專利名稱：低能耗的槽口形成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種在交流電源供給負(fù)載的信號(hào)波形上形成槽口(階梯曲線波形)的裝置，這里所述的負(fù)載特別是指那種包含有可使熒光燈變暗的電感鎮(zhèn)流器的負(fù)載。
本發(fā)明人的其它兩件專利申請(qǐng)已由本發(fā)明人在同一日期申請(qǐng)，并已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人的同一受讓人，它們的名稱分別為“感應(yīng)型負(fù)載的功率控制”和“延時(shí)預(yù)置電路”。這兩件專利申請(qǐng)中所披露并請(qǐng)求專利保護(hù)的電路可和本發(fā)明的電路結(jié)合使用。
L.S.Atherton，R.A.Black，Jr.和A.D.Kompelien于1986年8月21日申請(qǐng)了一件流水號(hào)為898569的專利申請(qǐng)，這是一件尚在審查中的專利申請(qǐng)，它亦已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人。這件申請(qǐng)公開了一種用于熒光燈系統(tǒng)的電路，該電路能夠以在交流電源供電信號(hào)的波形上形成“槽口”的方式，使熒光燈變暗。通過選擇“槽口”的位置和寬度，可以減少供給熒光燈鎮(zhèn)流器的電能，并使熒光燈變暗。
在這件尚在審查中的專利申請(qǐng)中，一對(duì)功率二極管的陰極分別和電源和負(fù)載相連，它們的陽極均和一公共結(jié)點(diǎn)相連。一對(duì)-比如說，“短形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件(以下簡(jiǎn)稱為GTO)-單向開關(guān)也連接在電源和負(fù)載之間。第一GTO連接在電源和上述公共結(jié)點(diǎn)之間，以便在交流電源供電波型的正半周時(shí)且第一GTO處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，使電流能自電源流至公共結(jié)點(diǎn)。第二GTO連接在負(fù)載和上述公共結(jié)點(diǎn)之間，以便在交流電源供電波形的負(fù)半周時(shí)且第二GTO處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，使電流能自負(fù)載流至公共結(jié)點(diǎn)。在交流電源輸出波形的一個(gè)周期內(nèi)的大部分時(shí)間里，控制電路把正向控制信號(hào)施加到這一對(duì)GTO的輸入級(jí)或稱門極上，以使這一對(duì)GTO處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。因此，在正半周開始的時(shí)候，來自電源的電流經(jīng)第一單向開關(guān)到達(dá)公共結(jié)點(diǎn)，并從公共結(jié)點(diǎn)經(jīng)第一功率二極管到達(dá)負(fù)載;在負(fù)半周開始的時(shí)候，電流自負(fù)載經(jīng)第二單向開關(guān)到達(dá)公共結(jié)點(diǎn)，并從公共結(jié)點(diǎn)經(jīng)第一功率二極管到達(dá)電源。
若需要在這一波形上形成“槽口”時(shí)，可在這一對(duì)單向開關(guān)的控制極或稱門極施加負(fù)向信號(hào)，以使這一對(duì)GTO處于“截止”狀態(tài)，使得上述通路中和負(fù)載上不再有電流流過。
因?yàn)镚TO不消耗大量的開關(guān)能量就不能恢復(fù)為“導(dǎo)通”狀態(tài)，故已有的電路還要包括有一對(duì)可控硅整流器(SCR)，這對(duì)整流器連接在電源與公共結(jié)點(diǎn)之間和公共結(jié)點(diǎn)與負(fù)負(fù)載之間。當(dāng)在每一個(gè)可控硅整流器的門極施加控制信號(hào)，使其處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，電流流經(jīng)的通路和一對(duì)GTO處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)的一樣，即自電源或負(fù)載流至公共結(jié)點(diǎn)，然后流過功率二極管。因此，在“槽口”的末端，給第一可控硅整流器施加控制信號(hào)，以使在正半周的剩余部分中，電流能通過該整流器至公共結(jié)點(diǎn)并流經(jīng)功率二極管流至負(fù)載。在到達(dá)波形的零交叉點(diǎn)處時(shí)，可控硅整流器自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)，但在這時(shí)，相應(yīng)的GTO恢復(fù)為“導(dǎo)通”狀態(tài)，因而在到達(dá)下一個(gè)“槽口”之前，一直有電流流經(jīng)該開關(guān)和功率二極管。在位于負(fù)半周的這一“槽口”的末端，使第二可控硅整流器轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，以使在負(fù)半周的剩余部分中，電流能夠自負(fù)載經(jīng)這一整流器至公共結(jié)點(diǎn)，并從公共結(jié)點(diǎn)經(jīng)功率二極管流至電源。最好是在正、負(fù)半周中分別形成“槽口”，因?yàn)椴贿@樣的話，產(chǎn)生的直流偏壓信號(hào)會(huì)使熒光燈總是閃個(gè)不停。
上述電路存在有一個(gè)問題，即在槽口形成過程結(jié)束以后，可控硅整流器在該半個(gè)周期的剩余時(shí)間中持續(xù)導(dǎo)通，且所有的電流將流經(jīng)功率二極管，從而會(huì)消耗大量的電能并產(chǎn)生過多的熱量。
本發(fā)明解決了這個(gè)問題，本發(fā)明是將可控硅整流器連接在輸入端和輸出端之間，使得當(dāng)可控硅整流器處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，電流不流經(jīng)功率二極管，因此，只有當(dāng)單向開關(guān)“導(dǎo)通”時(shí)，才有電流流過功率二極管，而這段時(shí)間只占整個(gè)周期很小的一部分。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖;
圖2表示的是由圖1所示電路產(chǎn)生的負(fù)載電壓的波形和用來使單向開關(guān)處于“導(dǎo)通”和“截止”狀態(tài)而使用的各種控制信號(hào)。
如圖1所示，輸入端子12與交流電源13相連，輸出端子14與用虛線表示的電感型負(fù)載16相連，電感型負(fù)載16的另一端在端子18處與交流電源13相連。
在輸入端子12和端點(diǎn)22之間連接有高阻抗變阻器20，以抑制交流電源的瞬變高電壓的影響。圖1還示出了一個(gè)“緩沖器”電路23，它位于輸入端子12和端點(diǎn)22之間，并與可變電阻器20相并接。電路23是一種由電阻器、電容器和二極管組合而成的常規(guī)電路，用以抑制實(shí)質(zhì)上是相當(dāng)迅速的高電壓擺動(dòng)。在端點(diǎn)22和負(fù)載端子14之間還連接有扼流圈濾波器24。
在圖1中，第一單向開關(guān)取為GTO30，其陽極與輸入端子12相連，其陰極與公共結(jié)點(diǎn)線32相連，它的門極與輸入端子34相連，以使相對(duì)于結(jié)點(diǎn)線32的電壓E1為第一控制電壓，并將其加到該開關(guān)的門極上。該控制電壓E1可由前述的尚在審查中的專利申請(qǐng)所公開的電路或相類似的電路提供。
第二單向開關(guān)取為GTO40，其陽極與端點(diǎn)22相連，陰極與公共結(jié)點(diǎn)線32相連，它的門極與輸入端子44相連，以使第二控制電壓E2加到該開關(guān)的門板上?？刂齐妷篍2亦可由前述的尚在審查中的專利申請(qǐng)中所公開的電路或相類似的電路提供。電壓E1和E2的波形將結(jié)合圖2在下面加以說明。
當(dāng)端點(diǎn)34處的電壓為正向電壓時(shí)，GTO30就處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，若輸入的電源波形為正半周，則來自交流電源的電流就能夠由輸入端子12、GTO30流至公共結(jié)點(diǎn)線32。當(dāng)端點(diǎn)44處的電壓為正向電壓時(shí)，GTO40就處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，若輸入的電源波形為負(fù)半周，則電流就能夠自負(fù)載16經(jīng)端點(diǎn)22、GTO40流至公共結(jié)點(diǎn)線32。
一對(duì)功率二極管50和52的陽極均與公共結(jié)點(diǎn)線32相連，其陰極分別與端子12和22相連。不難看出，當(dāng)電流的波形為正半周時(shí)且GTO30處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，電流能夠自端子12起，經(jīng)GTO30、公共結(jié)點(diǎn)線32、功率二極管52和端點(diǎn)22流至負(fù)載16;在電流的波形為負(fù)半周時(shí)且當(dāng)GTO40處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，電流能夠自負(fù)載16經(jīng)端點(diǎn)22、GTO40、公共結(jié)點(diǎn)線32和功率二極管50流至端子12。如果端子34和44處的信號(hào)一直是正向信號(hào)，那么，由電源供給流經(jīng)負(fù)載16的電流就一直是交流電流。這種情況就是當(dāng)并不需要使熒光燈變暗時(shí)出現(xiàn)的那種情況。
當(dāng)需要使熒光燈變暗時(shí)，就要象如前述的尚在審查中的專利申請(qǐng)中所述的那樣，在交流信號(hào)波形上形成“槽口”。在本申請(qǐng)中，是用在交流周期中的某所需的時(shí)刻首先使GTO30、GTO40處于“截止”狀態(tài)，并使這一狀態(tài)延續(xù)某一預(yù)定的時(shí)間間隔的方式形成槽口。最好是用在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候在GTO30、GTO40的門極上施加負(fù)向信號(hào)以開始形成“槽口”的方式來形成“槽口”。所用的負(fù)向信號(hào)可由前述的尚在審查中的專利申請(qǐng)所公開的電路或相類似的電路在端點(diǎn)34和44處分別產(chǎn)生，下面將結(jié)合圖2對(duì)此進(jìn)一步加以說明。
在GTO30、GTO40處于“截止”狀態(tài)的期間里，沒有電流流過負(fù)載16，即形成了一個(gè)槽口。當(dāng)需要使電流再次流過負(fù)載16時(shí)，如前所述，最好是不再使用GTO30和GTO40，因?yàn)槟菢幼鲗?huì)在波形那個(gè)部分中消耗掉相當(dāng)多的開關(guān)能量和導(dǎo)電損耗?？煽毓枵髌鞯膶?dǎo)電損耗是相對(duì)較低的。如圖1所示，一對(duì)可控硅整流器60和62被連接在端子12和22之間，且使它們的可流通電流的極性彼此相反。更具體地講就是，可控硅整流器62的陽極與輸入端子12相連，陰極與端點(diǎn)22相連，而可控硅整流器60的陽極與端點(diǎn)22相連，陰極與輸入端子12相連。當(dāng)在電源波形為正半周時(shí)，若在整流器62的門極施加一個(gè)控制信號(hào)使整流器62“導(dǎo)通”，則電流自端子12流經(jīng)整流器62、端點(diǎn)22流至負(fù)載16。同理，當(dāng)在電源波形為負(fù)半周時(shí)，若在整流器60的門極施加一個(gè)控制信號(hào)使整流器60“導(dǎo)通”，則電流自負(fù)載16流經(jīng)端點(diǎn)22、整流器60流至輸入端子12。遺憾的是，可控硅整流器沒有由“導(dǎo)通”狀態(tài)再次轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)的能力，一直到輸入電壓波形到達(dá)零點(diǎn)前，它一直保持為“導(dǎo)通”狀態(tài)，在輸入電壓通過零點(diǎn)時(shí)，它將自動(dòng)改變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)。
為了在槽口形成結(jié)束時(shí)使整流器60和62變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，可向輸入端子65施加一個(gè)相對(duì)于結(jié)點(diǎn)線32的電壓為E3的第三控制信號(hào)，以便能經(jīng)過導(dǎo)線68在端點(diǎn)70上出現(xiàn)一個(gè)正向信號(hào)。端點(diǎn)70上的這一正向信號(hào)通過電阻器72，加到第三單向開關(guān)80的門極上，開關(guān)80也可以是一個(gè)GTO。GTO80的陽極和電阻器81的一端相連，陰極通過導(dǎo)線82和公共結(jié)點(diǎn)線32相連。一個(gè)噪聲抑制電路由電阻器83和電容器84組成，它的一端與電阻器72相連。
與電阻器81另一端相連的有1)二極管86的陰極，它的陽極與端點(diǎn)22相連，2)二極管88的陰極，它的陽極與端子12相連。端點(diǎn)70還通過電阻器90與一對(duì)二極管92和94的陽極相連。二極管94的陰極與可控硅整流器62的控制極或稱門極相連，而二極管92的陰極與可控硅整流器60的控制極或稱門極相連。如圖1所示，一個(gè)由電阻器95和電容器96組成的噪聲抑制電路連接在二極管94的陰極和端點(diǎn)22之間，一個(gè)由電阻器97和電容器98組成的噪聲抑制電路連接在92的陰極和輸入端子12之間。
在端點(diǎn)65施加一個(gè)正向信號(hào)可使得GTO80變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，由此可在正半周時(shí)，自端子12到公共結(jié)點(diǎn)線32之間，經(jīng)由二極管88、電阻器81、GTO80和導(dǎo)線82，形成一條通路，并且自公共結(jié)點(diǎn)線32向下經(jīng)二極管52至端點(diǎn)22也形成一條通路。端子65處的信號(hào)還通過電阻器90和二極管94使可控硅整流器62處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。由于公共結(jié)點(diǎn)線32相對(duì)于整流器62的陽極和陰極是“懸浮”的，所以，包含GTO80在內(nèi)的電路必須建立一個(gè)參考點(diǎn)，以便使整流器62的門極接收的是明確的正向信號(hào)，由此確保當(dāng)端子65處的信號(hào)為正向信號(hào)時(shí)整流器62處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。類似的，在負(fù)半周時(shí)，若在端子65處施加正向信號(hào)使GTO80處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，可自負(fù)載16至端子12之間，經(jīng)由二極管86、電阻器81、GTO80、公共結(jié)點(diǎn)線32并向上經(jīng)過二極管50，形成一條通路。在端子65處施加的正向信號(hào)，還將通過電阻器90和二極管92，使可控硅整流器60處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。由于自端子65經(jīng)由電阻器90、二極管92至整流器60的門極形成有一條通路，因而使其處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。由于公共結(jié)點(diǎn)線32相對(duì)于整流器60也是“懸浮”的，因而包含GTO80在內(nèi)的電路亦必須建立一個(gè)參考點(diǎn)，以便使整流器60的門極接收的是明確的正向信號(hào)，由此確保當(dāng)端子65處的信號(hào)為正向信號(hào)時(shí)整流器60處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。
由此可見，在正半周期中，當(dāng)整流器62處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，來自交流電源的信號(hào)經(jīng)由輸入端子12、可控硅整流器62到達(dá)端點(diǎn)22和負(fù)載16，這樣便按所需方式繞過了二極管52，節(jié)省了能源。同樣，在負(fù)半周期中，當(dāng)整流器60處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，信號(hào)自負(fù)載16經(jīng)由端點(diǎn)22和可控硅整流器60到達(dá)端子12，這樣亦按所需方式繞過了二極管50，節(jié)省了能源。
現(xiàn)在來看圖2，圖中所示的計(jì)時(shí)信號(hào)所產(chǎn)生的各種情況可結(jié)合圖1中的電路進(jìn)行說明。在圖2中，上面的曲線100表示的是交流電壓源所提供的信號(hào)波形，但其上已形成有槽口102和104。如圖2所示，在起始時(shí)刻t0，波形100向上移出“零交叉點(diǎn)”的位置，如前所述，此時(shí)端子34處的信號(hào)(由符號(hào)E1表示)是正的。因此電流可以自端子12流經(jīng)GTO30到達(dá)公共結(jié)點(diǎn)線32，并流經(jīng)功率二極管52至負(fù)載16。如圖所示，此時(shí)端子44處的信號(hào)(由符號(hào)E2表示)也是正的，但因?yàn)镚TO40處于反向偏壓而不能導(dǎo)通。在時(shí)刻t1，信號(hào)E2變?yōu)樨?fù)向信號(hào)，從而使GTO40變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)。在時(shí)刻t2，即當(dāng)需要開始形成“槽口”時(shí)，端子34處信號(hào)E1亦變?yōu)樨?fù)，由此而切斷了從端子12到負(fù)載16間的信號(hào)。在端子34處信號(hào)持續(xù)為負(fù)時(shí)應(yīng)保持為上述狀態(tài)。然而在時(shí)刻t3，即當(dāng)需要結(jié)束形成槽口并重新將電能施加至負(fù)載時(shí)，端子65處的信號(hào)(符號(hào)E3表示)變?yōu)檎盘?hào)，從而使得GTO80導(dǎo)通，使可控硅整流器62處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。因此，自時(shí)刻t3直到下一個(gè)位于點(diǎn)105處的零交叉點(diǎn)時(shí)，來自交流電源13的信號(hào)將由端子12經(jīng)整流器62流至負(fù)載16。在整流器62變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)后不久，即在時(shí)刻t4，端子65處的信號(hào)變?yōu)樨?fù)信號(hào)，但一直到下一個(gè)零交叉點(diǎn)105之前，可控硅整流器62將保持為“導(dǎo)通”狀態(tài)。
在時(shí)刻t5，即在零交叉點(diǎn)105的前面一點(diǎn)，在端子34、44處分別形成正向信號(hào)E1、E，使GTO30、GTO40變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。在這里，GTO30和GTO40是在交流電壓波形的較低的點(diǎn)開始“導(dǎo)通”的，這樣，開關(guān)能量的損耗要比它們?cè)缫稽c(diǎn)開始“導(dǎo)通”的情況要小。當(dāng)整流器62在時(shí)刻t6變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)時(shí)，GTO40已處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能夠自負(fù)載16經(jīng)端點(diǎn)22、GTO40和功率二極管50流至輸入端子12。GTO30因處于反向偏壓而不能導(dǎo)通。這種狀態(tài)從時(shí)刻t6持續(xù)到時(shí)刻t8，但在這期間的時(shí)刻t7時(shí)，端子34處的信號(hào)E1變?yōu)樨?fù)信號(hào)，而在時(shí)刻t8，端子44處的信號(hào)E2亦變?yōu)樨?fù)信號(hào)。因?yàn)槎俗?4處的信號(hào)是負(fù)信號(hào)，使GTO40變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)，所以在時(shí)刻t8至?xí)r刻t9間，沒有電流自負(fù)載16流出。這樣便形成了如圖2所示的“槽口”104。在時(shí)刻t9，端子65處出現(xiàn)的另一個(gè)正向信號(hào)E3，使GTO80處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使可控硅整流器60亦處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。在負(fù)半周直到零點(diǎn)108之前的這段余下的時(shí)間里，整流器60的導(dǎo)通使得電流可以自負(fù)載16經(jīng)端點(diǎn)22、可控硅整流器60流至輸入端子12。在時(shí)刻t10，端子65處的信號(hào)消失，使GTO80變?yōu)椤敖刂埂睜顟B(tài)。然而整流器60的“導(dǎo)通”狀態(tài)將持續(xù)到下一個(gè)零交叉點(diǎn)。在時(shí)刻t11，即在相應(yīng)于零交叉點(diǎn)的時(shí)刻t12的前面一點(diǎn)，端子34和44處的正向信號(hào)E1、E2將使GTO30、GTO40再次變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，從而進(jìn)入下一個(gè)周期。
由此可見，本發(fā)明提供了一種電路，它通過最少使用能耗較大的二極管50、52的方式來形成槽口102和104，從而可以節(jié)省能源。
雖然本發(fā)明是參考最佳實(shí)施例進(jìn)行說明的，但是熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可以不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍而對(duì)本發(fā)明進(jìn)行某些形式上和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.在第一接線端接收具有正、負(fù)半周的交變波形并在其上形成“槽口”、在第二接線端輸出該帶有“槽口”的波形的裝置，包括第一單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)，該組件能使電流自第一接線端流到第三接線端，該組件還具有用于接收動(dòng)作控制信號(hào)以使其“導(dǎo)通”和“截止”的輸入端；第二單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)，該組件能使電流自第二接線端流到第三接線端，該組件還具有用于接收動(dòng)作控制信號(hào)以使其“導(dǎo)通”和“截止”的輸入端；第一單向?qū)щ娊M件，用以自第三接線端向第一接線端傳導(dǎo)電流；第二單向?qū)щ娊M件，用以自第三接線端向第二接線端傳導(dǎo)電流；第三單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)，該組件能使電流自第一接線端流到第二接線端，該組件還其有用于接收動(dòng)作控制信號(hào)以使其“導(dǎo)通”的輸入端；第四單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)，該組件能使電流自第二接線端流到第一接線端，該組件還具有用于接收動(dòng)作控制信號(hào)以使其“導(dǎo)通”的輸入端；控制組件，它與第一、第二、第三和第四開關(guān)組件的輸入端相連，以向它們提供控制信號(hào)，以便使1)在正半周期中，在第一時(shí)間間隔中電流能從第一接線端經(jīng)第一開關(guān)組件，第二導(dǎo)電組件流至第二接線端；在第二時(shí)間間隔中電流停止從第一接線端流至第二接線端；在第三時(shí)間間隔中電流能從第一接線端經(jīng)第三開關(guān)組件流至第二接線端；2)在負(fù)半周期中，在第四時(shí)間間隔中電流能從第二接線端經(jīng)第二開關(guān)組件、第一導(dǎo)電組件流至第一接線端；在第五時(shí)間間隔中電流停止從第二接線端流至第一接線端；在第六時(shí)間間隔中電流能從第二接線端經(jīng)第四開關(guān)組件流至第一接線端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第一和第二單向開關(guān)組件是“矩形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第三和第四開關(guān)組件是可控硅整流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于第三和第四開關(guān)組件是可控硅整流器。
5.用于在一段時(shí)間中可由控制組件控制在交流電流向負(fù)載供電的信號(hào)波形上形成“槽口”的裝置，包括與電流相連的輸入組件;與負(fù)載相連的輸出組件;公共結(jié)點(diǎn)組件;具有第一、第二和第三接線端的第一單向開關(guān)組件，當(dāng)在其第三接線端施加控制信號(hào)時(shí)，該第一開關(guān)組件的電極性允許電流在第一接線端和第二接線端之間流動(dòng);具有第一、第二和第三接線端的第二單向開關(guān)組件，當(dāng)在其第三接線端施加控制信號(hào)，使該第二開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，所說的第二開關(guān)組件的電極性允許電流在第一接線端和第二接線端之間流動(dòng);具有第一和第二接線端的第一單向電流流通組件，該組件的電極性只允許電流從第一接線端流向第二接線端;第一連接組件，它將第一開關(guān)組件的第一接線端與輸入組件相連接，將第一開關(guān)組件的第二接線端與公共結(jié)點(diǎn)組件相連接，將第一開關(guān)組件的第三接線端與控制組件相連接，將第二開關(guān)組件的第一接線端與輸入組件相連接，將第二開關(guān)組件的第二接線端與輸出組件相連接，將第二開關(guān)組件的第三接線端與控制組件相連接，將第一電流流通組件的第一接線端與公共結(jié)點(diǎn)組件相連接，將第一電流流通組件的第二接線端與輸出組件相連接，控制組件在波形的第一部分中使第一開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流自輸入組件經(jīng)第一開關(guān)組件、第一電流流通組件流至輸出組件，控制組件在波形的第二部分中使一開關(guān)組件處于“截止”狀態(tài)，從而使電流停止自輸入組件流至輸出組件，控制組件在波形的第三部分中使第二開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能自輸入組件經(jīng)第二開關(guān)組件流至輸出組件，而不流經(jīng)第一電流流通組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，進(jìn)一步包括具有第一、第二和第三接線端的第三單向開關(guān)組件，當(dāng)在其第三接線端施加控制信號(hào)時(shí)，該第三開關(guān)組件的電極性允許電流在第一接線端和第二接線端之間流動(dòng);具有第一、第二和第三接線端的第四單向開關(guān)組件，當(dāng)在其第三接線端施加控制信號(hào)使該第四開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，所述的第四開關(guān)組件的電極性允許電流在其第一接線端和第二接線端之間流動(dòng);具有第一和第二接線端的第二單向電流流通組件，該組件的電極性只允許電流從第一接線端流向第二接線端。第二連接組件，它將第三開關(guān)組件的第一接線端與輸出組件相連接，將第三開關(guān)組件的第二接線端與公共結(jié)點(diǎn)組件相連接，將第三開關(guān)組件的第三接線端與控制組件相連接，將第四開關(guān)組件的第一接線端與輸出組件相連接，將第四開關(guān)組件的第二接線端與輸入組件相連接，將第四開關(guān)組件的第三接線端與控制組件相連接，將第二電流流通組件的第一接線端與公共結(jié)點(diǎn)組件相連接，將第二電流流通組件的第二接線端與輸入組件相連接，控制組件在波形的第四部分中使第三開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流自輸出組件經(jīng)第三開關(guān)組件第二電流流通組件流至輸入組件，控制組件在波形的第五部分中使第三開關(guān)組件處于“截止”狀態(tài)，從而使電流停止自輸出組件流至輸入組件，控制組件在波形的第六部分中使第四開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能自輸出組件經(jīng)第四開關(guān)組件流至輸入組件，而不流經(jīng)第二電流流通組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于第一和第三開關(guān)組件是“矩形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于第二、第四開關(guān)組件是可控硅整流器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于第二和第四開關(guān)組件是可控硅整流器。
10.用于在交流電源向電感應(yīng)型負(fù)載提供的具有第一極性半周期和第二極性半周期的信號(hào)波形上形成“槽口”的裝置，包括連接在電源和負(fù)載之間的第一可控硅整流器型組件，當(dāng)其處于““導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)可使電流能自電源流向負(fù)載;連接在電源和負(fù)載之間的第二可控硅整流器型組件，當(dāng)其處于““導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)可使電流能自負(fù)載流至電源;連接在電源和一連接點(diǎn)之間的第一二極管型組件，該組件的電極性使電流能自連接點(diǎn)流至電源;連接在負(fù)載和上述連接點(diǎn)之間的第二二極管型組件，該組件的電極性使電流能自連接點(diǎn)流至負(fù)載;連接在電源和上述連接點(diǎn)之間的第一單向開關(guān)組件，它具有“導(dǎo)通”和“截止”兩種狀態(tài)，當(dāng)其處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)使電流能自電源流至連接點(diǎn);連接在負(fù)載和上述連接點(diǎn)之間的第二單向開關(guān)組件，它可處于“導(dǎo)通”和“截止”兩種狀態(tài)，當(dāng)其處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)使電流能自負(fù)載流至連接點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還進(jìn)一步包括有控制組件，該組件用于a)至少要在波形第一極性半周期開始時(shí)使第一開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，b)在“槽口”形成開始時(shí)使第一開關(guān)組件處于“截止”狀態(tài)，c)在“槽口”形成結(jié)束時(shí)使第一可控硅整流器組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于其中的控制組件還用于d)至少要在波形第二極性半周期開始時(shí)使第二開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，e)在“槽口”形成開始時(shí)使第二開關(guān)組件處于“截止”狀態(tài)，f)在“槽口”形成結(jié)束時(shí)使第二可硅整流器型組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其特征在于電感應(yīng)型負(fù)載是熒光燈的一個(gè)組成部分，且“槽口”的位置和寬度可用于控制使熒光燈燈光變暗。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于第一和第二開關(guān)組件是“矩形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件。
15.包含有可在交流電源向負(fù)載供電的具有正、負(fù)半周的信號(hào)波形上形成“槽口”的電路的裝置，具有與電源相連的輸入端，與負(fù)載相連的輸出端，公共結(jié)點(diǎn)端，具有控制輸入端的且使電流可分別自輸入端和輸出端流至公共結(jié)點(diǎn)端的第一和第二開關(guān)，使電流可以自公共結(jié)點(diǎn)端分別流至輸入端和輸出端的第一和第二單向?qū)щ婓w，具有控制輸入端的且使電流能自輸入端流至輸出端的第一可控硅整流器，具有控制輸入端的且使電流能自輸出端流至輸入端的第二可控硅整流器，可產(chǎn)生相對(duì)于公共結(jié)點(diǎn)端的第一、第二和第三電壓輸出的控制組件;以及將第一電壓輸出端與第一開關(guān)控制輸入端相連接的第一連接組件;將第二電壓輸出端與第二開關(guān)控制輸入端相連接的第二連接組件;將第三電壓輸出端與第一和第二可控硅整流器控制輸入端相連接的第三連接組件，控制組件在正半周期的第一部分中產(chǎn)生第一電壓使第一開關(guān)處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能自輸入端經(jīng)第一開關(guān)、第二單向?qū)щ婓w流至輸出端，在正半周期的“槽口”形成開始時(shí)，所述控制組件使第一電壓消失以使第一開關(guān)處于“截止”狀態(tài)，在正半周期的“槽口”形成結(jié)束時(shí)，控制組件產(chǎn)生第三電壓使第一可控硅整流器處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流可自輸入端經(jīng)第一可控硅整流器流至輸出端，而不流經(jīng)第一單向?qū)щ婓w，控制組件在負(fù)半周期的第一部分中產(chǎn)生第二電壓使第二開關(guān)處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能自輸出端經(jīng)第二開關(guān)、第一單向?qū)щ婓w流至輸入端，控制組件在負(fù)半周期的“槽口”形成開始時(shí)使第二電壓消失，從而使第二開關(guān)處于“截止”狀態(tài)，控制組件在負(fù)半周期的“槽口”形成結(jié)束時(shí)產(chǎn)生第三電壓使第二可控硅整流器處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，從而使電流能自輸出端經(jīng)第二可控硅整流器流至輸入端，而不流經(jīng)第二單向?qū)щ婓w。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于第三連接組件還包括有具有控制輸入端的第三開關(guān)，該第三開關(guān)的控制輸入端用以接收第三電壓輸出以使第三開關(guān)處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，當(dāng)?shù)谌_關(guān)組件“導(dǎo)通”時(shí)，若是在正半周期中則可使第三電壓輸出作為第一可控硅整流器控制輸入端的偏置電壓，若是在負(fù)半周期中，則可使第三電壓輸出作為第二可控硅整流器控制輸入端的偏置電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，進(jìn)一步包括有連接在第三開關(guān)和第一可控硅整流器控制輸入端之間的第三單向?qū)щ婓w，連接在第三開關(guān)和第二可控硅整流器控制輸入端之間的第四單向?qū)щ婓w。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于第一和第二開關(guān)是“矩形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件。
19.在提供給第一接線端的具有正、負(fù)半周期的交流波形上形成“槽口”并將已形成有“槽口”的波形輸送至第二接線端的裝置，包括第一單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)使電流能自第一接線端流至第三接線端，該組件的一個(gè)輸入端用以接收控制信號(hào)，以使第一開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”和“截止”狀態(tài);第二單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)使電流能自第二接線端流至第三接線端，該組件的一個(gè)輸入端用于接收控制信號(hào)，以使第二開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”和“截止”狀態(tài);第一單向?qū)щ娊M件，該組件使電流能自第三接線端流至第一接線端;第二單向?qū)щ娊M件，該組件使電流能自第三接線端流至第二接線端;第三單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)使電流能自第一接線端流至第二接線端，該組件的一個(gè)輸入端用于接收控制信號(hào)，以使第三開關(guān)組件于“導(dǎo)通”狀態(tài)，一旦交流波形為負(fù)半周期，第三開關(guān)組件即處于“截止”狀態(tài);第四單向開關(guān)組件，當(dāng)其“導(dǎo)通”時(shí)使電流能自第二接線端流至第一接線端，該組件的一個(gè)輸入端用于接收控制信號(hào)，以使第三開關(guān)組件處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，但一旦交流波形為正半周期，第四開關(guān)組件即處于“截止”狀態(tài);控制組件，它與第一、第二、第三和第四開關(guān)組件的輸入端相連，以向這些開關(guān)組件提供控制信號(hào)，以便使1)在正半周期中，使電流自第一接線端經(jīng)第一開關(guān)組件和第二導(dǎo)電組件流至第二接線端，當(dāng)控制組件向第一開關(guān)組件提供“截止”信號(hào)時(shí)可中斷上述電流通路，當(dāng)控制組件向第三開關(guān)組件提供“導(dǎo)通”信號(hào)時(shí)可使電流再次自第一接線端流至第二接線端;2)在負(fù)半周期中，使電流自第二接線端經(jīng)第二開關(guān)組件、第一導(dǎo)電組件流至第一接線端，當(dāng)控制組件向第二開關(guān)組件提供“截止”信號(hào)時(shí)可中斷上述電流通路，當(dāng)控制組件向第四開關(guān)組件提供“導(dǎo)通”后號(hào)時(shí)可使電流再次自第二接線端流至第一接線端。
全文摘要
一種以其耗能很小的方式在交流電源的供電波形上形成“槽口”的電路，它包括有一對(duì)“矩形脈沖斷開”型半導(dǎo)體開關(guān)元件，后者的電極性使其處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)電流能在交流半周期內(nèi)流經(jīng)開關(guān)元件和一對(duì)功耗二極管，在“槽口”形成結(jié)束時(shí)開關(guān)處于“截止”狀態(tài)，而電流可通過一對(duì)極性相對(duì)的、處于“導(dǎo)通”狀態(tài)的可控硅整流器恢復(fù)流動(dòng)，而不流經(jīng)功耗二極管，從而節(jié)省了電能。
文檔編號(hào)G05F1/45GK1041072SQ8910776
公開日1990年4月4日 申請(qǐng)日期1989年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月31日
發(fā)明者小羅伯特·布萊克, 阿龍·D·康普利恩 申請(qǐng)人:霍尼韋爾有限公司