專利名稱：開關式變阻器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電工器件，特別涉及調節(jié)臺燈亮度的開關式變阻器。
現(xiàn)有的臺燈調光裝置有多種形式，諸如設計相應的電子線路，通過調節(jié)線路中的電容量、電感量，或者控制流過電路的電流等，借以達到調節(jié)燈光亮度。但這種線路多數(shù)都很復雜，有的甚至采用昂貴的″門″電路。線路復雜不僅帶來成本增高，而且越是復雜，則出現(xiàn)故障的可能就越大，不便于推廣使用，尤其不適于民用。
通常功率大于100W的便攜式白熾燈，都會考慮裝有調光器，以便在適當?shù)臅r刻(例如暫時體息、睡覺、看電視……)能把室內的光度調小些，一則可節(jié)省能源，二則能營造和諧的氣氛。目前使用的調光器大都采用

圖1所示的電子式的標準線路。
其中采用旋轉式滑鍵碳膜電位器，通常具有相當大的尺寸(因為各種安全標準規(guī)定其功率不能小于1／8W)。這種電位器的缺點首先是壽命太短，沒法和燈的壽命相配，只要炭膜磨損，或滑鍵的彈性變差，整盞燈就只能報廢，其次是圓鼓形的身體加上一個圓桶形的旋鈕，總的軸向尺寸就太大了，而且旋鈕式開關和當前流行的電腦化器具上的開關不配套，十分不協(xié)調，第三是該種電位器其接線端子和印刷電路板沒法直接配合，通常都要用接線連接這些端子和印刷電路板上的導體。第四是電位器從最底到最高之間變化的范圍大大超過燈光調節(jié)的需要，實際使用時只需要該范圍中的數(shù)點即夠，因此，往往由零位開始往上旋轉時，有一段距離是無實用價值的。
本實用新型的目的是提供一種開關式的變阻調光器，上述目的是以如下方式實現(xiàn)的，本實用新型的變阻器使用一個電腦上常用的滑動式開關，加上兩、三個電阻(其總成本大大抵于原來的電位器)加上原來圖1的標準線路本身的一塊印刷線路板所組成，本實用新型的變阻器就裝在這塊印刷線路板上(原有接線當然要重新設計，但該線路板不會因此而增加成本)，滑動開關原來就是設計成裝在印刷線路板上的，其接線端片插入印刷線路板的孔中，一浴錫，所有焊接工作全部同時完成，另加的兩、三個較大功率的電阻，(例如1／2W，這就大大超過炭膜電位器的1／8W)也是插在印刷線路板上，所有接線當然是利用印刷線路，只要想到這類開關的緊湊尺寸(長30mm，寬12mm，連開關的總高12mm，四個檔位)，就能理解比先有技術的電位器壓縮了多少空間位置了，這四個檔位是舉例性的，一個是零位，即燈完全不亮(關)二、三、四是由暗至最亮的開燈位置，如果想把本實用新型用在其他場合而需要更多的檔位，只要按每檔5mm放長開關長度就行了，這種滑動開關有十多檔是很普通的。
具有相同體積的滑動開關有種種不同的結構形式，為了方便舉例，本實用新型將以雙列腳(即雙列固定觸點)開關中最常見的兩種形式為例，對本實用新型作較詳細的說明。
附圖簡要說明如下圖1，先有技術的調光器線路圖；圖2，本實用新型第一實施例所使用的開關原理圖；圖3，本實用新型第一實施例的電阻接線原理圖；圖4，本實用新型第一實施例的實際接線圖；圖5，本實用新型第二實施例所使用的開關原理圖；圖6，本實用新型第二實施例的電阻接線原理圖；圖7，本實用新型第二實施例的實際接線圖；圖8，本實用新型第二實施例的調光器線路圖；先看圖1，在這個先有技術線路圖中，使用了一個帶開關電位器，這種電位器的最大缺點是每次開燈關燈，滑鍵必須在炭膜上來回刮一次，使原來就是薄弱環(huán)節(jié)的調光元件更快磨損，所以后來有些設計把開關和電位器分開，但是炭膜滑鍵式電位器的固有缺點——功率小，滑鍵彈性會變小，炭膜刮薄，炭粉堆在死點造成阻值跳動等等，使得它總是整個線路中最早失效的元件。
圖1中的A，B兩點之間的電位器，其實就是一個可變電阻，在實際使用中只要有三個或以上的固定阻值電阻的變阻器就能有效地取代它，本實用新型的第一實施例就是從這個概念出發(fā)的。
再看圖2，這種開關有兩排觸頭，由一根滑桿依次接通兩排觸頭中的一對觸頭。每個觸頭有它的一個接線片，也是排成兩排。在印刷線路板上制有相應的兩排插孔，以便讓這兩排接線片插入，插入后的接線片和印刷線路板上的導電片焊接。以上都是先有技術，任何熟悉電腦線路的人都熟悉這種結構。
接著再看圖3，配合圖2開關的電阻組是一組焊在印刷線路板上的串連電阻。電阻的選擇和接線應采用如下步驟電阻應先用可變電阻(如先有技術的電位器)和光度計按該燈欲具有的幾種光度而實測出來，例如已知所需的四檔阻值為RA，RB，RC和RD，則我們要找出這四檔阻值彼此間的比例關系，例如最大阻值RA是最小阻值RD的的幾倍？它們四個彼此間的級比，然后決定采用幾個電阻和它們的具體值，在一般情況下，本實用新型第一實施例的電阻不會超過四個。
為了說明，現(xiàn)假定圖3的R1是1Ω，R2是2Ω，R3是4Ω，R4是8Ω，即級比是2，當該組只使用R1和R2兩個電阻時，利用第一實施例的裝置可得到R1＋R2＝3Ω，R2＝2Ω和R1＝1Ω，其實際接線圖見圖4(A)，在圖4(A)中，滑桿處于最上一檔，A，B直接經(jīng)電阻組的1，3兩點，使A，B之間具有最大阻值3Ω，當滑桿下降至第二個位置時，由于滑桿連接1，2兩點，使R1短路，故A，B間的電阻為R2＝2Ω，當滑桿下降到第三個位置時，滑桿連接2，3點而短路R2，使AB點之間的電阻為R1＝1Ω。
明白了上述道理，再來看一下圖4(B)，圖4(B)是R1，R2，R3三個電阻串聯(lián)的實際接線圖。第一檔也是A，B直接經(jīng)電阻組的全部電阻而得到最大阻值R1＋R2＋R3＝7Ω，第二檔時，滑桿短路1Ω的R1，使A，B間阻值為6Ω，第三檔時短路R2＝2Ω，使A，B間電阻為5Ω，第四檔時短路R1＋R2＝3Ω而使A，B間為4Ω。第五檔時短路R4＝4Ω而使A，B間為3Ω，第六檔短接R1＋R4＝5Ω而使A，B間為2Ω，也即A，B間有2，3，4，5，6，7(Ω)六種順序阻值。如把圖4(B)中R1和R2相互調換位置，并重新按排接線，則可以把上述六種順序阻值中的2Ω變?yōu)?Ω，總之利用第一實施例的開關，三個電阻能得到六種阻值，同樣道理，如利用第一實施例的開關，四個電阻能得到15Ω以下的十種阻值，它們按四個電阻在串連組中的位置不同而異，例如，當四個電阻按R3，R2，R1，R4(即4Ω，2Ω，1Ω，8Ω)次序串聯(lián)時，得到的順序阻值是15，14，13，12，11，9，8，7，6，4(Ω)十個，當然，如果把A，B兩點短路，則總阻值就是0。
在實際使用中往往只使用幾個檔位的開關，因此，只要改變級比和電阻在組中的排列次序，基本上能滿足所需要的幾個阻值。
現(xiàn)在說明本實用新型的第二個實施例，先看圖5，在圖5中表示的開關和圖2不同的只是滑桿改為左右各一，這一對滑桿同步逐級向上撥動而短接每排的兩個觸點，該開關的其他特征和圖2中所示的完全相同，也是專門設計配用于印刷線路板的，從圖5和圖2中可以看出兩者的差別在于，圖2是每檔只連接左右一對觸頭，而圖5是每檔連接左右各邊的一對觸頭，所以其復雜性就比圖2高。因此，在圖6中，其接線原理圖和圖3不同之處在于必須把電阻分成兩列，其中的一列必須是一個，另一列則可以是一個或一個以上。各電阻也是按等比級數(shù)取植，在圖6中，R1假如是1Ω，則當級比為2時，R2就是2Ω，R3就是4Ω，R4就是8Ω?，F(xiàn)在來看圖7，在圖7中不再畫出具體的接線，而是在開關的觸頭上標明該觸頭要連接電阻組的哪一點，在第Ⅰ位置時，開關的一個滑桿連接4，5兩點，A，B間電阻為R1＋R2＋R3＋R4＝15Ω，第Ⅱ位置是在第一位置的基礎上短路掉R1＝1Ω而得到A，B＝14Ω。位置Ⅲ時為15－2＝13Ω，Ⅳ為15－3＝12Ω，Ⅴ為兩個滑桿之一連接電阻組的3，5兩點而使A，B間為11Ω，Ⅵ時，在上一檔的基礎上短接1，2兩點而使A，B為10Ω，Ⅶ時只須連接2，5兩點而使A，B為9Ω，Ⅷ時只須連接1，5兩點而得到8Ω，Ⅸ時只連接4，6而使A，B為7Ω，Ⅹ時在上一檔基礎上短路1，2而使A，B為6Ω。Ⅺ是在連接4，6的同時短路2，3而使A，B為5Ω。Ⅻ是連接4，6的同時短路1，3而使A，B為4Ω。XⅢ是直接3，6而使A，B為3Ω。XⅣ是在上一檔的基礎上短路1，2而使A，B為2Ω，XⅤ是直接連接2，6而使A，B為1Ω。XⅥ是在上一檔的基礎上連接1，3，使A，B為0.67Ω。
這樣，四個電阻就能得到16個順序的阻值，用三個電阻就能得到0.67，1，2，3，4，5，6，7(Ω)共八種順序的阻值。用兩個電阻就能得到0.67，1，2，3(Ω)共四種不同阻值。當然，以上都是在級比為2時，由1為基數(shù)開始的等比級數(shù)得出的示例性的數(shù)值，實際使用時可采用各種級比和起始值，由于第二實施例的電阻分為兩排，所以在零位值時，A，B兩端完全斷開，使得SCR完全無激勵電壓，此時如把負載改接成圖8中的位置，就能省去圖1中的開關。
此外，特殊情況下也能利用XⅦ那樣得到8.67Ω的混聯(lián)值，也可以使1，6相連接而得到零值(圖中未示)。
因此，本實用新型的效果是明顯的1)用開關的觸點接觸取代了先有技術的炭膜滑鍵接觸，從而大大延長了變阻環(huán)節(jié)的使用壽命，也即延長了整盞燈具的使用壽命。
2)縮小了變阻環(huán)節(jié)的尺寸，使電子調光器上所有另件都能直接裝在印刷電路板上。
3)降低了另件及組裝的成本。
4)成倍地提高了變阻環(huán)節(jié)的功率，由炭膜的1／8W可以提高到普通電阻的1W或更大，有利于通過各進口國的安全標準檢查。
5)本實用新型第二實施例同時能發(fā)揮電子開關的功能，常規(guī)電位器做不到。
6)在商品燈的外型和控制部份的形式上提供了全新設計，增加了商品燈的競爭的能力。
權利要求1.一種開關式變阻器，在一塊印刷電路板上承載有開關，由電阻器R變阻電路部分、電容器C組成的串聯(lián)支路與雙向可控硅SCR組成的并聯(lián)電路，并且變阻電路部分的一端和雙向可控硅SCR的一端連接有雙向三極管D3，其特征在于所說的變阻電路部分為滑動式多檔開關，它由種在印刷電路板上的兩排觸頭和兩個以上成等比級數(shù)的串聯(lián)電阻組成，另有一根滑桿依次接通兩排觸頭中的一對觸頭，改變接入電路的阻值，所述觸頭各有一接線片，也在印刷電路板上排成兩排。
2.如權利要求1中所述的開關式變阻器，其特征為所述開關為雙排觸頭中央滑桿式的，移動滑桿可變換連接的觸頭；所述兩個以上電阻是以串聯(lián)形式接在調光器的變阻回路中。
3.如權利要求1中所述的開關式變阻器，其特征為所述開關為雙排觸頭兩側滑桿式的，一對滑桿為同步滑動，移動滑桿可順次連接兩排觸頭的兩個觸頭；所述兩個以上電阻分成不相連接的兩列，一列只有一個，另一列有一個或多個，每列只有一端連接在調光器的變阻回路中；印刷板上的導電片將所述開關按予定程序使任一個或多個電阻串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)成不同阻值，包括零值和無窮大值。
4.如權利要求3中所述的開關式變阻器，其特征在于使所述電阻組為無窮大值，整個調光器組成電子開關。
5.如權利要求1－4中所述的開關式變阻器，其特征為所述開關的檔數(shù)少于所述兩個以上電阻所能組合出的阻值組數(shù)。
專利摘要一種開關式變阻器，用于電子控制線路中以取代常規(guī)的炭膜滑鍵式電位器。由電腦領域常見的滑動開關和三、四個等比級數(shù)阻值的電阻和裝載上述兩種元件的印刷線路板組成。使用時，每撥一擋，通過短路該組電阻的任意一個或多個，組成并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)電路而得到所需的阻值，由于在本開關中用觸頭取代了炭膜滑鍵間的接觸，使用壽命延長，而且通過使用專用于印刷線路板的開關和電阻取代了旋轉式炭膜電位器，縮小了尺寸，簡化了裝配。
文檔編號H01C10/50GK2204451SQ9323272
公開日1995年8月2日 申請日期1993年12月29日 優(yōu)先權日1993年12月29日
發(fā)明者劉偉卓, 陳錦海 申請人:家電寶實業(yè)有限公司