CN201417384Y - 一种负载运行调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气控制领域，特别涉及一种负载运行调控装置，该调整装置之电源供应单元设有电源输入部，可供输入外部预设电源，且电源输入部并电性连接于负载单元，再以负载单元电性连接于控制模块之输入侧第一接点，而控制模块输入侧之第二接点则电性连接于电源输入部，即可透过控制模块触发输入侧的第一接点、第二接点的导通或断路之切换，即透过简易的控制模块，而可调整负载单元瞬间的电流通路或断路，以形成瞬间的开、关切换，进一步达到调整负载单元的运作状态的切换、变化之目的。

Description

一种负载运行调控装置

技术领域

本实用新型涉及电气控制领域，特别涉及一种通过控制模块调整、改变输入负载的电源，从而改变负载运作的负载运行调控装置。

背景技术

随着科技时代的不断进步，电气化产品大量应用于日常生活，给生活带来许多方便，常用的电气产品，例如电灯、台灯、桌灯、电风扇等，必须经常做开/关的切换，或者作灯光亮度、风扇转速的调整切换，这些切换一般都是通过灯具或风扇上既有的开关设备进行，但有些灯具系可调整明、暗亮度不同的变化，使灯光可以产生不同的照明效果，或者风扇可以调整转速快、慢或瞬间开、关切换的自然风转速，达到多重变换选择的使用模式，提供使用者作适合的使用方式。

现有技术中用以控制灯具或风扇的开、关切换之调整器，如附图1所示，系电源插头A电性插接于室内之市电插头，且电源插头A侧分别连接于闸流体B之阳极闸脚B1与检测电路C，再以检测电路C依次电连接微处理器D、控制电路E，并以控制电路E电连接闸流体B之闸极闸脚B2，而闸流体B之阴极闸脚B3电连接于电气设备F，并以电气设备F电连接至电源插头A。其工作原理是借由电源插头A将市电所提供之电源分别进入闸流体B、检测电路C后，由检测电路C检测输入电源之电流相角是否位于正压极或负压极的启动状态，再透过微处理器D操作控制电路E，以控制电路E触发闸流体B导通，而使闸流体B之电源流入电气设备F，使电气设备F连接至电源插头A形成循环，供电气设备F开启运作；若检测电路C未检测电源插头A输入正确相角之电流，则未经由微处理器D操作控制电路E，不会导通闸流体B，即使闸流体B内部之电源无法流通至电气设备F，则电气设备F即关闭不运作。

而该闸流体B(thryistor)大都采用硅控整流器SCR(Silicon ControlledRectifier)，进行纯电阻或轻微电感性负载适用的闸流体B(SCR)触发信号，在闸流体B之阳极闸脚B1、阴极闸脚B3二端之电压未超过顺向转态电压时，闸流体B(SCR)是无法导通的，需在电压超过顺向转态电压时，阳极闸脚B1、阴极闸脚B3二端之电压差会迅速变小，即可导通闸流体B，达到利用闸流体B之闸极闸脚B2由控制电路E触发，以进行顺向转态电压大小之控制，供阳极闸脚B1、阴极闸脚B3二端之电流单方向的导通，在负向电压时即无法导通。

闸流体B亦可利用三端触发式开关之闸流体B将二个互为反向之硅控整流器并联在一起，形成三端式电子组件，即可在负电压范围内导通，而可使用于交流电源之全波切换电路。

然上述调整控制方式，在实际使用时，仍存在诸多缺失与不便，

(1)调整器的线路系统繁琐、运作系统复杂，为利用侦测电路侦测输入电流之讯号相位，以进一步透过微处理D器操作控制电路触发闸流体B，为供闸流体B之阳极闸脚B1、阴极闸脚B3导通电流之作动，因此对于电气设备F的开、关切换动作控制，步骤流程较为繁复，则耗用电力之时间亦较长。

(2)触发闸流体B控制电流之导通，并使闸流体B内之瞬间电压升高，若控制电路E利用单一脉波可能无法触发闸流体B，而控制电路E如果以直流脉波触发闸流体B，则会较耗功率。

(3)闸流体B之闸极闸脚B2必须由控制电路E以强力电流或高电压触发，但闸极闸脚B2在强力负压触发时，容易受到破坏。

实用新型内容

本实用新型在于克服现有技术的不足，设计一种简单实用，通过导通或断路电源输入，从而调整负载单元切换、变化运作状态的负载运行调控装置。

为了实现上述技术目的，本实用新型包括如下技术特征：一种负载运行调控装置，至少包括电源供应单元、负载单元和控制模块；所述电源供应单元包括与外部预设电源电连接的电源输入部；电源输入部与负载单元电连接；所述控制模块设有输入侧，输入侧设有用于与负载单元电连接的输入侧第一接点，以及用于与电源供应单元电连接的输入侧第二接点；控制模块通过控制输入侧第一接点和输入侧第二接点间的导通、断开切换，控制负载单元运行状态的切换和/或变化。

本实用新型的第一种实施方案中，所述控制模块包括整流器、控制电路和振荡电路；整流器的输入侧为控制模块的输入侧，整流器的输出侧电连接于控制电路，控制电路连接用于驱动其传输讯号至整流器的振荡电路。

更进一步的，整流器的输出侧包括输出侧第一接点、输出侧第二接点；控制电路与整流器输出侧的输出侧第一接点、输出侧第二接点电连接，控制电路与振荡电路连接，并受振荡电路控制，控制整流器的输出侧第一接点、输出侧第二接点导通与否，触发整流器的输入侧的输入侧第一接点、输入侧第二接点形成导通、断开切换。

本实用新型的第二种实施方案中，所述控制模块包括整流器、控制电路和微处理器；整流器的输入侧为控制模块的输入侧，整流器还设有输出侧；整流器的输出侧电连接于控制电路，控制电路连接用于驱动其传输讯号至整流器的微处理器。

更进一步的，整流器的输出侧包括输出侧第一接点、输出侧第二接点；控制电路与整流器输出侧的输出侧第一接点、输出侧第二接点电连接，控制电路与微处理器连接，并受微处理器控制，控制整流器的输出侧第一接点、输出侧第二接点导通与否，触发整流器的输入侧的输入侧第一接点、输入侧第二接点形成导通、断开切换。

所述该控制电路为电平转换电路；所述整流器为桥式整流器、全波整流器或半波整流器；所述负载单元为电阻式负载、电感式负载、电容性负载。

与现有技术相比，本实用新型在实际使用时具有如下优点：

(1)通过该调控装置的控制模块以直流电，触发输入侧第一接点、第二接点，进而可调整负载单元的输入接点处，由电源输入部所输入之电流的导通或断路，达到调整负载单元2运作状态变化、切换之效果。

(2)调控装置的控制模块，系以直流电，或由微处理器驱动控制电路触发输入侧，调整负载单元2之电流导通与否，不致因电流不稳或产生高电压而破坏电路之布局。

(3)为可供负载单元的输出接点的电流由控制模块的输入侧第一接点、第二接点实现导通或断路，不致有高电流或高电压对控制模块造成损坏。

本实用新型针对电气产品的显示状态进行调整、控制，通过控制模块触发输入侧之第一接点、第二接点，以形成瞬间的导通或断路，则可供输入侧所电性连接之负载单元，其接收电源输入部所输入之电流受到控制、调整，进而使负载单元可调整运作状态切换、变化，避免了需要以高电流、高电压做驱动。

附图说明

图1为背景技术中调控装置的方块图；

图2为本实用新型的方块图；

图3为本实用新型实施例1的方块图；

图4为本实用新型输入电流的波形图；

图5为本实用新型输入电流在瞬间切换开关的波形图；

图6为本实用新型实施例2的方块图；

图7为本实用新型实施例2的微处理器输出信号的波形图。

具体实施方式

图2为本实用新型的方块图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型一种负载运行调控装置至少包括电源供应单元1、负载单元2、控制模块3，其中：该电源供应单元1设有电源输入部11，且电源输入部11一侧并延伸有复数电源接线12、13。该负载单元2包括输入接点21、输出接点22。控制模块3于输入侧312分别设有输入侧第一接点3121、输入侧第二接点3122。

上述各构件于组装时，系以电源供应单元1之电源输入部11电性连接于预设电源(如：市电、电瓶、交流电源供应器、直流电源供应器、交流电源发电机、直流电源发电机等)，且电源输入部11再以一侧电源接线12，电性连接于负载单元2之输入接点21，而由负载单元2以另侧之输出接点22，电性连接于控制模块3之输入侧312的输入侧第一接点3121，且输入侧312之第二接点3122，即再电性连接于电源输入部11之电源接线13，以控制模块3的输入侧312之输入侧第一接点3121、第二接点3122之瞬间开、关切换，控制负载单元2之瞬间运作或停止，并以瞬间切换开、关讯号时间的长、短，以控制电源输入之时间达到调控工作状态的目的。

如图2、3、4、5所示，分别为本实用新型的方块图、实施例1的方块图、输入电流之波形图、输入电流瞬间切换开关之波形图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型的控制模块3包括内含脉冲产生器的振荡电路30，通过振荡电路30以振荡频率(如：脉冲频率变化或占空比变化)，操控输入侧第一接点3121、输入侧第二接点3122与负载单元2、电源供应单元1间的电流导通、断路，并可进一步控制负载单元2的瞬间开关切换，则可以调整负载单元2瞬间开启、关闭之时间的长短，在负载单元2开启后瞬间断电，而在负载单元2信号完全停止运作之前，又瞬间予以开启，让负载单元2重新再运作，如此控制负载单元2的瞬间开关的切换，以调变电源供应单元1所输入的连续电源讯号波形(交流电源或直流电源)为呈间隔断续之电源讯号波形，以控制电源讯号波形断续之间隔时间长、短，并将开关切换的时间做控制、调整，即可藉由瞬间切换开关，达到节能省电之效果，并可调整负载单元2之运作状态。

如图5、6、7所示，系为本实用新型输入电流瞬间切换开关之波型图、实施例2的方块图、微处理器输出讯号之波形图，由图中所示可以清楚看出，本创作之控制模块3亦可为控制电路32，即利用整流器31(可为桥式整流器、全波整流器、半波整流器等各类型式之整流器31)之输入侧312，以输入侧第一接点3121电性连接于负载单元2之输出接点22、负载单元2之输入接点21则电性连接于一侧电源接线12、输入侧第二接点3122，再电性连接于电源供应单元1之另侧电源接线12，且整流器31之输出侧311，包括输出侧第一接点3111、输出侧第二接点3112则分别电性连接于控制电路32之讯号输出侧321，而控制电路32再电性连接于微处理器33，则由微处理器33驱动控制电路32，为以控制模块3之控制电路32控制整流器31之输出侧311，以输出侧第一接点3111、第二接点3112形成短路或通路，进而触发整流器31另侧之输入侧312，使输入侧第一接点3121、输入侧第二接点3122形成导通或断路，即可藉以调整电源供应单元1，由电源输入部11输入负载单2之电流(交流电源或直流电源)，在经由于桥式整流器31之输入侧312的第一接点3121、第二接点3122时，形成导通或断路，而可进一步调整负载单元2之运作状态的调整、变化(如：灯光之明暗亮度、瞬间开关、电风扇之转速快慢)，以组成本创作之调整装置。

而前述之电源供应单元1之电源输入部11，系可为电源插头可电性插接于外部预设电源(如：市电)，电源输入部11可以输入电源，而所输入的电源可为交流电源或直流电源，如：市电、交流电发电机、电瓶、直流发电机、交流电源供应器、直流电源供应器等；且负载单元2系可为电阻式负载(如：钨丝灯、LED灯、驱动装置等电气类产品)、电感式负载(如：电风扇、马达等电气类产品)、亦可为电容性负载(如：日光灯等电气类产品)，具有可调整运作状态之变化(如：明暗、强弱、速度快慢之切换)。

而控制电路32为微处理器33由讯号输出侧以低电压之直流电源驱动，并可为电平转换电路(Level Shift Circuit)。控制模块3的微处理器33(MCU)中可预先输入有控制程序，以可直接操控控制模块3的输入侧第一接点3121、第二接点3122导通与否，进而控制负载单元2之交流电源讯号，通过流经控制模块3的输入侧第一接点3121、第二接点3122之瞬间开、关切换，控制负载单元2之瞬间运作或停止，并以瞬间切换开、关讯号时间的长、短，以控制电源输入之时间达到节能省电之目的。

控制模块3的微处理器33，可利用直流电流(约20mA)驱动控制电路32，而微处理器33可依内部所预先输入之程序，而由控制电路32控制整流器31(可为桥式整流器、全波整流器、半波整流器等各类型式之整流器)输出侧第一接点3111、第二接点3112，在瞬间形成通路或短路之时间，进行预定切换时间长、短的控制，同时亦控制整流器31另侧之输入侧312，于输入侧第一接点3121、第二接点3122之瞬间切换开、关(如第3图所示)之间隔时间长、短，进而触发负载单元2由输入接点21所输入之电流，由输出接点22经由整流器31之输入侧312，于第一接点3121、第二接点3122处的瞬间导通或断路的时间长、短，为可供负载单元2之运作状态产生不同长、短时间的变化，即于负载单元2为电灯、桌灯或台灯时，可调整灯光明暗之亮度调整，而负载单元2若为电风扇时，则可调整扇叶转速之快慢。

而控制模块3之控制电路32，为受到微处理器33以低电流的驱动，不致产生过高电流、高电压，亦不致破坏控制模块3、控制电路32之各种电子零件，即可轻易的控制负载单元2瞬间输入电流之变化切换(电流之变化切换可大于60Hz，因瞬间开、关之闪烁为快于人体眼睛视觉暂存之时间，以供瞬间的电源讯号开、关切换不易被察觉)，达到更准确开关、切换调负载单元2运作状态变化(如灯光之明暗调整、电风扇之转速快慢调整等)，并可减少切换时间延迟过久而产生耗电的现象。

上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非因此局限本创作之专利范围，本实用新型为利用控制模块3(或由微处理器33予驱动控制电路32、各类型式之整流器31)触发输入侧312之第一接点3121、第二接点3122，俾可达到切换负载单元2由输入接点21所输入电源，由输出接点22经由控制模块3之输入侧312的第一接点3121、第二接点3122，而形成导通或断路之目的，以达到调整负载单元2的运作态变化、切换之效果，故举凡可达成前述效果之结构、装置皆应受本创作所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应包含于本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1、一种负载运行调控装置，至少包括电源供应单元(1)、负载单元(2)和控制模块(3)；其特征在于：

所述电源供应单元(1)包括与外部预设电源电连接的电源输入部(11)；电源输入部(11)与负载单元(2)电连接；

所述控制模块(3)设有输入侧(312)，输入侧(312)设有用于与负载单元(2)电连接的输入侧第一接点(3121)，以及用于与电源供应单元(1)电连接的输入侧第二接点(3122)；控制模块(3)通过控制输入侧第一接点(3121)和输入侧第二接点(3122)间的导通、断开切换，控制负载单元(2)运行状态的切换和/或变化。

2、根据权利要求1所述的负载运行调控装置，其特征在于所述控制模块(3)包括整流器(31)、控制电路(32)和振荡电路(30)；

整流器(31)的输入侧为控制模块(3)的输入侧(312)，整流器(31)的输出侧(311)电连接于控制电路(32)，控制电路(32)连接用于驱动其传输讯号至整流器(31)的振荡电路(30)。

3、根据权利要求2所述的负载运行调控装置，其特征在于整流器(31)的输出侧(311)包括输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)；控制电路(32)与整流器输出侧(311)的输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)电连接，控制电路(32)与振荡电路(30)连接，并受振荡电路(30)控制，控制整流器(31)的输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)导通与否，触发整流器的输入侧的输入侧第一接点(3121)、输入侧第二接点(3122)形成导通、断开切换。

4、根据权利要求1所述的负载运行调控装置，其特征在于所述控制模块(3)包括整流器(31)、控制电路(32)和微处理器(33)；

整流器(31)的输入侧为控制模块(3)的输入侧(312)，整流器(31)还设有输出侧(311)；整流器(31)的输出侧电连接于控制电路(32)，控制电路(32)连接用于驱动其传输讯号至整流器(31)的微处理器(33)。

5、根据权利要求4所述的负载运行调控装置，其特征在于整流器(31)的输出侧(311)包括输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)；控制电路(32)与整流器输出侧(311)的输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)电连接，控制电路(32)与微处理器(33)连接，并受微处理器(33)控制，控制整流器(31)的输出侧第一接点(3111)、输出侧第二接点(3112)导通与否，触发整流器的输入侧的输入侧第一接点(3121)、输入侧第二接点(3122)形成导通、断开切换。

6、根据权利要求2～5任一项所述的负载运行调控装置，其特征在于所述该控制电路(32)为电平转换电路。

7、根据权利要求2～5任一项所述的负载运行调控装置，其特征在于所述整流器(31)为桥式整流器、全波整流器或半波整流器。

8、根据权利要求2～5任一项所述的负载运行调控装置，其特征在于所述负载单元(2)为电阻式负载、电感式负载或电容性负载。

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