專利名稱：一種具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子開關(guān)電路，尤其涉及一種具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路。
背景技術(shù)：
目前樓宇建筑的公共照明，為了節(jié)約能源，已廣泛采用無觸點(diǎn)電子開關(guān)(內(nèi)部采用可控硅作為開關(guān)元件)，例如人體紅外線感應(yīng)開關(guān)、聲光控延時開關(guān)、輕觸延時開關(guān)等。雖然可控硅屬于無觸點(diǎn)開關(guān)功率器件，其理論壽命比較長，但其還有比較脆弱的一面，即不能承受過大電流的沖擊，更不能承受負(fù)載短路帶來的大電流，目前市面上采用可控硅作為開關(guān)器件的電子開關(guān)產(chǎn)品，普遍存在較高的故障率，主要問題集中在可控硅損壞，被負(fù)載故障造成的大電流或負(fù)載短路帶來的大電流燒壞，帶來的問題，一方面影響客戶使用，另一方面也給電子開關(guān)生產(chǎn)廠家?guī)砝_，產(chǎn)品更換維修和售后問題都比較突出。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路。為實現(xiàn)上述目的，所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路包括順次連接的觸發(fā)電路M2和控制電路M1，所述可控硅開關(guān)電路的特點(diǎn)是，還包括電流取樣電路、保護(hù)觸發(fā)電路、保護(hù)鎖定電路、以及故障指示電路；其中，與所述控制電路(Ml)連接的電流取樣電路與保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端連接；所述保護(hù)觸發(fā)電路包括順次連接的第一部分和第二部分，第一部分輸出端分別連接保護(hù)鎖定電路輸入端和故障指示電路輸入端，第二部分輸出端連接觸發(fā)電路(M》的輸出端(OUT)。優(yōu)選的是，所述電流取樣電路包括彼此串聯(lián)的熱敏電阻PTC和功率電阻R3;所述保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分包括一個全橋整流電路BR2，一個穩(wěn)壓管Z1，一個光電耦Ul，一個電容Cl，以及兩個電阻R2、R5，第二部分包括一個三極管Q4和一個電阻 R14 ；作為保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端的所述全橋整流電路BR2的兩輸入端并聯(lián)在所述電流取樣電路的兩端，全橋整流電路BR2的正向輸出端經(jīng)電阻R2與穩(wěn)壓管Zl的陰級相連，穩(wěn)壓管 Zl的陽極與光電耦Ul中的發(fā)光二極管的陽極相連，作為第一部分輸出端的光電耦Ul中的光敏三極管的發(fā)射極經(jīng)電阻R14與三極管Q4的基極相連，作為第二部分輸出端的三極管Q4 的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極經(jīng)電阻Rl與所述觸發(fā)電路Ml的輸出端OUT相連；光電耦Ul中的光敏三極管的集電極接高電平VCC ；所述第二全橋整流電路BR2的負(fù)向輸出端與光電耦Ul中發(fā)光二極管的陰極相連；所述電容Cl和電阻R5均并聯(lián)在光電耦Ul中發(fā)光二極管的兩端；所述保護(hù)鎖定電路包括兩個三極管Ql、Q3，一個電容C2以及四個電阻R9、R10、 R12、R13 ；作為保護(hù)鎖定電路輸入端的所述三極管Ql的集電極與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Ql的基極經(jīng)電阻R9和電阻 RlO接高電平VCC，三極管Ql的基極經(jīng)電阻R9與三級管Q3的集電極相連，三極管Ql的發(fā)射極接高電平VCC，三極管Ql的集電極經(jīng)電容C2接地；三級管Q3的基極經(jīng)電阻R12與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R13 ；所述故障指示電路包括一個發(fā)光二極管LED，一個三極管Q2以及兩個電阻R8、 Rll ；所述發(fā)光二極管LED的負(fù)極與三極管Q2的集電極相連，作為故障指示電路輸入端的三極管Q2的基極經(jīng)電阻Rll與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極接地；所述可控硅開關(guān)電路還包括全橋整流電路BR1，雙向可控硅Tl以及三個電阻R6、 R7、R4;所述控制電路Ml與全橋整流電路BRl的正向輸出端和負(fù)向輸出端配合連接，以控制所述全橋整流電路BRl正負(fù)向輸出端的短路或斷路，全橋整流電路BRl的一輸入端與火線 L相連，另一輸入端經(jīng)電阻R6、電阻R7、電流取樣電路和負(fù)載LOAD與零線N相連，所述另一輸入端還經(jīng)電阻R6和電阻R4與所述雙向可控硅Tl的控制極相連；所述雙向可控硅Tl的其余兩極中的一極與火線L相連，另一極經(jīng)電流取樣電路和負(fù)載LOAD與零線N相連；所述發(fā)光二極管LED的正極經(jīng)電阻R8與所述全橋整流電路BRl的正向輸出端相連。優(yōu)選的是，所述電流取樣電路包括彼此串聯(lián)的熱敏電阻PTC和功率電阻R3;所述保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分包括一個穩(wěn)壓管Z1，一個光電耦U1，一個電容Cl以及兩個電阻R2、R5，第二部分包括一個三極管Q4和一個電阻R14;所述電流取樣電路的一端經(jīng)電阻R2和作為保護(hù)觸發(fā)電路輸入端的穩(wěn)壓管Zl的負(fù)級相連，所述穩(wěn)壓管Zl的正極與光電耦Ul中發(fā)光二極管的正極相連，所述電流取樣電路的另一端與光電耦Ul中發(fā)光二極管的負(fù)極相連；作為第一部分輸出端的所述光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極經(jīng)電阻R14與三極管Q4的基極相連，作為第二部分輸出端的三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極經(jīng)電阻Rl與所述觸發(fā)電路M2的輸出端OUT相連，光電耦Ul中的光敏三極管的集電極接高電平VCC ；所述電容Cl和電阻R5均并聯(lián)在光電耦Ul中發(fā)光二極管的兩端；所述保護(hù)鎖定電路包括兩個三極管Ql、Q3，一個電容C2以及四個電阻R9、R10、 R12、R13 ；作為保護(hù)鎖定電路輸入端的所述三極管Ql的集電極與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Ql的基極經(jīng)電阻R9和電阻 RlO接高電平VCC，三極管Ql的基極經(jīng)電阻R9與三級管Q3的集電極相連，三極管Ql的發(fā)射極接高電平VCC，三級管Q3的基極經(jīng)電阻R12與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Ql的集電極經(jīng)電容C2接地；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R13 ；所述故障指示電路包括一個發(fā)光二極管LED，一個三極管Q2以及兩個電阻R8、 Rll ；所述發(fā)光二極管LED的負(fù)極與三極管Q2的集電極相連，作為故障指示電路輸入端的三極管Q2的基極經(jīng)電阻Rll與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極接地；所述可控硅開關(guān)電路還包括全橋整流電路BRl和單向可控硅SCR ；所述控制電路 Ml分別與單向可控硅SCR的陰極、陽極和控制極配合連接，以控制所述單向可控硅SCR的導(dǎo)通或關(guān)斷；所述全橋整流電路BRl的正向輸出端經(jīng)所述電流取樣電路與控制電路Ml配合連接，全橋整流電路BRl的負(fù)向輸出端與控制電路Ml配合連接，全橋整流電路BRl的一輸入端與火線L相連，另一輸入端經(jīng)負(fù)載LOAD與零線N相連；所述發(fā)光二極管LED的正極經(jīng)電阻R8與所述單向可控硅SCR正極的相連。本實用新型的有益效果在于，當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)過載或短路等大電流情況下，所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路所包括的保護(hù)觸發(fā)電路啟動工作，在20ms以內(nèi)自動切斷可控硅所在的回路，并通過鎖定保護(hù)電路使可控硅不再導(dǎo)通，同時故障指示電路中的指示燈燈點(diǎn)亮，以提醒用戶此開關(guān)所控制的負(fù)載出現(xiàn)故障需要排除；斷電并排除負(fù)載故障后，再通電，電子開關(guān)，即可控硅又恢復(fù)到正常待機(jī)狀態(tài)，不受任何損壞。

圖1示出了具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路的一種具體實施例的電路圖。圖2示出了具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路的另一具體實施例的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進(jìn)一步說明。所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路包括順次連接的觸發(fā)電路M2和控制電路M1，還包括電流取樣電路、保護(hù)觸發(fā)電路、保護(hù)鎖定電路、以及故障指示電路。圖1和圖2示出了所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路的第一種和第二種具體實施例的電路圖。第一種具體實施例中，如圖1所示，觸發(fā)電路M2 :(注此模塊電路可以是紅外感應(yīng)控制電路、聲光控開關(guān)控制電路、輕觸開關(guān)控制電路等所有類型電子開關(guān)信號模塊)，以紅外感應(yīng)開關(guān)控制模塊為例，觸發(fā)電路M2通過其輸出端OUT輸出感應(yīng)信號并經(jīng)過限流電阻 Rl把控制電壓輸入至控制電路Ml (電源及可控硅信號控制模塊)的輸入端IN。所述控制電路Ml中包含一個可控硅，所述控制電壓作用到控制電路上，使控制電路Ml中的可控硅導(dǎo)通，從而使得與控制電路Ml配合連接的全橋整流電路BRl的正負(fù)向輸出端短路，導(dǎo)致全橋整流電路BRl的兩輸入端短路，進(jìn)而使由全橋整流電路BR1，電阻R6、R4以及雙向可控硅 Tl形成的回路導(dǎo)通，同時使由電阻R7、R4以及雙向可控硅Tl形成的回路導(dǎo)通，雙向可控硅 Tl導(dǎo)通。電流取樣電路功率電阻R3和熱敏電阻PTC為開關(guān)回路電流取樣元件，雙向可控硅Tl導(dǎo)通工作后，負(fù)載電流會流過功率電阻R3和熱敏電阻PTC，并在功率電阻R3和熱敏電阻PTC兩端產(chǎn)生電壓降，由于功率電阻R3取值很低以及熱敏電阻PTC內(nèi)阻很小，所以開關(guān)電路正常工作時，在功率電阻R3和熱敏電阻PTC上產(chǎn)生的壓降可以忽略，不會影響負(fù)載 LOAD的正常工作。保護(hù)觸發(fā)電路當(dāng)負(fù)載LOAD出現(xiàn)短路狀況時，回路電流則基本上是市電電壓除以功率電阻R3和熱敏電阻PTC的內(nèi)阻之和，電流非常大(100多安培)，此時在功率電阻R3 和熱敏電阻PTC兩端產(chǎn)生的電壓降(交流電壓)經(jīng)過全橋整流電路BR2整流以后形成直流脈沖電壓，此直流脈沖電壓已超過穩(wěn)壓管Zl的擊穿值，從而使電阻R2，穩(wěn)壓管Zl和光電耦 Ul形成回路，光電耦Ul導(dǎo)通工作，進(jìn)而三極管Q4飽和導(dǎo)通，三極管Q4飽和導(dǎo)通后，把控制電路M2輸出并流經(jīng)電阻Rl的信號直接下拉至地，即把控制電路Ml的輸入端IN下拉至地， 使輸入端IN電壓接近零伏，控制電路Ml中的可控硅關(guān)斷，全橋整流電路BRl的正負(fù)向輸出之間形成斷路，從而雙向可控硅Tl在20ms以內(nèi)關(guān)斷。另外，電容Cl和電阻R5為抗干擾元件。電流取樣電路的短路保護(hù)功能由于功率電阻R3和熱敏電阻PTC的內(nèi)阻的限流作用，使開關(guān)回路產(chǎn)生的最大電流(短路電流)限制在一個數(shù)值，而此最大電流小于雙向可控硅Tl在20ms以內(nèi)所能承受的最大電流，所以當(dāng)負(fù)載LOAD短路時，雙向可控硅Tl在20ms 以內(nèi)不會損壞。由于采用功率電阻R3和熱敏電阻PTC，當(dāng)負(fù)載LOAD短路時，回路電流迅速增大， 電流使熱敏電阻PTC迅速發(fā)熱，其內(nèi)阻也迅速增加，此時市電電壓大部分降在熱敏電阻PTC 上直至其熔斷保護(hù)，同時，在20ms以內(nèi)由于保護(hù)電路已啟動，雙向可控硅Tl已關(guān)斷，所以在 20ms以內(nèi)功率電阻R3也不會損壞，熱敏電阻PTC具有自恢復(fù)保險絲也不會損壞。熱敏電阻PTC的過載保護(hù)功能由于熱敏電阻PTC有其額定工作電流參數(shù)要求，如負(fù)載電流超出其額定電流，開關(guān)回路如在過載的情況下導(dǎo)通工作后，熱敏電阻PTC會自動保護(hù)(即，熔斷，且過載電流越大其熔斷時間越短)，由于熱敏電阻PTC熔斷前其內(nèi)阻會逐漸增大，使功率電阻R3和熱敏電阻PTC之間的壓降經(jīng)全橋整流電路BR2整流后的直流脈沖電壓也會超過穩(wěn)壓管Zl的擊穿值，從而使保護(hù)觸發(fā)電路啟動工作。具體地，直流脈沖電壓經(jīng)電阻R2，穩(wěn)壓管Zl和光電耦Ul形成回路，使光電耦Ul導(dǎo)通工作，使三極管Q4飽和導(dǎo)通，三極管Q4飽和導(dǎo)通后，把控制電路Ml輸出并流經(jīng)電阻Rl的信號直接下拉至地，即把控制電路Ml的輸入端IN下拉至地，使輸入端IN電壓接近零伏，從而使雙向可控硅Tl在20ms以內(nèi)關(guān)斷。保護(hù)鎖定電路當(dāng)所述保護(hù)觸發(fā)電路啟動時，高電平VCC經(jīng)電阻R12使三級管Q3 飽和導(dǎo)通，從而又使得三級管Ql飽和導(dǎo)通，三極管Ql飽和導(dǎo)通以后高電平VCC直接經(jīng)電阻 R12使三極管Q3飽和導(dǎo)通，從而形成自鎖循環(huán)，同時高電平VCC也經(jīng)電阻R14 —直使三極管Q4處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，即不再依賴光電耦Ul的導(dǎo)通，一旦保護(hù)觸發(fā)電路瞬間工作就會使保護(hù)鎖定電路處于鎖定狀態(tài)。故障指示電路當(dāng)保護(hù)觸發(fā)電路啟動時，高電平VCC經(jīng)電阻Rll使三極管Q2飽和導(dǎo)通，使電阻R8和發(fā)光二極管LED形成導(dǎo)通回路，發(fā)光二極管LED發(fā)光工作。由于上述保護(hù)鎖定電路的作用，高電平VCC電壓會一直經(jīng)電阻Rll使三極管Q2飽和導(dǎo)通而鎖定故障指不電路。當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)故障指示燈，即發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮?xí)r，應(yīng)切斷開關(guān)電路供電，并排查負(fù)載LOAD故障，開關(guān)電路斷電數(shù)秒后，保護(hù)鎖定電路即自動解除，再次給開關(guān)電路供電時， 開關(guān)電路又回復(fù)到正常的待機(jī)工作狀態(tài)。第二種具體實施例中，如圖2所示，觸發(fā)電路M2 :(注此模塊電路可以是紅外感應(yīng)控制電路、聲光控開關(guān)控制電路、輕觸開關(guān)控制電路等所有類型電子開關(guān)信號模塊)，以紅外感應(yīng)開關(guān)控制模塊為例，觸發(fā)電路M2通過其輸出端OUT輸出感應(yīng)信號并經(jīng)過限流電阻 Rl把控制電壓輸入到控制電路Ml (電源及可控硅信號控制模塊)的輸入端IN。全橋整流電路BRl將交流電壓整流成直流脈沖電壓，所述直流脈沖電壓的正負(fù)極分別加載在單向雙控硅SCR的陽極和陰極上；所述控制電路Ml中包含一可控硅，所述控制電壓作用至控制電路Ml中，使控制電路Ml中的可控硅導(dǎo)通，從而使得供給單向雙控硅SCR控制極的電壓達(dá)到其導(dǎo)通電壓，單向雙控硅SCR導(dǎo)通。第二種具體實施例中的電流取樣電路、保護(hù)鎖定電路、以及故障指示電路的工作過程和原理與第一種具體實施例中的相同。保護(hù)觸發(fā)電路當(dāng)負(fù)載LOAD出現(xiàn)短路狀況時，回路電流則基本上是市電電壓除以功率電阻R3和熱敏電阻PTC的內(nèi)阻之和，電流非常大(100多安培)，此時在功率電阻R3和熱敏電阻PTC兩端產(chǎn)生的電壓降(已經(jīng)過全橋整流電路BRl整流的直流脈沖電壓)已超過穩(wěn)壓管Zl的擊穿值，此直流脈沖電壓經(jīng)電阻R2，穩(wěn)壓管Zl和光電耦Ul形成回路，使光電耦Ul導(dǎo)通工作，從而使三極管Q4飽和導(dǎo)通，三極管Q4飽和導(dǎo)通后，把控制電路Ml輸出并流經(jīng)電阻Rl的信號直接下拉至地，即把控制電路Ml的輸入端IN下拉至地，使輸入端IN電壓接近零伏，控制電路Ml中的可控硅關(guān)斷，單向可控硅SCR陰陽兩極無觸發(fā)電壓，單向可控硅SCR在20ms以內(nèi)關(guān)斷。另外，電容Cl和電阻R5為抗干擾元件。電流取樣電路的短路保護(hù)功能由于功率電阻R3和熱敏電阻PTC的內(nèi)阻的限流作用，使開關(guān)回路產(chǎn)生的最大電流(短路電流)限制在一個數(shù)值，而此最大電流小于單向可控硅SCR以及全橋整流電路BRl在20ms以內(nèi)所能承受的最大電流，所以當(dāng)負(fù)載LOAD短路時， 單向可控硅SCR和全橋整流電路BRl在20ms以內(nèi)不會損壞。由于采用功率電阻R3和熱敏電阻PTC，當(dāng)負(fù)載LOAD短路時，回路電流迅速增大，電流使熱敏電阻PTC迅速發(fā)熱，其內(nèi)阻也迅速增加，此時市電電壓大部分降在熱敏電阻PTC上直至其熔斷保護(hù)，同時，在20ms以內(nèi)由于保護(hù)電路已啟動，單向可控硅SCR已關(guān)斷，所以在 20ms以內(nèi)功率電阻R3也不會損壞，熱敏電阻PTC具有自恢復(fù)保險絲也不會損壞。熱敏電阻PTC的過載保護(hù)功能由于熱敏電阻PTC有其額定工作電流參數(shù)要求，如負(fù)載電流超出其額定電流，開關(guān)回路如在過載的情況下導(dǎo)通工作后，熱敏電阻PTC會自動保護(hù)(即，熔斷，且過載電流越大其熔斷時間越短)，由于熱敏電阻PTC熔斷前其內(nèi)阻會逐漸增大，使功率電阻R3和熱敏電阻PTC之間的壓降也會超過穩(wěn)壓管Zl的擊穿值，從而使保護(hù)觸發(fā)電路啟動工作。具體地，直流脈沖電壓經(jīng)電阻R2，穩(wěn)壓管Zl和光電耦Ul形成回路，使光電耦Ul導(dǎo)通工作，使三極管Q4飽和導(dǎo)通，三極管Q4飽和導(dǎo)通后，把控制電路Ml輸出并流經(jīng)電阻Rl的信號直接下拉至地，即把控制電路Ml的輸入端IN下拉至地，使輸入端IN 電壓接近零伏，從而使雙向可控硅Tl在20ms以內(nèi)關(guān)斷。當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)故障指示燈，即發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮?xí)r，應(yīng)切斷開關(guān)電路供電，并排查負(fù)載LOAD故障，開關(guān)電路斷電數(shù)秒后，保護(hù)鎖定電路即自動解除，再次給開關(guān)電路供電時， 開關(guān)電路又回復(fù)到正常的待機(jī)工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路，包括順次連接的觸發(fā)電路(M2)和控制電路(Ml)，所述可控硅開關(guān)電路的特征在于還包括電流取樣電路、保護(hù)觸發(fā)電路、保護(hù)鎖定電路、以及故障指示電路；其中，與所述控制電路(Ml)連接的電流取樣電路與保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端連接；所述保護(hù)觸發(fā)電路包括順次連接的第一部分和第二部分，第一部分輸出端分別連接保護(hù)鎖定電路輸入端和故障指示電路輸入端，第二部分輸出端連接觸發(fā)電路(M2)的輸出端(OUT)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路，其特征在于 所述電流取樣電路包括彼此串聯(lián)的熱敏電阻(PTC)和功率電阻(R3)；所述保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分包括一個全橋整流電路(BR2)，一個穩(wěn)壓管(Zl)，一個光電耦(Ul)，一個電容(Cl)，以及兩個電阻(似)、(R5)，第二部分包括一個三極管0H)和一個電阻(R14)；作為保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端的所述全橋整流電路(BR2)的兩輸入端并聯(lián)在所述電流取樣電路的兩端，全橋整流電路(BM)的正向輸出端經(jīng)電阻(似)與穩(wěn)壓管(Zl) 的陰級相連，穩(wěn)壓管(Zl)的陽極與光電耦(Ul)中的發(fā)光二極管的陽極相連，作為第一部分輸出端的光電耦(Ul)中的光敏三極管的發(fā)射極經(jīng)電阻(R14)與三極管0H)的基極相連， 三極管0H)的發(fā)射極接地，作為第二部分輸出端的三極管0H)的集電極經(jīng)電阻(Rl)與所述觸發(fā)電路(Ml)的輸出端(OUT)相連；光電耦(Ul)中的光敏三極管的集電極接高電平 (VCC)；所述第二全橋整流電路(BR2)的負(fù)向輸出端與光電耦(Ul)中發(fā)光二極管的陰極相連；所述電容(Cl)和電阻(肪)均并聯(lián)在光電耦(Ul)中發(fā)光二極管的兩端；所述保護(hù)鎖定電路包括兩個三極管Oil)、(Q3)，一個電容(以)以及四個電阻(R9)、 (RlO)、(R12)、(R13)；作為保護(hù)鎖定電路輸入端的所述三極管Oil)的集電極與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦(Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Oil)的基極經(jīng)電阻(R9)和電阻(RlO)接高電平(VCC)，三極管Oil)的基極經(jīng)電阻(R9)與三級管的集電極相連，三極管Oil)的發(fā)射極接高電平(VCC)，三極管Oil)的集電極經(jīng)電容(C2) 接地；三級管0^3)的基極經(jīng)電阻(R12)與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦 (Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管的發(fā)射極接地，三極管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)電阻(R13)；所述故障指示電路包括一個發(fā)光二極管(LED)，一個三極管以及兩個電阻(R8)、 (Rll)；所述發(fā)光二極管(LED)的負(fù)極與三極管的集電極相連，作為故障指示電路輸入端的三極管0^2)的基極經(jīng)電阻(Rll)與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦 (Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管的發(fā)射極接地；所述可控硅開關(guān)電路還包括全橋整流電路(BRl)，雙向可控硅(Tl)以及三個電阻 (R6)、(R7)、(R4)；所述控制電路(Ml)與全橋整流電路(BRl)的正向輸出端和負(fù)向輸出端配合連接，以控制所述全橋整流電路(BRl)正負(fù)向輸出端的短路或斷路，全橋整流電路 (BRl)的一輸入端與火線(L)相連，另一輸入端經(jīng)電阻(R6)、電阻(R7)、電流取樣電路和負(fù)載(LOAD)與零線(N)相連，所述另一輸入端還經(jīng)電阻(R6)和電阻(R4)與所述雙向可控硅 (Tl)的控制極相連；所述雙向可控硅(Tl)的其余兩極中的一極與火線(L)相連，另一極經(jīng)電流取樣電路和負(fù)載(LOAD)與零線(N)相連；所述發(fā)光二極管(LED)的正極經(jīng)電阻(R8)與所述全橋整流電路(BRl)的正向輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路，其特征在于 所述電流取樣電路包括彼此串聯(lián)的熱敏電阻(PTC)和功率電阻(R3)； 所述保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分包括一個穩(wěn)壓管(Zl)，一個光電耦(Ul)，一個電容(Cl) 以及兩個電阻(似)、(R5)，第二部分包括一個三極管0H)和一個電阻(R14)；所述電流取樣電路的一端經(jīng)電阻(R2)和作為保護(hù)觸發(fā)電路輸入端的穩(wěn)壓管(Zl)的負(fù)級相連，所述穩(wěn)壓管(Zl)的正極與光電耦(Ul)中發(fā)光二極管的正極相連，所述電流取樣電路的另一端與光電耦(Ul)中發(fā)光二極管的負(fù)極相連；作為第一部分輸出端的所述光電耦(Ul)中光敏三極管的發(fā)射極經(jīng)電阻(R14)與三極管0H)的基極相連，三極管0H)的發(fā)射極接地，作為第二部分輸出端的三極管0H)的集電極經(jīng)電阻(Rl)與所述觸發(fā)電路(M2)的輸出端(OUT)相連，光電耦(Ul)中的光敏三極管的集電極接高電平(VCC)；所述電容(Cl)和電阻(R5)均并聯(lián)在光電耦(Ul)中發(fā)光二極管的兩端；所述保護(hù)鎖定電路包括兩個三極管Oil)、(Q3)，一個電容(以)以及四個電阻(R9)、 (RlO)、(R12)、(R13)；作為保護(hù)鎖定電路輸入端的所述三極管Oil)的集電極與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦(Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管Oil)的基極經(jīng)電阻(R9)和電阻(RlO)接高電平(VCC)，三極管Oil)的基極經(jīng)電阻(R9)與三級管0^3) 的集電極相連，三極管Oil)的發(fā)射極接高電平(VCC)，三級管0^3)的基極經(jīng)電阻(R12)與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦(Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管 (Ql)的集電極經(jīng)電容(以)接地；三極管的發(fā)射極接地，三極管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)電阻(R13)；所述故障指示電路包括一個發(fā)光二極管(LED)，一個三極管以及兩個電阻(R8)、 (Rll)；所述發(fā)光二極管(LED)的負(fù)極與三極管的集電極相連，作為故障指示電路輸入端的三極管0^2)的基極經(jīng)電阻(Rll)與作為保護(hù)觸發(fā)電路的第一部分輸出端的光電耦 (Ul)中光敏三極管的發(fā)射極相連，三極管的發(fā)射極接地；所述可控硅開關(guān)電路還包括全橋整流電路(BRl)和單向可控硅(SCR)；所述控制電路(Ml)分別與單向可控硅(SCR)的陰極、陽極和控制極配合連接，以控制所述單向可控硅 (SCR)的導(dǎo)通或關(guān)斷；所述全橋整流電路(BRl)的正向輸出端經(jīng)所述電流取樣電路與控制電路(Ml)配合連接，全橋整流電路(BRl)的負(fù)向輸出端與控制電路(Ml)配合連接，全橋整流電路(BRl)的一輸入端與火線(L)相連，另一輸入端經(jīng)負(fù)載(LOAD)與零線(N)相連； 所述發(fā)光二極管(LED)的正極經(jīng)電阻(R8)與所述單向可控硅(SCR)的正極相連。
專利摘要本實用新型公開了一種具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路，包括順次連接的觸發(fā)電路(M2)和控制電路(M1)，所述可控硅開關(guān)電路的特征在于還包括電流取樣電路、保護(hù)觸發(fā)電路、保護(hù)鎖定電路、以及故障指示電路。當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)過載或短路等大電流情況下，所述具有過載、短路保護(hù)功能的可控硅開關(guān)電路所包括的保護(hù)觸發(fā)電路啟動工作，在20ms以內(nèi)自動切斷可控硅所在的回路，并通過鎖定保護(hù)電路使可控硅不再導(dǎo)通，同時故障指示電路中的指示燈燈點(diǎn)亮，以提醒用戶此開關(guān)所控制的負(fù)載出現(xiàn)故障需要排除；斷電并排除負(fù)載故障后，再通電，電子開關(guān)，即可控硅又恢復(fù)到正常待機(jī)狀態(tài)，不受任何損壞。
文檔編號H03K17/08GK202172394SQ20112003875
公開日2012年3月21日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者萬海元, 劉劍 申請人:萬海元, 劉劍