專利名稱：無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”是涉及用于機(jī)械控制型微波爐和各種電器的新型電力開關(guān)裝置，用以代替現(xiàn)有的各種電機(jī)、電器的機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)。
從微波爐故障的情況看，定時(shí)器的機(jī)械觸點(diǎn)功率開關(guān)，大都會(huì)出現(xiàn)電弧燒壞機(jī)械觸點(diǎn)的故障。原因是功率開關(guān)觸點(diǎn)通過電流很大，通斷時(shí)電弧也很大，烹調(diào)一次食品，功率開關(guān)頻頻通斷許多次，電弧極容易燒壞觸點(diǎn)，于是觸點(diǎn)氧化不通電，不氧化的觸點(diǎn)或結(jié)死不能斷開(這種情況最危險(xiǎn)，往往發(fā)生火災(zāi))，電弧放電也干擾其他電器，此外機(jī)械觸點(diǎn)功率開關(guān)還有其他問題1.是每次開通時(shí)都有兩至三倍的浪涌電流，經(jīng)常燒斷進(jìn)戶保險(xiǎn)絲，造成停電，影響其它電器工作，也容易燒斷微波管燈絲。2.是功率開關(guān)斷開時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很高的反向峰值電壓，這種沖擊高壓也極容易擊穿微波爐其它元件的絕緣材料，這對(duì)微波爐本身是極大的威協(xié)，對(duì)其他電器和機(jī)電設(shè)備如電冰箱、洗衣機(jī)及各種電動(dòng)機(jī)等，不僅電弧燒壞觸點(diǎn)產(chǎn)生各種故障，反向高壓、浪涌電流也極容易造成嚴(yán)重事故，損壞設(shè)備。
據(jù)觀察分析，目前送到廢品收購(gòu)站作為廢鐵的電飯煲、微波爐、電烤爐、洗衣機(jī)及各種電機(jī)大都是機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)故障造成的結(jié)果。由于電弧放電，觸點(diǎn)的受命也不長(zhǎng)，一般是通，斷2萬(wàn)次左右，質(zhì)量差的甚至幾百次就壞了。
有些資料對(duì)機(jī)電設(shè)備曾經(jīng)提出用可控硅作為電源的通斷開關(guān)，但其配套的觸發(fā)電路選用單結(jié)晶體管、變壓器和各種阻容元件等很多零配件，電路很復(fù)雜，存在浪涌電流和反向高壓，而且這些元件也消耗相當(dāng)一部分能源，價(jià)格也很高，一般在數(shù)十元至數(shù)百元以上。因此，目前可控硅開關(guān)仍未能在日用電器中普遍推廣應(yīng)用，普通百貨商店也沒有以可控硅組成的價(jià)廉高效的開關(guān)總成供應(yīng)。因此目前的各種家用電器如電飯煲、洗衣機(jī)和各種機(jī)電設(shè)備大都仍然采用傳統(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)。如本發(fā)明人使用的日本松夏電冰箱、國(guó)產(chǎn)小天鵝洗衣機(jī)、惠寶機(jī)械微波爐等仍用機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)。
用本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，價(jià)格低廉，用于微波爐的每只成本5元左右，體積也只有母指大小。本發(fā)明的新穎之處，在于不像機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)那樣，會(huì)產(chǎn)生反向峰壓和浪涌電流，也就是開關(guān)通斷時(shí)不存在過流過壓?jiǎn)栴}，不需要專為開關(guān)設(shè)計(jì)過流過壓保護(hù)，使開關(guān)簡(jiǎn)單可靠，降低成本，減少能耗，沒有電弧，改善用電設(shè)備的性能，減少故障，延長(zhǎng)壽命。
本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”的發(fā)明目的，是要提供一種用于微波爐等電器的新型電源開關(guān)裝置，以提高這些電器設(shè)備的性能，減少故障，延長(zhǎng)壽命。
本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”的技術(shù)方案不僅要求電流通斷時(shí)無電弧，而且在觸發(fā)控制電路中消除發(fā)生浪涌電流和反向高壓的可能，而不是像通常的可控硅裝置在出現(xiàn)浪涌電流和反向高壓后，再設(shè)計(jì)過流和過壓保護(hù)。本發(fā)明的技術(shù)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下1、根據(jù)不同功率大小和不向要求采用適當(dāng)型號(hào)的可控硅為電流通斷的無電弧開關(guān)主要元件，用微動(dòng)開關(guān)和觸發(fā)器，分流續(xù)流兩用裝置構(gòu)成控制回路。
2、微動(dòng)輕觸開關(guān)作為觸發(fā)訊號(hào)開關(guān)，發(fā)出指令訊號(hào)觸發(fā)可控硅開通或關(guān)斷。
3、對(duì)于已經(jīng)定型的微波爐等為了使原來設(shè)計(jì)不作重大改變，也可用原來的機(jī)械功率開關(guān)作為訊號(hào)開關(guān)。
4、為了簡(jiǎn)化電路減少能耗，微波爐等的觸發(fā)電路，不用單結(jié)晶體管和變壓器等而用雙向二極管與電阻器組成觸發(fā)器，其觸發(fā)訊號(hào)電壓由交流電源獲得。
5、在觸發(fā)控制電路中接入專門設(shè)計(jì)的由電容器和電阻器構(gòu)成的分流、續(xù)流二用裝置，在電流導(dǎo)通開始時(shí)，它作為控制電路的分流裝置，在電流斷開時(shí)，它又作為控制電路的續(xù)流裝置。
6、無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)裝在微波爐、電飯煲、電烤爐、洗衣機(jī)、電冰箱及一般機(jī)電設(shè)備的自然通風(fēng)處或用機(jī)械通風(fēng)散熱。
本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”其無電弧，無浪涌電流，無反向高壓的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的由于采用可控硅為功率電流通斷的主要元件，電流在可控硅內(nèi)通斷，是由觸發(fā)極觸發(fā)的，可控硅內(nèi)無觸點(diǎn)，因此電流通斷無電弧。在觸發(fā)電路中，由于接入分流器，在開始時(shí)觸發(fā)電流有一部分向電容器充電，觸發(fā)電壓被降低了，不像普通觸發(fā)電路那樣全壓加在觸發(fā)極上，而是較低的電壓訊號(hào)加在觸發(fā)極上，于是可控硅在開始時(shí)導(dǎo)通的電流也就較小，隨著電容器的充電逐漸充滿，分流電路分流的電流減小，觸發(fā)電壓逐漸升高到額定值，可控硅通過的功率電流也逐漸升高到額定值，結(jié)果完全沒有浪涌電流，由于續(xù)流器的電容器已充滿電荷，在觸發(fā)訊號(hào)關(guān)斷時(shí)，續(xù)流器的電容器通過電阻和觸發(fā)極放電，因此觸發(fā)極不是突然失壓，而是由逐漸降低的電容器的放電電壓繼續(xù)觸發(fā)，于是可控硅的電流不是突然關(guān)斷，而是逐漸關(guān)小至零，這樣在電路中的電感器件就不會(huì)感應(yīng)出很高的反向高壓，“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”就工作在平穩(wěn)的狀態(tài)中，非常安全可靠。“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”裝在自然通風(fēng)處或用機(jī)械通風(fēng)，溫升不大，工作穩(wěn)定。
現(xiàn)結(jié)合


本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”在微波爐中的實(shí)施例如下圖中是工作狀態(tài)，①是門控開關(guān)，②是觸發(fā)訊號(hào)開關(guān)，即微波爐原來的功率開關(guān)。門關(guān)上后，門控開關(guān)①接入電源，拔動(dòng)定時(shí)器，觸發(fā)訊號(hào)開關(guān)接通，觸發(fā)器③由交流電源獲得觸發(fā)電壓，由于分流續(xù)流器⑥的接入，觸發(fā)電流被分流，觸發(fā)電壓導(dǎo)通角減小，降低了的較低的電壓加到觸發(fā)極上，無電弧開關(guān)④的可控硅導(dǎo)通，變壓器⑤的初級(jí)線圈有電流通過，次級(jí)線圈即有感應(yīng)電流供給微波管工作，在開始時(shí)，由于觸發(fā)電壓導(dǎo)通角較小，可控硅開關(guān)④通過的電流也較小，當(dāng)分流器⑥的電容器充滿后，觸發(fā)電壓上升到額定值，可控硅開關(guān)④的電流也隨之上升到額定值，電路沒有出現(xiàn)浪涌電流。當(dāng)定時(shí)器關(guān)斷時(shí)，由電源供給的觸發(fā)電壓也即被關(guān)斷，但充滿電荷的續(xù)流器⑥的電容器通過電阻和可控硅④的觸發(fā)極放電，其放電電壓逐漸減小，可見觸發(fā)極不是突然失壓，而是有逐漸減小到零的電壓繼續(xù)觸發(fā)，可控硅開關(guān)④通過的電流也隨之逐漸減小至零，因此，電路中不會(huì)感應(yīng)出反向高壓。電流的通斷是在可控硅開關(guān)④內(nèi)部通斷，不會(huì)產(chǎn)生電弧，微波爐的風(fēng)扇⑦為可控硅④提供散熱條件，溫升不大，工作穩(wěn)定。(請(qǐng)注意⑥既是分流器又是續(xù)流器)本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”除用于微波爐外還可用于電飯煲，洗衣機(jī)、電冰箱、電烤爐及普通機(jī)電設(shè)備，用以代替機(jī)械觸點(diǎn)功率開關(guān)或交流接觸器。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”是用于微波爐等各種家用電器和一般機(jī)電設(shè)備的新型電源通斷裝置。其特征是由電源通斷功率開關(guān)④，觸發(fā)器③，分流續(xù)流器⑥和控制訊號(hào)開關(guān)②構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)器③是由電阻器和雙向二極管組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流續(xù)流器⑥是由電阻器和電容器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源通斷功率開關(guān)④是按不同大小功率的電器選用適當(dāng)?shù)男吞?hào)的可控硅構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制訊號(hào)開關(guān)②是用微動(dòng)開關(guān)或家電機(jī)器設(shè)備原來的功率機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”是安裝在自然通風(fēng)的地方或裝有機(jī)械通風(fēng)裝置⑦
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”，除適用于微波爐外，還可用于電飯煲、電烤爐、電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器及一般機(jī)電設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的“無電弧安全自動(dòng)功率開關(guān)”是一種用于各種家用電器,如微波爐、電飯煲、電烤爐、洗衣機(jī)、電冰箱等與及普通機(jī)電設(shè)備作為電源通斷的新型開關(guān),這種新型開關(guān)在電源開通或關(guān)斷時(shí)無電弧,無浪涌電流,無反向高壓,使電器設(shè)備提高性能減少故障,延長(zhǎng)壽命,不會(huì)造成進(jìn)戶線路經(jīng)常因浪涌電流而斷電,影響其他電器工作,是機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)更新?lián)Q代的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H03K17/72GK1267961SQ99104209
公開日2000年9月27日 申請(qǐng)日期1999年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月17日
發(fā)明者鄭志鴻, 鄭永林, 何德勇, 鄭千華 申請(qǐng)人:鄭永林, 鄭志鴻