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經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 328412 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) 太琎明之背暑 本發明有闞於一混合型開闞•此開W含有與一電磁接觸 器的主接點並聯的半導體開闞元件•此開闞係用來切換馬 達負載或類似的東西，並在此轚磁接觴器啟動與切斷的短 時間之内使該半等體開闞元件動作。 這種類型的混合型開闞可確保在一機械接觸的接點間沒 有電弧產生，這種機械接觸是霣磁接觸器的主要接觸，係 用來致使半導體開翡元件在霣磁接觸器敢動與切斷之時使 激動電流等通輿闞閉。 圖14為一混合型開閭的霣路圏，舉例說明了一個由本申 請人所申請的一個專利應用之傳統裝置（日本未審査專利 刊物編號 Hei. 4-354374)。 在_14中，參考數字51表示一 a.c.電源供應器；52為一 經由一電磁接觸器53的主開闞53a速接到電源供應器51的 負載；53為一具有主開闞53a與一輔助常閉接點。53b的 轚磁接觸器；54為一與此電磁接觸器53的主開闞53a並聯 的雙向交流觸發三極fli(Triac)(—半導體開闞元件）；而 55為一與此轚磁接觸器53的輔助常閉接點53b串聯的一個 閘觭發電阻，其與此輔助常閉接點53 b的接點係接到此雙 向交流觸發三極體54的閘極G 。 在圆14中的混合式開闞中，當此電磁接觸器53處於切斷 狀態時，由於此輔助常閉接點53b是闞閉的且此閘極與陰 極間的電路被短路，所Μ此雙向交流觸發三極體54保持在 斷路狀態。在動作输入電壓信號對此電磁接觸器53的應用 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -^ί ^^1 1^1 HI ^ n 1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 上，由此電磁接觸器53開始動作，而一個在圖中沒有列舉 出來的可動鐵心會開始向一個固定的餓心移動，然後此輔 助常閉接點53會在主開闞53a闞閉之前被打開*賴Μ經由 閘觸發《阻55供應一個啟動信號給雙向交流觸發三極體 54的閘極G ，進而導通此雙向交流觸發三捶臃54。在此雙 向交流觸發三極體54被導通之後，若此霣磁接觸器53的主 開闞53a是關閉的，則大部份流過此雙向交流觸發三極腰 54的負載電流會經由這倨主開闞5 3a流到負載52，然後當 不再有動作输入電壓信號施加在轚磁接觸器53時，此主開 l»5 3a會被打開，這時候由於此啟動信號係烴由閛觸發電 阻55送到此雙向交流觸發三極體54的閘極G *所Μ此雙向 交流觸發三極體54會被導通，且流經此主開闞53 a的負載 電流會流經此雙向交流觸發三極體54。當此輔助常閉接點 53b在此轚磁接觸器53的主開闞53a被打開Μ後顢閉，則 在此雙向交流觸發三欏體54的閘欏與陰極間的霣路會被短 路，而原來施加在此閛棰G的啟動信號會被停止，以使得 此雙向交流觸發三極體5 4正當來自於a.c.轚源供應器51的 負載電流通過零點之時會被切斷。所Μ，當此電磁接觸器 53被啟動再切斷時*此雙向交流觸發三極體5 4會維持一短 時間的等通吠態，利用此來防止因為此主開闥5 3a的覼閉 與打開而導致電弧的產生。由於若此雙向交流觸發三槿腰 54維持一短時間的導通狀態足K使負載電流流通，則一種 具有一小電容足Μ維持一短時間導通的元件可拿來製作雙 向交流觴發三極體54使用。 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） nn n^i I ^ 1^1 1^1 n - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 Α7 Β7 3234ί2 五、發明説明（5) 利用如圓14所示之傳统裝置•由於此轄肋常閉53b在此 轚磁接觸器53導通時被打開，一個雖然為小的負載電流會 潦過此雙向交涑觸發三極體54的閛槿G 。為此理由，若此 鼋磁接觸器53的主開闞53a發生了一個故陣的接觸，則此 負載電流會被施加在閛極G而使雙向交流觸發三極體54導 通，造成所有的負載電流流過此雙向交流觸發三極體54。 由於如前所述那種具有一小電容足Μ維持一短時間導通的 元件可拿來製作雙向交流觸發三極體54使用，若因為主開 闥5 3a的故陣接觸而使得此負載霣流繼鑛流通，則會有热 產生的危險，而造成熱崩潰。為了避免在雙向交流觸發三 極體54的熱崩潰，人們盡可能地使用一大電容的元件製作 雙向交流觸發三極«54，然而，在這棰情況下•必須提供 一種冷卻材料以在負載電流速鑛流過雙向交流觸發三極體 54時作為散熱之用。這種大型雙向交流觭發三極體5 4除了 具有會造成該元件本身昂貴的事實Μ外，由於需要冷卻材 料，使得埴種混合型開闞具有變得昂貴且體積大的缺點。 假若除了主接點53a的故障接觸Μ外，此輔助常閉接點 53b也發生一個故障接觴，則由於此負載轚流會不斷地供 給此變向交流觸發三極體54的閘極G ，所Μ仍然會遣遇到 前述那些缺點。 此外，當此負載52的開與闞在一高頻率下動作*則此混 合型開闞，特別是這個雙向交流觸發三極體54，會頻繁地 進行導通的動作。為此理由，產生於此雙向交流觸發三極 體54中的轚能會增加，且所產生的總熱量會變大，所Μ發 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------'1裝------訂-----f線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4·) 生在小竃容雙向交流觸發三極體54中的熱崩潰也會在此產 生0 再者，至於此電磁接觸器，若此動作_入罨壓信號的霣 壓值在一規定值或較高之值，則會有足夠的引力產生於此 固定嫌心與可動鐵心之間，而發生完整的放動動作。另一 方面，若動作输入電壓信號的電壓值低於規定值，則一低 於指定電壓值的動作输入電壓信號被施加，而在此固定鐵 心與可動嫌心間沒有足夠的引力產生，使得可動嫌心的吸 引與釋放之動作重覆進行，结果此主開闞5 3a與此電磁接 觸器的輔助常閉接點53b重覆地被接通與切斷，使得雙向 交流觸發三極體54被頻繁地進行導通的動作。同樣在這個 例子中，發生在小電容雙向交流觸發三極體中的熱崩潰也 會產生。 琎明埔蓉 撺此，本發明的目的之一在提供一棰不昂貴的混合型開 闞，這種混合型開闞可作成輕巧型的，而即使當故障接觸 發生在此主開闞中或此電磁接觸器的輔助常閉接點中，這 種混合型開闞可避免半導體開闞元件的熱崩潰，且在這種 混合型開闞中，一小電容半導體開闞元件可提供給這個Μ 高頻率作開與闞之動作的電磁接觸器使用，是Μ克眼了上 述傳統裝置之缺點。 為達成上述之目的，根據本發明的一項第一特點，一種 混合型開關含有某些半導體開闞元件與一電磁接觸器的主 開藺並聯，並搭配Μ使這些半導體開翮元件在此電磁接觸 -7- 本紙張度適用中國國家標準（CNS ) Α4^洛（210X297公釐） I ' —裝 訂 { 線 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 器啟動與切斷時動作一小段時間•這種混合型開闢包括： 一控制區域用Μ偵測一輔助常閉接點信號的下降緣與一動 作输入竃壓信號的下降緣，並用來在每一次偵測的時間點 输出一單擊脈街，用以提供一敢動脈衝給這些半導體開闥 元件。 根據本發明的一項第二特點，一種混合型開闞含有某些 半等體闢關元件與一電磁接觸器的主開闞並聯’並搭配以 使這些半導體開關元件在此霉磁接觸器啟動與切斷時動作 一小段時間，這種混合型開Μ包括：一控制區域用Μ偵测 一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信號的下 降緣，並用來在每一次偵澜的時間點输出一單擊脈街，用 Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開闞元件；Κ及一電壓監 視電路用來監視此雷磁接觸器之主開關的一個端點間轚懕 或是一個負載側的交互相位電壓，Μ確定此主開闞的故陣 接觸或這些半導體開闞元件的故陣導通，此控制區域可利 用此電壓監視電路的输出避免输出此單擊脈衝或切斷此電 磁接觸器的一個動作線圈。 堪有，根據本發明的一項第三特點，一種混合型開關含 有某些半導體関闞元件與一電磁接觸器的主開闞並聯，並 搭配Μ使這些半導體開闢元件在此電磁接觸器啟動與切斷 時動作一小段時間*這種混合型開闞包括：一控制區域用 Μ偵測一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作輸入轚壓信 號的下降緣，並用來在每一次偵測的時間點输出一單擊脈 衝，用以提供一敢動脈衝給瑄些半専體開關元件，此控制 -8- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 11 I - -I I - - - —^1 ^ · - -· —^^1 ^1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 區域含有一計時器，此計時器會啟動一個預定時限的時序 動作，並利用此單擊脈衡的输出發送出一個输出’且一旦 此預定時限的時序動作完成時即停止此鎗出’當此計時器 正在發送此_出時，此單擊脈衝的输出會被禁止送出。 再者，根據本發明的一項第四特點，一種混合型開W含 有某些半導體開闞元件與一電磁接觸器的主開關並職，並 搭配Μ使這些半導體開闞元件在此電磁接觸器啟動與切斷 時動作一小段時間，瑄種混合型開閫包括：一控制區域用 Μ偵測一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作轆入霉壓信 號的下降緣，並用來在每一次偵測的時間點输出一單擊脈 衝，用Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開關元件；Κ及一 输入雷壓偵测電路用來在此動作输入電壓信號的電壓等於 或超過一動作電壓或是此電磁接觸器傳商的電壓時發送出 一個输出，其中此控制區域在產生此蝓入偵测電路的输出 之條件下才發送出該單擊脈衝。 再者，根據本發明的一項第五特點，一種混合型開闞含 有某些半導體開闞元件與一電磁接觸器的主開闞並聯，並 搭配Μ使這些半導體開闞元件在此電磁接觸器啟動與切斷 時動作一小段時間，這種混合型開闞包括：一控制區域用 Μ偵测一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信 號的下降緣，並用來在每一次偵測的時間點输出一單擊脈 衝，用Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開闞元件，其中此 控制區域偵測該動作输入電壓信號的上升緣，在此上升緣 後*偵测此輔助常閉接點信號的下降緣之存在與否，並在 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --------{ I裝------訂-----f 線 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 沒有偵剷到此輔助常閉接點信號的下降緣時抑制此單擊脈 衝的输出。 根據本發明的第一特點，一輔助常閉接點信號的下降緣 及此動作轤入霣壓信號下降緣被偵測，且一單擊脈衝在每 一次偵測的時間點被输出，用以提供一故動R衝給這些半 導體開闞元件。结果，即使此輔助常閉接點或是此電磁接 觸器的主開闞發生一個故障接觸，這些半導體開闞元件僅 會在由此單擊脈衝所指定的時段内被激勵，所Μ埴些半導 體開瞄元件不會遭受到热崩潰。 根據本發明的第二特點，除了第一特點之结構以外，一 電壓監視電路被提供用來監視此轚磁接觸器之主開鼷的一 個端點間電壓或是一個負載側的交互相位電壓，以確定此 主開闞的故陣接觸或這些半導體開闞元件的故障導通，且 對這些半導體開關元件的單擊脈衝之输出會被此電颳監視 電路的输出所抑制，或是此電磁接觸器的一個動作線圈會 被此電壓監視電路的输出切斷。即使這個主開關在導通這 些半導體開闞元件之後進行了一次闞閉的動作，若此主開 藺發生了 一個故陣接觴，則此單擊脈衝的输出會被抑制， 這是利用输出此單擊脈衝後在出現於主開闞的端點間偵拥I 一個電壓，或是利用偵測此負載側的交互相位電壓變為0 。這使得此單擊脈衝的時間寬度變窄並縮短了這些半導體 開關元件的激勵遇期，因而減少了這些半導體開關元件2 熱的產生。堪有，若這些半導體開闞元件發生故障導通* 則在偵測到於此單擊脈衝输出期間有一電壓出現在主開關 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） { —裝—-----訂-----f 線 m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 i、發明説明（8 ) 的端點之間時，此電磁接觸器的動作線圈會被切斷，因而 釋放此電磁接觸器。 根據本發明的第三特點，除了第一特點之结構κ外，堪 提供一計時器，此計時器會啟動一個預定時限的時序動作 ，並利用此單擊脈衡的输出發送出一個输出，且一旦此預 定時限的時序動作完成時即停止此输出，當此計時器正在 發送此输出時，此單擊脈衝的檐出會被禁止送出。結果· 即使此電磁接觸器遭受到頻繁的開關控制，此單擊脈衝不 會在此計時器的時限内被输出，所Μ這些半導雅元件之熱 的產生可減少。 根據本發明的第四特點，除了第一特點之结構Μ外，堪 提供一输入霉壓偵測電路，用來在此動作输入轚壓信號的 電壓等於或超過一動作電壓或是此電磁接觸器傳回的電應 時發送出一個输出，而此控制區域在產生此蝓入偵测電路 的输出之條件下才發送出該單擊脈衝。结果，在此動作_ 入電壓信號的電壓值低於預定值的情況下，這些半導體開 闞元件不會進行導通的動作*所以這些半導體開闞元件不 會因為反覆的導通動作而遭受到热崩潰。 根據本發明的第五特點，除了第一特點之结構Μ外，此 控制區域堪在此動作输入電壓信號的上升緣產生之後偵測 此輔助常閉接點信號的下降緣之存在與否。據此，若此輔 助常閉接點發生一個故障接觸，則此輔肋常閉接點信號中 的下降緣不會出現，所Μ此輔助常閉接點的故陣接觸被偵 测到，而此單擊脈衡被禁止输出。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐} ml in 一 —裝 訂 ^線 Μ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 i、發明説明（9 ) Μ示之鮪fe銳明 圖1為一方塊圓，表示根據本發明的一個實施例之混合 型開闞的架構； 國2為一電路圖，表示在圓1中所示的一涸單擊脈衝產 生單元之架構； 圓3 A-3C為用來解釋圖1所示之混合型開闞的動作之某 些必要部份的波形圔*其中圔3 A為正常動作期間某些必要 部份的波形圖，國3B為在一輔助常閉接點的故障接觸期間 某些必要部份的波形圖，圜3C為在一主開《的故障接觸期 間某些必要部份的波形圖； 圖4為一電路圖，舉例說明一具有一種與圖1所示不同 之單擊脈衝產生單元的實施例； 鬮5A及5B為用來解釋圖4中所示之實施例的動作之某些 必要部份的波形圖，其中圔5 A為正常動作期間某些必要部 份的波形圖，而圖5B為在一主接點的故陣接觸期間某些必 要部份的波形圖。 國6為此單擊脈衝產生單元的一種電路麵，舉例說明一 棰不同於圖1所示之實施例； 圖7為用來解釋圖6所示之實施例的動作之某些必要部 份的波形圖； 圖8為一方塊圖，表示仍根據本發明的另一種賁雎例之 混合型開闞的架構； 圖9A-9C為用來解釋圖8所示之實腌例的動作之某些必 要部份的波形圖，其中圖9 A為正常動作期間某些必要部份 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧) •裝. 訂 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 _ B7_五、發明説明（1(3) 的波形圖，圖9B為在一主接點的故障接觸期間某些必要部 份的波形圖，而圖9C為主電路元件單元中的閘流管（開闞 元件）在故陣導通期間某些必要部份的波形圖。 圖10為一方塊圈，舉例說明根據本發明的再一種實施例 之混合型開闞的架構； 圖11為用來解釋圓10中所示之賁施例的動作之某些必要 部份的波形圖； 圖12為一方瑰圖，表示仍根據本發明的再一種實施例之 混合型開關的架構； 圖13A及13B為用來解釋圖12中所示之實施例的動作之某 些必要部份的波形圖，其中園13A為正常動作期間某些必 要部份的波形圖，而圖13B為在此輔助常閉接點的故障接 觸期間某些必要部份的波形圖； 圖14舉例說明一傳統裝置的一個混合型開關之電路圖。 齩住管倫例夕榀沭 本發明之實施例將由此參考附園來描述。 圖1舉例說明本發明的一個實施例之混合型開闞的方塊 圖0 在國1中，參考數字1表示一電磁接觸器°此電磁接觸 器1 K備有一主開_la，此主開闞的一端連接到三相 a.c.電源供應器的端點R, S,及T ，而另一蝙連接到負載 端點U, V及W*此電磁接觸器堪S備一輔肋常閉接點lb與 主開關la相姐合。數字10表示一用來控制稍後將描述的半 導體開闞元件之控制區域*施加到此控制區域1〇的動作輸 -13- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 328412 五、發明説明（11 ) 入端點^與〗2為一動作输入電壓信號，此動作输入電壓信 號係與此轚磁接觸器1的一涸電磁線圈（未示）並聯並加諸 到此電磁線圏之上。此電磁接觸器1的輔助常閉接點lb與 控制區域10的輔助開闌输入端點13與1«相接。此控制區域 10包含：一連接到動作输入端點“與12的整流/平滑轚路 11; 一输入電壓偵测轚路12用來偵測此整流/平滑電路 11的输出電壓是電磁接觸器1啟動期間是否已達到一指定 值，或是用來偵測其在停止Μ後所傳回的霉壓*此输入電 壓偵澜電路12在當此整流/平滑電路11的输出電壓達到指 定值時會配合Μ_出一高電位的信號S1(由此開始，此高 電位信號將ΜΗ信號來表示），而當此整流/平滑電路11的 榆出電臞未達指定值時，則會输出一低電位信號（由此開 始，此低電位信號將ML信號來表示）；一連接到输入端 點13與14的指示電路13，此指示電路13對應此輔助常閉接 點lb的關閉與打開狀態Μ配合输出（S2) L信號與Η信號； 一單擊脈衝產生單元14用來根據由指示電路13與输入電歷 偵測電路12的信號输出一單擊脈衝信號S3; —含有光耦合 器ΡΗΤ1，ΡΗΤ2與ΡΗΤ3的起動電路15，由單擊脈衝產生單元 14所產生的單擊脈衝係供應給此起動電路15; Κ及主電路 元件單元，其中每一單元均含有半導體開闞元件，即在此 實施例中之兩個反向並聯的閘流管1^¥1與ΤΗΥ2。此起動電 路15含有對應此三相a.c.電源供應器的光耦合器ΡΗΤ1供應 給R相位，光耦合器PHT2供應給S相位，Μ及光耦合器 ΡΗΤ3供應給Τ相位。此主電路元件單元16係由3個提供給 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） !11_—1( —裝— 訂 I I 線 * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l2 ) R相位、S相位及T相位的主電路元件單元所組成，這三 個單元分別埋接於三相a.c.電源供應器纗點R、S、τ與負 載端點ϋ、V、W之間。由於每一相位的架構均完全相同， 所Μ拿提供給R相位的主電路元件單元來說明。在主電路 元件單元16中，此反相並脚的阐流管1^丫1與1'(1¥2之對向端 點分別連接到三相電源供應器的端點R與負載端點（]，一 個由電阻R1與電容C的串聯電路Μ及一個稱之為Z RAP(商 檷）的非嫌性元件Z所姐成的雜訊濾波器與此閘流管 1^¥1及THY2的兩個對向端點相通，一個由逆流保護二極體 D2與電阻R3所姐成的並聯電路連接在閛流管]'(1¥1的閛極與 陰極之間，而一個由逆流保護二極體D1與電阻R2所姐成的 並聯電路連接在閘流管THY2的閛極與陰極之間，此逆流保 護二極體D1與D2的地極分別連接到起動電路15之光耦合器 PHT1的兩個光雙向交流觸發三槿體输出端點。附帶一提， 雖然例中所示之閘流管為半導體開闞元件*例如雙向交流 觸發三極體這種半導體元件也可用來取代閘流管。 圃2所示為圖1中之單擊脈衝產生單元14的電路画，在 圈2中，由指示電路13而來之常閉接點信號S2的反相信號 _入到一單擊脈衝產生電路141 ，而當此常閉接點信號 S2由Η降為L時，也就是當此輔助常閉接點16由闢閉狀態 變為打開吠態時，此單擊脈衝產生電路141會输出一時間 寬度為ta的單擊脈衝。在這期間，對應此動作输入電壓信 號的動作信號S1输入到單擊脈衝產生電路142 ，而當此動 作信號S1由Η降為L時，也就是當此動作输入電壓信號已 -15- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） f 丨裝------訂----丄.線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7____ 五、發明説明（) 由導通狀態變為切斷狀態時，此單擊脈衝產生電路142會 输出一時間寬度為tb的單擊赈衡。此單擊贓衝產生霣路 141的输出連同動作信號S1输入到一AND電路AND1，當此 AHD罨路AND1的AND狀態保持不變，也就是當開闞信號 S2的反相信號由Η (輔助常閉接黏lb處於W閉吠態）變到L( _助常閉接點lb處於打開狀態），而此動作信號S1為Η ， 且此時間寬度為ta的單擊脈街已被諭出，則此AND狀態保 持不變，且此時間寬度為ta的單擊脈街信號S3經由OR電路 0R1输出到啟動電路15。當時間寬度為tb的犟擊臟街由單 擊脈衝產生轚路142输出時，此時間宽度為tb的單擊脈衡 S3經由OR電路0R1轤出到啟動電路15。 換句話說，在電磁接觸器1啟動的時候，當此動作信號 S1(對應此動作输入電颳信號）處於導通狀態時，且當此輔 助常閉接點lb已由醑閉狀態變為打開狀態時，此AND轚路 AN D1的AND狀態會維持不變，而信號S3被输出。這時*在 霉磁接觸器1停止的時候·當此動作信號S1已由導通變為 切醣時，此信號33被_出。 接下來，根據圖1中之實施例的動作將參考圈3的波形 園來描述。在圔3中，S1表示输入電壓偵測罨路12的输出 ;S2表示常閉接點信號，用來指示輔助常閉接點lb的導通 與切斷狀態；la表示主開闞信號，用來表示電磁接觸器1 的主開闞la之導通與切斷的狀態；S3表示由單擊脈街產生 單元14而來的输出信號；THY表示每一倨主電路元件單元 16之閛流管THY1與THY2的動作信號；而I表示負載轚流。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------(丨裝------訂----丄 線 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部令央標準局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明説明（14 ) 圖3 A為各種元件在正常動作期間的波形國’圖3B為在輔助 常閉接點的故障接觸期間各種元件的波形圔’而圖3C為在 主開闞的故陣接觸期間各種元件的波形圖。附帶一提*在 圖3B與3C所示之故障接觸期間的波形圖中，其所使用的時 間間隔較之相對於圄3 A所示之正常動作期間的波形圖之時 間間隔為長，此係為了方便瞭解之用。 首先，在圖3A中所示之正常動作期間，動作输入鼋壓信 號被送到控制區域10的動作输入端點且我們假設 由输入電壓偵测鼋路12所输出的输出信號S1在當動作输入 電壓信號已達一指定值時會在時間tl被導通，在此同時* 一電壓被送到電磁接觸器1的電磁線圈，造成可動磁心被 固定磁心所吸引。接下來，若假設輔助常閉接點lb在主開 關la關閉之前於時間12被打開，由於此動作_入電壓信號 S1是導通的，且輔助常閉接點lb變為打開吠態，即輔助常 閉接點的信號由導通降為切斷狀態，則時間寬度為ta的單 擊脈衝S3由單擊脈衝產生單元14_出。若一啟動信號利用 此單擊脈衝S3經由啟動電路15送到主®路元件單元16的閘 流管，則這些閘流管會被導通，Μ容許一負載電流經由這 些閘流管送到負載去，若電磁接觸器1的主開闞la在時間 七3是關閉的，則此負載電流會流過主開闞la，主電路元件 單元16的那些閘流管會在時間t2到時間t3的一小段時間 tai内被導通，然後再被切斷。由單擊脈衝產生單元14在 時間t2所输出的單擊脈衝經過一段時間ta後被切斷，所Μ ，在電磁接觸器1的啟動期間，當主電路元件單元16的閘 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 S2S412 A7 B7__五、發明説明（15 ) 流管被導通一小段時間Μ激勵此負載Μ後，此轚磁接觸器 的主開闞la是關閉的，因而將負載電流的流向由閘流管轉 變為主開闞la。 在電磁接觸器1啟動Μ後，若此動作输入電懕信號在時 間“被切斷，則時間寬度為tb的單擊_衝S3會由單擊脈衝 產生單元14轤出。利用這個由單擊脈衝單元14而來的單擊 脈衝，此啟動信號由啟動電路15被送到主電路元件單元 16的閘流管•用來將這些閘流管設定為一可等電的狀態。 然而，由於此轚磁接觸器1的主開闞la是導通的，所Μ這 些閘流管不會立刻被導通，在此時•當此電磁接觸器1的 主開闞la在時間“時被切斷，則此主電路元件單元16的阐 流管會被導通，因而將負載電流的流向由主開闞la轉變為 閘流管。若單擊脈衝產生單元14在時間t4所输出的單擊脈 衝若在時間開始的一段時間tbM後被切斷•則主電路元 件單元16的閘流管會在三相a.c.電源供應器的a.c.電流最 後通過零點的時候被切斷。因此，在電磁接觴器1被切斷 期間，此負載電流會被主電路元件單元16的閘流管切斷， 其中埴些閘流管在時間〖5到的一小段時間tbiR被導通 〇 下一步，參考圖3B中所示之波形圖，其中针對此輔助常 閉接點lb發生一故障接觸之情形的動作將會予以描述。 在這種情況下，即使動作输入霣壓信號S1在時間h。被 输入，且一電壓被送到此電磁接觸器1的電磁嫌圈K促使 可動锇心被固定鐵心所吸引，由於這個故陣接觸的緣故， -1 8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 此輔助常閉接點lb仍保持在切斷的狀態，而因為這原因， 單擊脈衝沒有由單撃脈衝產生單元14输出，且放動信號並 沒有由啟動電路15送到主電路元件單元16的閛流管，所Μ 這些閛流管並未被等通而維持在切斷的狀態。在時間t10 之動作输入電壓信號S1的應用Μ後，此霣磁接觸器1在時 間時將主開RilaW閉，Μ鑲負載轚流流通，然後當動 作输入電壓信號S1在時間被切斷，且此動作输入電壓 信號S1由導通降為切斷狀態時，此時間寬度為tb的單擊脈 衝由單擊脈衝產生單元14输出，藉Μ將這些閜流管設定為 一可導通的狀態。在動作输入電壓信號S1被切斷以後，若 主開闞la在時間時被切斷，刖此負載罨流的流向由主 開闥la轉變到閘流管並流過這些閘流管。當單擊鼷衝S3在 時間t12開始的一段時間tbK後被切斷，則當三相a.c.電 源供應器的a.c.電流通過零點之時，這些閛流管會被切斷 ，這些閘流管接著從主開闞la被切斷的時間t13到時間 t14這段期間被短暫地導通，所Μ，在輔助常閉接點lb發 生一故障接觸的例子中，這些閘流管並沒有在電磁接觸器 1被導通，而這些閘流管僅在此電磁接觴器1的啟動期間 被切斷時才被導通一短間，因此這些閘流管不會造成崩潰 Ο 下一步，參考圖3C中所示之波形圖，其中針對主開闞 la發生一故陣接觸之情形的動作將會予Μ描述。 在這種情況下，在此動作输入電壓信號S1於時間t1B被 输入，且一電壓被送到此電磁接《器1的電磁線圈Μ促使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） --------f丨裝------訂-----f .線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17 ) 可動鐵心被固定嫌心所吸引Μ後，在輔肋常閉接點lb上的 信號於時間tie由導通降為切斷狀態，结果*時間寬度為 ta的單擊脈衝由單擊脈衝產生單元输出，且一啟動信號經 由啟動電路15送到主電路元件單元16的閘流管•因而將這 些閘流管導通。由於這些閘流管被導通，此負載電流便開 始流通，然而由於經過由時間開始的單擊脈衝S3之時 間週期taK後，這些閘流管在a.c.電流最後於通過零 點的時候被切斷，所Μ此負載電流僅在這些閘流管導通的 期間（其時間寬度為ta3)流通。另一方面，當動作输入電 壓信號S1在時間tle被切斷時*此時間寬度為tb的單擊赈 衝會從單擊脈衝產生單元14输出*使得這些閘流管被導通 ，以允許負載電流流通。在埴段由時間t18開始的單擊脈 衝S3之時間週期tb過去Μ後，這些閘流管在a.c.電流通遇 零點之時間tls的時候被切斷，其结果造成負載電流被切 斷，且此負載電流僅在這些閘流管導通的期間（其時間寬 度為tb3>流通，所Μ，在主開闢發生一故障接觸的例子 中，在此電磁接觸器1放動與切斷的時候，主電路元件單 元16的這些閘流管會被導通一小段時間Μ允許負載鼋流流 通。然而由於當此負載電流流通的時間遇期是短暫的，這 些對應的閛流管不會埠成熱崩潰。 在晒1所示之實施例中，單擊脈衝的時間寬度ta與tb為 啟動主電路元件單元16的閘流管THY1與THY2之所需，其必 需滿足下列條件：1)(用來放動的單擊脈衝之時間寬度）>( 主開闞la的動作時間）-(轜助常閉接點lb的動作時間）* -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^1 m ·ϋ i An 1^1 -^1 ^ 1^1 a^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) 且2)(用來切斷的單擊脈衝之時間寬度tb)>(輔助常閉接 點lb的回復時間）。因此，在正常動作時，在輔助常閉接 點lb的故障接觸期間以及在主開闞la的故障接觸期間，每 —個閘流管THY1與THY2之導通時間長度會變成Μ下的情形 :首先，（a)在正常動作時，1)(用來放動之每一個Μ流 管的導通時間長度）=(主開闞la的動作時間）-(輔助常閉 接點lb的動作時間），且2)(用來切斷之每一個閘流管的 導通時間長度tbd忘[(輔助常閉接點lb的回復時間）-( 主開闞la的回後時間）]+ (1/2個a.c.電源供應器的週期 )。（b)在輔助常閉接點lb的故障接觸期間，1)(用來敗動 之每一個閛流管的導通時間長度ta2)=0，且2)(用來切斷 之每一個閘流管的導通時間長度tb2)忘[(單擊脈衝的時間 寬度）-(主開翮la的回復時間）]+ (1/2個a.c.電源供應器 的週期）。（<:)在主開闖la的故陣接觸期間，1)(用來啟動 之每一個閘流管的導通時間長度ta3) έ (單擊脈衝的時間 寬度ta) + (l/2個a.c.電源供應器的遇期），且2>(用來切斷 之每一個閘流管的導通時間長度tb3)忘（單擊脈衝的時間 寬度）+ ( 1/2個a.c.電源供應器的遇期）。由（a)到（c)， 用來啟動之每一個閘流管的導通時間長度變成使其 tai<ta3 ，而用來切斷之每一個閘流管的等通時間長度變 成其tbi < tb2 < tb3 ;因此，一種含有電容而能夠經得 起激_長達ta3或1^3的半導體元件必須被選擇來作為阐 流管之用，通常，由於ta<tb的R8係不變，故ta3<tb3 ， 所Μ —種含有電容而能夠經得起激動長達tb3的半導體元 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） --------f I裝------訂-----Γ 線 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_i、發明説明（19 ) 件被壤擇來作為閘流管。 由於上述之理由*為了讓該半導體元件作成輕小型的· 只要讓每一個閜流管在電磁接觸1切斷時候的導通時間長 度tb變短即可夠用。現在參考圖4 ，其中針對譲每一個阐 流管的導通時間長度比圖1所示的實施例短之實施例將會 予以描述。圖4為一電路圖，舉例說明一實施例，其中之 單擊脈衝產生單元14與圖1及2所示的不同，而由於其他 的架構與圖1中所示完全相同，與其相闞的描述將省略。 圖4所示之實施例與圖2所示之賁豳例的差異有：單擊 脈衝產生電路141之输出連同動作信號51被输入至AND電 路AND1，當此AND電路AND1的AND狀態維持不變，即當常 閉接點信號S2的反相信號由H(輔助常閉接點lb處於關閉狀 態）變為L(輔助常閉接點lb處於打開狀態）時，這時候動 作信號S1為Η 。而時間寬度為ta的單擊脈街已被输出， AND的狀態維持不變*且時間寬度為ta的單擊脈街信號經 由OR電路0R1输出。此單擊脈衝產生電路142的输出，連 同一個經由一反相器IN將常閉接點信號S2的反相信號再反 相所得到的信號输入到一 AND電路AHD2，當AHD電路 AND2的AND狀態維持不變，即當常閉接點信號S2的反相信 號為L(輔助常閉接點lb處於打開狀態）而時間寬度為tb的 單擊脈衝已被輸出時，此AND狀態維持不變，且時間寬度 為tb的單擊脈衝經由OR竃路0R1输出。此〇R電路0R1的被 出，連同一個經由一反相器IN將常閉接點信號S2的反相信 號再反相所得到的信號输入到一 AND罨路AN D3，此單擊脈 -22- --------Γ丨裝------訂-----f ·線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 32^412 A7 ___B7_ 五、發明説明（2〇 ) 衝信號S3由此AHD電路AND3_出到啟動電路15。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據此實施例之動作將參考圖5A及5B中所示之動作波形 圖來描述。圖5A表示正常動作期間的波形圖*而圖5B表示 在主開闢的故障接觸期間之波形圖。首先，在圖5A所示之 正常動作期間，當動作输入電壓信號S1在電磁接觸器1啟 動之時•於一時間t21被供應Μ後，此輔肋常閉接點lb上 的信號在一時間t22由導通狀態降為切斷狀態，接著時間 寬度為ta的單擊脈衡由單擊脈衝產生電路141输出*而其 Η信號係經由AND電路AND1與OR轚路0R1送到AND電路 AND3的另一個输入端點。由於這個經由反相器IN將輔助常 閉接點lb的反相信號（L信號）再反相所得到的Η信號被送 到此AND電路AND3的一個输入端點，此時間寬度為ta的單 擊脈衝便由此AND電路AND3输出，使得這些閘流管被導通 ，而允許負載電流流通。當電磁接觸器1的主開關la導通 時，此負載電流流經主開關，使得每一個閘流管在時間 t23被切斷，而每一個閘流管的激勵週期變為tai。。當此 動作輸入電壓信號在一時間被切斷時，則時間寬度為 tb的單擊脈衝會由圖4所示之單擊脈衝產生電路142输出 。由於此輔肋常閉接點lb處於打開狀態而反相器1N的输出 為H，所Μ此AND電路AND2被導通，且此Η信號經由OR電 路0R1被送到AND電路AND3的另一個输入端點。由於由反 相器IN而來的Η信號被送到AND電路AND3的一個输入端點 ，故此AND電路AND3導通，而時間寬度為tb的單擊脈衝掖 檐出，以將這些閘流管設定為可導通的狀態。接著，當主 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（210x297公釐） B7 五、發明説明（21) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 開關la在時間t2B時打開，這些閘流管會被導通K允許負 載電流流通。當輔助常閉接點lb在時間t2e接著關閉以後 ，圖4所示之反相器IN的输入會變為Η ，而其输出變為L ，使得AND電路AND3不導通，而單擊脈衝tbW _出在時間 t2e被切斷。在單擊脈衝於時間t2e被切»Μ後，當 a.c.電流通過零點時，這些閘流管便在時間t27被切斷， 而其激勵週期變為。。接下來，如圖5B所示在主開藺 la的故陣接觸期間，在動作输入電壓信號S1於時間t28被 供應Μ後，輔助常閉接點lb上的信號在時間t2e時由導通 吠態降為切斷狀態，於是時間宽度為ta的單擊脈衝Μ在正 常動作同樣的方式由單擊脈衝產生電路141輸出*而這些 閘流管被導通Μ允許負載電流流通。在時間寬度為ta的單 擊脈衝被切斷Μ後*當a.c.電流最後通過零點時，這些閘 流管接著被切斷。在此同時，當動作输入電壓信號於時間 t3〇時被切斷，此時間寬度為tb的單擊脈衝便產生，且這 些閘流管被導通以允許負載電流流通。當輔助常閉接點 lb在時間t31被關閉時，圖4中所示之AND電路AND3不導 通，所Μ此單擊脈衝被切斷。然後在時間t32 ，當此第一 個a.c.電流接著通過零點時，這些閘流管會被切斷，而截 止負載電流。在瑄種狀況下，每一個閘流管的激勵週期變 為tb2〇。所Μ，在圖4所示之實施例中，在電磁接觸器1 被切斷時，每一個閘流管的導通時間長度變為由單擊脈衝 的導通時間到第一個a.c.電流在輔助常閉接點lb闞閉後通 過零點時的週期。由於這樣，將每一個閘流管的導通時間 -24 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（22 ) 長度變短是有可能的，此有別於圖2中所示之實施例，其 每一個閘流管的導通時間長度是由單擊脈衝的時間寬度來 決定。 圖6舉例說明一種實施例，其中該單擊脈衝產生單元 14與圖1及2中所示的不同，而其他的架構與園1所示的 完全相同。圖6所示之實施例與囫1及2所示之實施例的 不同點有：除了圃1所示之單擊脈衝產生單元14M外，提 供了一振盪霉路19，且此振通電路19與單擊脈衡產生單元 14的輸出被输人到一 AMD電路AHD5M得到一個AND的結果 。圖6所示之雷路圖的動作表示在圖7中，如圖7所示， 此單擊脈衝產生單元14的输出0P與振盪霉路19的输出0S作 AND的動作後所得之起動命令SO變成一棰斷續的脈衝信號 ’所以啟動信號SO能夠滅少電路元件所產生的熱量並能減 少功率損耗。由於此電磁接觸器1在起動與切斷之時的動 作與圈1中所示完全相同*故對其描述將省略。 圖8為一混合型開闞的方塊圖，舉例說明本發明的另一 種實施例。零件部份或部位與圖1中所示完全相同者將以 相同的參考數字來表示，且對其之描述將省略。圖8所示 之實施例與圖1所示之實施例的不同點有：一連接到電磁 接觸器1之主開闞la的兩個對向端點之電壓監視電路17, 此電壓監視電路17係提供Μ偵測主開闞上之端點間的電壓 ，而其输出係输入至單擊脈衝產生單元14，用Κ獲取動作 •输入電壓信號S1與由指示電路13而來用Μ指示輔助常閉接 點lb之吠態的常閉接點信號S2之AND结果。堪有，此電應 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------{ I裝------訂-----f .線 秦 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 B7 ^— --- ---- __ i、發明説明（25 ) 監視電路17之输出被输入至一個未在圖示中表示的電磁接 觴器1之驅動電路，用來切斷此電磁接觸器1的動作線圈 。此賁施例的動作將參考圖9所示的波形圖來描述。在圔 9中，S1表示輸入電壓偵测電路12的輸出；S2表示常閉接 點信號；la表示主開闞信號；THY表示主電路元件單元 16之閜流管THY1與THY2的動作信號；而V表示此電颳監視 電路17的一個端點間電壓監視输出。圖9A為正常動作期間 各部份的波形圖，圖9B為在輔助常閉接點的故陣接觸期間 各部份的波形圖，而圆9C為在主電路元件單元的故障導通 期間各部份的波形圖。 首先，在圖9A所示之正常動作期間，當動作输入轚壓信 號S1在時間t41被導通時，此輔肋常閉接點lb在時間t42 被闢閉*且時間寬度為ta的單擊R衝由單擊脈衝產生單元 14输出，使得主電路元件單元16的閛流管被導通* K允許 負載電流流通。當主電路元件單元16的這些閘流管被導通 Μ後，主開闞la的端點間電壓即跟著變為0 ，使得端點間 電壓監視输出V被設在導通的狀態。然後，主開闞la在時 間t43被闞閉•但由於主開關la之端點間電壓因此也變為 〇 ，所Μ此端點間電壓監視输出V繼績保持在導通狀態。 當此動作输入電壓信號S1在時間被切斷時，主開闞 la在時間t4S被切斷，且主竃路元件單元16的閘流管被導 通，當輔助常閉接點lb在時間被闞閉•而主電路元件 單元16的這些閘流管被切斷時，此端點間電壓監視输出V 被設成切斷的狀態。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） mu n ϋ n 裝 —II 訂— — — 線 t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（24 ) 接下來，在圃9B所示之主開闞的故陣接觭期間，當時間 寬度為ta的單擊脈衝在時間t4e被输出而導通主電路元件 單元16的閘流管*且此單擊脈衝在時間t4e消失時，若此 主開關la發生了 一個故障接觸•則一電壓會在主開闞la的 端點間產生，當這個主開闞la的端點間所產生之電壓在單 擊脈衝输出以後被電壓監視電路17偵測到，此電壓監視電 路17會Μ其端點間電懕監視输出V為切斷之狀態送出一個 输出禁止命令給單擊脈衝產生單元14，Μ禁止單擊脈衝在 該時間點Μ後输出，並防止這些閘流管被啟動。藉由這種 架構之採用，在主開闞la的故障接觸期間，在此動作输入 電壓信號的應用後，當這些閛流管被一開始的單擊脈衝僅 導通一次Μ後*禁止此單擊脈衝的输出是有可能的，所Μ 此單擊脈衝的時間寬度ta可設定為使之ta = tb = 0 ，因此， 每一個閘流管可作成具有小電容值的。我們須注意到，雖 然對電壓監視電路17所給之描述是指安排來監視主開關 la的端點間電壓•此電壓監視電路17也可K監視此主開關 la之負載側上的線電壓。 再者，在圓9C所示之主電路元件單元16的故障等通期間 ，由於即使時間寬度為ta的單擊脈衝在時間t53被输出， 主電路元件單元16的閘流管也不會被等通，一電壓會直到 主開關la在時間tB4導通時才會在主開關la的端點間產生 *當產生於主開闞la端點間的電壓在單擊脈衝正要被输出 時被電壓監視電路17偵測到，此電懕監視電路17會以其端 點間罨壓監視输出為切斷之狀態输出一切斷的命令給一個 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） I. I ^^1 «^^1 —^1 II ( I ! I m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（25 ) 圖示中未表示出來的電磁接觴器1之驅動電路，K將此霉 磁接觸器1的動作線圈切斷並釋放之。 接下來，本發明的另一種實施例將參考画10來描述。在 圖10中，只有與本發明在圈1所示之實施例不同的特點才 表示出來，且由於其他的架檐與圓1所示完全相同，故其 描述將省略。本發明在圖10中所示之實雎例與圖1所示之 實施例的不同點有：單擊脈衝產生單元14的输出0P係用來 當作一 AKD電路AND4的输入，同時並输入到一計時器電路 18，而此計時器電路18的一儸檐出TM是用來當作AND電路 AND4的另一倨輸入，肽計時器電路18的時間極限被設定為 大於單擊脈衝的時間寬度。在豳10中所示之實施例的動作 將參考圖11所示之波形圖來描述。在此動作轤入電壓信號 S1於圖11所示的時間te〇時被提供Μ打開這個未示於圖中 的輔助常閉接點Μ後，此單擊脈衝在時間tei時被输出， 然後由於這個將針時器電路18的L信號反相所得之Η信號 被送到此AND電路AND4的另一個输入端點，一放動信號便 由此AND竃路AN D4输出到那些閘流管。當此單擊脈衝在時 間被切斷時，此計時器電路18的输入會由等通狀態降 為切斷狀態，因而使計時器電路18開始計時的動作。當計 時器電路18的输出TM變為Η ，則此AND電路AND4的输入變 為L ，使得此AND電路AHD4不導通，造成送到每一個閘流 管的啟動信號S0消失。在計時器電路18的計時動作期間， 由於此AND電路AND4的另一個输入為L ，此計時器電路 18繼績維持在不導通的狀態。在經過一段此計時器電路 -2 8 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -------f丨裝------訂-----r -線 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本覓) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（26 ) 18的時間極限tfflM後，一時間極限信號由此計時器罨路 18輸出，因而將AND電路AND4設定成一不導通的狀態。所 Μ ·在圔10所示的實施例中，所提供之配置是為了讓計時 器電路18在單擊脈衝的下降緣時間放動計時動作，而在這 段期間放動信號S0沒有被送到每一個閘流管。因此，即使 高頻的開闞動作Μ這種將電磁接觸器1在一段比此計時器 電路的時間極限tm堪短的時間區間内作開與闞的方式來實 行，這些閛流管不會因此而導通。其結論，根據每一個阐 流管的热電容來設定計時器電路18的時間極限，則這種方 法可能可Μ用來防止這些閘流管的熱崩滇。 本發明的另一種實施例在圖1中所示的轤入電壓偵測電 路中，在圖1所示的實拖例中*若供應動作轤入罨壓信號 的電源供應器是穩定的，則不需要此输入電壓偵測電路 12;然而，若供應動作输入電壓信號的電源供應器是不穩 定的，則此输入電壓偵測電路12被提供，且所提供之配置 是為了在動作输入電壓信號等於或超過此動作電歷或是電 磁接觸器1的回復電壓時，利用此榆入電臞偵測電路12來 提供一输出。利用這種架構的採用，則當動作输入電壓信 號的轚壓值來達一足Κ吸引電磁接觸器1的可動磁心到固 定磁心去的指定值時，防止可動鐵心沒有確實被固定鐵心 所吸引，Μ及防止因為可動鐵心反覆的吸引與釋放而使輔 助常閉接點的切斷動作重覆進行，造成這些閘流管發生頻 繁的導通一切斷動作而引起這些閘流管的熱崩潰，防止Μ 上埴些現象的發生是有可能的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (—裝------訂-----^ ,線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裂 A7 B7 ___ 五、發明説明（27 ) 圖12再一次表示另一種使用與國4中所示不同的單擊脈 街產生單元14之實施例，且其他的架構與圖1中所示完全 相同。圖12所示之賁施例與圖4所示實施例的不同點在其 提供一 b接點開/闞偵测鼋路143 ，其中動作信號S1，常 閉接點信號S2的反相信號，與反相器IH的轤出係输入到此 b接點開/闞偵測電路143 ，而此b接點開/闞偵测電路 143的鎗出信號S4被械人到AND電路AUDI與AND2的艙入端 點。在輔助常閉接點lb的正常動作期間，由於輔肋常閉接 點信號S2在動作信號S1被導通後被切斷，此b接點開/闞 偵測電路143根撺此常閉接點信號在動作信號S1導通期間 是否被切斷來指示是否有一故陣接觭發生在輔助常閉接點 lb中。此b接點開/闖偵測電路143 Μ —種自我維持狀態 (self-hod ling)的電路來儲存偵測的结果，並在故障接觸 時，输出一切斷信號^示不正常動作。這個自我維持狀態 電路係為反相器IN的输出之上升緣所重置。 這個實施例的動作將參考圖13A與13B中之波形圖的動 作來描述。圖13A表示正常動作期間的波形圖，而圖13B 表示在輔助常閉接點lb的故障接觸期間之波形圖。首先， 在圖13A所示的正常動作期間，由於其動作類似圖5A中所 示的動作，故將只描述其差異。當動作信號S1在時間 被導通時，此b接點開/關偵測電路143的输出S4被導通 ，而當常閉接點信號S2在時間t7e被導通時，此b接點開 /闞偵測電路143的输出S4被切斷，所以b接點開/闢偵 測電路143的输出S4在正常動作期間不會影響AND電路 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------f II------IT-----f .線' m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（28 ) AND1與AHD2的動作。接下來，在輔助常閉接點lb的故障接 觸期間，由於b接點開/闞偵測電路143的输出S4是切斷 的，所M AND電路AND1與AND2的AND狀態不會保持住，结 果使得單擊臟衝信號的输出S3被停止。據此，即使動作输 入信號S1在時間被導通，時間寬度為ta的單擊脈衝 S3也不會被输出，所以主電路元件單元16的閘流管不會被 導通。 在圖1及4所示之實施例中，若輔助常閉接點lb發生了一 個故障接觸，則在電磁接觸器1啟動時，由於常閉接點信 號S2是切斷的，此時間寬度為ta的單擊脈街S3沒有被输出 ;然而在切斷時，由於時間寬度為tb的單擊脈衝S3有被输 出，故主電路元件單元16的閘流管被導通。據此，若有產 生高頻的開與闞，則在切斷期間處於導通狀態的闸流管之 功率消耗會變大，故有造成斷線意外的危險。然而，這種 意外可利用提供此實施例中之b接點開/闞偵測電路143 來避免。另外，輔助常閉接點的故障接觸則各別來處理。 如上所述，根據本發明的第一特點，一棰混合型開闥含 有某些半導體開闞元件與一電磁接觸器的主開翮並聯，並 搭配Μ使這些半導體開關元件在此電磁接觸器啟動與切斷 時動作一小段時間，此混合型開關包括：一控制區域用Μ 偵測一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信號 的下降緣，並用來在每一次偵測的時間點输入一單擊脈衝 ，用以提供一啟動脈衝給這些半導體開關元件。因此，由 於啟動信號僅在單擊脈衝的週期内送給這些半導體開闞元 -31- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —^ϋ In m^i mff^ n m Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3234ί2 Α7 Β7 五、發明説明（29 ) 件，即使此霣磁接觸器的主開關或輔助常閉接點發生了一 個故障接觸，這些半等體開闞元件僅在一小段時間内被激 勵。所Μ，一棰不昂貴的混合型開關使其即使讓這些半導 體開關元件的電容含有小電容也不會使此混合型開闥發生 熱崩瀆，這棰方式是有可能的。 根據本發明的第二特點，一種混合型開闞含有某些半導 體開闞元件與一罨磁接觸器的主開闞並聯，並搭配以使這 些半導體開闞元件在此電磁接觸器啟動與切斷時動作一小 段時間，這種混合型開闞包括：一控制區域用以偵澜一輔 助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信號的下降緣 ，並用來在每一次偵拥的時間點输出一單擊脈街，用Μ提 供一啟動脈衝給這些半導體開闞元件；Μ及一電壓監視電 路用來監視此電磁接觸器之主開關的一個端點間電壓或是 一個負載側的交互相位電壓，以確定此主開闞的故障接觸 或這些半導體開闞元件的故陣導通，此控制區域可利用此 電壓監視電路的输出避免輸出此單擊脈衝或切斷此電磁接 觸器的一個動作線圈。據此，在電磁接觸器的主開關經歷 一個故障接觴時，這些半導體開關元件的激勵被禁止，所 Μ使用這種甚至於其熱電容小於第一特點之结構的半導體 開關元件是有可能的，在另一方面，在這些半導體開關元 件是有可能的，在另一方面，在這些半導體開闞元件經歷 障接觴時，則此電磁接觸器的動作線圈被切斷，因而釋 放了上此電磁接觸器。 再者•根據本發明的第三特點，一棰混合型開關含有某 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） { 丨裝------訂-----^ ·線 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ______B7 五、發明説明（5〇 ) 些半導體開闞元件與一鼋磁接觸器的主開鼷並聪，並搭配 Μ使這些半導體開關元件在此霣磁接觴器啟動與切斷時動 作一小段時間，這種混合型開闞包括：一控制區域用Μ偵 澜一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信號的 下降緣，並用來在每一次偵拥的時間點檐出一單擊脈街， 用Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開關元件，此控制匾域 含有一計時器，此計時器會啟動一個預定時限的時序動作 *並利用此單擊脈衝的輸出發送出一個输出，且一旦此預 定時限的時序動作完成時即停止此輸出*當此計時器正在 發送此输出時，此單擊脈衝的轤出會被禁止送出。像這樣 ，即使此電磁接觸器在一高頻下作開》的切換，由於這些 半導體開闞元件不會因為這種作用而被激勵，所Μ此特點 有一棰優點就是此半導體開闞元件的熱電容可以使之含有 小電容值。 再者，根據本發明的第四特點，一種混合型開關含有某 些半導體關闞元件與一電磁接觸器的主開醐並聯，並搭配 Μ使這些半導體開闞元件在此電磁接觸器放動與切斷時動 作一小段時間，這種混合型開關包括：一控制區域用以偵 測一輔助常閉接點信號的下降緣與一動作输入電壓信號的 下降緣，並用來在每一次偵測的時間點输出一單擊脈衝， 用Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開關元件；Μ及一輸入 電壓偵測電路用來在此動作输入電壓信號的電壓等於或超 過一動作電壓或是此電磁接觸器傳回的電壓時發送出一届 输出，其中此控制區域在產生此輸入偵測電路的输出之條 -33- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） Α7 Β7 五、發明説明（Η ) 件下才發送出該單擊脈衡。據此，當此動作轤入電壓信號 的電懕值低於一預定值時，則有可能可Μ排除一種狀況， 這種狀況就是電磁接觭器的主開翡會顔動且半導體開朋元 件被頻繁地激勵。所Μ此特點有一種儍點就是半導體開闞 元件的熱電容可Μ使之含有小電容值。 再者，根據本發明的第五特點，一種混合型開關含有某 些半導體開關元件與一電磁接觸器的主開關並聯，並搭配 Μ使逋些半導體開闞元件在此電磁接觸器啟動與切斷時動 作一小段時間，這種混合型開《包括：一控制區域用Μ偵 測一輔肋常閉接點信號的下降緣與一動作檐入霍壓信號的 下降緣，並用來在每一次偵測的時間點輪出一單擊脈衝， 用Μ提供一啟動脈衝給這些半導體開闞元件，其中此控制 區域偵澜該動作鎗入電壓信號的上升緣，在此上升緣後， 偵测此輔助常閉接點信號的下降緣之存在與否，並在沒有 偵拥到此輔助常閉接點信號的下降緣時抑制此單擊脈衝的 输出。結果，若在此霣磁接觸器的輔助常閉接點中發生了 —涸故障接觸，此單擊脈衡的输出會被制止，所Μ有可能 可Μ避免造成這些半導體開闞元件特別是在高頻開閾動作 時之傷害。

訂-----^ *線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種混合型開關，包含有： 一含有一主接點與一輔助常閉接點的電磁接觸器； 一個與此主開顒並聯的半導體開關元件；Μ及 一控制區域用來在此電磁接觸器被牖閉與打開時，提 供這個半導體開關元件一短時間的導通吠態，該控制區 域包括： 用來偵測一輔助接點信號的下降緣與一操作输入電 壓信號的下降緣之裝置，其中該輔肋接點信號是用來 指示此輔助常閉接點的一涸開/闞之狀態；Μ及 在 ^測到此輔助接點信號的下降緣或此操作輸入電壓信 號的下降緣時，用來產生一單擊脈街當作一啟動脈衝 給此半導體開闞元件的裝置。 2. 根據申請專利範圍第1項的混合型開闞，其中在此輔助 接點信號的下降緣與此操作输入電颳信號的下降緣所產 生之單擊脈衡具有不同的寬度。 3. 根據申請專利範圍第1項的混合型開闞*其中在此操作 输入電壓信號的下降緣所產生之單擊脈衝因應此輔助接 點信號的上升緣而產生電位降。 4. 根據申請專利範画第1項的混合型開關，其中該控制區 域進一步包括一振盪器，且其中之單擊脈衝與此振璗器 的輸出係被作AND動作來產生此放動脈衝。 5. 根據申請專利範画第1項的混合型開關，其中該控制區 域進一步包括一電壓監視電路，用來監視此電磁接觸器 的主接點之端點間電壓或一負載側的交互相位電壓，用 -3 5 _ 本紙張尺度適用中國菌家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^ A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 來判斷此主接點的故障接觸與此半導體開關元件的故障 導通，且其中該控制區域根據此電壓監視電路的输出來 制止此單擊脈衝的输出或切斷此電磁接觸器的一個動作 線圈。 6. 根據申請專利範圍第1項的混合型開闞*其中該控制區 域進一步包括一計時器，用來產生對應此單擊脈衝之输 出的一個預定時間的输出，其中該控制區域在計時器產 生輸出時禁止另一單擊脈波输出。 7. 根據申請專利範圍第1項的混合型開關，其中該控制區 域進一步包括一输入電壓偵測電路，用來在此操作输入 電壓信號等於或大於此電磁接觸器的一個操作電壓或回 復電壓時產生一輸出，且其中該控制區域只有在此输入 電壓偵測電路產生此输出的時候才產生此單擊脈衡。 8. 根據申請專利範圍第1項的混合型開鼷*其中該控制區 域偵測此操作输入電壓信號的上升緣，然後判斷此輔助 接點信號之下降緣是否存在，且其中若此輔助接點信號 的下降緣不存在，該控制區域會制止此單擊脈衝的输出 丨 I I 冬 I ―― I I I 訂 I I I I I I、 'm (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -36- 本紙張尺度適用中國·國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）