專利名稱：家用電器無能耗待機節(jié)能器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及家用電器領域的一種節(jié)能器特別是一種高效低成本的電源變換系統(tǒng) 和無能耗待機的遙控通斷控制。技術背景當前的家用電器，一般普遍使用交流電機及交流元器件配置，能量消耗大、噪音干 擾強。其轉速在低速應用時效果不理想，采用直流電器及直流元器件則能得到極大的改善， 其應用的遙控開關在取代傳統(tǒng)機械開關時，不節(jié)能值班待機時，消耗能量并需另外引入一 根線或更改原來的布線，電路復雜，非常不方便，不能滿足現在各種場所節(jié)能的使用需要。本發(fā)明的目的是提供一種無能耗遙控待機及家用電器遙控通斷控制的節(jié)能裝 置，結構簡單、高效低成本，克服以上的使用缺陷。本發(fā)明的目的是這樣實現的一種家用電器無能耗待機遙控通斷控制的節(jié)能器其 特征是由以下三大部分組成①帶磁保持繼電器的無能耗待機遙控開關包括1、穩(wěn)壓濾波器，2、磁保持繼電器， 3、接收器，4、數碼功能器，5、觸發(fā)開關，6、整流器，7、限流器組成。②高效低成本的電源變換系統(tǒng)包括高頻變壓器7的初級繞組1、2與功率開關管 N1串聯(lián)分別連接在電源的正負極上，N1的柵極與控制電路器10相接，并受其控制截止或導 通，高頻變壓器7的次級繞組3、4按正激方式與整流器8、濾波器9相連接，構成變換器的 輸出回路，高頻變壓器7還有一組輔助次級繞組5、6與電容器C1、二極管D1A —起構成無損 吸收回路，輔助次級繞組的6端與功率開關管N1的發(fā)射級相連，吸收電容器C1的另一端通 過二級管D1與N1的集電極相連，二極管D1的負端和吸收電容器C1的連接點上還有二極管 D2、D2的負端接在輸入電源的正極上，D2與D1 —起同時構成功率管N1的集電極的電壓箝位 電路。③實現了軟件編程和智能控制的單片機控制器，使用了微處理器。本發(fā)明的特點 是①輸入電壓范圍寬、輸出恒定、結構簡單、效率高。②本值班遙控接收開關無需予先在開關內儲能，大大節(jié)省了電能，且觸發(fā)動作迅 速，滿足了過流保護或漏電保護電路不能等待、延遲的要求，安全可靠。③由于功率開關管配置數量少、耐壓要求低、通態(tài)電阻小，不僅成本低工作時導通 損耗也降低1/2以上且工作在軟開關和無損吸收狀態(tài)工作效率很高、又因功率開關管二端 電壓被很好箝位。從而可選用耐壓稍高于輸入電壓、內阻較小而成本較低的功率器件實現 高效低成本的目的。下面結合附圖和具體實施對本發(fā)明的作進一步描述。
圖1是本發(fā)明的原理方框圖。圖2是本發(fā)明的無儲能耗待機的遙控通斷控制電路圖。圖3是本發(fā)明的高效低成本電源變換系統(tǒng)的電路圖。如圖1和圖2所示的無儲能耗的遙控通斷控制電路包括①穩(wěn)壓濾波單元和至少一組的與用電開關相配的②磁保持繼電器，①穩(wěn)壓濾波單元和至少一組的與用電開關相配 的輸出端設有③接收器④數碼功能器及⑤觸發(fā)開關單元。②磁保持繼電器與④數碼功能器之間設有⑤觸發(fā)開關單元，②磁保持繼電器與電 網之間設有⑥整流單元(二極管)，⑦限流單元設于整流單元與電網之間。⑤觸發(fā)開關單元為二個雙極型三極管，每一個為一信號組，信號組以達林頓接法 連接。電網通過整流器和限流單元，提供足夠的脈動直流電流給磁保持繼電器，無需在 開關內儲能，大大節(jié)省了電能，而且這種結構的遙控開關，動作迅速，安全可靠。1、穩(wěn)壓濾波單元2、磁保持繼電器3、接收器4、數碼功能器5、觸發(fā)開關單元6、整流器7、限流單元(功率電阻)當遙控開關工作時，2磁保持繼電器由電網通過7限流單元和6整流器提供足夠的 脈動直流電流，當3接收器接收外界射頻發(fā)射信號，經開關內各電路模塊處理送至4數碼功 能器，由4數碼功能器發(fā)出信號使觸發(fā)開關單元5觸發(fā)開關內的一組的雙極型三極管導通， 電網通過7限流單元和6整流器向2磁保持繼電器供電，使2磁保持繼電器動作完成對開 關K的通斷控制。本值班遙控接收開關，無需予先在開關內儲能，大大節(jié)省了電能，且觸發(fā)動作迅 速，滿足了過流保護或漏電保護電路不能等待延遲的要求，安全可靠。如圖3所示的高效低成本電源變換系統(tǒng)的電路圖包括初級繞組1、2，次級繞組3、 4，輔助次級繞組5、6，高頻電壓器7，整流器8，濾波器9，控制器10，功率管N1, 二極管D1, D2, 電容器C1等組成。提供一種由單個耐壓稍高于輸入電壓的功率管作開關管，由高頻變壓器的一組輔 助次級繞組與吸收電容串連，實現開關器件軟關斷，及構成無損吸收電路，通過二極管電容 器組合實現漏感能量回饋和功率開關管二端電壓箝位的高效低成本電流變換系統(tǒng)。高頻變壓器7的初級繞組1、2與功率開關管N1串聯(lián)，分別連接在電源的正負極上、 N1的柵極與控制電路10相接，并受其控制截止或導通，高頻變壓器7的次級繞組3、4，按正 激方式與整流器8、濾波器9相連接，構成變換器的輸出回路，其特征在于7還有一組輔助次 級繞組5、6與電容器C1 二極管D1D2 —起構成無損吸收回路。6端與N1的發(fā)射級相連，吸收 電容器C1的另一端通過二極管D1與N1的集電極相連，二極管D1的負端和C1的連接點上還 有二極管D2、D2的負端接在輸入電源的正極上，D2與D1 —起同時構成功率管N1的集電極的 電壓箝位電路。電源變換器包括一個功率開關管N1和控制電路10，該功率開關管N1可以是絕緣柵晶體管IGBT，也 可以是功率場效應管M0SFET、大功率晶體管GTR、可關斷可控硅GTO等或是上述二個或二個 以上器件的并聯(lián)組合。4
該電源變換器還包括高頻變壓器7、整流器組8、濾波器9，高頻變壓器7的次級 繞組(1)端與輸入電源的正極相連接( 端與功率管N1的集電極相連接。其主次級繞組C3)，(4)按正激方式與整流器組8、濾波器9相連接，變換后的電力 經整流、濾波輸出。高頻變壓器的輔助次級繞組( (6)其中( 端與次級繞組(1)端互為同名端，其 (6)端與輸入電源的負極相連。該電源變換器有一個由二極管D1電容器C1串聯(lián)組成的關聯(lián)在功率開關管N1的集 電極與高頻變壓器7的輔助次級繞組( 端之間，用來吸收高頻變壓器組7初級繞組在關 斷時其漏感所產生的反沖電動勢的無損吸收回路，電容器C1的一端與二極管D1負端相連 接，另一端與高頻變壓器7的輔助繞組(5)端相連接，二極管D1的正極與功率開關管N1的 集電極相連接。工作流程功率開關管N1導通一輸入高頻變壓器7的初級繞組(1)—通過磁通耦合按正激方 式連接主次級繞組C3) (4)—通過整流器8 —濾波器9向負載供電一控制器10發(fā)出指令一 功率開關管截止、高頻變壓器7磁通量減少一初級繞組(1) (2)漏電感產生反沖電勢和電流 保持同方向流動一電勢方向(1)負(2)正與輸入電壓疊加一功率開關管N1電壓上升由于 N1集電一發(fā)射極間接有高頻變壓器7的輔助次級繞組，二極管D1和容量較大的電容器C1, 輔助次級繞組的6端與功率開關管N1的發(fā)射級相接，5端同時感應出負電勢，它與C1 二端 的電壓疊加產生小于或等于零的電位，因電容二端的電壓是不能突變的，通過二極管D1，功 率開關管N1內置二極管的箝位作用一K集電壓上的電壓箝定在接近于零的電位上一因此 高頻變壓器1漏感產生的反電勢只能使電流流向電容器C1 —給電容器C1充電從而將其反 沖電勢化解，和實現功率開關管N1在零電壓和零電流狀態(tài)下關斷。由于功率開關管數量少，不僅成本降低，工作時導通損耗也降低1/2，且工作在軟 開關和無損吸收狀態(tài)，工作效率很高，又因功率開關管二端電壓被很好的箝位，從而可選用 耐壓稍高于輸入電壓，內阻較小而成本較低的功率器件實現高效低成本的目的。單片機控制器使用了微處理器，實現了軟件編程和智能控制基本功能表現在其顯 示功能，保持功能和監(jiān)測功能。
權利要求
1.一種家用電器無能耗待機遙控通斷控制的節(jié)能器其特征是由①帶磁保持繼電器的無能耗待機遙控開關包括1、穩(wěn)壓濾波器，2、磁保持繼電器，3、接 收器，4、數碼功能器，5、觸發(fā)開關，6、整流器，7、限流器組成。②高效低成本的電源變換系統(tǒng)包括高頻變壓器7的初級繞組1、2與功率開關管N1串聯(lián) 分別連接在電源的正負極上A1的柵極與控制電路器10相接、并受其控制截止或導通，高頻 變壓器7的次級繞組3、4按正激方式與整流器8，濾波器9相連接構成變換器的輸出回路、 高頻變壓器7還有一組輔助次級繞組5、6與電容器C1、二極管D1A —起構成無損吸收回路、 輔助次級繞組的6端與功率開關管N1的發(fā)射級相連、吸收電容器C1的另一端通過二級管D1 與N1的集電極相連、二極管D1的負端和吸收電容器C1的連接點上還有二極管D2、D2的負端 接在輸入電源的正極上，D2與D1 —起同時構成功率管N1的集電極的電壓箝位電路。③實現了軟件編程和智能控制的單片機控制器、使用了微處理器。三大部分組成。
2.根據權利要求1所述的填入發(fā)明名稱 其特征是一個功率開關管N1可以是絕緣柵 晶體管IGBT也可以是功率場效應管M0SFET，大功率晶體管GTR，可關斷、可控硅GTO等或是 上述二個或二個以上器件的并聯(lián)組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種家用電器領域中的一種節(jié)能器，其結構簡單、高效、低成本，由帶磁保持繼電器的無能耗待機遙控開關，高效低成本的電源變換系統(tǒng)及單片機控制器構成，具有手控、光控、遙控功能的遙控開關無需要予先在開關內儲能，大大節(jié)省了電能且觸發(fā)迅速、安全可靠。其電源變換系統(tǒng)由于功率開關管配制數量少、耐壓要求低、通態(tài)電阻小不僅成本低，而且工作時導通損耗也降低1/2，且工作在軟開關和無損吸收狀態(tài)，所以工作效率大大提高的同時也達到了節(jié)能的目的。
文檔編號H02M7/217GK102055185SQ200910153268
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者王林沖, 范銀軍 申請人:寧波萬吉電子科技有限公司