CN2070060U - 全保护电子开关 - Google Patents

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CN2070060U
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邱双安
胥汉平
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Yancheng Teachers University
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Abstract

本装置属于电子技术领域。目前常见的电子开 关的最大弱点是自身安全性较差。本装置利用简单 形式的电路对电子开关进行全面保护，即使出现过载 或负载短路等故障，开关也不会损坏，并且由于在出 现过载或负载短路故摩时，开关能立即自动切断，从 而保证了负载故障不会进一步扩大。

Description

所建议的全保护电子延时开关，适用于各种须要自动延时控制的用电器，比如用于控制走廊、楼道照明灯；所建议的全保护电子自锁式开关，适用于对起动安全性要求较高的用电器，比如用作电视机的电源开关。本发明属于电子技术领域。
现有的机械延时开关，其缺点是结构较复杂、体积较大、延时时间不易在较大范围内调整。采用继电器作主回路开关元件的各种开关，存在继电器结构复杂的缺点。目前采用可控硅（SCR）等电子元件作主回路开关元件的各种电子开关，其主要缺点是自身安全性较差，即在出现过载、负载短路或异常高压故障现象时，电子式开关比机械式开关或继电器式开关更容易损坏。
本发明的任务在于设计一种新的电子开关，这种开关具有很好的安全性，即使出现过载、负载短路等故障现象，开关也不会损坏。
本发明所建议的全保护电子延时开关用接成桥式整流形式的二极管和功率效效应管（MOSFET）作主回路开关元件，另外还包含延时电路、倒相放大电路、正反馈电路、限流电路、限时启动电路和启动电流限制电路。延时电路可以采用简单R、C并联放大电路。倒相放大电路可以用一只硅晶体三极管组成。正反馈电路保证功率场效应管的快速切换，即快速地从饱和导通状态突变为截止状态，或从截止状态突变为饱和导通状态，限流电路由接在功率场效应管源极（S极）的电阻、电感和反馈元件组成，它限制功率场效应管饱和导通时主回路电流的最大值（称为最大通态电流）。限时启动电路主要由一只电容器和一只启动按钮组成，当轻触启动按钮时，如负载无异常故障出现，就可以快速启动用电器，如果出现过载或负载短路故障现象，电路将不能启动，启动电路也将在短时间内失去作用。启动电流限制电路限制启动电流，它使得功率场效应管在从截止到导通状态变化时，其漏极电流逐渐增大，即使得漏极电压越高时，启动电流越小，漏极电压越降低时，启动电流越增大，从而保证功率场效应管的管耗不致过大。
如果除去全保护电子延时开关中的延时电路，增加一只“停止”按钮，就得到全保护电子自锁开关，可以用来代替目前常用的各种自锁式开关，比如用作电视机的电源开关。这样做的好处在于当出现过载或负载短路故障时，电路不能被启动，负载电路故障不会进一步扩大，开关自身也不会损坏。全保护电子自锁开关还可以用于电路的限流供电。
必要时还可以加入过压保护电路。过压保护可以用一只双向保护二极管或其他压敏元件，简单地与电子开关并联联接就可以了。如果功率场效应管耐压足够高，可以不接过压保护电路。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图一是实现本发明的一种全保护电子延时开关原理电路图。
附图二是实现本发明的一种电子自锁开关原理电路图。
参看图一。A、B接点右边部分是全保护电子延时开关。二极管D1、D2、D3、D4和功率场效应管T1是串接在主回路中的开关元件。延时电路主要由C2、R2组成。硅晶体三极管T2组成倒相放大电路。从T1的漏极经D5、R5、D10等元件引入正反馈。L1和R7是串接在T1源极的反馈元件，并通过D9将反馈信号引入T2的基极，这一路负反馈限制T1的通态电流。C3和AN1组成限时启动电路，当轻触AN1时，C3被接地，T2瞬时退出饱和区，如果负载正常，T1突变为导通状态，如果负载过重或短路，T1的漏极电压U0将不能降低或不能充份降低，C3很快被充电，启动电路失效。R4限制启动电流，T1的漏极电压越高，启动电流越小，启动电流比最大通态电流小。
参看附图二。附图二电路把R1接到负载左侧，并增加了一只“停止”按钮AN2，这样，电子延时开关就变成了电子自锁开关。
如须接入过压保护元件，可把过压保护元件并接在A、B接线端。
由于限制了启动电流、启动时间、限制了导通电流，并在电路中采用正反馈技术，使得本发明－全保护电子延时开关和全保护电子自锁开关的安全得到保障，并且可以防止负载的短路故障、过载故障进一步扩大。

Claims (5)

1、包含延时电路的全保护电子延时开关或不包含延时电路的全保护电子自锁开关，其特征是主回路中的主要开关元件是一只功率场效应管[T1]，并且包含倒相放大电路、正反馈电路、限流电路、限时启动电路和启动电流限制电路。
2、根据权利要求1所述的电子开关，其特征是所说的正反馈从功率场效应管［T1］的漏极（D极）引出。
3、根据权利要求2所述的电子开关，其特征是所说的限流电路包括接在功率场效应管源极（S极）的电阻［R7］和电感［L1］，以及反馈元件［D9］等元件，其中［R7］的阻值或［L1］的电感值可以为零，但［R7］和［L1］不能同时为零。
4、根据权利要求3所述的电子开关，其特征是由一只电容［C3］限制了启动时间。
5、按权利要求1或4所规定的电子开关，其特征是所说的启动电流限制电路限制启动电流，使得启动电流比最大通态电流为小。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101135718B (zh) * 2007-09-10 2010-06-02 中兴通讯股份有限公司 一种驱动器电路

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PB01 Publication
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