专利名称：再改进型特种延时控制开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电学领域，是一种用于高层建筑防火通道控制照明电源用的特种应急照明延时控制开关。
发明背景高层建筑防火通道专用的嵌壁式延时控制开关控制两路电源，一路是市电的火线，另一路是应急备用电源的火线。当发生火情或其他意外灾害性事件时市电断电，备用应急电源启动，这个专用开关使通道照明灯处于常明状态，平时它的功能如同普通延时控制开关。
原有技术生产的控制开关之所以时常发生损坏，是因为既是因设计上考虑不周，同时也因为这个设计在难度上有极大的困难。在多数情况下，要求这个控制开关只有三个接线端市电火线，应急备用电源的火线以及一根灯的回线，没有零线端。(两个不同电源共用一根零线，但零线端不接入开关盒内。)这样，设计面临一个非常大的难点，即如何让两条火线实现良好的隔离，如果不能很好的隔离两条火线，那么很容易发生两条火线间的打火(短路)现象。在实际中，有时并非两路电源不存在同时供电的问题，当两条火线都加电时，如果它们来自不同的电源(比如市电和自有应急照明小柴油发电机等)，两者间的相位差，按道理说不存在有任何规律，甚至有可能处于反相位状态。这样两者间有特别大的电势差，峰值达600伏以上，这就给它们之间的有效隔离造成非常大的困难。可以估计到，原有技术生产的控制开关正是在这一点上存在很大问题，才使产品本身遭到许多受损的几率而使产品的可靠性降低，寿命缩短。
本实用新型继本发明人的中国实用新型专利02237553.8之后又公布了一套新的实用方案，是对中国实用新型专利02237553.8的改进。为避免双火线隔离不良这个问题的发生，本发明人中国实用新型专利02237553.8的设计让两条火线连接在跳转继电器的两个定触点上，避免因继电器的动作延迟而使双火线间发生短路。本发明人的02237553.8专利的设计采用双组触点的继电器，缺点是触点数目多，即对其工作的可靠性有消极影响，也使产品成本略高。
发明内容
为了克服02237553.8专利的不足，本实用新型给出几种新的解决方案，改进的电路采用单组触点的继电器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是同02237553.8专利类似，本实用新型的技术方案是整个电路由两个部分组成，一个部分是普通的延时开关电路，另一个部分是在双火线间转换的跳转电路。用大阻值高耐压电阻隔离双火线，利用这支大阻值电阻为一个储能电容限流充电，当储能电容充电达一定电压时继电器动作，以满足双火线间跳转，继电器吸合自锁的能量所需，从而实现双火线间的跳转。本实用新型的改进是变换电路的连接方法，减少继电器触点的数目，采用单组常开常闭触点的继电器，使用效果同前一样，但是其工作可靠性获得增强。这样的解决方案同样可以达到实际要求的目的，应用于无零线接入的双火线嵌壁式应急照明特种延时控制开关的具体设计当中。
本实用新型的有益效果是采用更优化的方法突破此类双火线开关设计中的难点，彻底消除了以往高层建筑防火通道专用的嵌壁式应急照明延时控制开关设计中出现的双火线间打火而使开关烧毁的技术问题。
在现有的其他中国实用新型专利中，尚没有检索到采用类似本设计方法的内容。
附图1是本实用新型的电路原理图之一，实施案例1。
附图2是本实用新型的电路原理图之二，实施案例2。
附图3是本实用新型的电路原理图之三，实施案例3。
附图4是本实用新型的电路原理图之四，实施案例4。
附图5是本实用新型的电路原理图之五，实施案例5。
摘要附图为附图1。
附图1中虚线左侧是它的延时开关电路部分，虚线右侧是双火线跳转电路部分。附图2至附图5是附图1所示的开关电路的另外几种具体实施方式
。(附图1和附图3各是一个完整的应用电路)，附图2、附图4、附图5的电路是一个可以替换附图1中双火线跳转电路的其他方法(附图1中虚线框右侧继电器J、可控硅SCR2、稳压管Z2、Z3、二极管D1、D2、电阻R6～R8所组成的电路双火线跳转电路的部分)部分的电路，略去延时开关电路部分。附图4和附图5 YS是同附图1中虚线左侧是它的延时开关电路部分相同的延时开关电路部分。
具体实施方式
本实用新型实施案例1的电路原理见附图1，介绍如下N1～N3、SCR1、B1及周围元件是普通的延时关断电子开关电路，和普通延时开关比较没有特殊之处。本实用新型的特点表现在继电器J、可控硅SCR2、稳压管Z2、Z3、整流管D1、D2、电阻R6～R8所组成的电路，由附图1可以分析到，不论继电器J处于关断或者吸合态，应急备用电源的火线和市电火线之间都要跨过一个电阻R8。R8是一个大阻值、大功率的电阻，可以耐受足够的高电压。应急照明备用电源的火线和市电火线连接在继电器同一组触点的两个定触点上，因此，不论继电器是释放还是吸合，这两个触点都不会碰在一起。如果不是这样连接，很可能因为继电器存在动作延迟时间而发生瞬间短路的现象，哪怕这个时间非常短，也会因有非常大的短路电流而将触点烧毁。这样的处理方法，可以非常稳妥的解除双火线偶然都带电、而且存在很大的相位差产生打火的危险，彻底免除本开关在特别情况下被烧坏的可能性。
当备用电源的火线不带电时，继电器J的常闭触点将市电火线连接到延时开关回路，它像普通的延时开关一样工作。应急备用电源启动后，备用电源的火线带电，经D2、继电器J、SCR2、R8回路让电容C3充电，C3充电后电位超过Z2的导通电压后可控硅SCR2导通使继电器J吸合。J吸合后它的触点将市电火线断开，并跨过了R8将备用电源的火线接通，这样备用电源的火线就只经过继电器J将L1(用电负荷)连接到备用电源的火线的回路上了。J锁定，保持吸合态直到应急备用电源断电，备用电源的火线失电为止。备用电源的火线失电后，本开关又恢复跳转前的平常状态。
本电路在备用电源刚刚获电时，虽然因R8阻值很大，无法获得足够的吸合电流，但初时SCR2并不导通，C3在逐渐充电，等到C3电荷充满，SCR2方才导通，C3上储存的电能可以帮助J获得足够的吸合电流。J吸合后短接了R8和SCR2，就可以保持住吸合状态而锁住。
这个技术方案同本发明人的前一专利完全类同，也可让两条火线实现良好的隔离。新的设计减少了继电器的触点数目，可使电路更加简捷，工作可靠性提高。它的独特设计不但可以避免双火线隔离不良的问题，而且使产品不易损坏，寿命大大延长，而且未增加产品的成本，产品加工更容易。本实用新型同时提供了几种变形的补充设计。它们在效果上和前面的专利的效果基本类同，但更进一步。
本实用新型的特点是
本实用新型的电路由延时开关控制电路和双火线跳转电路两个部分组成。延时控制电路部分可以是手动或者触摸式启动的延时开关电路也可以是声光控或者其他形式的延时开关电路。本实用新型的特点主要表现在它的双火线跳转电路上。
在附图1所示的实施例1中，市电火线通过一个整流桥连接于继电器的常开触点上，整流桥的正负两极间串连一个普通的延时开关电路。继电器J的动触点和灯线连接(D点)。继电器J线圈的与可控硅SCR2相连的一极连接于继电器的常闭触点端，继电器J线圈的另一极通过D2连接到备用火线。Z2通过R6与SCR2的控制极连接。储能电容C3一极和SCR2负极连接，另一极和继电器线圈另一极相连接。(附图1中虚线右侧部分为双火线跳转电路)附图2是附图1的电路的一种变体。在附图2的实施例2中，它用两只互补型的普通三极管连接成模拟可控硅电路，其性质和附图1的双火线跳转电路是一样的。它可以取代附图1中J、SCR2、Z2、Z3、D1、D2、R6～R8所组成的双火线跳转电路电路。市电火线通过整流桥B01连接于继电器的常开触点上，(整流桥的正负两极间可串连一个普通的延时开关电路。)继电器J的动触点和灯线连接(D点)。继电器J01线圈与三极管N01发射极相连的一极连接于继电器的常闭触点端，继电器J01线圈的另一极通过D02连接到备用火线。Z01通过R01、R02与三极管N02的基极连接，N01、N02连接成互补形式。储能电容C01一极和N02发射极连接，另一极和继电器线圈另一极相连接。
附图3的实施例3也是一种同样功能的电路，原理是和附图1完全类似的，但是它仍然采用了双组触点的继电器。
附图4的实施例4在原理上与前有所不同。平时双火线跳转电路的继电器等元件是连接在市电回路上的，储能电容上储存的电能靠市电回路补充，等到应急备用火线带电以后，有电流流过光电耦合器O，触发SCR1导通。这样储能电容C01放电后继电器J01线圈得电，触点跳到另一端，断开了市电回路，接通应急电源回路，同时继电器发生自锁，将跳转电路锁于应急电源回路中，直到应急电源断电为止。这个设计方案的好处是可以使用更大阻值的隔离电阻，同时跳转时间可以缩得更短。缺点是如果在市电火线断电过久后再接通应急电源，可能因储能电容泄电过多而导致其丧失掉跳转所需的能量。不过一般这样的情况不大会发生。在实施例4中，光电耦合器O输入端的一极通过D01连接到A点(应急火线)和继电器J01的常闭触点，光电耦合器O输入端的另一极连接到隔离电阻R01的一极，隔离电阻R01的另一极连接到DW01、C01的负级SCR1的阴级以及D点(灯线端)。C点连接继电器J01的常开触点，继电器J01的常闭触点连接A点(应急火线)。继电器J01线圈的一极分别连接DW01、C01的阳级，D03的负极，并通过R02连接到光电耦合器O输出端。继电器J01线圈的另一极与可控硅SCR1的阳级相连。
附图5的实施例5和附图4类同，省掉了光电耦合器，直接用应急电源火线通过隔离电阻R1和二极管D1来触发可控硅SCR，这样它比附图4的电路更加简单。不论采取直接触发，光电耦合触发或其他耦合方式的触发，如电感耦合方式的触发，效果都可视为是一样的。双火线跳转电路的被触发元件可以是可控硅，也可以是连接成互补形式的三极管或其他瞬间导通元件，如触发二极管、固态继电器，干簧继电器等。实施例5中应急火线A通过D1、隔离电阻R1连接到可控硅SCR的控制极。
本实用新型各种方案的特点集中的表现在应急备用电源的火线和市电火线直接或者间接的连接在继电器的两个定触点上。市电火线通过一个整流桥连接于继电器的常开触点上，整流桥的正负两极间串进一个普通的延时开关电路，这个延时开关电路可以是普通的手按或者触摸延时开关电路，也可以是其他类型的自动延时开关电路，如声光控制电子开关或者微波及远红外开关电路。例如在附图1中1、继电器J的动触点和灯线连接，常闭触点通过一个桥电路连接到市电火线，常开触点通过一个整流管和继电器线圈及其他一些元件连接到应急火线上。2、平时应急备用电源的火线和市电火线之间始终有一个大阻值的电阻R8做隔离。R8的一端连接到可控硅SCR2的一极，另一端连接在继电器的动触点和负载上。3、继电器回路有可控硅SCR2做如图1所示的连接，可控硅SCR2的一个极连接继电器线圈的一极上。继电器J的触点在吸合时可以使继电器产生自锁，将它的线圈连接进应急照明回路。4、处在自锁态后电路中隔离两条火线的隔离电阻和可控硅SCR2等被短接，市电火线被跳断。5、储能电容器C3储满电后因电位抬高，稳压管Z2导通，可控硅导通，储能电容器储满的电能令继电器吸合。Z2的正极和C3的正极以及继电器线圈连接，Z2的负极通过R6和SCR2的控制极连接。C3的负极和SCR2的负极连接。
权利要求1.一种用于高层建筑防火通道控制照明电源用的再改进型特种延时控制开关，其特征在于有两个火线端，开关本身无零线接点，其构成具有以下部分普通的延时开关电路和可以在两条火线间转换的双火线跳转电路组成；具有如下的连接方式市电火线通过双火线跳转电路的跳转继电器的常开触点，使延时开关电路与负载串连连接到市电回路当中，在备用火线加电后双火线跳转电路动作，双火线跳转电路的继电器闭合将负载灯具连接到备用火线上，备用火线通过跳转电路与双火线跳转电路的继电器的常闭触点相连；负载一极接零线，另外一极连接到双火线跳转电路的继电器的动触点。
2.如权利要求1所述的再改进型特种延时控制开关，其特征在于其继电器电路可以在两条火线间跳转，并可以自锁；可控硅恒压触发电路在储能电容器储满电后，它所连接的可控硅导通，使继电器吸合可以维持自锁；在实施例1中，市电火线通过一个整流桥连接于继电器的常开触点上，整流桥的正负两极间串连一个普通的延时开关电路，继电器J的动触点和灯线连接(D点)，继电器J线圈与可控硅SCR2相连的一极连接于继电器的常闭触点端，继电器J线圈的另一极通过D2连接到备用火线，Z2通过R6与SCR2的控制极连接，储能电容C3一极和SCR2负极连接并和R8相连，另一极和继电器线圈另一极相连接，继电器处于开态时应急备用电源的火线和市电火线之间有一个大阻值的电阻R8，起到双火线隔离作用，R8的另一极连接继电器J的动触点和负载。
3.如权利要求1所述的再改进型特种延时控制开关，其特征在于在实施例1和实施例2中，跳转电路有一个恒压触发装置，恒压触发所利用的元件可以是稳压管，也可以是触发管或其他元件；导通元件可以是实施例1中的可控硅，也可以是实施例2的互补连接的PNP和NPN三极管，两个二极管做互补性连接方式；在实施例2中，市电火线通过整流桥B01连接于继电器J01的常开触点上，继电器J01的动触点和灯线连接(D点)；继电器J01线圈与三极管N01发射极相连的一极连接于继电器的常闭触点端，继电器J01线圈的另一极通过D02连接到备用火线。Z01通过R01、R02与三极管N02的基极连接，N01、N02连接成互补形式；储能电容C01一极和N02发射极连接，另一极和继电器线圈另一极相连接，继电器J01处于开态时应急备用电源的火线和市电火线之间有一个大阻值的电阻R03，起到双火线隔离作用，R03的另一极连接继电器J01的动触点和负载。。
4.如权利要求1所述的再改进型特种延时控制开关，其特征在于在实施例4中，光电耦合器O输入端的一极通过D01连接到A点(应急火线)和继电器J01的常闭触点，光电耦合器O输入端的另一极连接到隔离电阻R01的一极，隔离电阻R01的另一极连接到DW01、C01的负级SCR1的阴级以及D点(灯线端)；C点连接继电器J01的常开触点，继电器J01的常闭触点连接A点(应急火线)；继电器J01线圈的一极分别连接DW01、C01的阳级，D03的负极，并通过R02连接到光电耦合器O输出端；继电器J01线圈的另一极与可控硅SCR1的阳级相连，另一极通过D03连接到继电器J01的动触点；市电火线连接YS的一端，YS的另一端连接继电器J01的常开触点，备用火线连接继电器J01的常闭触点A点。
5.如权利要求1所述的再改进型特种延时控制开关，其特征在于在实施例5中，直接用应急电源火线通过隔离电阻R1和二极管D1来触发可控硅SCR；应急火线A通过D1、隔离电阻R1连接到可控硅SCR的控制极；继电器J线圈的一极与可控硅SCR的阳级相连，另一极通过D3连接到继电器J的动触点；市电火线连接YS的一端，YS的另一端连接继电器J的常开触点，备用火线连接继电器J的常闭触点A点。
专利摘要一种高层建筑防火通道控制照明电源用的延时控制开关。它由两个部分组成，一个部分是普通的延时开关电路，另一个部分是在双火线间转换的跳转电路。它的设计避免了此类产品双火线隔离不良问题的发生，使之不致因双火线间同时加电并且双火线间存在大相位差而发生开关被烧毁的情况。这是一种嵌壁式开关的设计，可以不接入零线。该技术方案解决了此类产品的重大设计难题，这类产品一般起到两个方面的作用，一是日常使用的节电开关的作用，二是满足在发生火灾等意外事故时的应急照明的要求。本实用新型是对本实用新型人的中国实用新型专利02237553.8的改进和补充。新的设计减少了继电器的触点数目，使电路更加简捷，工作可靠性提高，产品加工更容易。
文档编号H03K17/292GK2657261SQ02240489
公开日2004年11月17日 申请日期2002年7月18日 优先权日2002年7月18日
发明者陈有毅 申请人:陈有毅