專利名稱：模塊式調控器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種模塊式調控器，涉及對現(xiàn)有雙向可控硅調壓電路及整體結構的改進和功能的增加。
現(xiàn)有以雙向可控硅為主要元件組裝的調壓器，均采用分立元件分散焊接在印刷電路板上構成，元件數(shù)量多，占用空間大成本也高，尤其是這些元件、線路板及其焊點敞露在大氣中，或裝設在帶有通風透氣孔罩殼內，容易受粉塵、潮濕和腐蝕性、導電性介質的污染，甚至小蟲尸體堆積，致使電路絕緣性能降低、元件引線與焊點氧化，導致電路接觸不良、斷路；或者“印刷”線路之間產生跳火、短路、元件內部擊穿失效，并且其應用功能僅限于手動調壓。
本實用新型的任務是改進現(xiàn)有雙向可控硅調壓電路的上述缺點及其整體結構，并增加其應用功能，提供一種不用印刷電路板、體積微小價廉，具有防塵、抗?jié)?、耐腐、抗震、結構堅固、全密封的多用模塊式固體化電路，及用此電路組裝的多種調節(jié)控制器，使之形成系列。
完成本實用新型任務的技術方案如下這種模塊式調控器由模塊電路(1)、電阻性調節(jié)元件(2)、殼體(3)、接線件(4)及連接線組裝而成。其中a.模塊電路(1)是由機芯(11)、護體(12)、導熱絕緣封裝材料(13)構成的，機芯的導電引腳(14)伸出護體外呈有序排列，如有必要，可以在護體內再理設并引出一個導熱件(15)；b.機芯(11)由雙向可控硅(Ks)、雙向觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)、電阻(R)共4－5個元件搭成“積木”形，其連接線路如

圖1所示，然后置于護體(2)內腔，再用導熱絕緣封裝材料(13)灌注、填充，固化后形成模塊；也可以將焊好的積木形機芯(11)，置于形狀與護體相同的模具型腔內，用導熱絕緣封裝材料(13)直接“澆鑄”，待固化后脫模，即成二合一的護體(12)；c.機芯(11)有關元件之間連接、導道，及其與外接調節(jié)控制元件的連接，通過導電引腳(14)完成，并且按預定設計要求變換引腳之間的連接方式和外接不同的調控元件，能使電路功能和調壓范圍隨之改變，其實例參見圖3；d.機芯(11)各元件與引腳(14)的基本接線對照圖1引腳之1與引腳之2分別接雙向可控硅(Ks)的輸入極(J1)和輸出極(J2)，引腳之3串聯(lián)雙向觸發(fā)管(Cf)接控制極(J3)，引腳之4與護體(12)或與導熱件(15)連接，引腳之5串聯(lián)電容器(C)接輸入極(J1)，引腳之6與引腳之7接電阻(R1)，并可再串加另一電阻(R2)后接引腳之8，使引腳之6成為共用；也可以將R1、R2共用1只抽頭電阻(R)其抽頭接引腳之6。
這種模塊式調控器的電阻性調節(jié)元件(2)使用電位器(W)配套時，使其引出焊片分別與電阻(R1、R2)并聯(lián)或串聯(lián)，并將有關引腳(14)按預定設計要求用短接線(DX)短接后，手動改變電位器(W)阻值，可使輸出電壓(輸入接單相電源時)分別在0－220伏、100－220伏、0－110伏之間的范圍內得到無級調節(jié)，參見圖3－1～圖3－3；并且更換R1、R2阻值，可以獲得任意調節(jié)范圍。
當電阻性調節(jié)元件(2)使用電阻性敏感元件(Rm)配套時，其余參照上述接法及圖3－5所示，輸出電壓即隨敏感元件感受信號的強弱程度實現(xiàn)自動調節(jié)，如再接入電位器(W)，可以作為輔助校調。
當在這種模塊電路(1)的雙向觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)的通路內串接電接點(DJ)時，并將有關引腳(14)按預定設計要求短接后，此時串接的電接點斷開或閉合，可以控制輸出端負載的停止或運行，其功能類似中間繼電器或交流接觸器，并且無火花，無撞擊聲，還可以再將電阻性調節(jié)元件(2)接入電路，使輸出電壓得到調節(jié)或設定。
以上四種模塊式調控器，要是使用3只容量和調節(jié)特性相同的模塊電路(1)，或者將3只容量和特性相同的機芯(11)合裝在一個護體(12)內腔，并加以固封制成三聯(lián)式模塊電路，從而可以組成“星” 形或“三角”形接法，用于三相三線、三相四線交流電路調節(jié)或控制。
以上五種模塊式調控器，在模塊電路(1)的輸出端與電源中性線或其他相線之間，接入整流電路，可以既獲得可調交流電輸出，又獲得可調直流電輸出，并且在必要時，整流元件可以封裝成一體，構成交直流兩用模塊電路。
以上六種模塊式調控器，模塊電路(1)的護體(12)外形為矩形、薄板形、扁圓形、圓柱形、較大功率的模塊電路，其護體外壁可以增設各種形狀的散熱結構(12a)。
所有模塊電路的機芯(11)，也可以直接封在模塊式調控器的殼體(3)內壁預先設計好的空穴內，使之與殼體(3)形成一體化結構。
以上模塊式調控殼體(3)的外形為矩形、圓柱形、扁圓形、手柄形、底座形，也可以模擬自耦式感應調壓器，風扇調速器，繼電器、照明(電器)開關、電源插頭、燈頭、燈座等各種形狀。
以上模塊式調控器，其模塊電路的護體(12)和殼體(3)，二者的外形和尺寸也可以制成能互相吻合的組合式。使之在外觀上護體(12)成為殼體(3)的一部分。
模塊電路的導電引腳(14)制成插針、插片形，使之與配套的插座孔配合，以方便維修、更換，也可以是引線，直接與其他元件焊接。
以下結合附圖進一步說明本實用新型及其實施例圖1 是模塊式調控器原理接線路；
圖2 是模塊電路(1)及其機芯(11)結構示意圖；圖3 是變換模塊電路引腳(14)的接法并與外接調控元件 配合后的應用例舉示意圖。
圖4 是應用模塊電路(1)組裝的調控器實施例示意圖；在圖1中，方框框體表示模塊電路護體(12)，框內為模塊電路(1)的機芯(11)，由5只電子元件及它們的引線按電路連接而成，各元件適當緊靠、精心安排，類似“積木”搭接；為了方使敘述，伸出框體外的各引腳(14)設定編號為1－8號，分別與框內各元件連接，甚至利用元件原有引線作為引腳(14)，也可以用統(tǒng)一規(guī)格的導電體作為引腳；R1、R2也可以用一個抽頭電阻(R)取代。
外接的電阻性調節(jié)元件(2)使用電位器(W)時，作為手動無級調壓，如改用電阻性敏感元件，則用于自動調節(jié)；圖左的DX1－DX4及圖右DX5－DX6是短接線，在實際使用時，如引腳(14)長度足夠，有的短接線(DX)可以省用而用引腳代替，其具體短接應視不同用途和要求選擇，另在圖3中對照說明。
圖2示出了模塊電路(1)的三種外形及其內部積木形機芯(11)的典型結構，及其引腳(14)的設置情況圖2－1是矩形結構，圖2－2是扁圓形結構。圖2－3是圓柱形，此外還可以設計成薄板形狀其他異形，其引腳(14)從一側引出也可以二側引出；圖中12為護體，用導熱、屏敞高分子新材料模壓成型，12a為片狀散熱結構，15為導熱片，采用鋁板式銅板，護體(12)也可以用鑄鋁或其他金屬材料沖壓成型，對大功率模塊電路可以設散熱結構和導熱片，圖中13為導熱絕緣封裝材料，是在熱固性樹脂中加入高硬度導熱粉劑、固化劑、促進劑等組份后調制而成；14為導電引腳。
圖2－1矩形適合組裝盒形調控器，圖2－2扁圓形適合組裝外觀為圓形的調控器，圖3－3圓柱形適合組裝在手柄形調控器內，總之可以按需選用，組裝各種形狀的調控器。
圖3示出了6種不同用途的引腳(14)與外接元件配合應用的接線實例，與圖1原理對照說明，圖中引腳1接電源相線，引腳2接負載，電源中線是回路線；圖3－1中，引腳3、5、7短接后接電位器(W)一端焊片；引腳2、6短接后接W另一端及其中心的焊片，即W與R1并聯(lián)，調節(jié)W，可使輸出電壓在0－220伏范圍內調節(jié)，負載是白熾燈泡(DP)；圖3－2的接法是W與R2并聯(lián)，輸出電壓在100－220伏范圍，負載是電扇(Fs)；圖3－3接法是輸出電壓為0－110伏，負載為限溫電熱用具或110伏用電器具；圖3－4用于溫度自動控制，電接點(DJ)來自控溫儀表，調節(jié)W可使控溫精度提高到比較理想的要求。W接法據(jù)需要選定；圖3－5用于自動調節(jié)，Rm為敏感元件，如用熱敏電阻、光敏電阻等，與電阻(R1、R2)串聯(lián)或并聯(lián)，如負載接電壓表(V)，則可使非電量轉換為電量指示，要是將電壓表刻度改為溫度、光照度等，則可以直接讀出示值；圖3－6的負載端接橋式整流器，則輸出為可調直流電。
圖4是利用模塊電路設計的微型調壓器，其外形模擬自耦式感應調壓器 及調溫電烙鐵手柄的實施例圖4－1所示為微調型壓器，輸出為可調交流電，如在輸出端加裝整流電路，可以實現(xiàn)交流直流兩用，本例輸出功率1－4千瓦，而體積僅φ40－60mm×50－70mm，其上部是殼體(3)，蓋的中心孔裝電位器(W)，轉軸裝旋鈕，其下部為模塊電路(1)，護體(12)外圓設置輻射狀散熱片(12a)材料用導熱型高分子材料注塑成型，也可以是鋁材澆鑄成型，其散熱片輻射外徑與殼體(3)相同，兩者吻合處設凹凸圈，使之定位配合，從外觀上成為殼體的一部分。
圖4－2所示為可以調溫的電烙鐵手柄，斷面為圓柱形，軸向各半組合，其中帶內螺紋及設有進線孔的半個手柄安裝模塊電路(1)和電位器(W)，其轉軸穿過軸孔后裝旋鈕，另半個手柄為蓋，使用時用手指撥動旋鈕調溫，結構靈巧，使用方便。
本實用新型的模塊電路體積微小，功能多樣，密封可靠、結構堅固、用途廣泛、實用性強、成本低廉，容易推廣，可以組裝成多種調節(jié)控制器，從而產生出新一代的系列電器新產品。
權利要求1.一種模塊式調控器，由模塊電路(1)、電阻性調節(jié)元件(2)、殼體(3)、接線件(4)、及連接導線組裝而成，其特征在于a.模塊電路(1)、是由機芯(11)、護體(12)、導熱絕緣封裝材料(13)構成的，機芯的導電引腳(14)伸出體外，必要時在體內再埋設并引出一個導熱件(15)；b.機芯(11)由雙向可控硅(Ks)、觸發(fā)管(Cf)、電容器(C)、電阻(R或R1+R2)搭接成“積木”形，置于護體(12)內，再用導熱絕緣封裝材料(13)灌注固封，也可以將積木形機芯(11)置于模腔內，用導熱絕緣封裝材料(13)直接“澆鑄”成二合一的護體(12)；c.機芯(11)各元件引腳(14)的基本接線是引腳之1與2分別接雙向可控硅(Ks)的輸入極(J1)和輸出極(J2)，引腳之3串聯(lián)觸發(fā)管(Cf)接控制極(J3)，引腳之4與護體(12)或與導熱件(15)連接，引腳之5串聯(lián)電容器(C)接輸入極(J1)，引腳之6與7分別接電阻(R1)兩端，并再串加另一電阻(R2)后接引腳之8，使引腳之6共用。
2.由權利要求1所述的模塊式調控器，其特征在于其電阻性調節(jié)元件(2)使用電位器(W)，使之分別與電阻(R1、R2)連接，并將有關引腳(14)按預定要求短接后，手動改變電位器(W)的阻值，使輸出電壓在不同范圍內得到無級調節(jié)。
3.由權利要求1所述的模塊式調控器，其特征在于其電阻性調節(jié)元件(2)使用電阻性敏感元件(Rm)，使之分別與電阻(R1、R2)連接，并將有關引腳按預定要求短接后，輸出電壓即隨敏感元件感受信號的強弱實現(xiàn)自動調節(jié)。
4.由權利要求1所述的模塊式調控器，其特征在于其觸發(fā)管(Cf)，電容器(C)的通路內串接電接點(DJ)，并將有關引腳按預定要求短接后，電接點斷開或閉合，可以控制輸出端負載停止或運行；還可以再將電阻性調節(jié)元件(2)、與電阻(R1、R2)連接，使輸出電壓得到調節(jié)或設定。
5.由權利要求1－4所述的模塊式調控器，其特征在于使用了3只容量和調節(jié)特性相同的模塊電路(1)，或用3只機芯(11)合裝在一個護體(12)內的三聯(lián)式模塊電路，可以組成“星”形或“三角”形接法，用于三相三線或三相四線交流電器調節(jié)或控制。
6.由權利要求1、5所述的模塊式調控器，其特征在于其模塊電路(1)的輸出端與電源中線或與其他相線之間接入整流電路，可以同時獲得可調交流電輸出和可調直流電輸出。
7.由權利要求1、5所述的模塊式調控器，其特征在于模塊電路(1)的護體(12)外形為矩形、薄板形、扁圓形、圓柱形；較大功率模塊電路的護體外壁增設散熱結構(12a)。
8.由權利要求1、5所述的模塊式調控器，其特征在于模塊電路(1)的機芯(11)，直接封裝在調控器殼體(3)內壁設置的預留空穴內，使之與殼體(3)形成一體化結構。
9.由權利要求1或5所述的模塊式調控器，其特征在于其殼體(3)的外形為矩形、圓柱形、扁圓形、手柄形；也可以模擬自耦式感應調壓器、風扇調速器、繼電器和照明開關、電源插座、插頭、燈頭、燈座等形狀。
10.由權利要求1、5、6所述的模塊式調控器，其特征在于其模塊電路(1)的護體(12)和殼體(3)，二者的外形和尺寸制成能互相吻合的組合式，使之在外觀上護體(12)成為殼體(3)的一部分。
專利摘要本實用新型模塊式調控器，由模塊電路、殼體、電阻性調節(jié)元件等組成；模塊電路由機芯，護體、導熱絕緣封裝材料構成固體物，機芯用雙向可控硅，觸發(fā)管、電容器、電阻搭接成“積木”形，其導電引腳伸出體外，改變引腳之間連接和外接不同調控元件，能使電路功能和調壓范圍改變，使之分別手動調壓、自動調壓或自動控制，由于模塊電路元件少，故體積小、成本低、并且功能多，故可廣泛用于制造許多具有調節(jié)，控制功能的電器新產品。
文檔編號H02M5/02GK2115612SQ9123040
公開日1992年9月9日 申請日期1991年10月26日 優(yōu)先權日1991年10月26日
發(fā)明者匡敖生 申請人:匡敖生, 薛曉芳