抗短路式电子照明开关项目介绍.docVIP

抗短路式电子（照明）开关 项 目 介 绍 美国专利英文名称：AC TWO-WIRE SWITCH 美国专利号：US 5831349 发明人：翁天禄 TianLu Weng 开发单位：上海理汇电子科技开发有限公司 专利诞生的背景和技术论述 自生电源使用互感器的交流二线式开关（AC TWO-WIRE SWITCH）是国际首创之发明专利。它提供使用电流互感器构成自生电源的交流二线式控制电路方案，从根本上改变现有技术建立自生电源的方法，从而成倍地减少附加通态压降和附加断态电流，尤其在大电流负载条件下效果更为显著；此外，附带的过载信号可以方便组成固态短路保护和过载保护。开关不但能在非正弦波电源条件下工作，而且，能够建立的多种自身电源使开关内部易于适应各种控制电路控制方式，更重要的是，本发明开创了交流二线式控制领域一个发展新方向。 本项目为相关领域内重点研究方向之一，在80年代中后期及90年代初期，全世界有多家跨国公司的研究所参与类似项目的研究，并动用了大量的资源。其中，在七十年代初至九十年代中期，大约有几十个二线式开关方面的专利申请，大部分是日本和美国人的专利申请，但均未取得实质性突破。 本专利发明人翁天禄先生，前为上海大学的老师，在电子电路方面具有丰富的专业知识和实际经验，隐约感到国外的研究有方向性错误，已误入研究死角。经过其持续不断的探索，在电子和电力的交叉技术学科中取得了实质性突破，于是在外国研究者之前申请了中国专利，因预见该发明在未来有巨大的商业价值，继又申请了美国专利，二000年该专利授权的成功有力地提升了我国在二线电力控制电路领域的领先地位，专利公布后，国外多名这方面的研究负责人对翁先生在这一领域的突破表示祝贺。同时国外便没有了这方面的专利或专利申请，而以日本为主的各国研究所停止了本领域的研究。 值得一提的是，本发明的面世有效地弥补了半导体固态电力控制技术的劣势，将使半导体固态电力控制产品的市场情景变得一片光明。 主要技术特点 本专利实际上包含两个方面的实用技术，一个是主要起通断作用的二线式交流控制开关的技术，另一个是在交流电路中不断“开关“的开关电路技术。 在二线式交流控制开关方面，本专利与传统技术相比，有以下优势： 1、有任意接入的方式。因为是仅有二个外部连接端子的控制开关，只要在交流的任意地方制造一个断点（一个断点二个头），就能把这种控制开关接入。 2、固有结构带来的安全性。由于这种二线式控制开关在电路不直接与交流电源相连接，仅仅本身的严重故障不会损坏或影响交流电源。 3、面向外电路和自身的无与伦比的无浪涌短路。由于无焦点交流开关是使用过流能力偏差的无焦点器件——半导体晶体管来完成通断的，所以，在短路故障发生时，目前常用的快速保险丝虽然能够有效保护有焦点器件，但往往不能有效保护无焦点器件，并且目前除了使用无焦点器件来保护无焦点器件外，没有其它器件可以有效保护无焦点器件，因此，最好的方法是建立无焦点交流开关自身的有效保护机制，既保护了自身，又保护了交流电源、电力线、负载等外电路。本专利技术完美地实现了这种方法，成为无焦点交流开关得到有效保护继而广泛应用的重要转折。本专利技术的短路保护具有以 下特点：（1）保护动作时间快速：仅几十微秒甚至更短，为有触点保护装置（快速保险丝或快速断路器）的几百分之一至几千分之一。（2）短路不引起浪涌电流：因为保护动作时间远小于电力系统的时间常数，所以，短路瞬间分断的整定电流，而不是短路电流，当然不会产生浪涌电流，一般也不产生电火花。（3）短路保护不受电源容量影响：短路电流的大小与电源容量无关，本专利的短路保护在短路瞬间分断的不是短路电流，所以，短路保护的效果与电源容量的大小无关。（4）无论是电源接通后短路负载，还是负载短路后再接通电源，都一样能有效保护。 4、能适应特宽变化范围的电源电压。例如：既能在电压220V条件下应用，又能在电压12V、9V条件下应用。加上已有的过流保护的短路保护，因而这种交流控制开关兼有优秀的欠压保护功能。 5、能实现多单元串并联及其联动。二线结构使得同规格的交流开关能够象电阻一样串联并联，并使之联动，以扩大工作电压和工作电流，因而这种开关能进入中，高压领域。 在交流开关电路方面，这种开关电路除了具有变换作用外，还具有限流、保护等特点，在许多方面存在非常意义的应用，是本发明后续专利的主要方向。 创新点在哪里 本专利技术的创新是一种电子电路的制式创新，是一种填补世界技术空白的原始性创新，是一种国际领先的终极创新。本专利限定的电路制式与其它电子电路比较，具有明显的特异性，它的最大的创新点是把电流互感器引入交流二线电路，实现了内部电源的电流源供电，解决了在先技术无法解决的一系列难题，促成交流半导体固态