专利名称：电源上电锁定器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家电用电开关装置。
现有技术的拉线开关，在停电后看不出是开还是关，如果正在处于“开”的状态，则来电后，家电用电器会被上电，此时，若无人在场，就会空耗电，如是电灯或无线电就会打扰正在睡觉的人，因此，这种常用拉线开关应予改进。也有些改进的拉线开关，但结构复杂。
本实用新型的目的在于，提供一种电源上电锁定器，可以在电流掉电而开关处“开”的状态下，当电源重新恢复后，电器得不到电压，从而电器不能上电，要重新上电，除非把开关断开后再将其接通，该用电器才能重新工作。
本实用新型的目的是这样达到的，该锁定器由双向可控硅、晶体二极管和一只电容、二只电阻组成。交流电源线接在双向可控硅的阳极，该双向可控硅的控制极通过保护电阻和电容器后接地，在该双向可控硅的阳极与控制极之间串接有一只晶体二极管和限流电阻作为触发元件，整个元件处于外壳之中。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
附
图1是本锁定器的立体图；附图2是本锁定器电路图；附图3是开关闭合后正常导通状态图；附图4是有载截止状态图；附图5是用于日光灯时附加的电路图；附图6是附加的过电压吸装置。
附图1是本电源上电锁定器的立体图，在壳体(4)内放置有双向可控硅SCR、电容器C1、限压电阻R1、保护电阻R2和晶体二极管D，本装置等于一只三端组件，1为电源线；2为地线；3为负载线。
本装置的电路图见附图2。在该附图上用虚线将本装置括了起来，可见有三个端，1为电源线；2为地线；3为负载线。在双向可控硅SCR的阳极和控制极之间串联一个晶体二极管D和限流电阻R1，该二极管与普通半波整流一样，耐压大于或等于2√2V(220V)≈630V，选用1N4007(日本产)／1000V；保护电阻R2是防止双向可控硅SCR的控制极瞬间触发功率过大而设，特别是对于灯泡等负载更是如此。双向可控硅SCR也叫双向晶闸管，当其控制极上无触发电流时，它不导通。本装置就是利用双向可控硅的触发导通特性，使电器上电时不触发导通而被锁定的。电容器C1在开关K断开时被晶体二极管D充电，当电容器C1的电压Uc充电至较高电平后，如果再将K闭合，则双向可控硅就导通，实现锁定的功能，图中Rf是负载，K是开关。
根据工作状态，附图2可有三种状态，现分述于下(1)正常导通状态当附图2的开关K闭合，双向可控硅SCR导通，这是正常导通状态，见附图3。在该附图中，由于电阻R2是一只保护电阻，所以它对以下讨论中不起作用，所以在图3中未画出。
如果阴极交流电位被抬高，则SCR的控制极电位同样被抬高，在控制极负载上将产生交流电流，可以触发SCR导通，只要在负载电流(瞬时值，下同)小于维持电流时控制极电流足以触发SCR导通，满足触发条件，双向可控硅SCR将稳定导通。
很显然，如果控制极用电容作负载而输出负载是纯电阻，则SCR将很好地工作。实验证明，电容器C1的低限可以小于0.055微法，但电容太小时，电源电压的波动容易引起SCR的截止；C1的上限虽由SCR控制极最大触发平均功率决定，但电容不能太大，否则将大为增加电路的体积和成本，控制极也容易损坏，本装置电容器C1的电容的适宜值为0.15微法。此外，负载也不能太大，否则将引起SCR不能导通，或不能维持导通。试验证明，负载Rf不得大于10千欧姆(当电容器电容为0.15微法时)，超过此值，则SCR导通不稳定。
这个正常导通状态的过程实际上是模拟单向可控硅的不可控状态，即当SCR触发导通后，即使失去触发条件，只要阴极电流足够大，就将维持导通。
(2)有载截止状态如附图4所示，此情况只发生在电源刚恢复时，虽然开关K闭合，但由于没有触发电流，所以双向晶闸管SCR截止，又由于限流电阻R1电阻很大(达1MΩ)，所以半波直流最大值I(max)＝Umax／R1＝0.3mA，又经过电容器C1的削峰，因此不可能触发双向可控硅SCR的导通，这样，就实现了电源上电时的锁定。
(3)双向可控硅的触发导通方法可参照附图2，当开关K断开时，晶体二极管D对电容器C1充电，当电容器C1的电压Uc充电至一较高电平后，如果K重新闭合，将产生一数值为Uc／(Rf＋R2)的触发电流，使SCR导通。瞬间最大触发电流为300V／R2，保护电阻R2可取5KΩ以上。从附图2可知，限流电阻R1越大越好，但考虑到电容器C1充电时间和晶体二极管D反向漏电的影响，R1不能太大。
本实用新型具有许多优点，将本装置连入电路中，在正常情况下，负载的上电与否由开关K直接控制，本锁定器不起作用；而当停电时，开关K虽处于闭合状态，电源断电后再恢复时，电器也得不到电压，从而在无人时不会空耗电，或正在睡觉的人也不会被开动的灯光所打扰，完成锁定功能，只有把开关K断开再闭合，电器才能上电。本装置设计简单易行，成本极低，整个线路的体积只有火柴盒的40％左右，可放在开关座后面；也可放入改进后开关结构的里面。
实施例1晶体二极管D用1N4007／1000V；限流电阻R1的电阻为1MΩ；保护电阻为5.1KΩ；电容器C1的电容为0.15微法，双向可控硅SCR用1A／600V规格。
实施例2对于日光灯等负载，冷态时电阻极大，无法触发双向晶闸管，即使得到触发也无法稳定导通，所以应加入一只假负载当开关K闭合后，将此假负载接入；当日光灯稳定工作后，该假负载被断开。实现此功能最好的元件是正温度系数元件PTC。
将PTC元件与一大功率电阻(10KΩ)串联后，在负载两端，由于PTC元件的电阻有很强的正温度系数，其冷态与热态电阻率之比高达105。如果取冷态电阻小于1KΩ，则与假负载(串联的大功率电阻)相比可以忽略。电源接通后，电流流过它时将产生热量，采取一定的保温措施使热量得以积存。当温度达到Tc(100－150℃)时，PTC元件的电阻迅速升高，在PTC元件的电阻小于串联电阻前，PTC元件功耗将随电阻增加而加大，超过串联电阻后，PTC功耗将下降，而散热功率将增加。平衡后，PTC元件的电阻达到很高的数值，功耗很小，用于保温。由于国内尚未有PTC元件的产品，本实用新型以如附图5那样的电路实现PTC元件的功能，在该电路中以双金属片DM与假负载R10连接。
该双金属片DM在冷态时闭合，因而假负载R10被接入；上电后，R11对双金属片DM加热，经过一段时间后，双金属片膨胀断开，只有R11有一个很小的功率维持一定的温度。
假负载被接入的时间取10秒比较后适，R10如前所述可取10KΩ，功耗只用1～2W，因其承受功率时间很短，R11取100KΩ，最好用1／20W碳膜电阻。如果由于假负载被接入时间过短，可以加大R11的电阻，或加一电阻R12，以减小R11功耗，见附图5。
实施例3在一个元灭弧装置的电闸开关闭合瞬间，会产生一个极短时间的过电压，使双向晶闸管误导通，从而失去锁定作用。这时只要在每一个电闸后加一个过电压吸收装置即可。本实用新型是用压敏电阻R3吸收过电压，考虑到压敏电阻工作速度慢，还需并联一只电容C2，见附图6。
权利要求1.电源上电锁定器包括开关K和外壳，其特征在于，把交流电源线1接在双向可控硅SCR的阳极，SCR的阴极3串接开关K和负载Rf后接地线2，SCR的控制极通过保护电阻R2和电容器C1后接地线2，在SCR的阳极与控制极之间串接一只晶体二极管D和限流电阻R1后作为触发元件，整个元件处于外壳(4)之中。
专利摘要本实用新型涉及家电用的电开关装置，特别涉及电源上电锁定器。本锁定器设置于开关座后或开关结构中，由双向可控硅SCR的阳极与控制极之间串接有一只二极管D和限流电阻R1作为触发元件，该双向可控硅的控制极通过保护电阻R2和电容器C1后接地。当停电而开关处于接通状态下，即使电源重新恢复，电器也得不到电压，从而电器不能上电，除非将开关断开后再将其接通，才能上电。本装置设计简单，成本极低，体积小。
文档编号H03K17/22GK2070061SQ9020850
公开日1991年1月23日 申请日期1990年6月14日 优先权日1990年6月14日
发明者任若为 申请人:任若为