电气继电器结构制造技术

一种双稳态型步进式电气继电器结构，包括机械部分和电气部分，机械部分包括由用户操作的按钮装置，电气部分包括可操作地相互连接的线圈装置、电容器装置、电阻器装置以及二极管装置，所述线圈装置包括彼此并联耦合的两个线圈或被极化或偏置为两个极性的单个线圈，由此，当按钮装置由用户操作以提供继电器结构的至少一个触点的切换或交换时，两个线圈中的任一个短路或者单个线圈的两个极性互相反转，从而为电气继电器结构提供逻辑置位功能和逻辑复位功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电气继电器结构专利技术背景本专利技术涉及一种步进式电气继电器结构。众所周知，继电器是在感测到电源或驱动电路中发生变化时提供一个或更多个驱动电路的随后变化从而允许使用小功率的驱动信号来操作即使大很多的功率的驱动电路的装置。也众所周知以下事实，所提及的继电器可被认为属于三个主要类别，也就是电气、机电和电子继电器(不考虑热继电器或电极等)。电气继电器在于其中电源电路和被驱动电路仅是电气类型，这些电气继电器具有几个优点，其中省去了使用精密有源电子部件，而仅使用不会消耗大量电力的电阻、电容器和二极管。另外，电气继电器是非常无噪声的继电器且也可以通过220Vac直接操作，并且其还可以作为传统的机电三线步进式继电器来耦合。而且，它具有“干净”的触点，即非固态触点，具有非常高的切换能力，并且对短路几乎不敏感。机电继电器又是由对电源电流强度变化敏感的电磁体组成的继电器，且其通过在软铁可移动电枢上操作将导致一个或更多个触点断开或闭合。这种机电继电器虽然具有良好的结构强度，并且适用于针对大和小的切换电流都令人满意地工作，但其具有大尺寸、高的操作噪声和高的切换功耗，即高的工作功率。最后，电子继电器是使用固态电子部件(诸如，可控硅晶体管和二极管)的继电器，且具有小尺寸并且以灵活和无噪声的操作模式操作。然而，这样的电子继电器对电压峰值和高电流非常敏感，并且由于它包括固态终端级(endstage)，所以如果耦合的负载短路，它可能例如被“烧掉”。尽管电子继电器存在上述缺点，但是目前继电器技术似乎是以所述电子继电器的不断发展为导向的，(显然)对机电继电器甚至电气继电器是有害的，这在申请人看来，考虑到电气继电器的上述优点和其它优点，即使与电子继电器相比，也并不合乎情理。专利技术概述因此，本专利技术的目的是提供一种改进的电气继电器结构，其结合了上述电气继电器的所有优点和基本上上述电子继电器的所有优点，同时消除了上述电子继电器的所有缺点。在上述目的的范围内，本专利技术的主要目的在于提供步进型的这种电气继电器结构，其工作非常可靠、体积小且无噪音，并且不包括任何有源电子部件和非常少量的无源电子部件。本专利技术的另一个目的是提供这样的步进式电气继电器结构，其也包括置位(SET)和复位(RESET)功能，而不需要用于诸如例如在家用领域(domoticsfield)中执行这些功能的外部单元。本专利技术的又一个目的是提供这样的步进式电气继电器结构，其可以连接到多个(apluralityof)相应的或类似的继电器，由此提供适合于由单个命令驱动的电气继电器组件。本专利技术的又一个目的是提供这样的步进式电气继电器结构，其适于替换传统的电气系统的所有断路器和开关，以便通过传统的控制按钮组件容易地进行控制。本专利技术的又一个目的是提供这样的步进式电气继电器结构，其也包括存储器或储存能力，从而能够制造例如用于百叶窗/快门和/或类似物的电动机的小型中央控制单元。本专利技术的又一个目的是提供这样的步进式电气继电器结构，其可以由市场上常见的材料制成，并且不需要大量的维护操作，而且仅从经济角度来看也是非常有竞争力的。根据本专利技术的一个方面，上述目标和目的以及在下面将变得更加明显的其它目的通过双稳态类型的步进式电气继电器结构来实现，该双稳态类型的电气继电器结构包括机械部分和电气部分，所述机械部分包括由用户操作的按钮装置，所述电气部分包括线圈装置、电容器装置、二极管装置和电阻器装置，它们可操作地相互连接，其特征在于，所述线圈装置包括彼此并联连接的两个线圈或者被极化或偏置为两个极性的单个线圈，由此，当所述按钮装置由所述用户操作以引起所述继电器结构的至少一个触点的切换或交换，所述线圈中的任一个被短路或所述单个线圈的所述两个极性相互反转，从而为所述电气继电器结构提供置位和复位逻辑功能。附图简述根据以下在所附附图中通过指示性而非限制性的示例所示出的本专利技术的一些当前优选的实施例的详细公开，根据本专利技术的电气继电器结构的进一步的特征和优点将变得更加明显，其中：图1是根据本专利技术的电气继电器结构的可能的优选实施例的以放大比例的透视图，其中清楚地示出了所述电气继电器结构的非常小的尺寸(几毫米量级)；图2示出了根据本专利技术的电气继电器结构的实施例的详细电路图；图3示出了根据本专利技术的电气继电器结构的另一可能实施例的更详细的电路图；图4示出了根据本专利技术的电气继电器结构的又一优选实施例的又一详细电路图；图5示出了根据本专利技术的电气继电器结构的另一个优选实施例的又一详细电路图；图6示出了用于理解根据本专利技术的电气继电器结构的操作的原理电气图；图7示出了用于理解根据本专利技术的电气继电器结构的操作的示波器描迹的图；图8和图9示出了用于更好地理解根据本专利技术的电气继电器结构的操作的另一原理电气图；图10示出了根据本专利技术的与到电气继电器结构的置位位置的切换操作步骤有关的示波器描迹的另一图片；图11示出了根据本专利技术的图示了到电气继电器结构的复位状态的切换操作步骤的示波器描迹的又一图片；图12示出了与单极化线圈电气继电器结构有关的示波器描迹的两个另外的图片，分别为左图片中的置位正脉冲和右图片中的负的复位脉冲；图13和图14示出了用于更好地理解根据本专利技术的电气继电器结构的操作的另外两个原理电气图。优选实施例的描述参考上述附图，特别是图1，根据本专利技术的电气继电器结构已经大体由参考数字1指示并且被包括以清楚地示出根据本专利技术的电气继电器结构的非常小的尺寸，几十毫米的量级(基本上对应于传统的电气继电器的尺寸)。在该实施例中清楚地示出了包含根据本专利技术的电气继电器结构的主要电子部件的箱体2，还有外部电容器组件3和大体由参考数字4指示的外部驱动组件。图2示出根据本专利技术的电气继电器结构的可能实施例子的详细电气图A。在该图中，电阻器R1用于限制负载电流，以防止按钮被损坏。更具体地说，通过按压按钮P.P.，电容器C1和C2开始同时以操作差(operationdifference)充电，即必须执行交换的电容器(C1)使电流通过线圈A，而另一个电容器(C2)基本上立即充电，这是由于交换触点将使必须不工作的线圈B短路。如果在切换期间电容器C1和C2尚未完全充电，则电阻器或电阻R3和R4操作以防止发生其它弹跳(bouncing)或反向切换(backswitching)，由此在其上带走未完成的电荷残余物。提供电阻器R2以与电容器C1和C2一起调整从命令PP到另一个命令必须流逝的秒数。申请人已经有利地提供了从0.1秒到15秒的切换时间，另一方面，可以通过适当选择电阻器R2和电容器C1和C2的值来适当地选择切换时间，如本领域技术人员将清楚的那样。因此，通过独立于触点的位置按下R，将始终提供到断开状态的切换。反之亦然，通过独立于触点的位置按下S，将始终实现到接通状态的切换。本文有利地提供的是，操作电压在160Vac到260Vac的范围内。从申请人对实际的电气继电器进行的测试中，已经发现可以在220V1700W的功率下切换。因此，由于继电器的线圈A和线圈B以及多个部件具有相对高的阻抗，因此可以通过1.5mm2的常规导线从公里量级的距离驱动该装置。现在转向图2，其以详细的方式公开了电气继电器结构的电路连接，所述结构包括第一(C1)和第二(C2)电容器，每个电容器的一端通过第一电阻器R1耦合到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双稳态型的步进式电气继电器结构，包括机械部分和电气部分，所述机械部分包括待由用户操作的按钮装置(P.P.)，所述电气部分包括可操作地彼此互连的线圈装置、电容器装置(C1、C2、C3)、电阻器装置(R1‑R4)和二极管装置(R‑S)，其特征在于，所述线圈装置包括彼此耦合的两个线圈(A、B)，由此，当所述按钮装置由所述用户操作以提供所述电气继电器结构的至少一个触点的切换或交换时，所述电容器装置(C1、C2、C3)通过所述电阻器装置(R1‑R3)被充电，所述两个线圈(A、B)中的一个被短路，由此为所述电气继电器结构提供逻辑置位功能和逻辑复位功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 IT 1020150000267611.一种双稳态型的步进式电气继电器结构，包括机械部分和电气部分，所述机械部分包括待由用户操作的按钮装置(P.P.)，所述电气部分包括可操作地彼此互连的线圈装置、电容器装置(C1、C2、C3)、电阻器装置(R1-R4)和二极管装置(R-S)，其特征在于，所述线圈装置包括彼此耦合的两个线圈(A、B)，由此，当所述按钮装置由所述用户操作以提供所述电气继电器结构的至少一个触点的切换或交换时，所述电容器装置(C1、C2、C3)通过所述电阻器装置(R1-R3)被充电，所述两个线圈(A、B)中的一个被短路，由此为所述电气继电器结构提供逻辑置位功能和逻辑复位功能。2.根据权利要求1所述的电气继电器结构，其特征在于，所述电容器装置包括第一电容器(C1)和第二电容器(C2)，每个电容器的第一端连接到第一电阻器(R1)的第一端，所述第一电阻器的第二端连接到电源电压(220Vac)，所述第一电容器(C1)的第二端连接到所述两个线圈中的一个线圈的第一端，所述第二电容器(C2)的第二端连接到所述两个线圈中的另一个线圈的第一端，所述两个线圈的第二端均接地，所述第一电容器(C1)的所述第二端还连接到第一二极管(R)和第二二极管(S)中的一个二极管的阴极，所述第二电容器(C2)的所述第二端还连接到所述第一二极管(R)和所述第二二极管(S)中的另一个二极管的阴极，所述第一二极管和所述第二二极管中的每个的阳极连接到所述按钮装置(P.P.)，所述电阻器装置(R1-R4)包括所述第一电阻器(R1)、第二电阻器(R2)以及第三电阻器(R3)和第四电阻器(R4)，所述第一电阻器(R1)连接到所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)中的每个的所述第一端和所述电源电压以限制所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的充电电流，所述第二电阻器(R2)连接在所述电源电压和地之间以调节所述按钮装置(P.P.)的一个命令和另一个命令之间的通过时间，所述第三电阻器(R3)和所述第四电阻器(R4)各自的第一端接地，各自的第二端分别与所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)中的每个的所述第二端连接，以防止发生弹跳或反向切换。3.根据权利要求1所述的电气继电器结构，其特征在于，所述电气继电器结构还包括另一电容器(C3)，所述另一电容器(C3)将所述两个线圈中的每个的没有接地的一端连接，以进一步改善被短路的所述线圈装置的锁定。4.根据权利要求1所述的电气继电器结构，其特征在于，所述两个线圈(A、B)的各自的一端彼此连接并且连接到第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接到所述按钮装置，所述两个线圈(A、B)的各自的另一端通过第一电容器(C3)彼此连接，所述第一电容器的一端连接到所述两个线圈(A、B)中的线圈(A)并通过第一电阻器(R1)和第二电阻器(R2)与电源电压(220Vac)相连，所述第一电容器的另一端连接到第三电阻器(R3)的一端，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·扎姆皮西尼尼，
申请(专利权)人：维马股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT