CN2134732Y - 断电保护式开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于电器设备使用过程中，在电源 停电或电器设备自身停止使用时，自动关断电源的一 种保护电路。由于采用可控硅作为控制器件，避免了 用电磁式继电器作控制器件时，可靠性差、寿命短、容 量小及其自身有一定耗电的缺点。其主要技术特征 是采用了一次性触发电路及与此配合的滤波电路。 可以用于非间歇式工作的家用电器及其它电器，作为 具有断电保护作用的无触点开关。

Description

本实用新型是关于电器设备使用过程中，在电源停电或电器设备自身停止使用时，自动关断电源的一种保护电路。

用于遥控式彩色电视机上的遥控关断电源的电路是与本实用新型在功能方面相似的电路，此类电路用电磁式继电器作为控制器件。参见成都科技大学出版社于1991年3月出版的《电子报》1990年合订本第91页蒋永峰所著《改康艺遥控彩电电源暂停为全切断》一文。在该改进电路中，电磁式继电器的触点接在电视机的电源线路上，在电视机正常工作时，电磁式继电器有吸合电流而使触点吸合，电源得以接通；当有关机信号时，电磁式继电器无吸合电流，触点断开，使整机电源关断。此电路也具有在停电时关断电源的保护功能。因为停电也会使电磁式继电器无吸合电流，触点断开，来电时由于电源线路处于关断状态，电磁式继电器仍无吸合电流，触点保持断开状态，从而保护了电视机。由于触点接在电源线路上，所以需在触点的两端接一常开式按钮，作开启电视机之用，开启之后，此按钮即断开，从而形成上述功能。

此类技术方案所采用的电磁式继电器因有触点及机械部分，所以可靠性较差、寿命较短、控制容量也有限，且其本身也有一定的耗电量。

本实用新型采用了可控硅作控制器件。概括起来可控硅器件在通常情况下具有如下特性：1.无触发不导通，有触发才导通；2.触发导通后即使断开触发电路，可控硅仍保持导通；3.可控硅触发导通后，在断开其触发电路的情况下，只有在其上电压降到几乎为零或在其回路上无维持电流或回路电流小于其维持电流时，可控硅才关断。

另有一种可关断式可控硅，如在其控制极加正信号使其导通，则可另加一负信号使其关断，除此之外，其余特性与上述相同。

可控硅触发电路多是采用脉冲振荡电路，产生一定频率的脉冲波来触发和控制可控硅。

桥式整流电路及滤波电路通常用于把交流电变换为直流电的电源变换装置。可控硅的应用中多采用到桥式整流电路。

与本实用新型在电路构成方面相似的电路为可控硅调压、调速电路，此类电路由桥式整流电路、可控硅及其触发电路构成，可用于交流负载或直流负载。桥式整流电路、可控硅及交流负载或直流负载构成一回路，调节触发电路的脉冲频率，就可改变可控硅的控制角，从而实现调压、调速。在这一类电路中，是由触发电路不断地发出的触发脉冲使可控硅导通并接通负载电源的。

上述可控硅原理及应用参见天津科学技术出版社1982年11月出版，刘澈主编的《电子电路基础》第九章211页至225页。

本实用新型的目的在于避免上述使用电磁式继电器带来的缺点，利用可控硅的特性提供的一种保护电路。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的：由桥式整流电路（1）、可控硅（3）及受保护的负载构成一回路，将可控硅触发电路设计成为一次性触发电路，与此配合，在上述回路中的桥式整流电路（1）之后接入滤波电路，以使可控硅持续导通。

一次性触发电路就是仅在可控硅工作开始时将可控硅触发导通，而在可控硅导通后的工作过程中不再向可控硅控制极加触发信号的一种可控硅触发电路。这种一次性触发电路一般可用以下两种方式实现。

1.将可控硅触发导通后，断开可控硅控制极线路即触发电路的脉冲输出线路，使触发信号不能加到可控硅控制极上；

2.将可控硅触发导通后，断开触发电路的电源，使触发电路停止工作而无触发信号输出。

桥式整流电路（1）、滤波电路、可控硅（3）及交流负载或直流负载构成一回路。工作开始时，用一次性触发电路触发可控硅（3）导通，然后，利用滤波电路对桥式整流电路（1）后的有过零点的脉动直流电进行滤波，使其成为无过零点的直流电，以保证可控硅可靠地持续导通，从而接通交流负载或直流负载的电源，这时，本实用新型可在以下三种情况下达到关断保护的目的：

1.当电源停电时，可控硅（3）关断；

2.因负载停止工作而使回路无电流，此时，可控硅（3）因无维持电流而关断；

3.因负载的某一部分停止工作而使回路电流减小，而减小后的回路电流小于可控硅（3）的维持电流时，可控硅（3）关断。

另外，当所使用的可控硅（3）为可关断式可控硅时，如前所述，除可在上述三种情况下关断以外，还可以在其控制极加一负信号使其关断。

可控硅（3）关断后，即使电源停电后又来电，或电源一直有电，但因采用一次性触发电路，所以可控硅（3）在关断后无触发信号而保持关断状态，直到在需要时再次触发其导通。

滤波电路配合一次性触发电路所发挥的作用参考图3。当无滤波电路时，整流后的脉动直流电直接加在可控硅（3）上，可控硅（3）经一次性触发导通后将在脉动直流电的过零点关断，断开负载的电源，负载不能工作；有滤波电路时，可控硅（3）经一次性触发导通后因有持续电压而保持导通，接通负载的电源，使负载正常工作。

由上述可知，本实用新型采用的一次性触发电路是在工作开始时起触发可控硅导通的作用，采用的滤波电路是在工作过程中起维持可控硅导通的作用，它们在整个电路中所起的作用是互相补充、互相配合、缺一不可的。

桥式整流电路在本实用新型中的作用，与其在可控硅调压、调速电路中的作用一致，即电流的变换和连通作用。

由于可控硅无触点、耐压值高、电流容量大，与采用电磁式继电器的电路相比，本实用新型具有可靠性高、寿命长、控制容量大的优点。

图1是本实用新型应用于交流负载或直流负载时的方框示意图；

图2是本实用新型应用于遥控式彩色电视机时的电路图；

图3是本实用新型中桥式整流电路、滤波电路的电压波形图。

各图中除注明外，各符号分别为：

（1）桥式整流电路；（2）电感滤波器；（3）可控硅；（4）常开式按钮；（5）电阻；（6）电容；（7）双向触发管；（8）电阻；（9）桥式整流后的电压波形；（10）滤波后的电压波形。

如图2所示，为本实用新型用于遥控式彩色电视机的实例。图中桥式整流电路（1）、电感滤波器（2）、可控硅（3）及遥控式彩色电视机构成一回路，利用常开式按钮（4）构成如虚线框中所示的一次性触发电路。接上电源线，打开电视机的开关后，因可控硅（3）无触发信号而处于截止状态，所以回路中无电流，电视机不工作。当按一下常开式按钮（4），给可控硅（3）加触发信号后，可控硅（3）导通，回路中有电流，电视机开始工作，此时由电感滤波器（2）维持可控硅（3）的导通并接通电视机的电源，当：

1.电源停电时，可控硅（3）关断，而再次来电时，可控硅（3）无触发而保持关断，从而保护了电视机；

2.关闭电视机本身电源开关时，可控硅（3）无维持电流而关断；

3.遥控暂停时，因电视机主机部分关闭，仅遥控接收部分工作，当电视机遥控接收部分的工作电流小于所选用的可控硅（3）的维持电流时，则因回路电流小于可控硅（3）的维持电流而使可控硅（3）关断，实现遥控关断电源。

一次性触发电路可以采用常开式按钮或其它类似作用的器件构成，也可采用延时关断电路构成，这样，可有一个设定的短时间的延续，以方便和适应某些使用需要，但其效果与实质仍为一次性触发。

滤波电路可采用电感器、电容器等。当应用于交流负载时，应选用电感器作滤波器件。此时若用电容器作滤波器件，由于相对于滤波电路的负载是可控硅，可控硅导通后，其电阻很小，近似为短路，即等于电容器两端短路，不能实现滤波而使可控硅在过零点关断。所以用于交流负载时应选用电感器作滤波器件。当应用于直流负载，而直流负载如图（1）所示，接于滤波电路之后，则滤波电路的负载即为直流负载，此时，电容器有滤波作用，可以选用电容器作滤波器件。

滤波电路还可根据实际情况的需要采用其它电路，以使可控硅在工作时能持续导通为准。

除触发电路外，其余各元件在选用时，耐压值应大于所用电源电压的峰值，可流过的最大电流应大于负载的最大工作电流。可控硅可选用双向、单向及可关断式可控硅等。

整流电路一般情况下最好采用桥式整流电路，但也可根据实际情况采用全波整流和半波整流。

Claims (3)

1、一种关于在电源停电或电器设备自身停止使用时自动关断电源的断电保护式开关电路，由桥式整流电路、可控硅及受保护的负载构成一回路，其特征在于：可控硅触发电路为一次性触发电路，与此配合，使可控硅持续导通的电路为滤波电路，该滤波电路接于上述回路中桥式整流电路之后。

2、根据权利要求1所述的断电保护式开关电路，其特征在于：一次性触发电路是在普通的可控硅触发电路的电源线路中接入常开式按钮或延时关断电路所构成。

3、根据权利要求1所述的断电保护式开关电路，其特征在于：一次性触发电路是在普通的可控硅触发电路的脉冲输出线路中接入常开式按钮或延时关断电路所构成。

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