具電流檢測回授功能的自動極交換電路的製作方法
2023-12-02 23:38:21 4
專利名稱：具電流檢測回授功能的自動極交換電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具電流檢測回授功能的自動極交換電路。
常用如U.S.PAT，NO.，4，663，579號發明專利案設計，極性交換電路在實際應用中若將其中一側負載取下，則因極性關係仍繼續呈保持狀態，若未將電路作歸零還原，則再度接上負載時仍有極性錯誤的危險。
本發明的目的是提供一種具電流檢測回授功能的自動極交換電路設計，主要為藉正極性檢測裝置PDF及反極性檢測裝置PDR，依檢測極性操控正極性輔助開關，或反極性輔助開關以相對驅動自動極交換開關組中的正極性開關或反極性開關，並藉與自動極性交換開關組串聯的串聯延遲電路(Series on DelayCircuit)時間延遲效應。以避免操控時的過靈敏響應，以及藉由負載電流檢測電路操控與串聯式時間延遲電路並聯的分流開關電路裝置，以在電源側與負載側極性正確聯接並傳輸電流時，所產生的工作電流經負載電流檢測裝置驅動並聯於串聯式時間延遲電路的分流開關電路呈導通狀態，以產生下列功能1)取代串聯式時間延遲電路使自動極性交換開關組繼續工作；2)使串聯式時間延遲電路歸零(Reset)呈預備狀態(Stand By)；3)當負載中斷或負載電流變小時則切斷自動極性交換開關組使電源與負載測斷路，使系統歸零(Reset)。
以下配合附圖詳細說明本發明的特徵及優點
圖1為本發明電流檢測回授功能的自動極交換電路的主要電路方塊示意圖；圖2為本發明應用於負載側極性自動交換應用例電路方塊圖；圖3為本發明電流檢測回授功能的雙向自動檢測交換電路雙側自動識別電路例系統方塊圖；圖4為本發明藉機械式繼電器激磁組構成極性識別功能雙繞組式的實施例電路方塊示意圖；如圖1所示，此項具電流檢測回授功能的自動極交換電路的主要路方塊圖，其主要構成含正極性檢測裝置PDF由機電裝置或固定電子元件構成，供於所檢測電源為正極性時，產生操控電能驅動正極性輔助開關SSF，進而操控自動極性交換開關組PCS中的正極性開關MSF動作；反極性檢測裝置PDR由機電裝置或固態電子元件所構成，供於所檢測電源為反極性時產生操控電能驅動反極性輔助開關SSR，進而操控自動極性交換開關組PCS中的反極性開關MSR動作；自動極性交換開關組PCS由機電裝置或固態電子元件所構成，包括正極性開關MSF與反極性開關MSR及分別與正極性開關MSF的控制端串聯的正極性輔助開關SSF，及與反極性開關MSR的控制端串聯的反極性輔助開關SSR所構成；前述開關可由機電裝置或固態電子元件所構成；正極性開關MSF及反極性開關MSR兩者皆受控於所串聯的串聯式時間延遲電路TD，其中正極性開關用以在電源側與負載側極性相同時經時間延遲後導通電源側與負載側，反極性開關MSR用以在負載側與電源側極性相反時，經時間延遲後作極性交換導通電源側與負載側。
分流開關電路DS由機電裝置或固態電子電路所構成，並聯於串聯式時間延遲電路TD的兩端，供接受負載電流檢測裝置ID的操控以產生下列功能1)取代串聯式時間延遲電路使自動極性交換開關組繼續工作；2)使串聯式時間延遲電路歸零(Reset)呈預備狀態(Stand By)；3)當負載中斷或負載電流變小時則切斷自動極性交換開關組使電源與負載測斷路，使系統歸零(Reset)。
負載電流檢測裝置ID由機電裝置或固態電子元件所構成，於電流超過設定值時驅動分流開關電路DS呈導通狀態；電流小於設定值或中斷時操控分流開關裝置DS呈OFF狀態；
上述電路的操控功能如下當電源與負載並聯時若負載側極性與電源側相同時，經設定延遲時間後正極性開關動作使電源與負載導通，此時電源若大於設定值，則負載電流檢測裝置的信號驅動分流開關電路呈導通分流，以維持電路運作狀態及使串聯式時間延遲電路歸零(Reset)；當電源與負載並聯時若負載側極性與電源側相反時，經設定延遲時間後反極性開關動動作使電源與負載極性獲得交換而呈同極性導通；此時電流若大於設定值，則負載電流檢測裝置的信號驅動分流開關電路呈導通分流，以維持電路運作狀態及使串聯式時間延遲電路歸零(Reset)；當負載電流變成小於設定值或負載取下電流中斷時則分流開關電路呈斷路使系統歸零；如圖2所示，為本發明用於負載側極性自動交換應用例電路方塊圖。圖2顯示除與圖1相同電路及互動功能外，並具體揭示以機電接點構成正極性開關與逆極性開關。
圖3所示為此項具電流檢測回授功能的雙向自動極交換電路雙側自動識別電路例系統方塊圖；於該圖式所揭示，其電路主要構成包含雙向電流檢測電路DID由機電裝置或固態電子元件所構成，具有雙向電流值檢測功能，以產生相對信號操控電源側的分流開關電路DS；電源側極性檢測裝置PDS由機電裝置或固態電子元件所構成，供檢電源側極性並將相對信號輸往中央空控制器CCU100；負載側極性檢測裝置PDL由機電裝置或固態電子元件所構成，供檢測負載側極性並將相對信號輸往中央控制器CCU100；中央控制器CCU100由機電裝置或固態電子元件所構成，供接受電源側極性檢測裝置PDS及負載側極性測裝置PDL的極性識別信號，以在電源側與負載側兩者極性相同時驅動正極性輔助開關及正極性開關MSF，而在兩者極性不同時驅動反極性輔助開關及反極性開關，進而作極性交換的聯結。
橋式整流電路BR100的交流端並聯於電源側兩端，橋式整流電路BR100交流端並聯於負載側兩端，兩者直流輸出端作同極性並聯以供電至中央控制器CCU100；正極性輔助開關SSF及正極性開關MSF呈串聯；反極性輔助開關SSR及反極性開關MSR亦呈串聯，兩者作並聯再與串聯式時間延遲電路TD串聯後並聯於橋式整流BR100及BR100』的直流輸出端；分流開關電路DS並聯於串聯時間延遲電路TD的兩端接受雙向電流檢測裝置DID的操控。
系統的運作為電源側與負載側的極性關係皆藉前述電源側極性檢測裝置PDS及負載側極性檢測裝置PDL作檢測，兩者的信號輸往中央控制器CCU100作比較處理以相對驅動正極輔助開關SSF及反極性輔助開關SSR進而操控正極性開關MSF及反極性開關MSR作自動極性交換聯接。並分別藉串聯式時間延遲電路TD防止過靈敏跳動，以及藉雙向電流檢測電路DID操控並聯於串聯式時間延遲電路的分流開關電路DS，以有電流低於設定值或電流中斷使電路自動歸零(Reset)者並自動切斷正極性或反極性開關以保證安全。
如圖4所示，為本發明藉機電式繼電器激磁繞組構成極性識別功能的實施例電路方塊示意圖；該實施例主要特徵在於設有兩組並聯驅動激磁繞組的正極性開關MSF與反極性開關MSR，其特徵在於兩繞組呈同極性激磁時繼電器呈閉合驅動狀態，若僅有其中一組被激磁或兩繞組呈逆向激磁則繼電路呈斷路狀態，其中正極性開關MSF的兩繞組呈同極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並在電源側與負載側皆為同極性時驅動閉合導通，而反極性開關MSR的兩繞組呈逆極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並有電源側與負載側極性相反時驅動閉合導通作極性交換，藉上述特徵可省略極性檢測電路PDF與PDR及輔助開關SSR及SSF；雙向電流檢測電路DID由機電裝置或固態電子元件構成，具有雙向電流值檢測功能。以產生相對信號分別操控電源側的分流開關電路DS100及負載側的分流開關電路DS200；電源側的分流開關電路DS與串聯式時間延遲電路TD並聯式時間延遲電路TD防止過靈敏跳動，以及藉雙向電流檢測電路DID操控並聯於串聯式時間延遲電路的分流開關電路DS，以在電流低於設定值或電流中斷時使電路自動歸零(Reset)並自動切斷正極性或反極性開關以保證安全。
如圖4所示，本發明藉機電式繼電器激磁繞組構成極性識別功能的實施例電路方塊圖；該實施例主要特徵在於設有兩組並聯驅動激磁繞組的正極性開關MSF與反極性開關MSR，其特徵在於兩繞組呈同極性激磁時繼電器呈閉合驅動狀態，若僅有其中一組被激磁或兩繞組呈逆向激磁則繼電路呈斷路狀態，其中正極性開MSF的兩繞組呈同極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並在電源側與負載側皆為同極性時驅動閉合導通；而反極性開關MSR的兩繞組呈逆極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並在電源側與負載側極性相反時驅地勸閉合導通作極性交換，藉上述特徵可省略極性檢測電路PDF與PDR及輔助開關SSR及SSF；雙向電流檢測電路DID為機電裝置或固態電子元件所構成，具有雙向電流值檢測功能，以產生相對信號分別操控電源側的分流開關電路DS100及負載側的分流開關電路DS200；電源側的分流開關電路DS與串聯式時間延遲電路TD並聯後再並聯於橋式整流電路BR101的正負輸出端；負載側的分流開關電路DS與串聯式時間延遲電路TD並聯後再並聯於橋式整流電路BR101』的正負輸出端；正極性開關激磁繞組之一與負極性激磁繞組之一呈並聯再與上述橋式整流電路BR101的交流端呈串聯後並接於電源側；另一組正極性開關激磁繞組與負極性開關的另一組繞組呈並聯再與上述橋式整流電路BR101』的交流端呈串聯後並接於負載側；系統的運作為電源側與負載側的極性開關皆可藉前述與電源側及負載側呈特定極性關係雙繞組繼電器作自動極性交換選擇，並分別藉串聯式時間延遲電路TD100及TD200防止過靈敏跳動，以及藉雙向電流檢測電路DID操控並聯於串聯式時間延遲電路TD100及TD200兩端的分流開關電路DS100及DS200，以在電流低於設定值或電流中斷時間使電路自動歸零(Reset)並自動切斷正極性開關或反極性開關以保證安全。
綜上所述，此項電流檢測回授功能的自動交換電路創新揭示藉電流檢測回授信號，以操控與自動極性交換開關組串聯的串聯式時間延遲電路所並聯的分流開關電路，以確保具有極性關係的電源與負載聯接時極性正確且可避免瞬間導電的火花及過靈敏的跳動以及在取下負載後能使電路即時歸零，使安全性大幅提高，功能確切。
權利要求
1.一種具電流檢測回授功能的自動極交換電路，主要為藉正極性檢測裝置PDF及反極性檢測裝置PDR，依檢測極性操控正極性輔助開關，或反極性輔助開關以相對驅動自動極交換開關組中的正極性開關或反極性開關，並藉與自動極性交換開關組串聯的串聯延遲電路時間延遲效應，避免操控時的過靈敏響應，以及藉由負載電流檢測電路操控與串聯式時間延遲電路並聯的分流開關電路裝置，以在電源側與負載側極性正確聯接並傳輸電流時，所產生的工作電流經負載電流檢測裝置驅動並聯於串聯式時間延遲電路的分流開關電路呈導通狀態，以產生下列功能1)取代串聯式時間延遲電路使自動極性交換開關組繼續工作；2)使串聯式時間延遲電路歸零呈預備狀態；3)當負載中斷或負載電流變小時則切斷自動極性交換開關組使電源與負載測斷路，使系統歸零。
2.如權利要求1所述具電流檢測回授功能的自動極交換電路，其特徵在於包含有正極性檢測裝置PDF由機電裝置或固態電子元件構成，供於所檢測電源為正極性時產生操控電能驅動正極性輔助開關SSR，進而操控自動極性交換開關組PCS中的正極性開關MSF動作；反極性檢測裝置PDR由機電裝置或固態電子元件所構成，供於所檢測電源為反極性時產生操控電能驅動反極性輔助開關SSR，進而操控自動極性交換開關組PCS中的反極性開關MSR動作；自動極性交換開關組PCS由機電裝置或固態電子元件所構成，包括正極性開關MSF與反極性開關MSR及分別與正極性開關MSF的控制端串聯的正極性輔助開關SSF，及與反極性開關MSR的控制端串聯的反極性輔助開關SSR所構成；前述開關可由機電裝置或固態電子元件所構成；正極性開關MSF及反極性開關MSR兩者皆受控於所串聯的串聯式時間延遲電路TD，其中正極性開關用以在電源側與負載側極性相同時經時間延遲後導通電源側與負載側，反極性開關MSR用以在負載側與電源側極性相反時，經時間延遲後作極性交換導通電源側與負載側；分流開關電路DS由機電裝置或固態電子電路所構成，並聯於串聯式時間延遲電路TD的兩端，供接受負載電流檢測裝置ID的操控以產生下列功能1)取代串聯式時間延遲電路使自動極性交換開關組繼續工作；2)使串聯式時間延遲電路歸零呈預備狀態；3)當負載中斷或負載電流變小時則切斷自動極性交換開關組使電源與負載測斷路，使系統歸零；負載電流檢測裝置ID由機電裝置或固態電子元件所構成，於電流超過設定值時驅動分流開關電路DS呈導通狀態；電流小於設定值或中斷時操控分流開關裝置DS呈OFF狀態；其中當電源與負載並聯時若負載側極性與電源側相同時，經設定延遲時間後正極性開關動作使電源與負載導通，此時電源若大於設定值，則負電流檢測裝置的信號驅動分流開關電路呈導通分流，以維持電路運作狀態及使串聯式時間延遲電路歸零；當電源與負載並聯時若負載側極性與電源側相反時，經設定延遲時間後反極性開關動動作使電源與負載極性獲得交換而呈同極性導通；此時電流若大於設定值，則負載電流檢測裝置的信號驅動分流開關電路呈導通分流，以維持電路運作狀態及使串聯式時間延遲電路歸零；當負載電流變成小於設定值或負載取下電流中斷時則分流開關電路呈斷路使系統歸零；
3.如權利要求1所述具電流檢測回授功能的自動極交換電路，進一步由雙側自動識別電路所構成，其特徵在於包含有雙向電流檢測電路DID由機電裝置或固態電子元件所構成，具有雙向電流值檢測功能，以產生相對信號操控電源側的分流開關電路DS；電源側極性檢測裝置PDS，由機電裝置或固態電子元件所構成，供檢電源側極性並將相對信號輸往中央空控制器CCU100；負載側極性檢測裝置PDL由機電裝置或固態電子元件所構成，供檢測負載側極性並將相對信號輸往中央控制器CCU100；中央控制器CCU100由機電裝置或固態電子元件所構成，供接受電源側極性檢測裝置PDS及負載側極性測裝置PDL的極性識別信號，以在電源側與負載側兩者極性相同時驅動正極性輔助開關及正極性開關MSF，而在兩者極性不同時驅動反極性輔助開關及反極性開關，進而作極性交換的聯結；橋式整流電路BR100的交流端並聯於電源側兩端，橋式整流電路BR100交流端並聯於負載側兩端，兩者直流輸出端作同極性並聯以供電至中央控制器CCU100；正極性輔助開關SSF及正極性開關MSF呈串聯；反極性輔助開關SSR及反極性開關MSR亦呈串聯，兩者作並聯再與串聯式時間延遲電路TD串聯後並聯於橋式整流BR100及BR100』的直流輸出端；分流開關電路DS並聯於串聯式時間延遲電路TD的兩端接受雙向電流檢測裝置DID的操控；系統的運作為電源側與負載側的極性關係皆藉前述電源側極性檢測裝置PDS及負載側極性檢測裝置PDL作檢測，兩者的信號輸往中央控制器CCU100作比較處理以相對驅動正極輔助開關SSF及反極性輔助開關SSR進而操控正極性開關MSF及反極性開關MSR作自動極性交換聯接，並分別藉串聯式時間延遲電路TD防止過靈敏跳動，以及藉雙向電流檢測電路DID操控並聯於串聯式時間延遲電路的分流開關電路DS，以有電流低於設定值或電流中斷使電路自動歸零(Reset)者並自動切斷正極性或反極性開關以保證安全。
4.如權利要求1所述具電流檢測回授功能的自動極交換電路，進一步可藉機電式繼電器激磁繞組構成極性識別功能，其特徵在於設有兩組並聯驅動激磁繞組的正極性開關MSF與反極性開關MSR，其特徵在於兩繞組呈同極性激磁時繼電器呈閉合驅動狀態，若僅有其中一組被激磁或兩繞組呈逆向激磁則繼電路呈斷路狀態，其中正極性開MSF的兩繞組呈同極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並在電源側與負載側皆為同極性時驅動閉合導通；而反極性開關MSR的兩繞組呈逆極性設置分別供接受電源側與負載側所激磁，並在電源側與負載側極性相反時驅地勸閉合導通作極性交換，藉上述特徵可省略極性檢測電路PDF與PDR及輔助開關SSR及SSF；雙向電流檢測電路DID為機電裝置或固態電子元件所構成，具有雙向電流值檢測功能，以產生相對信號分別操控電源側的分流開關電路DS100及負載側的分流開關電路DS200；電源側的分流開關電路DS與串聯式時間延遲電路TD並聯後再並聯於橋式整流電路BR101的正負輸出端；負載側的分流開關電路DS與串聯式時間延遲電路TD並聯後再並聯於橋式整流電路BR101』的正負輸出端；正極性開關激磁繞組之一與負極性激磁繞組之一呈並聯再與上述橋式整流電路BR101的交流端呈串聯後並接於電源側；另一組正極性開關激磁繞組與負極性開關的另一組繞組呈並聯再與上述橋式整流電路BR101』的交流端呈串聯後並接於負載側；其中電源側與負載側的極性開關皆可藉前述與電源側及負載側呈特定極性關係雙繞組繼電器作自動極性交換選擇，並分別藉串聯式時間延遲電路TD100及TD200防止過靈敏跳動，以及藉雙向電流檢測電路DID操控並聯於串聯式時間延遲電路TD100及TD200兩端的分流開關電路DS100及DS200，以在電流低於設定值或電流中斷時間使電路自動歸零(Reset)並自動切斷正極性開關或反極性開關以保證安全。
全文摘要
本發明涉及一種具電流檢測回授功能的自動極交換電路設計,其主要藉電流檢測回授信號以進一步識別負載的存在否,而使電路在負載電流變小至設定值時或負載取下時,自動切斷極性交換開關以保證安全。
文檔編號G01R19/14GK1284775SQ99111428
公開日2001年2月21日 申請日期1999年8月13日 優先權日1999年8月13日
發明者楊泰和 申請人:楊泰和