专利名称:Tc触发充电延时开关的制作方法
本发明创造涉及以电容充放电原理为基础的晶体管延时开关电路，特别是用于家用电器的延时开关电路装置。
现有的延时开关主要由延迟电路和开关电路两大部分搭配组成，工作时延迟电容器首先迅速充电(或放电)，然后开始延迟放电(或充电)，当放电(或充电)进行到某一电压值时导致放大器或电压比较器状态的改变，使之开关电路导通或关断。由于采用电磁继电器等为开关器件，延迟电路与开关电路各自分开，以及需要一个专用的弱电电源，而且必须经过一级或多级放大器等才能驱动开关电路，所以存在着结构复杂成本较高等缺点，应用于家用电器中这些缺点显得更为严重。
本发明创造的目的是提供一类结构更为简单的延时开关电路装置。
本发明创造的名称《硅容触发充电延时开关》可以这样解释主件只有可控硅和电容器的，利用可控硅触发电流或触发前可控硅某两端电压对延迟电容充放电的延时开关。本发明创造以可控硅主电路为开关电路，将延迟电路环节与可控硅的触发电路适当地结合在一起，组成了具有触发和延迟多种功能触发延迟电路，使整机电路大为简化，并且加入一些必要的辅助电路环节提高工作性能，以实现结构简单工作可靠的设计目的。
下面以所示的六个实用例详述本发明创造的电路结构和工作原理图1是实用例楼梯灯硅容延时开关电路图，如图所示单向可控硅T11的主电路为开关电路，R11C11D11组成触发延迟电路，XN接交流电源。按一下开关K1放掉充电延迟电容器C11的电荷，T11于电源每个正半波时触发导通，K1断开后延时开始。每次触发电流对C11充电，当C11两端断续充电的累积电压与T11触发门限电压之和，等于或近于电源电压的峰值时触发电流阻断，本延时开关关断。改变R11的阻值或C11的电容量可以改变延时时间。本电路为半波通电延时开关，同理，如果将两个充电极性相反的DC充电环节并联后，再与双向可控硅的触发电路串联，即可做出全波通电的延时开关。
图2是实用例寝室灯TC调光延时两用开关电路图，它在图1的基础上增加了由C32R32D32组成的抗干扰电路环节，其主要功能是在本延时开关关断后，防止因电源电压波动等原因引起的T12误触发。本例还增加了转换开关HK2，其位于1点时T12被短路跨接，本延时开关全波通电，位于2点时为半波通电有级调光，位于3点时延时开始至自动关断。
图3是实用例差值充电式TC延时开关电路图，它经过一个桥整流电路与交流电源及负载连结。可控硅T13的主电路为开关电路，R13D13C13等组成触发延迟电路。工作时T13的每次触发电流对延迟电容器C13充电，每次T13导通后C13又经导通角放电电路R43D43T13放掉一部分电量，但是每次充进的电量大于每次放掉的电量，二者的差值对C13断续充电。当C13两端电压与T13门限电压之和等于或近于限压旁流电路DW33的稳压值时，触发电流经DW33旁路T13不再触发，本延时开关关断。电路中C23为触发输入电容器，每次触发电流时其充电，但是，每次T13导通后它又经过R13DW33T13放电，为下一次触发电流的输入准备条件。当触发电流被旁路T13不再导通时，C23两端电压迅速充至电源电压的峰值，而且不再放电。于是，触发电流受到双重阻断，本延时开关可靠关断。
图4是实用例并路断续充电式TC延时开关电路图。可控硅T14主电路为开关电路，图中C24D14R14C14等组成充电延迟电路，D34的击穿电压小于DW24的击穿电压。工作时按一下开关K4延时开始，T14触发导通T24不触发。同时，延迟充电电容C14开始由T14的门限电压经R14等断续充电，当其两端电压充至双向二极管D24的击穿电压时T24导通，T14阴极控制极被短路不再触发。而且输入电容器C24迅速充电阻断，本延时开关关断。
图5是实用例放电触发式TC调压延时两用继电器电路图，可控硅T15主电路为开关电路。HK5R15等组成C15的延迟放电电路，D15HK5等组成C15的充电电路，D15HK5R25DW25等组成T15的调压触发电路。工作时，HK5位于1点时本电路为一调压电路，触发前T15两端电压向C15迅速充电，当C15上端电位升至T15的门限电位时，DW25击穿T15开始触发导通。改变R25的阻值可以改变T15的导通角，实现无级调压。HK5位于2点时本电路变换为延时开关电路，C15经HK5R15等延迟放电，其放电电流直接作为T15的触发电流。当C15电压经放电后小于T15的门限电压时，T15过零关断，本继电器关断。
图6是实用例空载放电式TC时间继电器电路图，T16主电路为开关电路，C26DW16等组成其触发电路，C16R36组成空载放电延迟电路，这种电路的放电电流及能量并不作为可控硅或三极管等电路的触发电流或输入信号电流及能量，双向二极管D36的击穿电压小于DW16的击穿电压。工作时，接通K6触发前T16两端电压经K6R16等对C16迅速充电，当C16上端电位升到T16的门限电位时，T16触发导通。断开K6延时开始，C16经R36放电，当C16两端电压减小到小于T16门限电压与D36击穿电压的差值时D36击穿，触发电流经D36C16旁路T16不再触发，同时输入电容C26迅速充电阻断，本继电器关断。
几点说明<1>具体电路设计，可以根据需要将上述六例各种功能适当的电路环节串通运用。<2>六例图中的DW33DW24D34DW25DW16D36等限压器件，可以用其它类似功能的器件及电路代替。<3>本发明创造可以直接控制较小功率用电器，也可以驱动较大功率可控硅或电磁继电器接触器以后再控制较大功率用电器。可以是延时断电型，也可以是延时通电型。<4>本发明创造可以设计制作为适当的集成化电路。
本发明创造的用途是自动控制电源对于用电器的供电时间，它可以是一个独立的电路有一个单独的外壳，也可以结合入某一电器的电路及外壳内。与现有的晶体管延时开关比较，本发明创造有以下优点一、结构极为简单，主件可以只有一只可控硅、一只电容器和一只二极管，对外接线只有两根，工作可靠使用方便。二、体积小成本低，易于在一些简单电器特别是家用电器中推广应用。三、工作时，既可以在不中断供电的前提下随时“清零”，重新开始延时，又能够作到关断后整机不耗电。四、能够与转换开关等结合，实现调压调功延时等一机多用。
权利要求
1.以电容充放电原理为基础的晶体管延时开关电路装置，或其集成化电路装置，其特征是延迟电容充放电环节等与可控硅的触发电路相结合，组成了一个具有触发和延迟等多种功能的触发延迟电路，延迟电容器由触发电流充电或放电，或由触发电流充存在另一电容器的电量充放电，或由可控硅某两端电压及电路充放电。
2.根据权利要求
1所述的电路装置，其特征在于a、所述的触发延迟电路可以有以下辅助电路延迟电容器的充电限压旁流电路、导通角放电电路、抗干扰电路等，b、触发延迟电路及其辅助电路与开关电路可控硅某两端并联，利用每次触发电流对于延迟电容器断续充电。
3.如权利要求
书2所述的电路装置，其特征是所述的触发延迟电路，是由电容器C11和二极管D11等组成的DC充电延迟环节与开关电路单向可控硅T11的触发电路串联而成，或由两个充电极性相反的DC延迟环节并联后，又与双向可控硅的触发电路串联而成。
4.如权利要求
2所述的电路装置，其特征是电容充电限压旁流电路由稳压管DW33或其它限压器件等组成，该电路的一端与可控硅T13的阴极电路连结，当延迟电容C13充电至某值时触发电流经此电路旁路，可控硅T13不再触发。
5.如权利要求
2所述的电路装置，其特征是延迟电容的导通角放电电路由二极管、电阻及可控硅元件等组成，该电路于可控硅导通角内为延迟电容器提供放电电路，每次可控硅导通时延迟电容经此电路放掉一部分电荷。
6.如权利要求
2所述的电路装置，其特征是抗干扰电路由电容器C32和电阻R32等并联后又与二极管D32等串联组成，该电路与可控硅T12的阴极和控制极电路并联。
7.根据权利要求
1所述的电路装置，其特征是RC充电延迟电路可控硅T14的阴极、阳极或控制极电路并联，由每次触发前可控硅某两端电压所产生的电流，对充电延迟电容器C14继续地充电。
8.根据权利要求
1所述的电路装置，其特征在于a、放电延迟电容器C15或C16的充电电路与可控硅的某两端并联，而且此电容器的一端还经过稳压管DW25等限压器件及电路与可控硅的控制极相连，由某两点可控硅触发门限电压充电，或由触发前可控硅某两端的电压充电，省掉了专用的弱电充电电源，b、电容器延迟放电电流直接作为可控硅的触发电流，省掉了放大器及电压比较器等中间电路环节，c、可控硅主电路及其触发延迟电路，或其触发电路和RC充放电延迟电路与一转换开关HK5或HK2相搭配，组成可以变换为触发、延时和调压等多种功能的控制电路。
9.根据权利要求
1所述的电路，其特征在于a、放电延迟电容器C16的放电电流只经过电阻R36等件，其放电电流及能量并不作为可控硅三极管等电路的输入信号电流及能量，b、可控硅的触发电路及延迟电容器充放电电路，或触发延迟电路及辅助电路等，经过同一输入电容器C26(或C24C23)与可控硅的阳极电路连结。
专利摘要
本发明创造提供了一类晶体管延时开关的新电路，主要适用于家用电器等简单用电器，对其供电时间进行自动控制。它的特点是结构简单成本低廉，主件只有一只可控硅、一只电容器和一只二极管。工作时，利用可控硅的触发电流或可控硅两端的电压对延迟电容充电，当充电或放电进行到某值时触发电流被阻断或旁路，可控硅过零关断。
文档编号H03K17/28GK87105152SQ87105152
公开日1988年7月13日 申请日期1987年7月21日
发明者吕崇圭, 韩林 申请人:吕崇圭, 韩林导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan