专利名称：无电弧安全自动功率开关的制作方法
技术领域：
本发明的“无电弧安全自动功率开关”是涉及用于机械控制型微波炉和各种电器的新型电力开关装置，用以代替现有的各种电机、电器的机械触点开关。
从微波炉故障的情况看，定时器的机械触点功率开关，大都会出现电弧烧坏机械触点的故障。原因是功率开关触点通过电流很大，通断时电弧也很大，烹调一次食品，功率开关频频通断许多次，电弧极容易烧坏触点，于是触点氧化不通电，不氧化的触点或结死不能断开(这种情况最危险，往往发生火灾)，电弧放电也干扰其他电器，此外机械触点功率开关还有其他问题1.是每次开通时都有两至三倍的浪涌电流，经常烧断进户保险丝，造成停电，影响其它电器工作，也容易烧断微波管灯丝。2.是功率开关断开时也会产生很高的反向峰值电压，这种冲击高压也极容易击穿微波炉其它元件的绝缘材料，这对微波炉本身是极大的威协，对其他电器和机电设备如电冰箱、洗衣机及各种电动机等，不仅电弧烧坏触点产生各种故障，反向高压、浪涌电流也极容易造成严重事故，损坏设备。
据观察分析，目前送到废品收购站作为废铁的电饭煲、微波炉、电烤炉、洗衣机及各种电机大都是机械开关触点故障造成的结果。由于电弧放电，触点的受命也不长，一般是通，断2万次左右，质量差的甚至几百次就坏了。
有些资料对机电设备曾经提出用可控硅作为电源的通断开关，但其配套的触发电路选用单结晶体管、变压器和各种阻容元件等很多零配件，电路很复杂，存在浪涌电流和反向高压，而且这些元件也消耗相当一部分能源，价格也很高，一般在数十元至数百元以上。因此，目前可控硅开关仍未能在日用电器中普遍推广应用，普通百货商店也没有以可控硅组成的价廉高效的开关总成供应。因此目前的各种家用电器如电饭煲、洗衣机和各种机电设备大都仍然采用传统的机械触点开关。如本发明人使用的日本松夏电冰箱、国产小天鹅洗衣机、惠宝机械微波炉等仍用机械触点开关。
用本发明的“无电弧安全自动功率开关”，其设计简单可靠，价格低廉，用于微波炉的每只成本5元左右，体积也只有母指大小。本发明的新颖之处，在于不像机械触点开关那样，会产生反向峰压和浪涌电流，也就是开关通断时不存在过流过压问题，不需要专为开关设计过流过压保护，使开关简单可靠，降低成本，减少能耗，没有电弧，改善用电设备的性能，减少故障，延长寿命。
本发明的“无电弧安全自动功率开关”的发明目的，是要提供一种用于微波炉等电器的新型电源开关装置，以提高这些电器设备的性能，减少故障，延长寿命。
本发明的“无电弧安全自动功率开关”的技术方案不仅要求电流通断时无电弧，而且在触发控制电路中消除发生浪涌电流和反向高压的可能，而不是像通常的可控硅装置在出现浪涌电流和反向高压后，再设计过流和过压保护。本发明的技术方案的设计要点如下1、根据不同功率大小和不向要求采用适当型号的可控硅为电流通断的无电弧开关主要元件，用微动开关和触发器，分流续流两用装置构成控制回路。
2、微动轻触开关作为触发讯号开关，发出指令讯号触发可控硅开通或关断。
3、对于已经定型的微波炉等为了使原来设计不作重大改变，也可用原来的机械功率开关作为讯号开关。
4、为了简化电路减少能耗，微波炉等的触发电路，不用单结晶体管和变压器等而用双向二极管与电阻器组成触发器，其触发讯号电压由交流电源获得。
5、在触发控制电路中接入专门设计的由电容器和电阻器构成的分流、续流二用装置，在电流导通开始时，它作为控制电路的分流装置，在电流断开时，它又作为控制电路的续流装置。
6、无电弧安全自动功率开关装在微波炉、电饭煲、电烤炉、洗衣机、电冰箱及一般机电设备的自然通风处或用机械通风散热。
本发明的“无电弧安全自动功率开关”其无电弧，无浪涌电流，无反向高压的功能是这样实现的由于采用可控硅为功率电流通断的主要元件，电流在可控硅内通断，是由触发极触发的，可控硅内无触点，因此电流通断无电弧。在触发电路中，由于接入分流器，在开始时触发电流有一部分向电容器充电，触发电压被降低了，不像普通触发电路那样全压加在触发极上，而是较低的电压讯号加在触发极上，于是可控硅在开始时导通的电流也就较小，随着电容器的充电逐渐充满，分流电路分流的电流减小，触发电压逐渐升高到额定值，可控硅通过的功率电流也逐渐升高到额定值，结果完全没有浪涌电流，由于续流器的电容器已充满电荷，在触发讯号关断时，续流器的电容器通过电阻和触发极放电，因此触发极不是突然失压，而是由逐渐降低的电容器的放电电压继续触发，于是可控硅的电流不是突然关断，而是逐渐关小至零，这样在电路中的电感器件就不会感应出很高的反向高压，“无电弧安全自动功率开关”就工作在平稳的状态中，非常安全可靠。“无电弧安全自动功率开关”装在自然通风处或用机械通风，温升不大，工作稳定。
现结合
本发明的“无电弧安全自动功率开关”在微波炉中的实施例如下图中是工作状态，①是门控开关，②是触发讯号开关，即微波炉原来的功率开关。门关上后，门控开关①接入电源，拔动定时器，触发讯号开关接通，触发器③由交流电源获得触发电压，由于分流续流器⑥的接入，触发电流被分流，触发电压导通角减小，降低了的较低的电压加到触发极上，无电弧开关④的可控硅导通，变压器⑤的初级线圈有电流通过，次级线圈即有感应电流供给微波管工作，在开始时，由于触发电压导通角较小，可控硅开关④通过的电流也较小，当分流器⑥的电容器充满后，触发电压上升到额定值，可控硅开关④的电流也随之上升到额定值，电路没有出现浪涌电流。当定时器关断时，由电源供给的触发电压也即被关断，但充满电荷的续流器⑥的电容器通过电阻和可控硅④的触发极放电，其放电电压逐渐减小，可见触发极不是突然失压，而是有逐渐减小到零的电压继续触发，可控硅开关④通过的电流也随之逐渐减小至零，因此，电路中不会感应出反向高压。电流的通断是在可控硅开关④内部通断，不会产生电弧，微波炉的风扇⑦为可控硅④提供散热条件，温升不大，工作稳定。(请注意⑥既是分流器又是续流器)本发明的“无电弧安全自动功率开关”除用于微波炉外还可用于电饭煲，洗衣机、电冰箱、电烤炉及普通机电设备，用以代替机械触点功率开关或交流接触器。
权利要求
1.本发明的“无电弧安全自动功率开关”是用于微波炉等各种家用电器和一般机电设备的新型电源通断装置。其特征是由电源通断功率开关④，触发器③，分流续流器⑥和控制讯号开关②构成。
2.根据权利要求1所述的触发器③是由电阻器和双向二极管组成。
3.根据权利要求1所述的分流续流器⑥是由电阻器和电容器组成。
4.根据权利要求1所述的电源通断功率开关④是按不同大小功率的电器选用适当的型号的可控硅构成。
5.根据权利要求1所述的控制讯号开关②是用微动开关或家电机器设备原来的功率机械触点开关构成。
6.根据权利要求1所述的“无电弧安全自动功率开关”是安装在自然通风的地方或装有机械通风装置⑦
7.根据权利要求1所述的“无电弧安全自动功率开关”，除适用于微波炉外，还可用于电饭煲、电烤炉、电冰箱、洗衣机等家用电器及一般机电设备。
全文摘要
本发明的“无电弧安全自动功率开关”是一种用于各种家用电器,如微波炉、电饭煲、电烤炉、洗衣机、电冰箱等与及普通机电设备作为电源通断的新型开关,这种新型开关在电源开通或关断时无电弧,无浪涌电流,无反向高压,使电器设备提高性能减少故障,延长寿命,不会造成进户线路经常因浪涌电流而断电,影响其他电器工作,是机械触点开关更新换代的产品。
文档编号H03K17/72GK1267961SQ99104209
公开日2000年9月27日 申请日期1999年3月17日 优先权日1999年3月17日
发明者郑志鸿, 郑永林, 何德勇, 郑千华 申请人:郑永林, 郑志鸿