专利名称：滚动式调功控制开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可调整交流电源导通角的开关，具体地说，涉及一种应用于低压电器中的通过调整交流电源导通角来改变交流负载功率的滚动式交流调功控制开关。
背景技术：
目前，应用于低压电器中的可调整交流负载功率的开关(即交流调功开关)通常都是通过采用调整可控硅导通角的方法来改变加载在负载两端电压的有效值，从而实现调整交流负载功率的目的的。综观现有的交流调功开关基本上都是通过采用手动或电动的方式改变与可控硅门极相连的电阻或电容值来调整交流电导通角的。例如，可改变灯光亮度的调光器、改变电扇转速的电子调速器、电炒锅的调功器等都是采用滑变电阻器或类似于滑变电阻器的器件改变与可控硅门极相连的电阻值来改变交流电导通角的，从而改变加载在负载两端电压的有效值来改变负载的功率的。
这种通过滑变电阻器或类似于滑变电阻器的器件来改变与可控硅门极相连的电阻值，进而改变交流电导通角的结构的优点是结构简单、成本低，但是，其缺点也是显而易见的。由于这种结构主要是靠滑动磨擦的方式，即电阻膜片与金属接触片间的相互磨擦接触来改变与可控硅门极相连的电阻值，进而改变交流电导通角的，所以，当使用不多久后就会发生“在专业上称为电位器动噪声”的现象，即在均匀调整滑变电阻器时，被控制电器的变化却是不均匀的，时常还伴有在调整的中间某一位置，出现交流调功开关突然不起作用的“死点”，特别是在调光器调光时感觉特别明显。究其原因主要有三点1、电阻膜在经常使用的区域内随使用时间的增加，尤其在湿度较大的环境下，一般已磨损和潮解脱落掉。严重时，电阻膜已无踪迹！这种情况一般只能更换电阻膜，增加了成本。2、因每一次调整都要在绝缘层上的电阻膜和金属片之间有一次磨擦，而这两种物质的硬度差别比较大，磨擦后的电阻膜就会落下粉末，并且还会粘在金属弹性片的接触点周围，又因其粉末结构松散无序使导电性能变得很不稳定。3、金属弹性片通常用鳞铜等复合材料制成，但还是很容易氧化，从而影响可变电阻器的导电性能。出现后两种情况后，一般再进行去污、去氧化后会有所改善，但距失效为时不远。
市场上，也有的交流调功开关在生产制造过程中作了一些改进，如将交流调功开关中的碳膜电位器的滑动触点改成微形的碳刷。其目的是使电阻膜与滑动触点的材质尽可能一致，延长器件的使用寿命，据不完全统计器件的使用寿命至少可延长4倍以上，若以电性能、动噪声等指标相比，则优于一个数量级。但是，无论作了怎样的改进，都没有改变其滑动磨擦的本质，因磨擦引起的失效问题依然存在。
发明内容
为了解决现有交流调功开关因磨擦引起的失效问题，本实用新型的目的是提供一种滚动式调功控制开关。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种滚动式调功控制开关，它主要由调功控制电路板、滚轮滑动组件、调功开关调整手柄、调功开关散热面板和壳体组合而成；所述调功开关调整手柄通过调功开关调整手柄支架固定在所述调功开关散热面板上；所述散热面板与壳体组合成一封闭腔，所述调功控制电路板和滚轮滑动组件固定在该封闭腔内；所述调功开关调整手柄的底部为一扇形齿轮；该扇形齿轮与安装在所述壳体内的所述滚轮滑动组件上的滑动齿条相咬合；所述滚轮滑动组件由与所述扇形齿轮咬合的滑动齿条、安装在滑动齿条上的伸缩腔和安装在伸缩腔内的滚轮构成；该滚轮由依次相套的滚轮轴、滚轮轴套和导电橡胶滚轮组成，所述滚轮固定在滚轮伸缩架内后，安装在所述伸缩腔内，并且在所述滚轮伸缩架和伸缩腔之间设有一弹簧；所述调功控制电路板主要由可控硅、电感、调功开关、数只串联的电阻、与电阻抽头相接触的镀金接触盘构成；所述双向可控硅、电感和调功开关串联后，通过导线与设置在所述壳体上的电源输入、输出端子相连；所述由数只电阻串联后的电阻并联在所述可控硅的门极与阳极之间，与该电阻的抽头相接触设有一镀金的接触盘；所述滚轮的圆柱面就压在该接触盘上。
所述由数只电阻串联后的电阻又串联一个二极管后并联在所述可控硅的门极与阳极之间。
所述的可控硅为双向可控硅。
所述二极管为双向二极管。
所述镀金接触盘通过电路板上的铜箔走线与电路板上的由数只电阻串联后的电阻的抽头相连。
在所述可控硅的阴极和门极之间还并联有一电容器，该电容与所述电感、电阻、二极管构成一积分电路。
所述调功开关散热面板的内侧面压在涂有导热硅脂的所述可控硅散热器上。
由于本实用新型是通过滚动式的软接触来改变与可控硅门极相连的电阻的电阻值的，而不是通过滑动磨擦的方式来改变电阻值的，所以，本实用新型避免了调功开关易于出现的失效问题，消除了在调功过程中调功开关内电位器产生的动噪声、调功触发不稳定的现象；工作更加稳定、可靠。
图1为本实用新型的分解结构示意图图2为本实用新型的结构示意图图3为本实用新型调功控制电路电路图图4为本实用新型调功控制开关应用连接图具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型滚动式调功控制开关主要由调功控制电路板1、滚轮滑动组件2、调功开关调整手柄3、调功开关散热面板4、调功开关调整手柄支架5和壳体6组合而成。其中，调功开关调整手柄3通过调功开关调整手柄支架5固定在调功开关散热面板4上，散热面板4与壳体6组合成一封闭腔，所述调功控制电路板1和滚轮滑动组件2固定在该封闭腔内。
如图所示，所述调功开关调整手柄3的底部为一扇形齿轮31，该扇形齿轮31与安装在壳体6内的滚轮滑动组件2上的滑动齿条21相咬合。
滚轮滑动组件2由与扇形齿轮31咬合的滑动齿条21、安装在滑动齿条21上的伸缩腔22和安装在伸缩腔22内的滚轮23。该滚轮23由依次相套的滚轮轴231、滚轮轴套232和导电橡胶滚轮233组成，滚轮23固定在滚轮伸缩架24内后，安装在伸缩腔内，并且在滚轮伸缩架24和伸缩腔22之间设有一弹簧25。
如图1、图3所示，调功控制电路板1主要由双向可控硅11、电感12、调功开关13、二十三只串联的电阻14、与电阻14抽头相接触的镀金接触盘16构成。双向可控硅11、电感12和调功开关13串联后，通过导线17、18与设置在壳体6上的交流电源输入、输出端子相连。为了控制双向可控硅11的导通角，通过改变可控硅11的导通角改变加载在负载两端电压的有效值，从而实现调整交流负载7(如图4所示)功率的目的，本实用新型在可控硅11的门极3端与其一端2之间并联有一由可变电阻14和双向二极管15串联的支路，与该可变电阻14的抽头相接触设有一镀金的接触盘16。所述导电橡胶滚轮23的圆柱面就压在该接触盘16上。
为了实现通过调功开关调整手柄3控制调功开关13的闭合与断开，本实用新型在滚轮伸缩架24上设有一弹性凸台26(参见图3)，该凸台26抵触在调功开关13的动触头131上，使调功开关13的动触头131和静触头132断开，切断整个滚轮式调功控制开关电源，当转动调功开关调整手柄3，随着调整手柄3的转动，通过与之咬合的滑动齿条21使弹性凸头26离开动触头131，动触头131和静触头132闭合，滚轮式调功控制开关开始工作。
本实用新型的工作原理是如图4所示，将本实用新型与负载7串联后，接入供电回路中；然后，转动调功开关调整手柄3，使调功开关13闭合；继续转动调功开关调整手柄3，使与调整手柄3咬合的滚轮滑动组件2内的滑动齿条21滑动，带动设置在滑动齿条21上的、压在可变电阻14镀金接触盘16上的滚轮23在接触盘16上平稳滚动；由于滚轮23的圆柱面压在镀金接触盘16上，所以，通过转动调整手柄3可以使滚轮23在镀金接触盘16上平稳地滚动(如图3所示)，从而，改变与可控硅门极相连的电阻值，改变可控硅的导通角。
本实用新型滚轮23选用导电橡胶材料制成，目的是使滚轮23与串联电阻抽头镀金接触盘16之间的接触为滚动式软接触，避免传统调功开关易出现的调控失效、调控过程中产生的动噪声、调功触发不稳定等现象。
在本实用新型的具体实施例中，在可控硅11的门极3端与其另一极2端之间并联的可变电阻14是由23只电阻串联而成，这些电阻的抽头与一镀金接触盘16相接触，其目的是使本实用新型具有22级可调档。
镀金接触盘16通过电路板上的铜箔走线与电阻14的抽头相连。
在本实用新型中，串联在调功回路中的电感12，其主要作用是消除调功过程中瞬时尖锐脉冲电流产生的电磁辐射干扰。
可控硅11的作用是快速控制交流电的导通/截止起到电子开关的作用。
另外，本实用新型在可控硅11的1端和门极3端之间还并联有一电容器17，该电容17与电感12、电阻14、二极管15构成一积分电路。当这个积分电路值超过触发二极管15的触发门限值后，触发二极管15即产生“雪崩”，电容17中的能量通过触发二极管15加到双向可控硅的控制端3，再回到双向可控硅11的1端，使触发放电的能量有闭合通路。
本实用新型调功开关散热面板4的内侧面压在涂有导热硅脂的双向可控硅散热器上，将双向可控硅调功时产生的热耗及时铝质面板传导散去，保证调功开关可以长时间连续工作。
以上所述是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种滚动式调功控制开关，其特征在于它主要由调功控制电路板、滚轮滑动组件、调功开关调整手柄、调功开关散热面板和壳体组合而成；所述调功开关调整手柄通过调功开关调整手柄支架固定在所述调功开关散热面板上；所述散热面板与壳体组合成一封闭腔，所述调功控制电路板和滚轮滑动组件固定在该封闭腔内；所述调功开关调整手柄的底部为一扇形齿轮；该扇形齿轮与安装在所述壳体内的所述滚轮滑动组件上的滑动齿条相咬合；所述滚轮滑动组件由与所述扇形齿轮咬合的滑动齿条、安装在滑动齿条上的伸缩腔和安装在伸缩腔内的滚轮构成；该滚轮由依次相套的滚轮轴、滚轮轴套和导电橡胶滚轮组成，所述滚轮固定在滚轮伸缩架内后，安装在所述伸缩腔内，并且在所述滚轮伸缩架和伸缩腔之间设有一弹簧；所述调功控制电路板主要由可控硅、电感、调功开关、数只串联的电阻、与电阻抽头相接触的镀金接触盘构成；所述双向可控硅、电感和调功开关串联后，通过导线与设置在所述壳体上的电源输入、输出端子相连；所述由数只电阻串联后的电阻并联在所述可控硅的门极与阳极之间，与该电阻的抽头相接触设有一镀金的接触盘；所述滚轮的圆柱面就压在该接触盘上。
2.根据权利要求1所述的滚动式调功控制开关，其特征在于所述由数只电阻串联后的电阻又串联一个二极管后并联在所述可控硅的门极与阳极之间。
3.根据权利要求1所述的滚动式调功控制开关，其特征在于所述的可控硅为双向可控硅。
4.根据权利要求2所述的滚动式调功控制开关，其特征在于所述二极管为双向二极管。
5.根据权利要求3或4所述的滚动式调功控制开关，其特征在于所述镀金接触盘通过电路板上的铜箔走线与电路板上的由数只电阻串联后的电阻的抽头相连。
6.根据权利要求3或4所述的滚动式调功控制开关，其特征在于在所述可控硅的阴极和门极之间还并联有一电容器，该电容与所述电感、电阻、二极管构成一积分电路。
7.根据权利要求6所述的滚动式调功控制开关，其特征在于所述调功开关散热面板的内侧面压在涂有导热硅脂的所述可控硅散热器上。
专利摘要一种滚动式调功控制开关,它主要由调功控制电路板、滚轮滑动组件、调功开关调整手柄、调功开关散热面板和壳体组合而成。其特征在于，在所述调功控制电路板上的可控硅阳极与门极之间并联有一个可变电阻，可变电阻的中间抽头处连有一镀金接触盘，在该接触盘上压有一个与调功开关相连的滚轮，该滚轮通过一滑动齿条与调功开关手柄底部的扇形齿轮咬合。使用时，通过转动安装在调功开关散热面板上的调功开关手柄，带动滚轮在接触盘上滚动。由于本实用新型是通过滚动的方式改变与可控硅门极相连的电阻的电阻值的，而不是通过滑动摩擦的方式改变电阻值的，故本实用新型避免了调功开关易于出现的失效问题，工作更加稳定、可靠。
文档编号H02M5/257GK2610554SQ0324075
公开日2004年4月7日 申请日期2003年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者黄华道, 陆华洋 申请人:黄华道