專利名稱：無電弧安全自動功率開關的制作方法
技術領域：
本發明的“無電弧安全自動功率開關”是涉及用于機械控制型微波爐和各種電器的新型電力開關裝置，用以代替現有的各種電機、電器的機械觸點開關。
從微波爐故障的情況看，定時器的機械觸點功率開關，大都會出現電弧燒壞機械觸點的故障。原因是功率開關觸點通過電流很大，通斷時電弧也很大，烹調一次食品，功率開關頻頻通斷許多次，電弧極容易燒壞觸點，于是觸點氧化不通電，不氧化的觸點或結死不能斷開(這種情況最危險，往往發生火災)，電弧放電也干擾其他電器，此外機械觸點功率開關還有其他問題1.是每次開通時都有兩至三倍的浪涌電流，經常燒斷進戶保險絲，造成停電，影響其它電器工作，也容易燒斷微波管燈絲。2.是功率開關斷開時也會產生很高的反向峰值電壓，這種沖擊高壓也極容易擊穿微波爐其它元件的絕緣材料，這對微波爐本身是極大的威協，對其他電器和機電設備如電冰箱、洗衣機及各種電動機等，不僅電弧燒壞觸點產生各種故障，反向高壓、浪涌電流也極容易造成嚴重事故，損壞設備。
據觀察分析，目前送到廢品收購站作為廢鐵的電飯煲、微波爐、電烤爐、洗衣機及各種電機大都是機械開關觸點故障造成的結果。由于電弧放電，觸點的受命也不長，一般是通，斷2萬次左右，質量差的甚至幾百次就壞了。
有些資料對機電設備曾經提出用可控硅作為電源的通斷開關，但其配套的觸發電路選用單結晶體管、變壓器和各種阻容元件等很多零配件，電路很復雜，存在浪涌電流和反向高壓，而且這些元件也消耗相當一部分能源，價格也很高，一般在數十元至數百元以上。因此，目前可控硅開關仍未能在日用電器中普遍推廣應用，普通百貨商店也沒有以可控硅組成的價廉高效的開關總成供應。因此目前的各種家用電器如電飯煲、洗衣機和各種機電設備大都仍然采用傳統的機械觸點開關。如本發明人使用的日本松夏電冰箱、國產小天鵝洗衣機、惠寶機械微波爐等仍用機械觸點開關。
用本發明的“無電弧安全自動功率開關”，其設計簡單可靠，價格低廉，用于微波爐的每只成本5元左右，體積也只有母指大小。本發明的新穎之處，在于不像機械觸點開關那樣，會產生反向峰壓和浪涌電流，也就是開關通斷時不存在過流過壓問題，不需要專為開關設計過流過壓保護，使開關簡單可靠，降低成本，減少能耗，沒有電弧，改善用電設備的性能，減少故障，延長壽命。
本發明的“無電弧安全自動功率開關”的發明目的，是要提供一種用于微波爐等電器的新型電源開關裝置，以提高這些電器設備的性能，減少故障，延長壽命。
本發明的“無電弧安全自動功率開關”的技術方案不僅要求電流通斷時無電弧，而且在觸發控制電路中消除發生浪涌電流和反向高壓的可能，而不是像通常的可控硅裝置在出現浪涌電流和反向高壓后，再設計過流和過壓保護。本發明的技術方案的設計要點如下1、根據不同功率大小和不向要求采用適當型號的可控硅為電流通斷的無電弧開關主要元件，用微動開關和觸發器，分流續流兩用裝置構成控制回路。
2、微動輕觸開關作為觸發訊號開關，發出指令訊號觸發可控硅開通或關斷。
3、對于已經定型的微波爐等為了使原來設計不作重大改變，也可用原來的機械功率開關作為訊號開關。
4、為了簡化電路減少能耗，微波爐等的觸發電路，不用單結晶體管和變壓器等而用雙向二極管與電阻器組成觸發器，其觸發訊號電壓由交流電源獲得。
5、在觸發控制電路中接入專門設計的由電容器和電阻器構成的分流、續流二用裝置，在電流導通開始時，它作為控制電路的分流裝置，在電流斷開時，它又作為控制電路的續流裝置。
6、無電弧安全自動功率開關裝在微波爐、電飯煲、電烤爐、洗衣機、電冰箱及一般機電設備的自然通風處或用機械通風散熱。
本發明的“無電弧安全自動功率開關”其無電弧，無浪涌電流，無反向高壓的功能是這樣實現的由于采用可控硅為功率電流通斷的主要元件，電流在可控硅內通斷，是由觸發極觸發的，可控硅內無觸點，因此電流通斷無電弧。在觸發電路中，由于接入分流器，在開始時觸發電流有一部分向電容器充電，觸發電壓被降低了，不像普通觸發電路那樣全壓加在觸發極上，而是較低的電壓訊號加在觸發極上，于是可控硅在開始時導通的電流也就較小，隨著電容器的充電逐漸充滿，分流電路分流的電流減小，觸發電壓逐漸升高到額定值，可控硅通過的功率電流也逐漸升高到額定值，結果完全沒有浪涌電流，由于續流器的電容器已充滿電荷，在觸發訊號關斷時，續流器的電容器通過電阻和觸發極放電，因此觸發極不是突然失壓，而是由逐漸降低的電容器的放電電壓繼續觸發，于是可控硅的電流不是突然關斷，而是逐漸關小至零，這樣在電路中的電感器件就不會感應出很高的反向高壓，“無電弧安全自動功率開關”就工作在平穩的狀態中，非常安全可靠。“無電弧安全自動功率開關”裝在自然通風處或用機械通風，溫升不大，工作穩定。
現結合
本發明的“無電弧安全自動功率開關”在微波爐中的實施例如下圖中是工作狀態，①是門控開關，②是觸發訊號開關，即微波爐原來的功率開關。門關上后，門控開關①接入電源，拔動定時器，觸發訊號開關接通，觸發器③由交流電源獲得觸發電壓，由于分流續流器⑥的接入，觸發電流被分流，觸發電壓導通角減小，降低了的較低的電壓加到觸發極上，無電弧開關④的可控硅導通，變壓器⑤的初級線圈有電流通過，次級線圈即有感應電流供給微波管工作，在開始時，由于觸發電壓導通角較小，可控硅開關④通過的電流也較小，當分流器⑥的電容器充滿后，觸發電壓上升到額定值，可控硅開關④的電流也隨之上升到額定值，電路沒有出現浪涌電流。當定時器關斷時，由電源供給的觸發電壓也即被關斷，但充滿電荷的續流器⑥的電容器通過電阻和可控硅④的觸發極放電，其放電電壓逐漸減小，可見觸發極不是突然失壓，而是有逐漸減小到零的電壓繼續觸發，可控硅開關④通過的電流也隨之逐漸減小至零，因此，電路中不會感應出反向高壓。電流的通斷是在可控硅開關④內部通斷，不會產生電弧，微波爐的風扇⑦為可控硅④提供散熱條件，溫升不大，工作穩定。(請注意⑥既是分流器又是續流器)本發明的“無電弧安全自動功率開關”除用于微波爐外還可用于電飯煲，洗衣機、電冰箱、電烤爐及普通機電設備，用以代替機械觸點功率開關或交流接觸器。
權利要求
1.本發明的“無電弧安全自動功率開關”是用于微波爐等各種家用電器和一般機電設備的新型電源通斷裝置。其特征是由電源通斷功率開關④，觸發器③，分流續流器⑥和控制訊號開關②構成。
2.根據權利要求1所述的觸發器③是由電阻器和雙向二極管組成。
3.根據權利要求1所述的分流續流器⑥是由電阻器和電容器組成。
4.根據權利要求1所述的電源通斷功率開關④是按不同大小功率的電器選用適當的型號的可控硅構成。
5.根據權利要求1所述的控制訊號開關②是用微動開關或家電機器設備原來的功率機械觸點開關構成。
6.根據權利要求1所述的“無電弧安全自動功率開關”是安裝在自然通風的地方或裝有機械通風裝置⑦
7.根據權利要求1所述的“無電弧安全自動功率開關”，除適用于微波爐外，還可用于電飯煲、電烤爐、電冰箱、洗衣機等家用電器及一般機電設備。
全文摘要
本發明的“無電弧安全自動功率開關”是一種用于各種家用電器,如微波爐、電飯煲、電烤爐、洗衣機、電冰箱等與及普通機電設備作為電源通斷的新型開關,這種新型開關在電源開通或關斷時無電弧,無浪涌電流,無反向高壓,使電器設備提高性能減少故障,延長壽命,不會造成進戶線路經常因浪涌電流而斷電,影響其他電器工作,是機械觸點開關更新換代的產品。
文檔編號H03K17/72GK1267961SQ99104209
公開日2000年9月27日 申請日期1999年3月17日 優先權日1999年3月17日
發明者鄭志鴻, 鄭永林, 何德勇, 鄭千華 申請人:鄭永林, 鄭志鴻