯(11)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 是變換模塊電路引腳(14)的接法并與外接調(diào)控元件 配合后的應(yīng)用例舉示意圖。
圖4 是應(yīng)用模塊電路(1)組裝的調(diào)控器實施例示意圖；在圖1中，方框框體表示模塊電路護體(12)，框內(nèi)為模塊電路(1)的機芯(11)，由5只電子元件及它們的引線按電路連接而成，各元件適當緊靠、精心安排，類似“積木”搭接；為了方使敘述，伸出框體外的各引腳(14)設(shè)定編號為1－8號，分別與框內(nèi)各元件連接，甚至利用元件原有引線作為引腳(14)，也可以用統(tǒng)一規(guī)格的導電體作為引腳；R1、R2也可以用一個抽頭電阻(R)取代。
外接的電阻性調(diào)節(jié)元件(2)使用電位器(W)時，作為手動無級調(diào)壓，如改用電阻性敏感元件，則用于自動調(diào)節(jié)；圖左的DX1－DX4及圖右DX5－DX6是短接線，在實際使用時，如引腳(14)長度足夠，有的短接線(DX)可以省用而用引腳代替，其具體短接應(yīng)視不同用途和要求選擇，另在圖3中對照說明。
圖2示出了模塊電路(1)的三種外形及其內(nèi)部積木形機芯(11)的典型結(jié)構(gòu)，及其引腳(14)的設(shè)置情況圖2－1是矩形結(jié)構(gòu)，圖2－2是扁圓形結(jié)構(gòu)。圖2－3是圓柱形，此外還可以設(shè)計成薄板形狀其他異形，其引腳(14)從一側(cè)引出也可以二側(cè)引出；圖中12為護體，用導熱、屏敞高分子新材料模壓成型，12a為片狀散熱結(jié)構(gòu)，15為導熱片，采用鋁板式銅板，護體(12)也可以用鑄鋁或其他金屬材料沖壓成型，對大功率模塊電路可以設(shè)散熱結(jié)構(gòu)和導熱片，圖中13為導熱絕緣封裝材料，是在熱固性樹脂中加入高硬度導熱粉劑、固化劑、促進劑等組份后調(diào)制而成；14為導電引腳。
圖2－1矩形適合組裝盒形調(diào)控器，圖2－2扁圓形適合組裝外觀為圓形的調(diào)控器，圖3－3圓柱形適合組裝在手柄形調(diào)控器內(nèi)，總之可以按需選用，組裝各種形狀的調(diào)控器。
圖3示出了6種不同用途的引腳(14)與外接元件配合應(yīng)用的接線實例，與圖1原理對照說明，圖中引腳1接電源相線，引腳2接負載，電源中線是回路線；圖3－1中，引腳3、5、7短接后接電位器(W)一端焊片；引腳2、6短接后接W另一端及其中心的焊片，即W與R1并聯(lián)，調(diào)節(jié)W，可使輸出電壓在0－220伏范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，負載是白熾燈泡(DP)；圖3－2的接法是W與R2并聯(lián)，輸出電壓在100－220伏范圍，負載是電扇(Fs)；圖3－3接法是輸出電壓為0－110伏，負載為限溫電熱用具或110伏用電器具；圖3－4用于溫度自動控制，電接點(DJ)來自控溫儀表，調(diào)節(jié)W可使控溫精度提高到比較理想的要求。W接法據(jù)需要選定；圖3－5用于自動調(diào)節(jié)，Rm為敏感元件，如用熱敏電阻、光敏電阻等，與電阻(R1、R2)串聯(lián)或并聯(lián)，如負載接電壓表(V)，則可使非電量轉(zhuǎn)換為電量指示，要是將電壓表刻度改為溫度、光照度等，則可以直接讀出示值；圖3－6的負載端接橋式整流器，則輸出為可調(diào)直流電。
圖4是利用模塊電路設(shè)計的微型調(diào)壓器，其外形模擬自耦式感應(yīng)調(diào)壓器 及調(diào)溫電烙鐵手柄的實施例圖4－1所示為微調(diào)型壓器，輸出為可調(diào)交流電，如在輸出端加裝整流電路，可以實現(xiàn)交流直流兩用，本例輸出功率1－4千瓦，而體積僅φ40－60mm×50－70mm，其上部是殼體(3)，蓋的中心孔裝電位器(W)，轉(zhuǎn)軸裝旋鈕，其下部為模塊電路(1)，護體(12)外圓設(shè)置輻射狀散熱片(12a)材料用導熱型高分子材料注塑成型，也可以是鋁材澆鑄成型，其散熱片輻射外徑與殼體(3)相同，兩者吻合處設(shè)凹凸圈，使之定位配合，從外觀上成為殼體的一部分。
圖4－2所示為可以調(diào)溫的電烙鐵手柄，斷面為圓柱形，軸向各半組合，其中帶內(nèi)螺紋及設(shè)有進線孔的半個手柄安裝模塊電路(1)和電位器(W)，其轉(zhuǎn)軸穿過軸孔后裝旋鈕，另半個手柄為蓋，使用時用手指撥動旋鈕調(diào)溫，結(jié)構(gòu)靈巧，使用方便。
本實用新型的模塊電路體積微小，功能多樣，密封可靠、結(jié)構(gòu)堅固、用途廣泛、實用性強、成本低廉，容易推廣，可以組裝成多種調(diào)節(jié)控制器，從而產(chǎn)生出新一代的系列電器新產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種模塊式調(diào)控器，由模塊電路(1)、電阻性調(diào)節(jié)元件(2)、殼體(3)、接線件(4)、及連接導線組裝而成，其特征在于a.模塊電路(1)、是由機芯(11)、護體(12)、導熱絕緣封裝材料(13)構(gòu)成的，機芯的導電引腳(14)伸出體外，必要時在體內(nèi)再埋設(shè)并引出一個導熱件(15)；b.機芯(11)由雙向可控硅(Ks)、觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)、電阻(R或R1+R2)搭接成“積木”形，置于護體(12)內(nèi)，再用導熱絕緣封裝材料(13)灌注固封，也可以將積木形機芯(11)置于模腔內(nèi)，用導熱絕緣封裝材料(13)直接“澆鑄”成二合一的護體(12)；c.機芯(11)各元件引腳(14)的基本接線是引腳之1與2分別接雙向可控硅(Ks)的輸入極(J1)和輸出極(J2)，引腳之3串聯(lián)觸發(fā)管(Cf)接控制極(J3)，引腳之4與護體(12)或與導熱件(15)連接，引腳之5串聯(lián)電容器(C)接輸入極(J1)，引腳之6與7分別接電阻(R1)兩端，并再串加另一電阻(R2)后接引腳之8，使引腳之6共用。
2.由權(quán)利要求1所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其電阻性調(diào)節(jié)元件(2)使用電位器(W)，使之分別與電阻(R1、R2)連接，并將有關(guān)引腳(14)按預(yù)定要求短接后，手動改變電位器(W)的阻值，使輸出電壓在不同范圍內(nèi)得到無級調(diào)節(jié)。
3.由權(quán)利要求1所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其電阻性調(diào)節(jié)元件(2)使用電阻性敏感元件(Rm)，使之分別與電阻(R1、R2)連接，并將有關(guān)引腳按預(yù)定要求短接后，輸出電壓即隨敏感元件感受信號的強弱實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
4.由權(quán)利要求1所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其觸發(fā)管(Cf)，電容器(C)的通路內(nèi)串接電接點(DJ)，并將有關(guān)引腳按預(yù)定要求短接后，電接點斷開或閉合，可以控制輸出端負載停止或運行；還可以再將電阻性調(diào)節(jié)元件(2)、與電阻(R1、R2)連接，使輸出電壓得到調(diào)節(jié)或設(shè)定。
5.由權(quán)利要求1－4所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于使用了3只容量和調(diào)節(jié)特性相同的模塊電路(1)，或用3只機芯(11)合裝在一個護體(12)內(nèi)的三聯(lián)式模塊電路，可以組成“星”形或“三角”形接法，用于三相三線或三相四線交流電器調(diào)節(jié)或控制。
6.由權(quán)利要求1、5所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其模塊電路(1)的輸出端與電源中線或與其他相線之間接入整流電路，可以同時獲得可調(diào)交流電輸出和可調(diào)直流電輸出。
7.由權(quán)利要求1、5所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于模塊電路(1)的護體(12)外形為矩形、薄板形、扁圓形、圓柱形；較大功率模塊電路的護體外壁增設(shè)散熱結(jié)構(gòu)(12a)。
8.由權(quán)利要求1、5所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于模塊電路(1)的機芯(11)，直接封裝在調(diào)控器殼體(3)內(nèi)壁設(shè)置的預(yù)留空穴內(nèi)，使之與殼體(3)形成一體化結(jié)構(gòu)。
9.由權(quán)利要求1或5所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其殼體(3)的外形為矩形、圓柱形、扁圓形、手柄形；也可以模擬自耦式感應(yīng)調(diào)壓器、風扇調(diào)速器、繼電器和照明開關(guān)、電源插座、插頭、燈頭、燈座等形狀。
10.由權(quán)利要求1、5、6所述的模塊式調(diào)控器，其特征在于其模塊電路(1)的護體(12)和殼體(3)，二者的外形和尺寸制成能互相吻合的組合式，使之在外觀上護體(12)成為殼體(3)的一部分。
專利摘要本實用新型模塊式調(diào)控器，由模塊電路、殼體、電阻性調(diào)節(jié)元件等組成；模塊電路由機芯，護體、導熱絕緣封裝材料構(gòu)成固體物，機芯用雙向可控硅，觸發(fā)管、電容器、電阻搭接成“積木”形，其導電引腳伸出體外，改變引腳之間連接和外接不同調(diào)控元件，能使電路功能和調(diào)壓范圍改變，使之分別手動調(diào)壓、自動調(diào)壓或自動控制，由于模塊電路元件少，故體積小、成本低、并且功能多，故可廣泛用于制造許多具有調(diào)節(jié)，控制功能的電器新產(chǎn)品。
文檔編號H02M5/02GK2115612SQ9123040
公開日1992年9月9日 申請日期1991年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月26日
發(fā)明者匡敖生 申請人:匡敖生, 薛曉芳