[發明專利]用于低功率負載的智能電子開關

有效

• 申請號: 201080018204.8
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN102414974A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 楊秉銳;克里斯托弗·詹姆士·薩爾韋斯特里尼;米格爾·阿瓜多·佩萊斯;唐納多·F·豪斯曼
• 申請（專利權）人: 盧特龍電子公司
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257;H03K17/725
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

1.一種適于連接在AC電源和電負載之間用于導通和關斷電負載的雙線電子開關，所述電子開關包括：

可控傳導裝置，其適于串聯地電連接在所述電源和所述負載之間，所述可控傳導裝置適于在所述可控傳導裝置導電時將負載電流傳導通過所述負載；

控制器，其可操作地連接所述可控傳導裝置，用以控制所述可控傳導裝置的導電和不導電，從而分別導通和關斷所述負載；

輸出電容，其可操作為產生DC電源電壓，用以為所述控制器供電；以及

內嵌電源，其與所述可控傳導裝置串聯連接，所述內嵌電源還連接至輸出電容，以在對所述輸出電容充電時進行控制，其中對所述輸出電容充電以便在所述可控傳導裝置導電時在所述輸出電容上生成DC電源電壓，當所述輸出電容正在充電時，在所述內嵌電源上產生的電壓的幅度基本上小于AC電源的AC線電壓的峰值電壓，所述輸出電容適于在所述可控傳導裝置導電時傳導負載電流達所述AC電源的線周期的至少一部分時間；

其中，在所述輸出電容相對于AC電源的頻率異步充電時，所述內嵌電源進行控制，以致所述內嵌電源可操作為在每半個周期期間的任意時刻啟動和停止充電，所述電源可操作為在所述AC電源的每半個周期期間啟動和停止對所述輸出電容充電至少一次。

2.根據權利要求1所述的電子開關，其中，所述可控傳導裝置包括繼電器。

3.根據權利要求2所述的電子開關，其中，所述電源包括第一雙向半導體開關，所述第一雙向半導體開關與所述繼電器串聯連接、并與所述輸出電容并聯連接，以致在所述繼電器導電且所述第一雙向半導體開關不導電時所述輸出電容可操作為進行充電。

4.根據權利要求3所述的電子開關，還包括：

第二雙向半導體開關，其與所述繼電器和所述電源的串聯組合并聯連接，所述控制器可操作連接至所述第一雙向半導體開關的控制輸入端，所述控制器可操作為通過首先使所述第二雙向半導體開關導電且隨后使所述繼電器導電而導通所述負載，所述控制器可操作為通過首先使所述繼電器不導電且隨后使所述第二雙向半導體開關不導電而關斷所述負載；

其中，使所述第二雙向半導體開關響應于所述電源的輸出電容中的過電流情況而導電。

5.根據權利要求4所述的電子開關，還包括：

驅動電路，其連接在所述控制器和所述第一雙向半導體開關的控制輸入端之間，所述驅動電路可操作為響應于由所述控制器提供的控制信號而使所述第一雙向半導體開關導電。

6.根據權利要求5所述的電子開關，其中所述電源包括：

電阻，其與所述輸出電容串聯連接，所述電阻連接至所述驅動電路，以致所述驅動電路可操作為響應于流過所述電阻并超過預定電流閾值的電流而使所述第一雙向半導體開關導電。

7.根據權利要求5所述的電子開關，其中，所述第一雙向半導體開關包括三端雙向可控硅開關。

8.根據權利要求3所述的電子開關，其中，所述繼電器響應于所述電源中的過熱情況而不導電。

9.根據權利要求8所述的電子開關，其中，所述控制器將繼電器設定控制信號提供給所述繼電器的設定線圈，用以使所述繼電器導電，并將繼電器復位控制信號提供給所述繼電器的復位線圈，用以使所述繼電器不導電，所述電源還包括對所述電源的溫度響應的熱敏電阻，所述熱敏電阻電連接所述繼電器的復位線圈，用以響應于所述電源中的過熱情況使所述繼電器不導電。

10.根據權利要求9所述的電子開關，其中，所述熱敏電阻包括PTC熱敏電阻，所述PTC熱敏電阻熱連接至所述電源的所述第一雙向半導體開關。

11.根據權利要求10所述的電子開關，其中，所述PTC熱敏電阻與所述電源的輸出電容串聯地電連接，所述輸出電容和所述PTC熱敏電阻的串聯組合兩端的電壓電連接至所述繼電器的復位線圈，所述控制器可操作為將所述繼電器復位控制信號控制到約為電路公共端，以使所述電源中未出現過熱情況時使所述繼電器不導電；以及

其中，所述輸出電容和所述PTC熱敏電阻的串聯組合兩端的電壓在所述電源中的過熱情況期間增大，以使所述繼電器獨立于所述繼電器復位控制信號的幅度而導電。