专利名称：用于交流电路的可控硅触发维持开关装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种交流电路中使用的可控硅触发维持开关装置。
目前，应用在交流电整流后的脉动直流电路中的可控硅元件，一次触发后因主回路电流过零(见
图1)而不能维持。若要一直或一段时间里维持导通状态，就需在交流整流后增加滤波电容(常为高压大容量)、或设置复杂的延时电路。使许多在此情况下工作的设施(如触发后需要一直工作的报警器、某些工业控制设备及一些需要触发后延时及单稳的装置等)电路复杂化，触发灵敏度降低，体积、成本及功耗也大幅度增加。如专利CN2098124u、CN2099416u等开关装置，其延时电路，一般由两至三个晶体管及多个阻容元件构成，因延时电路中常用较大的电解电容作储能元件，从而加重了前级放大器的负担，使前级放大器数量增多(通常也需要两至三个晶体管方可)，这样整个装置就需要4～6个晶体管及相应的阻容元件。
本发明的目的是提供一种工作于上述情况下，电路简单、(通常只用一个晶体管)体积小，成本低且省电的可控硅触发维持开关装置。
本发明主要由整流器，串联负载后跨接在整流器输出脉动直流电源两端的可控硅、及通过负载或直接从脉动直流电源正端经降压电阻供电、且内含稳压，滤波储能元件的可控硅触发系统组成，其特征是脉动直流电源正端与触发系统正端之间反向跨接有单向导电元件，当脉动电压低于触发系统电压时，触发系统中的滤波储能元件可通过该单向导电元件向脉动直流电压放电，以维持可控硅的导通状态。
工作原理如图2所示，在一个半波、桥式、或全波整流器输出的脉动直流电源两端，跨接着与负载H串联的可控硅SCR，其触发系统F(内含稳压滤波元件)正端经降压电阻R1通过负载H从脉动直流电源正端供电，或如图2中虚线所示直接从脉动直流电源正端供电，脉动直流负端接触发系统负端及可控硅SCR阴极为接地端，单向导电元件D反向跨接在脉动直流电源正端与触发系统正端之间。触发系统的作用是向可控硅控制极提供一个初始触发信号。当触发系统使可控硅开关SCR触发导通后，在脉动直流的一个脉冲时间内，SCR主回路电压将降低到触发系统直流电压以下，此时单向导电元件D导通，触发系统中的滤波储能元件(扣式可充电池或电解电容等)，通过D向SCR提供维持电流。若降压电阻R1连接在脉动直流正端E点(如图2中虚线所示)，则触发系统中滤波储能元件的充电时间远大于放电时间，(图3中UE＞UB的时间＞＞UE＜UB的时间)，触发系统的直流电压将不下降，一直大于SCR最小维持电压UHmin，可控硅开关SCR将维持导通状态不变；若R1接A点、经负载H接脉动直流正端。则SCR导通前因UA约等于UE，所以触发系统中的滤波储能元件可通过R1充电到B点电压UB，当SCR导通后，A点电压UA为SCR的正向压降(约0.7V)＜UB，滤波储能元件无充电机会，只能通过单向导电元件D在脉动电压UE＜UB时、间断放电。经过导通时间TD后，当UB＜UHmin时，SCR关断(见图4)从而完成延时或单稳作用。若无单向导电元件D，SCR触发后将在脉动直流电压的一个脉冲时间内关断。要使其延时关断，现有技术是增加一套复杂的延时电路，因而增大了体积、成本和功耗。
电路中的单向导电元件D可以是各种半导体元件，一般情况下，使用晶体二极管。
对某些特殊的无滤波储能元件的触发系统或为避免触发系统与维持电路相互影响，滤波储能元件C可从触发系统中分离出来(如图5所示)，其正端经反向连接的二极管接触发系统正端，同时经正向连接的单向导电元件与脉动直流电源正端相接。
本发明的优点在于仅用一个体积小、价廉的单向导电元件D配合可控硅电路必须有的触发系统，即可(1)使可控硅触发后维持导通一段时间(图2中R1、接A点)，省去复杂的延时电路；(2)使可控硅触发后一直维持导通状态(图2中R1接E点)，省去高压滤波电容。在简化线路，缩小体积，降低成本及功耗的情况下还提高了触发灵敏度。
本发明有以下附图图1。为半波及全波脉动直流电压波形图图2。为工作原理图图3。为R1接E点时UE的波形图图4。为R1接A点时UE的波形图图5。为分离储能元件图图6。为优选实施例图7。为较优实施例图8。为另一实施例。
以下结合附图用3个实施例来说明本发明的具体解决方案实施例1本发明在楼道节能灯上的应用，电路如图6所示，220V交流市电经桥式整流后，其正端经电灯H与可控硅SCR阳极及降压电阻R1相接，SCR阴极接整流负端，脉动直流高压经R1降压、Dw2稳压及C2滤波后给SCR触发系统－－－－声光控部分供电。声光控部分由接成漏极输出的驻极体话筒MIC及工作在放大状态的晶体三极管BG组成，其输出触发信号经电阻R2加在SCR控制极上，光敏电阻RG并联在BG偏流电阻R4上。
白天BG因RG阻值很小而处于深度饱和区，MIC收到的音频信号不能被放大，C点电位＝0.7V，SCR不导通，电灯H不亮。夜晚RG阻值变大，BG退出饱和区，MIC收到的音频信号(如说话声、脚步声、哨声、掌声等)经BG放大后使SCR触发导通，电灯H点亮。此时，A点电位下降UA＜UB，B点电位由储能电容C2维持，并在UE＜UB的瞬间通过反向跨接在E、B两点间的二极管D向SCR提供维持电流，一段时间后，UB下降到一定程度，SCR在UE过零时关断。延时时间主要取决于C2及触发系统的内阻大小，稳压管DW1的作用是，当UB下降到一定程度时截断内阻最小的R5、MIC支路以增加延时时间。
本实施例中的声控触发系统也可以用红外、超声或微波触发系统来代换，无论使用何种触发系统均可省去复杂的延时电路并简化触发系统。采用上述触发系统代换时，为避免因内阻变动影响延时时间，储能电容可按图7所示，从触发系统中分离出来。
实施例2电路如图7所示，与图6相比除使用半波整流电路及储能电容从触发系统中分离出来外，其余与图6相同。讯号接收部分可使用各种传感器G，当应用于某些长延时系统时，储能电容可用扣式可充电池代换或把R1接A点改为接E点，如图7虚线所示。
实施例3本发明在报警器方面的应用，电路如图8所示，与图6相比，除电阻R1改接E点及声控部分改为触摸片m外，其余与图6相同。本实施例可应用于博物馆或类似场合用来保护文物、展品等，图8中m与文物周围的封闭金属线或镀有导电膜的玻璃罩相接，白天因光敏电阻的作用，无论游客怎样触摸均不会报警。黄昏后(或闭馆后拉上窗帘)光敏电阻阻值变大，此时若有人接触上述导电体就会使可控硅触发导通，报警灯H点亮(或图8中虚线所示的警铃发出报警声)，直至按下开关K方可关断。H也可换成继电器，用来控制高压电网或闪光灯的开关。本实施的优点是用二极管D代换了图8中双点划线所示的高压滤波电容C3。
以上三个实施例，可依具体情况增减某些技术特征，从而组合出多种实施方案来。
权利要求1.一种用于交流电路的可控硅触发维持开关装置，由整流器、串联负载后跨接在整流器输出脉动直流电源两端的可控硅，及通过负载或直接从脉动直流电源正端经降压电阻供电、且内含稳压、滤波储能元件的可控硅触发系统组成，其特征是脉动直流电源正端与触发系统正端之间反向跨接有单向导电原件。
2.如权利要求1所述的触发维持开关装置，其特征是单向导电元件为晶体二极管。
3.如权利要求1所述的触发维持开关装置，特征是滤波储能元件从触发系统中分离出来，其正端经反向连接的二极管接触发系统正端，同时经正向连接的单向导电元件与脉动直流电源正端相接。
专利摘要一种用于交流电路的可控硅触发维持开关装置，由整流器、串联负载后跨接在整流器输出脉动直流电源两端的可控硅，及通过负载或直接从脉动直流电源正端经降压电阻供电、且内含稳压、滤波储能元件的可控硅触发系统组成，其特征是脉动直流电源正端与触发系统正端之间反向跨接有单向导电元件。适用于可控硅触发后需要一直维持导通状态，或一段时间内导通的各种报警器、及单稳装置，与现有同类电路比较，具有元件数量少，线路简单，体积小，成本低且省电的特点。
文档编号H03K17/72GK2175496SQ93203740
公开日1994年8月24日 申请日期1993年3月6日 优先权日1993年3月6日
发明者孙奇峰, 樊丁, 孙奇敏 申请人:孙奇峰