CN2204451Y - 开关式变阻器 - Google Patents

Abstract

一种开关式变阻器，用于电子控制线路中以取代 常规的炭膜滑键式电位器。由电脑领域常见的滑动 开关和三、四个等比级数阻值的电阻和装载上述两种 元件的印刷线路板组成。使用时，每拨一挡，通过短 路该组电阻的任意一个或多个，组成并联、串联、混联 电路而得到所需的阻值，由于在本开关中用触头取代 了炭膜滑键间的接触，使用寿命延长，而且通过使用 专用于印刷线路板的开关和电阻取代了旋转式炭膜 电位器，缩小了尺寸，简化了装配。

Description

本实用新型涉及一种电工器件，特别涉及调节台灯亮度的开关式变阻器。

现有的台灯调光装置有多种形式，诸如设计相应的电子线路，通过调节线路中的电容量、电感量，或者控制流过电路的电流等，借以达到调节灯光亮度。但这种线路多数都很复杂，有的甚至采用昂贵的″门″电路。线路复杂不仅带来成本增高，而且越是复杂，则出现故障的可能就越大，不便于推广使用，尤其不适于民用。

通常功率大于100W的便携式白炽灯，都会考虑装有调光器，以便在适当的时刻（例如暂时体息、睡觉、看电视……）能把室内的光度调小些，一则可节省能源，二则能营造和谐的气氛。目前使用的调光器大都采用图1所示的电子式的标准线路。

其中采用旋转式滑键碳膜电位器，通常具有相当大的尺寸（因为各种安全标准规定其功率不能小于1／8W）。这种电位器的缺点首先是寿命太短，没法和灯的寿命相配，只要炭膜磨损，或滑键的弹性变差，整盏灯就只能报废，其次是圆鼓形的身体加上一个圆桶形的旋钮，总的轴向尺寸就太大了，而且旋钮式开关和当前流行的电脑化器具上的开关不配套，十分不协调，第三是该种电位器其接线端子和印刷电路板没法直接配合，通常都要用接线连接这些端子和印刷电路板上的导体。第四是电位器从最底到最高之间变化的范围大大超过灯光调节的需要，实际使用时只需要该范围中的数点即够，因此，往往由零位开始往上旋转时，有一段距离是无实用价值的。

本实用新型的目的是提供一种开关式的变阻调光器，上述目的是以如下方式实现的，本实用新型的变阻器使用一个电脑上常用的滑动式开关，加上两、三个电阻（其总成本大大抵于原来的电位器）加上原来图1的标准线路本身的一块印刷线路板所组成，本实用新型的变阻器就装在这块印刷线路板上（原有接线当然要重新设计，但该线路板不会因此而增加成本），滑动开关原来就是设计成装在印刷线路板上的，其接线端片插入印刷线路板的孔中，一浴锡，所有焊接工作全部同时完成，另加的两、三个较大功率的电阻，（例如1／2W，这就大大超过炭膜电位器的1／8W）也是插在印刷线路板上，所有接线当然是利用印刷线路，只要想到这类开关的紧凑尺寸（长30mm，宽12mm，连开关的总高12mm，四个档位），就能理解比先有技术的电位器压缩了多少空间位置了，这四个档位是举例性的，一个是零位，即灯完全不亮（关）二、三、四是由暗至最亮的开灯位置，如果想把本实用新型用在其他场合而需要更多的档位，只要按每档5mm放长开关长度就行了，这种滑动开关有十多档是很普通的。

具有相同体积的滑动开关有种种不同的结构形式，为了方便举例，本实用新型将以双列脚（即双列固定触点）开关中最常见的两种形式为例，对本实用新型作较详细的说明。

附图简要说明如下：

图1，先有技术的调光器线路图；

图2，本实用新型第一实施例所使用的开关原理图；

图3，本实用新型第一实施例的电阻接线原理图；

图4，本实用新型第一实施例的实际接线图；

图5，本实用新型第二实施例所使用的开关原理图；

图6，本实用新型第二实施例的电阻接线原理图；

图7，本实用新型第二实施例的实际接线图；

图8，本实用新型第二实施例的调光器线路图；

先看图1，在这个先有技术线路图中，使用了一个带开关电位器，这种电位器的最大缺点是每次开灯关灯，滑键必须在炭膜上来回刮一次，使原来就是薄弱环节的调光元件更快磨损，所以后来有些设计把开关和电位器分开，但是炭膜滑键式电位器的固有缺点——功率小，滑键弹性会变小，炭膜刮薄，炭粉堆在死点造成阻值跳动等等，使得它总是整个线路中最早失效的元件。

图1中的A，B两点之间的电位器，其实就是一个可变电阻，在实际使用中只要有三个或以上的固定阻值电阻的变阻器就能有效地取代它，本实用新型的第一实施例就是从这个概念出发的。

再看图2，这种开关有两排触头，由一根滑杆依次接通两排触头中的一对触头。每个触头有它的一个接线片，也是排成两排。在印刷线路板上制有相应的两排插孔，以便让这两排接线片插入，插入后的接线片和印刷线路板上的导电片焊接。以上都是先有技术，任何熟悉电脑线路的人都熟悉这种结构。

接着再看图3，配合图2开关的电阻组是一组焊在印刷线路板上的串连电阻。电阻的选择和接线应采用如下步骤：电阻应先用可变电阻（如先有技术的电位器）和光度计按该灯欲具有的几种光度而实测出来，例如已知所需的四档阻值为RA，RB，RC和RD，则我们要找出这四档阻值彼此间的比例关系，例如最大阻值RA是最小阻值RD的的几倍？它们四个彼此间的级比，然后决定采用几个电阻和它们的具体值，在一般情况下，本实用新型第一实施例的电阻不会超过四个。

为了说明，现假定图3的R1是1Ω，R2是2Ω，R3是4Ω，R4是8Ω，即级比是2，当该组只使用R1和R2两个电阻时，利用第一实施例的装置可得到R1＋R2＝3Ω，R2＝2Ω和R1＝1Ω，其实际接线图见图4（A），在图4（A）中，滑杆处于最上一档，A，B直接经电阻组的1，3两点，使A，B之间具有最大阻值3Ω，当滑杆下降至第二个位置时，由于滑杆连接1，2两点，使R1短路，故A，B间的电阻为R2＝2Ω，当滑杆下降到第三个位置时，滑杆连接2，3点而短路R2，使AB点之间的电阻为R1＝1Ω。

明白了上述道理，再来看一下图4（B），图4（B）是R1，R2，R3三个电阻串联的实际接线图。第一档也是A，B直接经电阻组的全部电阻而得到最大阻值R1＋R2＋R3＝7Ω，第二档时，滑杆短路1Ω的R1，使A，B间阻值为6Ω，第三档时短路R2＝2Ω，使A，B间电阻为5Ω，第四档时短路R1＋R2＝3Ω而使A，B间为4Ω。第五档时短路R4＝4Ω而使A，B间为3Ω，第六档短接R1＋R4＝5Ω而使A，B间为2Ω，也即A，B间有2，3，4，5，6，7（Ω）六种顺序阻值。如把图4（B）中R1和R2相互调换位置，并重新按排接线，则可以把上述六种顺序阻值中的2Ω变为1Ω，总之利用第一实施例的开关，三个电阻能得到六种阻值，同样道理，如利用第一实施例的开关，四个电阻能得到15Ω以下的十种阻值，它们按四个电阻在串连组中的位置不同而异，例如，当四个电阻按R3，R2，R1，R4（即4Ω，2Ω，1Ω，8Ω）次序串联时，得到的顺序阻值是15，14，13，12，11，9，8，7，6，4（Ω）十个，当然，如果把A，B两点短路，则总阻值就是0。

在实际使用中往往只使用几个档位的开关，因此，只要改变级比和电阻在组中的排列次序，基本上能满足所需要的几个阻值。

现在说明本实用新型的第二个实施例，先看图5，在图5中表示的开关和图2不同的只是滑杆改为左右各一，这一对滑杆同步逐级向上拨动而短接每排的两个触点，该开关的其他特征和图2中所示的完全相同，也是专门设计配用于印刷线路板的，从图5和图2中可以看出两者的差别在于，图2是每档只连接左右一对触头，而图5是每档连接左右各边的一对触头，所以其复杂性就比图2高。因此，在图6中，其接线原理图和图3不同之处在于必须把电阻分成两列，其中的一列必须是一个，另一列则可以是一个或一个以上。各电阻也是按等比级数取植，在图6中，R1假如是1Ω，则当级比为2时，R2就是2Ω，R3就是4Ω，R4就是8Ω。现在来看图7，在图7中不再画出具体的接线，而是在开关的触头上标明该触头要连接电阻组的哪一点，在第Ⅰ位置时，开关的一个滑杆连接4，5两点，A，B间电阻为R1＋R2＋R3＋R4＝15Ω，第Ⅱ位置是在第一位置的基础上短路掉R1＝1Ω而得到A，B＝14Ω。位置Ⅲ时为15－2＝13Ω，Ⅳ为15－3＝12Ω，Ⅴ为两个滑杆之一连接电阻组的3，5两点而使A，B间为11Ω，Ⅵ时，在上一档的基础上短接1，2两点而使A，B为10Ω，Ⅶ时只须连接2，5两点而使A，B为9Ω，Ⅷ时只须连接1，5两点而得到8Ω，Ⅸ时只连接4，6而使A，B为7Ω，Ⅹ时在上一档基础上短路1，2而使A，B为6Ω。Ⅺ是在连接4，6的同时短路2，3而使A，B为5Ω。Ⅻ是连接4，6的同时短路1，3而使A，B为4Ω。XⅢ是直接3，6而使A，B为3Ω。XⅣ是在上一档的基础上短路1，2而使A，B为2Ω，XⅤ是直接连接2，6而使A，B为1Ω。XⅥ是在上一档的基础上连接1，3，使A，B为0.67Ω。

这样，四个电阻就能得到16个顺序的阻值，用三个电阻就能得到0.67，1，2，3，4，5，6，7（Ω）共八种顺序的阻值。用两个电阻就能得到0.67，1，2，3（Ω）共四种不同阻值。当然，以上都是在级比为2时，由1为基数开始的等比级数得出的示例性的数值，实际使用时可采用各种级比和起始值，由于第二实施例的电阻分为两排，所以在零位值时，A，B两端完全断开，使得SCR完全无激励电压，此时如把负载改接成图8中的位置，就能省去图1中的开关。

此外，特殊情况下也能利用XⅦ那样得到8.67Ω的混联值，也可以使1，6相连接而得到零值（图中未示）。

因此，本实用新型的效果是明显的：

1）用开关的触点接触取代了先有技术的炭膜滑键接触，从而大大延长了变阻环节的使用寿命，也即延长了整盏灯具的使用寿命。

2）缩小了变阻环节的尺寸，使电子调光器上所有另件都能直接装在印刷电路板上。

3）降低了另件及组装的成本。

4）成倍地提高了变阻环节的功率，由炭膜的1／8W可以提高到普通电阻的1W或更大，有利于通过各进口国的安全标准检查。

5）本实用新型第二实施例同时能发挥电子开关的功能，常规电位器做不到。

6）在商品灯的外型和控制部份的形式上提供了全新设计，增加了商品灯的竞争的能力。

Claims (5)

1、一种开关式变阻器，在一块印刷电路板上承载有开关，由电阻器R变阻电路部分、电容器C组成的串联支路与双向可控硅SCR组成的并联电路，并且变阻电路部分的一端和双向可控硅SCR的一端连接有双向三极管D3，其特征在于：所说的变阻电路部分为滑动式多档开关，它由种在印刷电路板上的两排触头和两个以上成等比级数的串联电阻组成，另有一根滑杆依次接通两排触头中的一对触头，改变接入电路的阻值，所述触头各有一接线片，也在印刷电路板上排成两排。

2、如权利要求1中所述的开关式变阻器，其特征为所述开关为双排触头中央滑杆式的，移动滑杆可变换连接的触头；所述两个以上电阻是以串联形式接在调光器的变阻回路中。

3、如权利要求1中所述的开关式变阻器，其特征为所述开关为双排触头两侧滑杆式的，一对滑杆为同步滑动，移动滑杆可顺次连接两排触头的两个触头；所述两个以上电阻分成不相连接的两列，一列只有一个，另一列有一个或多个，每列只有一端连接在调光器的变阻回路中；印刷板上的导电片将所述开关按予定程序使任一个或多个电阻串联、并联或混联成不同阻值，包括零值和无穷大值。

4、如权利要求3中所述的开关式变阻器，其特征在于使所述电阻组为无穷大值，整个调光器组成电子开关。

5、如权利要求1－4中所述的开关式变阻器，其特征为所述开关的档数少于所述两个以上电阻所能组合出的阻值组数。

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