專利名稱：單線控制交流電子開關(guān)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型設(shè)涉及交流電子開關(guān)，特別是一種單線控制方式的低壓降、大功率、交流電子開關(guān)模塊。
目前的交流大功率(200w以上)固態(tài)開關(guān)一般不宜運用在單線控制方面，例如安裝于墻壁的壁式交流開關(guān)。因為它的“執(zhí)行部分”和“控制部分”往往是分開供電的，通?？刂撇糠中枰?V以上的工作電壓和一定的工作電流，如果將兩部分放在一起統(tǒng)一供電很難做到導(dǎo)通時開關(guān)兩端的壓降低于1.5V，無法實現(xiàn)開關(guān)的關(guān)斷。
目前單線控制方式的交流電子開關(guān)一般導(dǎo)通時的動態(tài)壓降在2.5-10Vac左右，斷開時的靜態(tài)電流一般在3mA以上。所控制的功率一般不超過200W，而且電路較復(fù)雜，成本較高。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種單線控制方式的動態(tài)壓降低、靜態(tài)電流小、控制功率較大的交流電子開關(guān)模塊，以滿足壁式交流電子開關(guān)等的市場需求。
本實用新型的單線控制交流電子開關(guān)模塊，包括殼體，兩端連接于接線柱的雙向可控硅，以及控制雙向可控硅導(dǎo)通/關(guān)斷的控制電路；所述控制電路含有交流端連接于接線柱J1的硅整流橋，雙向可控硅的控制極與第二陽極之間連接電阻R1；并聯(lián)于硅整流橋直流輸出端的單向可控硅，單向可控硅控制端與陰極之間并聯(lián)電阻R6和電容C3，單向可控硅陽極與陰極之間連接電阻R4、R5串聯(lián)支路，電阻R5兩端并聯(lián)電容C2；其特征在于硅整流橋的另一交流端與雙向可控硅的控制極之間隔離電阻R2，硅整流橋和電阻R2的公共端與接線柱J2之間連接電容C1；所述的電阻R4、R5的公共端(B點)與單向可控硅控制端之間連接按鍵AN1，所述的B點與接線柱J2之間連接二極管D和電阻R3的串聯(lián)支路，用于提供使單向可控硅關(guān)斷的負(fù)電壓。
以下結(jié)合實施例附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的電路原理圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，本交流電子開關(guān)主要包括兩端連接于接線柱的雙向可控硅SCR1，由硅整流橋、單向可控硅SCR2、按鍵AN1以及若干阻容元件等組成的控制電路。雙向硅SCR1的第一陽極和第二陽極分別與開關(guān)的接線柱J1、J2相接，控制極接電阻R1和R2，硅整流橋的交流一端接接線柱J1，另一端接R2和C1，圖中R1為穩(wěn)定雙向硅SCR1的工作狀態(tài)和建立工作點的作用。R2起隔離C1的作用，使C1能直接從接線柱端取得部分交流電壓。二極管D的負(fù)端和接線柱J2相連，二極管D的正端輸出負(fù)電壓，它串聯(lián)的電阻R3可以控制負(fù)電壓建立的時間。R4、R5為分壓電阻，為兩電阻的公共端(B點)提供6-10伏的正電壓，所述B點為正負(fù)電壓迭加處，當(dāng)雙向硅SCR1關(guān)斷時，B點為正電壓，當(dāng)雙向硅SCR1導(dǎo)通時，B點為負(fù)電壓。電容C2為濾波儲能電容，電容C3和電阻R6并接在單向硅SCR2的控制極和陰極之間，起到穩(wěn)定單向硅工作狀態(tài)的作用，輕觸按鍵AN1為單向硅SCR2的控制極提供正的觸發(fā)電壓和負(fù)的截止電壓。
開關(guān)關(guān)斷時，所述的B點電壓為正，為單向硅提供了觸發(fā)導(dǎo)通的條件。按下按鍵單向硅導(dǎo)通，雙向硅也同時導(dǎo)通。當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)時，B點電壓約通過1秒鐘的時間變?yōu)樨?fù)電壓，為單向硅提供了截止的觸發(fā)電壓。點擊按鍵單向硅截止，雙向硅也同時截止。單向硅的導(dǎo)通或截止是通過按鍵AN1來實現(xiàn)的(也可用其它信號來控制)。
本實用新型的主要特點是1、二極管D和電阻R3組成負(fù)壓供給電路，正電壓和負(fù)電壓迭加在一起，雙向可控硅關(guān)斷時，所述B點的電壓為正，雙向可控硅導(dǎo)通時B點電壓為負(fù)，正負(fù)電壓的變化周期基本上由R3、R4、C2的數(shù)值來決定。2、電容C1和電阻R1、R2為單向硅提供了導(dǎo)通后的必要的工作電壓。特別在大功率時(如300瓦以上)C1和R2的作用會更大。
圖2為其模塊的一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為模塊殼體，2為接線柱J1、3為接線柱J2,4為接線柱的緊固螺釘。圖1所示的電路部分可以采用貼片工藝將各片式元器件組裝在微型印制板上，然后置于外殼1內(nèi)，澆灌密封材料即成一體化的開關(guān)模塊。開關(guān)模塊可用于制作普通壁式單線控制交流電子開關(guān)，安裝方式和普通壁式機械開關(guān)相同，可以取代傳統(tǒng)的機械式墻壁開關(guān)等，通用性強。
本實用新型電子開關(guān)在控制電路中設(shè)置了D和R3串聯(lián)組成負(fù)壓電路，按鍵AN1一端的電壓能隨工作狀態(tài)的不同而出現(xiàn)正負(fù)電壓的變化，為交流可控硅的導(dǎo)通和關(guān)斷提供了可靠的控制電壓，實現(xiàn)了單線控制的目的。由于不采用雙穩(wěn)態(tài)電路，在電路導(dǎo)通后無需向控制電路提供工作電流，因此動態(tài)壓降可以做到很低(0.8-1.2伏)，由于C1和R2的作用，該電路的控制功率可以相對提高，可以做到500瓦。該電路如果不用輕觸按鍵AN1，也可用其它信號來控制電路的導(dǎo)通與截止。
本單線控制交流電子開關(guān)模塊電路結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，成本低，體積小，通用性強。開關(guān)模塊特別適用于制作墻壁式交流開關(guān)，用于各種燈具、家用電器等的控制。這種開關(guān)模塊也可用于各種工業(yè)設(shè)備的單線控制。
權(quán)利要求1.一種單線控制交流電子開關(guān)模塊，包括殼體，兩端連接于接線柱的雙向可控硅，以及控制電路；所述控制電路含有連接于接線柱的硅整流橋，并聯(lián)于硅整流橋輸出端的單向可控硅，單向可控硅陽極與陰極之間連接電阻R4、R5串聯(lián)支路，電阻R5兩端并聯(lián)電容C2；其特征在于硅整流橋的另一交流端與雙向可控硅的控制極之間隔離電阻R2，硅整流橋和電阻R2的公共端與接線柱J2之間連接電容C1；所述的電阻R4、R5的公共端即B點，與單向可控硅控制端之間連接按鍵，所述的B點與接線柱J2之間連接二極管D和電阻R3的串聯(lián)支路，用于提供使單向可控硅關(guān)斷的負(fù)電壓。
專利摘要一種單線控制交流電子開關(guān)模塊,包括殼體,兩端連接于接線柱的雙向可控硅,由硅整流橋、單向可控硅、按鍵以及若干阻容元件等組成的控制電路,其分壓電阻的公共端(B點)與一接線柱之間連接二極管、電阻串聯(lián)支路,可通過按鍵向單向硅的控制極提供用于關(guān)斷的負(fù)電壓。其電路結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,動態(tài)壓降低,靜態(tài)電流小,成本低,體積小,通用性強;開關(guān)模塊特別適用于制作墻壁式交流開關(guān),用于各種燈具、家用電器等的控制。
文檔編號H03K17/72GK2445513SQ0026122
公開日2001年8月29日 申請日期2000年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月1日
發(fā)明者閔運渭 申請人:閔運渭, 何焯焜, 謝漢基, 楊耀中, 李艷萍