专利名称：电动工具调速开关的制作方法
技术领域：
一种开关，尤其是一种用于电动工具的可以调速和过载保护的电动工具调速开关。
目前，国内象电钻，磨光机等轻便型电动工具，其电源开关都是全开全关式的，无法对电机动力负载实现转速调节，也无法对负载电机实行过载保护。而在使用中，根据加工对象的材质等情况，往往需要有不同的转速进行方便的加工；以及被加工对象的强阻力卡死或长时期使用后电机过热产生因过载而烧坏电机的现象，如果没有调速和过载保护功能，就产生浪费电能和加工不便或效率不高，以及烧坏电机的缺点。国外的进口电动工具虽有分级调速开关，但价格昂贵且与国产电动工具不配套而无法使用，而且也无过载保护功能。为解决以上问题，提出本实用新型。
本实用新型的目的是要提供一种体积小、使用方便，与国产电动工具可配套的既可调速又有过载保护功能的电源开关。
本实用新型的目的是这样实现的整个系统由电源开关过载保护电路，降压整流电路，调节电路，控制器构成。主电路由电源开关后串接过载保护电路和控制器输出到负载。调节的副电路，通过降压整流电路，调节电路去调节控制器的输出功率。过载保护电路具有过载自我检测自我切断和自动恢复功能，不过载时保持常通。下面分别叙述
1、电源开关，第一种方案采用常规的有触点的电动工具带自锁常规开关，例DKP1－5G型。此类开关适于转换不频繁的工具，比较简单、略。
第二种方案采用触摸调光集成电路，以触摸方式靠人体电容感应触发的无触点结构来实现，以增强开关寿命和减少火花，适于转换频繁的工具使用。例一体化触摸调光集成块LS7232型，注意更换或并接内部的可控硅为3A以上功率。
2、过载保护电路可以用热继电器来实现，热继电器具有超过额定电流发热时能变形跳起触点，冷却后自动恢复的特性，例JR16－20／3D型，将其串接在负载的主电路上即可实现。该方案体积小成本低。也可以自制一个互感器将初级串接在负载主电路上，检测过载电流，次级输出感应出的过载电信号再经驱动执行元件切断主电路的方法实现，互感器制作方案是用旧变压器铁芯初级用φ1.5mm漆包线绕20匝，，次级用φ0.15mm漆包线1000匝。还可以用热敏电阻紧靠控制器中可控硅发热状态来检测，并串接继电器动作，使常闭触头切断串接的电路来实现。
3、降压整流电路，为减少体积，可用常规的阻容降压半波整流电路实现，略。
4、调节电路，第一种方案是采用电位器串接在双向可控硅的触发极上调节触发电流大小来实现；第二种方案是利用一个场效应管的栅极上接一组RC充放电电路，利用充放电过程调节栅极电压高低，使漏源极电流大小变化来调节可控硅的导通角来实现。或者用触摸调光集成块，通过人体电容量感应的大小变化来实现。
5、控制器采用具有导通量可由导通角电流调节特性的双向可控硅来实现。串接其T1、T2极在负载的主电路上，而触发极接调节电路即可。
其整个工作原理是电源开关，过载保护电路、控制器与负载电机串接在主电路上实现与门控制，任何一个切断，负载则停止工作。降压整流电路，调节电路串接在控制器的触发极实现无级调节，当调节电路上阻值增大时控制器上导通角变小，负载电流变小而达到速度变慢的目的，反之亦同理。
在调节电路上不需要直流低压的元件实施时，可省略降压整流电路。在不需要过载保护的工具上使用时，也可省略过载保护电路。
由于采用上述方案，与原有的开关相比，具有调速和过载保护功能，达到节电和加工效率提高的优点。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
附
图1是本实用新型的工作原理框图。
附图2是根据本实用新型提出的最简单的实施例的电原理图，该实施例因调节电路中元件不需要直流低压而省略降压整流电路3。
附图3是根据本实用新型提出的采用场效应管加RC充放电电路构成调节电路的实施例。
附图4是根据本实用新型提出的采用一体化设计触摸调光集成电路构成的无触点开关实施例。
图中1是电源开关，2是过载保护电路，3是降压整流电路，4是调节电路，5是控制器，6是负载。整体结构与工作原理在实现方案中已述，下面分各种实施例进一步说明。
附图2的实施例的结构是市电主电路串接电动工具专用的电源开关1和串接由JR16－20／3D型热继电器担任的过载保护电路2。再串接由SCR的T1、T2构成的控制器5后输出到负载6的电机M。副电路省略降压整流电路3由R1、R2、R3、C及触发二极管D构成调节电路4，R1从热继电器RJ后接出，串接R1和D后接SCR即控制器5的触发极，R3并联在R1以保护，C接在R1与地之间。R1是470K左右的电位器，通过阻值大小调节，使SCR的导通角大小变化，达到M转速快慢的变化调节功能。RJ因额定电流为3A，符合一般电动工具的功率，当超过3A时，热元件固发热而变形，使触点跳起切断主电路，M负载失去电流而自保。
附图3的实施例具体结构是主电路从市电串接电源开关1，过载保护电路2，控制器5，负载6，因调节电路需要低压直流电源，故由C3、D1、D2、C2构成降压整流电路3，连接关系是过载保护电路2后接出串接C3和D2输出，D2反向接在C3与地线之间，C2接在D1的负极与地线之间。由R1、R2、R3、R4、R5、AN1、AN2、C1、MOS场效管V构成电容充放电式的调节电路4，连接关系是副电路的直流电源串接R1、AM1和C1后接地；AM1与C1之间一路接V的栅极，另一路串接AN2和R2后接地；直流电源还串接R3、V的漏源两极和R4后接地；再从V与R4之间接出，串接R5输出到SCR可控硅的触发极。其工作原理是当按下AN1时，由R1向C1充电，使V的栅极电压上升，漏源极电流上升，可控硅的触发电流上升，导通角变大，负载转速增快；当按下AN2时，C1沿着R2放电，V的栅极电压下降，可控硅的导电角变小，负载转速减慢。当AN1、AN2都放开时，由于V的栅源极电阻很大，C1两端电压将基本不变，所以可控硅的导通角也不变，负载转速稳定而锁住，如此实现调节和自锁功能。
附图4的实施例由于是一体化设计封装，采用的是CS7232等触摸调光集成电路，比较简单，只将过载保护电路2串接在市电输入端即可，而内部已有无触点开关电路，故电源开关1也可以省略。但需在封装厂定制输出功率较大的，即大于600W。生产厂家是珠海雪蕾电子技术有限公司。
权利要求1.一种开关，尤其是一种用于电动工具的可以调速和过载保护的电动工具调速开关，该开关其结构是电源开关1与过载保护电路2，控制器5电串接后输出；降压整流电路3串接调节电路4后与控制器5控制性电连接进行调节控制；其结构根据需要还可以是省略降压整流电路3和过载保护电路2，或者其中之一；其特征在于电源开关1及其与负载6之间装有一个可以调节负载功率的调节电路4和控制器5，或者是采用封装有以上电路的触摸调光集成电路；还在于负载6的主电路上根据需要串接有一个过载保护电路2。
2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于也可以是触摸感应式无触点开关结构。
专利摘要一种可调节转速及过载保护的电动工具调速开关，由电源开关、过载保护电路、降压整流电路、调节电路、控制器及壳体构成。其结构是电源开关与过载保护电路、控制器电串接后输出到负载，另一路串接降压整流电路及调节电路后与控制器信号端电连接。该开关利用调节电路对控制器的输出功率进行无级调节，达到负载转速可调的目的，以及通过过载保护电路对输出功率的电流进行限额检测，过载时自动切断电源，达到过载保护的目的。
文档编号H02H7/085GK2150673SQ93201120
公开日1993年12月22日 申请日期1993年1月12日 优先权日1993年1月12日
发明者何新法 申请人:何新法