專利名稱：用于交流電路的可控硅觸發(fā)維持開關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種交流電路中使用的可控硅觸發(fā)維持開關裝置。
目前，應用在交流電整流后的脈動直流電路中的可控硅元件，一次觸發(fā)后因主回路電流過零(見

圖1)而不能維持。若要一直或一段時間里維持導通狀態(tài)，就需在交流整流后增加濾波電容(常為高壓大容量)、或設置復雜的延時電路。使許多在此情況下工作的設施(如觸發(fā)后需要一直工作的報警器、某些工業(yè)控制設備及一些需要觸發(fā)后延時及單穩(wěn)的裝置等)電路復雜化，觸發(fā)靈敏度降低，體積、成本及功耗也大幅度增加。如專利CN2098124u、CN2099416u等開關裝置，其延時電路，一般由兩至三個晶體管及多個阻容元件構成，因延時電路中常用較大的電解電容作儲能元件，從而加重了前級放大器的負擔，使前級放大器數量增多(通常也需要兩至三個晶體管方可)，這樣整個裝置就需要4～6個晶體管及相應的阻容元件。
本發(fā)明的目的是提供一種工作于上述情況下，電路簡單、(通常只用一個晶體管)體積小，成本低且省電的可控硅觸發(fā)維持開關裝置。
本發(fā)明主要由整流器，串聯負載后跨接在整流器輸出脈動直流電源兩端的可控硅、及通過負載或直接從脈動直流電源正端經降壓電阻供電、且內含穩(wěn)壓，濾波儲能元件的可控硅觸發(fā)系統(tǒng)組成，其特征是脈動直流電源正端與觸發(fā)系統(tǒng)正端之間反向跨接有單向導電元件，當脈動電壓低于觸發(fā)系統(tǒng)電壓時，觸發(fā)系統(tǒng)中的濾波儲能元件可通過該單向導電元件向脈動直流電壓放電，以維持可控硅的導通狀態(tài)。
工作原理如圖2所示，在一個半波、橋式、或全波整流器輸出的脈動直流電源兩端，跨接著與負載H串聯的可控硅SCR，其觸發(fā)系統(tǒng)F(內含穩(wěn)壓濾波元件)正端經降壓電阻R1通過負載H從脈動直流電源正端供電，或如圖2中虛線所示直接從脈動直流電源正端供電，脈動直流負端接觸發(fā)系統(tǒng)負端及可控硅SCR陰極為接地端，單向導電元件D反向跨接在脈動直流電源正端與觸發(fā)系統(tǒng)正端之間。觸發(fā)系統(tǒng)的作用是向可控硅控制極提供一個初始觸發(fā)信號。當觸發(fā)系統(tǒng)使可控硅開關SCR觸發(fā)導通后，在脈動直流的一個脈沖時間內，SCR主回路電壓將降低到觸發(fā)系統(tǒng)直流電壓以下，此時單向導電元件D導通，觸發(fā)系統(tǒng)中的濾波儲能元件(扣式可充電池或電解電容等)，通過D向SCR提供維持電流。若降壓電阻R1連接在脈動直流正端E點(如圖2中虛線所示)，則觸發(fā)系統(tǒng)中濾波儲能元件的充電時間遠大于放電時間，(圖3中UE＞UB的時間＞＞UE＜UB的時間)，觸發(fā)系統(tǒng)的直流電壓將不下降，一直大于SCR最小維持電壓UHmin，可控硅開關SCR將維持導通狀態(tài)不變；若R1接A點、經負載H接脈動直流正端。則SCR導通前因UA約等于UE，所以觸發(fā)系統(tǒng)中的濾波儲能元件可通過R1充電到B點電壓UB，當SCR導通后，A點電壓UA為SCR的正向壓降(約0.7V)＜UB，濾波儲能元件無充電機會，只能通過單向導電元件D在脈動電壓UE＜UB時、間斷放電。經過導通時間TD后，當UB＜UHmin時，SCR關斷(見圖4)從而完成延時或單穩(wěn)作用。若無單向導電元件D，SCR觸發(fā)后將在脈動直流電壓的一個脈沖時間內關斷。要使其延時關斷，現有技術是增加一套復雜的延時電路，因而增大了體積、成本和功耗。
電路中的單向導電元件D可以是各種半導體元件，一般情況下，使用晶體二極管。
對某些特殊的無濾波儲能元件的觸發(fā)系統(tǒng)或為避免觸發(fā)系統(tǒng)與維持電路相互影響，濾波儲能元件C可從觸發(fā)系統(tǒng)中分離出來(如圖5所示)，其正端經反向連接的二極管接觸發(fā)系統(tǒng)正端，同時經正向連接的單向導電元件與脈動直流電源正端相接。
本發(fā)明的優(yōu)點在于僅用一個體積小、價廉的單向導電元件D配合可控硅電路必須有的觸發(fā)系統(tǒng)，即可(1)使可控硅觸發(fā)后維持導通一段時間(圖2中R1、接A點)，省去復雜的延時電路；(2)使可控硅觸發(fā)后一直維持導通狀態(tài)(圖2中R1接E點)，省去高壓濾波電容。在簡化線路，縮小體積，降低成本及功耗的情況下還提高了觸發(fā)靈敏度。
本發(fā)明有以下附圖圖1。為半波及全波脈動直流電壓波形圖圖2。為工作原理圖圖3。為R1接E點時UE的波形圖圖4。為R1接A點時UE的波形圖圖5。為分離儲能元件圖圖6。為優(yōu)選實施例圖7。為較優(yōu)實施例圖8。為另一實施例。
以下結合附圖用3個實施例來說明本發(fā)明的具體解決方案實施例1本發(fā)明在樓道節(jié)能燈上的應用，電路如圖6所示，220V交流市電經橋式整流后，其正端經電燈H與可控硅SCR陽極及降壓電阻R1相接，SCR陰極接整流負端，脈動直流高壓經R1降壓、Dw2穩(wěn)壓及C2濾波后給SCR觸發(fā)系統(tǒng)－－－－聲光控部分供電。聲光控部分由接成漏極輸出的駐極體話筒MIC及工作在放大狀態(tài)的晶體三極管BG組成，其輸出觸發(fā)信號經電阻R2加在SCR控制極上，光敏電阻RG并聯在BG偏流電阻R4上。
白天BG因RG阻值很小而處于深度飽和區(qū)，MIC收到的音頻信號不能被放大，C點電位＝0.7V，SCR不導通，電燈H不亮。夜晚RG阻值變大，BG退出飽和區(qū)，MIC收到的音頻信號(如說話聲、腳步聲、哨聲、掌聲等)經BG放大后使SCR觸發(fā)導通，電燈H點亮。此時，A點電位下降UA＜UB，B點電位由儲能電容C2維持，并在UE＜UB的瞬間通過反向跨接在E、B兩點間的二極管D向SCR提供維持電流，一段時間后，UB下降到一定程度，SCR在UE過零時關斷。延時時間主要取決于C2及觸發(fā)系統(tǒng)的內阻大小，穩(wěn)壓管DW1的作用是，當UB下降到一定程度時截斷內阻最小的R5、MIC支路以增加延時時間。
本實施例中的聲控觸發(fā)系統(tǒng)也可以用紅外、超聲或微波觸發(fā)系統(tǒng)來代換，無論使用何種觸發(fā)系統(tǒng)均可省去復雜的延時電路并簡化觸發(fā)系統(tǒng)。采用上述觸發(fā)系統(tǒng)代換時，為避免因內阻變動影響延時時間，儲能電容可按圖7所示，從觸發(fā)系統(tǒng)中分離出來。
實施例2電路如圖7所示，與圖6相比除使用半波整流電路及儲能電容從觸發(fā)系統(tǒng)中分離出來外，其余與圖6相同。訊號接收部分可使用各種傳感器G，當應用于某些長延時系統(tǒng)時，儲能電容可用扣式可充電池代換或把R1接A點改為接E點，如圖7虛線所示。
實施例3本發(fā)明在報警器方面的應用，電路如圖8所示，與圖6相比，除電阻R1改接E點及聲控部分改為觸摸片m外，其余與圖6相同。本實施例可應用于博物館或類似場合用來保護文物、展品等，圖8中m與文物周圍的封閉金屬線或鍍有導電膜的玻璃罩相接，白天因光敏電阻的作用，無論游客怎樣觸摸均不會報警。黃昏后(或閉館后拉上窗簾)光敏電阻阻值變大，此時若有人接觸上述導電體就會使可控硅觸發(fā)導通，報警燈H點亮(或圖8中虛線所示的警鈴發(fā)出報警聲)，直至按下開關K方可關斷。H也可換成繼電器，用來控制高壓電網或閃光燈的開關。本實施的優(yōu)點是用二極管D代換了圖8中雙點劃線所示的高壓濾波電容C3。
以上三個實施例，可依具體情況增減某些技術特征，從而組合出多種實施方案來。
權利要求1.一種用于交流電路的可控硅觸發(fā)維持開關裝置，由整流器、串聯負載后跨接在整流器輸出脈動直流電源兩端的可控硅，及通過負載或直接從脈動直流電源正端經降壓電阻供電、且內含穩(wěn)壓、濾波儲能元件的可控硅觸發(fā)系統(tǒng)組成，其特征是脈動直流電源正端與觸發(fā)系統(tǒng)正端之間反向跨接有單向導電原件。
2.如權利要求1所述的觸發(fā)維持開關裝置，其特征是單向導電元件為晶體二極管。
3.如權利要求1所述的觸發(fā)維持開關裝置，特征是濾波儲能元件從觸發(fā)系統(tǒng)中分離出來，其正端經反向連接的二極管接觸發(fā)系統(tǒng)正端，同時經正向連接的單向導電元件與脈動直流電源正端相接。
專利摘要一種用于交流電路的可控硅觸發(fā)維持開關裝置，由整流器、串聯負載后跨接在整流器輸出脈動直流電源兩端的可控硅，及通過負載或直接從脈動直流電源正端經降壓電阻供電、且內含穩(wěn)壓、濾波儲能元件的可控硅觸發(fā)系統(tǒng)組成，其特征是脈動直流電源正端與觸發(fā)系統(tǒng)正端之間反向跨接有單向導電元件。適用于可控硅觸發(fā)后需要一直維持導通狀態(tài)，或一段時間內導通的各種報警器、及單穩(wěn)裝置，與現有同類電路比較，具有元件數量少，線路簡單，體積小，成本低且省電的特點。
文檔編號H03K17/72GK2175496SQ93203740
公開日1994年8月24日 申請日期1993年3月6日 優(yōu)先權日1993年3月6日
發(fā)明者孫奇峰, 樊丁, 孫奇敏 申請人:孫奇峰