ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, ПРЕДОТВРАЩАЮЩИЙ БРОСОК ПУСКОВОГО ТОКА И ПОТРЕБЛЕНИЕ МОЩНОСТИ В РЕЖИМЕ ОЖИДАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H01H9/54 H01R13/66 

Область техники

Настоящее изобретение относится к выключателю, предотвращающему бросок пускового тока и потребление мощности в режиме ожидания, а именно к выключателю, предотвращающему бросок пускового тока и потребление мощности в режиме ожидания, способному эффективно предотвращать повреждение элементов, сбой, ухудшение проводимости и т.п., а также эффективно и полностью отключающему потребление мощности в режиме ожидания, без изменения схемы источника в существующих электрических и электронных устройств (далее электронные устройства). Здесь, исключается повреждение элементов, сбой, ухудшение проводимости и т.п., вызванных броском пускового тока, происходящего при включении электрического устройства, а функция отключения потребления мощности в режиме ожидания обеспечивается после выключения электрического устройства.

Предшествующий уровень техники

В основном, явление нестабильности, когда значение тока выше его нормального значения, что происходит при подаче питания на распределительное устройство питания или электрическое устройство, далее упоминается как бросок пускового тока. Ток горячей нагрузки, возникающий на первом этапе броска пускового тока, возникает одновременно с подачей электропитания, при этом значение тока горячей нагрузки в несколько или даже в десятки раз превышает нормальное значение тока. Ток горячей нагрузки вызывает как ухудшение качества электронного устройства, так и ухудшение качества работы и работоспособности распределительного устройства питания, а также невозможность координации уставок защит. Ток горячей нагрузки, возникающий на первом этапе броска пускового тока, включает первичный бросок пускового тока, происходящий сразу после подачи питания, ток намагничивания, возникающий в таких устройствах как электродвигатель, трансформатор и прочих, имеющих сердечник, и ток, увеличивающий температуру лампы накаливания и т.п. Сила тока горячей нагрузки в десятки раз превышает нормальное значение тока, но время действия тока горячей нагрузки достаточно мало, составляя примерно несколько Гц. Для снижения электрического удара при броске пускового тока, действующего на электронные устройства, используют терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (терморезистор с отрицательным ТКС) или подобное, но терморезистор с отрицательным ТКС не обеспечивает функцию теплового излучения. Также, когда тепло не излучается, терморезистор с отрицательным ТКС не обеспечивает и свою основную функцию, и в этом случае, в результате рассеивания тепла в окружающее пространство, с расположенными в нем полупроводниковыми элементами, нагревается, за счет чего ухудшаются условия внутреннего закрытого пространства.

В основном, известно, что при использовании электронных устройств, например бытовой техники, оргтехники, промышленных и прочих устройств, потребление энергии в режиме ожидания является достаточно существенным. Например, в случае с Республикой Корея, известно, что потребление энергии в режиме ожидания каждый год достигает 11% от энергопотребления всех домовладений. Если это применить к 1,5 миллионам домовладений, то каждый год на потребление энергии в режиме ожидания тратится 5,2 триллиона вон.

Самый эффективный способ предотвращения потребления энергии в режиме ожидания - отсоединить часть (разъем), через которую поступает питание, от электронного устройства, тем самым способ заключается в отсоединении от разъема. Тем не менее такой способ неудобен для пользователя. Также существуют способы с использованием различных типов автоматических и ручных многовыходных сетевых фильтров, содержащих контактный выключатель; но, в этом случае, для подачи питания требуется повторное переключение.

В патентной заявке KR 10-0945213 «Устройство для отключения потребления энергии в режиме ожидания и способ его регулирования» раскрыто устройство для отключения потребления энергии в режиме ожидания, включающее кнопочный выключатель, первое коммутационное устройство, второе коммутационное устройство и блок управления. В этом известном техническом решении, когда электронное устройство включается, происходит бросок тока или искровой разряд из-за броска пускового тока. Поэтому в этом техническом решении не исключено влияние высокого тока и изменение значения напряжения на электрические характеристики при броске пускового тока, когда электронное устройство включается, поэтому электронное устройство подвергается электрическому удару и может выйти из строя.

На фиг. 1 показана диаграмма, иллюстрирующая зависимость тока от времени при броске пускового тока.

Как показано на фиг. 1, пусковой ток, в десятки раз превышающий нормальное значение тока для заряда конденсатора, появляется при включении электронного устройства. Если бросок пускового тока не регулируется или не предотвращается, то ток, поступающий по линии подачи питания, возрастает мгновенно. Избыточный ток может повредить электронные устройства, электрические и электронные элементы, например, предохранитель, места спаек и т.д., либо изменить их характеристики с ухудшением качества работы.

Более того, несимметричное напряжение, поступающее на схему управления или другие элементы через источник питания, может вызвать выход из строя главных элементов. Источник питания в режиме переключения (SMPS), который обычно используется в качестве источника питания, преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), используемый в различных устройствах, таких как компьютеры, коммуникаторы, бытовая техника или прочие, имеет время запаздывания (например, 0,5 сек) при процессе включения для преобразования переменного тока в постоянный, и генерирует помехи и электромагнитные волны.

Для преодоления вышеуказанных ограничений устройств предшествующего уровня техники, настоящее изобретение обеспечивается на основании понимания принципов действия пускового тока и источника питания.

Раскрытие изобретения

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, который может преодолеть один или несколько недостатков предшествующего уровня техники. Одной целью настоящего изобретения является обеспечение выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, который установлен на входящей линии источника питания для предотвращения броска пускового тока и снижения искрового разряда, а также безопасное, полное и эффективное предотвращение потребления энергии в режиме ожидания, даже если вилка питания подключена к розетке, при этом удобство является максимальным, так как схема источника питания электрических и электронных устройств не изменяется.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, в котором используется контактный выключатель и ключ активизации, и который обеспечен блоком запаздывания, чтобы контактный выключатель и ключ активизации срабатывали не одновременно при включении электронного устройства или нажатии на кнопку включения, и двухполюсный контактный выключатель срабатывал первым для предотвращения броска пускового тока. Также по истечении заданного времени после того, как двухполюсный контактный выключатель сработает первым для предотвращения броска пускового тока, и выровненное напряжение от источника питания будет подано на цепь управления и все компоненты, выключатель по настоящему изобретению задействует ключ активизации для генерирования сигнала управления так, чтобы бесконтактный выключатель во внутренней цепи (блока центрального процессора или блока управления) включался безопасно для электронного устройства без броска пускового тока.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, который автоматически отключает двухполюсный контактный выключатель мгновенно или после определенного времени, для безопасного, полного и эффективного отключения потребления энергии в режиме ожидания с помощью контроллера, отключающего потребление энергии в режиме ожидания, если внутренняя цепь управления отключена за счет программного отключения питания внутренней цепи управления (например, стиральная машина автоматически отключается, когда стирка закончена), за счет получения сигнала управления от пульта управления или за счет выключения кнопкой включения для генерирования сигнала управления ключом активизации.

Для достижения этих и других целей и в соответствии с технической задачей изобретения, как представлено и полностью раскрыто далее, обеспечивается выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, включающий: первый контакт и второй контакт 22 и 24, подающие внешнее питание для работы электронного устройства; первый контакт замыкания и размыкания 23 и второй контакт замыкания и размыкания 25, подключенные к внутренней цепи 1 электронного устройства; блок подачи питания 30, замыкающий или размыкающий первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 с первым и вторым контактом 22 и 24, а также замыкающий первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 с первым и вторым контактом 22 и 24 для подачи питания от внешнего источника питания на внутреннюю цепь 1 электронного устройства; ключ активизации, генерирующий сигнал управления в зависимости от действия блока подачи питания 30 для управления внутренней цепью 1 электронного устройства; и блок запаздывания 50, служащий для того, чтобы ключ активизации 70 срабатывал не одновременно с замыканием блоком подачи питания 30 первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25 с первым и вторым контактами 22 и 24, а с определенным временем запаздывания, после того как первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 соединятся с первым и вторым контактами 22 и 24 блоком подачи питания с подачей внешнего питания на внутреннюю цепь 1 электронного устройства, и чтобы ключ активизации 70 сгенерировал сигнал управления после этого с запаздыванием.

В настоящем изобретении блок подачи питания 30 содержит рабочий выступ 53, позволяющий ключу активизации 70 генерировать сигнал управления, кнопку включения 32, выполненную совместно с рабочим выступом 53, и подвижный блок 40, упруго закрепленный между кнопкой включения 32 и первым и вторым контактом 22 и 24 с помощью пружины 34b и передвигаемый с помощью кнопки включения 32, а блок запаздывания 50 содержит, по крайней мере, один поворотный рычаг 54 и канавку 58, не позволяющую рабочему выступу 53 воздействовать на ключ активизации 70 после того, как кнопка включения 32 перемещает подвижный блок 40, замыкая первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 с первым и вторым контактами 22 и 24.

Выключатель по настоящему изобретению может дополнительно включать контроллер 80, управляющий первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25, для отключения от первого и второго контактов 22 и 24 и предотвращения потребления энергии в режиме ожидания; магнит 46, выполненный совместно с подвижным блоком 40; и электромагнит 48, расположенный напротив магнита 46 и отделяющийся от него в зависимости от полярности магнитного поля, регулируемого сигналом управления ключа активизации и перемещающим подвижный блок для отключения первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25 от первого и второго контактов 22 и 24.

Преимущества

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, за счет функции контактного выключателя, обеспеченного блоком подачи питания 30, настоящее изобретение имеет функцию двухполюсного контактного выключателя и функции управления бесконтактным (полупроводниковым) выключателем внутренней цепи с помощью ключа активизации 70. Поэтому настоящее изобретение может максимально повысить безопасность и удобство пользования без изменения схемы источника питания существующих электронных устройств, также может предотвратить бросок тока и искровой разряд, происходящие при включении электронного устройства, и может полностью отключить потребление энергии в режиме ожидания с помощью выключенного состояния двухполюсного контактного выключателя. В частности, когда электронное устройство включено, двухполюсный контактный выключатель сначала срабатывает с блоком запаздывания 50, который не дает срабатывать ключу активизации 70, с помощью блока подачи питания 30. Таким образом, питание подается на внутреннюю цепь электронного устройства через источник питания без броска тока и высокого искрового разряда, возникающих при броске пускового тока. Далее, по истечении заданного времени ключ активизации 70 генерирует сигнал управления, воздействующий на внутреннюю цепь 1, тем самым включая электронное устройство. Поэтому внутренняя цепь (цепь управления типа блока центрального процессора или блока управления) может безопасно включить электронное устройство одним действием без изменения схемы источника питания существующих электронных устройств, тем самым максимально увеличивая удобство использования. К тому же в выключателе, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, если электронное устройство выключается с помощью программы внутренней цепи или при выключении внутренней цепи под действием сигнала управления (сигнал «выключение») ключа активизации, управляемого кнопкой включения 32, контактный выключатель может быть автоматически выключен мгновенно или по истечении определенного требуемого времени. И тем самым потребление энергии в режиме ожидания может быть отключено удобно и эффективно.

Краткое описание фигур чертежей

Настоящее изобретение будет раскрыто более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, которые служат только для целей иллюстрации и не ограничивают настоящее изобретение, и на которых представлено:

фиг. 1 - диаграмма, иллюстрирующая зависимость тока от времени, для описания броска пускового тока;

фиг. 2 - блок-схема, раскрывающая выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению;

фиг. 3а и 3b - блок-схемы, демонстрирующие работу выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, который показан на фиг. 2;

фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - схематичный вид в перспективе, иллюстрирующий главные узлы выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - вид в перспективе в разобранном состоянии, иллюстрирующий блок запаздывания, используемый в выключателе, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 7а-7е - чертежи для описания работы выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Лучшие варианты осуществления изобретения

Выключатель по лучшему варианту осуществления настоящего изобретения включает:

выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, содержащий:

первый контакт и второй контакт для подачи питания для работы электронного устройства;

первый контакт замыкания и размыкания и второй контакт замыкания и размыкания, подключенные к внутренней цепи электронного устройства;

блок подачи питания, замыкающий или размыкающий первый и второй контакты замыкания и размыкания, и первый и второй контакт, а также замыкающий первый и второй контакты замыкания и размыкания, и первый и второй контакт для подачи питания от внешнего источника питания на внутреннюю цепь электронного устройства;

ключ активизации, генерирующий сигнал управления в зависимости от работы блока подачи питания, для управления внутренней цепи электронного устройства; и

блок запаздывания, служащий для того, чтобы ключ активизации срабатывал не одновременно с замыканием блоком подачи питания первого и второго контактов замыкания и размыкания, и первого и второго контакта, а с определенным временем запаздывания, после того как первый и второй контакты замыкания и размыкания соединят первый и второй контакты с блоком подачи питания, достаточным для того, чтобы питание от внешнего источника поступило на внутреннюю цепь электронного устройства, а ключ активизации сгенерировал сигнал управления.

Варианты осуществления настоящего изобретения

Сейчас изобретение будет описано более подробно на вариантах осуществления, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих чертежах. Там, где это возможно, одинаковые цифровые обозначения будут использоваться на чертежах для обозначения таких же или одинаковых элементов. Далее, варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылками на сопровождающие чертежи.

На фиг. 2 показана блок-схема для целей описания выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, а на фиг. 3а и 3b показаны блок-схемы примеров, описывающих работу выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, который показан на фиг. 2. На фиг. 3а показана блок-схема, иллюстрирующая состояние, при котором внешнее питание подается на внутреннюю цепь 1, а на фиг. 3b показана диаграмма, иллюстрирующая состояние, при котором блок запаздывания 50 задействован для включения ключа активизации 70 для задействования внутренней цепи 1 из состояния с фиг. 3а.

Как показано на фиг. 2, 3а и 3b, выключатель 10, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, сначала подает внешнее питание на внутреннюю цепь 1 через источник питания электронного устройства, а затем позволяет ключу активизации сгенерировать сигнал управления («включение») для включения электронного устройства, и если внутренняя цепь 1 отключается, то выключатель отключает источник питания от внешнего питания.

Выключатель 10 по настоящему изобретению обеспечивает функцию контактного выключателя, подающего внешнее питание на внутреннюю цепь 1 электронного устройства, и поэтому, когда внутренняя цепь 1 выключается, возможно идеальным образом отключить потребление энергии в режиме ожидания во входящей линии источника питания с помощью функции контактного выключателя. Например, в компьютерах предшествующего уровня техники, даже если выключатель на главном корпусе компьютера выключен для прекращения подачи питания на компьютер, потребление энергии не прекращается, и поэтому штекер главного корпуса компьютера необходимо отсоединить от разъема или выключить двухполюсный контактный выключатель, установленный в многовыходном сетевом фильтре (разветвитель питания), за счет чего можно предотвратить потребление энергии в режиме ожидания. В противоположность этому, по настоящему изобретению потребление энергии в режиме ожидания может быть эффективно отключено с помощью выключателя главного корпуса (выключатель 10 по настоящему изобретению), установленному на главном корпусе компьютера. Также, после того, как сначала внешнее питание будет подано на внутреннюю цепь 1, то затем, по истечении заданного времени, установленного с помощью блока запаздывания 50, задействуется внутреннюю цепь 1 под управлением ключа активизации 70, и тем самым при включении электронного устройства бросок тока или искровой разряд могут быть предотвращены, а выход из строя компонентов из-за скачка напряжения может быть безопасно предотвращен. При этом время запаздывания может составлять одну секунду, за которую уже произойдет бросок пускового тока горячей нагрузки и преобразование переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) в источнике питания. Поэтому через одну секунду после срабатывания контактного выключателя, ключ активизации может сгенерировать сигнал управления (сигнал «включение») для включения электронного устройства, но также возможно включение электронного устройства через большее время в зависимости от его системы.

Как показано на фиг. 2, выключатель 10, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, включает контактную колодку 20, блок подачи питания 30, ключ активизации 70 и блок запаздывания 50. Здесь, контактная колодка 20 содержит первый контакт 22 и второй контакт 24, на каждый из которых подается питание для работы электронного устройства. Первый контакт замыкания и размыкания и второй контакт замыкания и размыкания расположены у участка, соответствующего первому контакту 22 и второму контакту 24. Одни концы первого контакта замыкания и размыкания и второго контакта замыкания и размыкания могут упруго соединяться и разъединяться с первым контактом 22 и вторым контактом 24, а другие концы первого контакта замыкания и размыкания и второго контакта замыкания и размыкания соединены с внутренней цепью 1 так, чтобы внешнее питание могло поступать на внутреннюю цепь 1 или было отключено. При этом первый контакт замыкания и размыкания и второй контакт замыкания и размыкания могут быть выполнены совместно с блоком подачи питания 30 или на контактной колодке 20. Таким образом, форма и расположение первого и второго контакта 22 и 24, и первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25 могут быть изменены в зависимости от требований, а также для различных формы общего выключателя могут использоваться различные формы контактов. Ключ активизации 70 генерирует сигнал управления для включения или выключения внутренней цепи электронного устройства. Также блок запаздывания 50 включает ключ активизации 70 для генерирования сигнала управления после подачи внешнего питания на внутреннюю цепь 1 через блок подачи питания 30 и истечении заданного времени.

Выключатель 10, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, как показано на фиг. 3а и 3b, позволяет электронному устройству работать после двух процессов для безопасного предотвращения броска пускового тока и искрового разряда. Это значит, что выключатель 10, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, управляет блоком подачи питания 30, установленным в электронном устройстве, используя его просто в качестве общего выключателя, и кнопкой, когда пользователь использует электронное устройство. Затем, первый и второй контакты 22 и 24 и первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25, к которым подключена внутренняя цепь, соединяются друг с другом, и тем самым внешнее питание подается на внутреннюю цепь 1. После подачи питания на внутреннюю цепь 1, ключ активизации 70 управляет блоком запаздывания 50. Далее ключ активизации генерирует сигнал управления, с помощью которого задействуется внутренняя цепь 1 электронного устройства, и электронное устройство включается.

В выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, ключ активизации 70 управляет бесконтактным (полупроводниковым) выключателем во внутренней цепи.

Бесконтактный выключатель может быть обеспечен полупроводниковым устройством, например транзистором, диодом, комплексным тиристорным устройством (SCR), симметричным триодным тиристором (TRIAC) и т.п., которые не являются механическими, но могут замыкать и размыкать цепь. В качестве ключа активизации 70 может быть использована тактовая кнопка, сенсорный выключатель и пр. Например, по настоящему изобретению при использовании тактовой кнопки, если кнопка активизации 71 нажата, то контактная точка А и контактная точка B соединяются друг с другом для генерирования сигнала управления («включение» или «выключение») для управления внутренней цепью, а затем кнопка активизации 71 возвращается в исходное положение за счет пружины (S) для разъединения контактной точки А и контактной точки B. Поэтому сигнал управления для включения чередуется с сигналом управления для выключения при нажатиях кнопки активизации 71.

Далее, варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на фиг. 4-7, и фиг. 1-7, где одинаковые обозначения будут использоваться для одинаковых или подобных элементов. Также на чертежах, конструкции, принципы и эффекты, которые хорошо известны специалистам в этой области из уровня техники и относящиеся к различным выключателям для предотвращения потребления мощности в режиме ожидания, не начерчены или начерчены без подробностей, а все элементы настоящего изобретения приводятся на чертежах.

На фиг. 4 показана блок-схема, иллюстрирующая выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, а на фиг. 5 показан схематичный вид в перспективе, иллюстрирующий основные характеристики выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Выключатель 10, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 2, который включает контактную колодку 20, блок подачи питания 30, ключ активизации 70 и блок запаздывания 50, может быть применен в существующих электронных устройствах без изменения схемы источника питания существующего электронного устройства, и может эффективно предотвращать повреждение или сбои, возникающие в трансформаторе или его элементах, а также эффективно и полностью отключает ненужное потребление энергии в режиме ожидания. При этом предотвращение повреждения или сбоя, возникающего из-за электрического удара при броске пускового тока, обеспечивается после включения электронного устройства, а функция отключения не нужного потребления энергии в режиме ожидания обеспечивается после выключения электронного устройства.

В выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25, первый и второй контакты 22 и 24, блок подачи питания 30, блок запаздывания 50 и ключ активизации 70 расположены в одном корпусе 12. Поэтому, за счет того, что выключатель по настоящему изобретению выполнен в виде одного блока с использованием корпуса 12, выключатель может быть непосредственно установлен в электронном устройстве подобно тактовой кнопке. В частности, в выключателе 10 по настоящему изобретению, контроллер 80 (выполненный в форме блока программного управления (PCB) по варианту осуществления) расположен внутри корпуса так, что контактный выключатель автоматически выключается при выключении внутренней цепи 1 электронного устройства (деактивизация), и поэтому изменение внешнего вида или конструкции существующего электронного устройства не требуется. К тому же, для размещения выключателя 10 по настоящему изобретению в электронном устройстве, контроллер 80, показанный на фиг. 4, может быть выполнен совместно с внутренней цепью 1.

Как показано на фиг. 4 и 5, в выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, контактная колодка 20 включает первый контакт 22 и второй контакт 24, на каждый из которых подается внешнее питание для работы электронного устройства. Также электромагнит 48, управляемый внутренней цепью 1 или контроллером 80 при подаче внешнего питания на внутреннюю цепь 1 через контактные точки между первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25 и первым и вторым контактами 22 и 24, расположен на контактной колодке 20. При этом катушка соленоида выполнена в виде намотанной катушки, и контакты катушки соленоида подключены к линии подачи питания, образуя электромагнит 48. Контроллер 80 (контроллер 80, показанный на фиг. 5 и 7, может находиться в любом положении внутри корпуса 12 для удобства пользователя) подает ток на катушку соленоида для генерирования магнитного поля в электромагните 48 при выключении внутренней цепи 1 электронного устройства, когда на контроллер 80 подается питание. В этот момент, электромагнит 48 имеет ту же полярность, что и магнит 46, контактирующий с электромагнитом 48, за счет чего электромагнит 48 и магнит 46 отталкиваются друг друга. Поэтому контактная точка между первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25 и первым и вторым контактами 22 и 24 размыкается. После этого, питание перестает поступать на электромагнит 48, в результате чего электромагнит теряет магнитную силу. Это означает, что на контроллер 80 подается питания тогда, когда внешнее питание подается на внутреннюю цепь 1 с блока подачи питания 30. Контроллер 80 передает ток к электромагниту 48 так, что электромагнит 48 намагничивается и электромагнит 48 генерирует магнитную силу, отталкивающую магнит 46, при детекции деактивизации внутренней цепи 1, генерирующей сигнал управления (сигнал «выключение») с помощью ключа активизации 70 или детекции протекания тока в электронном устройстве. За счет этого, подвижный блок 40 возвращается в исходное положение с помощью пружины 34b, а контактная точка между первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25 и первым и вторым контактами 22 и 24 размыкается для отключения потребления энергии в режиме ожидания.

В выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, кнопка включения 32, которая может быть выполнена совместно с подвижным блоком 40, может быть установлена на блоке подачи питания 30, который позволяет внешнему питанию подаваться на внутреннюю цепь 1 за счет того, что первый и второй контакты 22 и 24 подключены к первому и второму контактам замыкания и размыкания 23 и 25. При этом кнопка включения 32 может упруго удерживаться с помощью пружины 34а, один конец кнопки включения 32 может выходить за пределы корпуса 12, и кнопка включения 32 может перемещаться скольжением. Кнопка включения 32 может иметь различные формы, позволяющие пользователю нажать на кнопку включения 32 для включения или отключения питания электронного устройства по настоящему изобретению. Подвижный блок 40 упруго удерживается с помощью пружины 34b для удержания его между контактной колодкой 20 и кнопкой включения 32. Подвижный блок 40 двигает вперед контактную колодку 20 при нажатии кнопки включения 32 для соединения первого и второго контакта 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25. В этот момент, магнит 46, расположенный на подвижном блоке 40, плотно примыкает к электромагниту 48, тем самым обеспечивается замкнутое положение первого и второго контакта 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25. При этом электромагнит 48 не генерирует магнитное поле. Далее, очевидно, что магнитная сила магнита 46 должна быть больше возвращающей силы пружины 34b. Выступы 42, служащие для толкания первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25, выполнены соответственно на обеих сторонах подвижного блока 40, а магнит 46 расположен в центральной части подвижного блока 40. Если ток протекает через электромагнит 48 под управлением внутренней цепи 1 или контроллера 80, возникает магнитное поле, в результате которого между прилегающими друг к другу магнитом 46 и электромагнитом 48 возникает сила отталкивания, отталкивающая электромагнит 48 и магнит 46 друг от друга. При этом электромагнит 48 может быть расположен на подвижном блоке 40, а магнит 46 может быть расположен на контактной колодке 20 по другому варианту осуществления настоящего изобретения. В такой конструкции, магнит и электромагнит используются в качестве блока подачи питания 30, который замыкает или размыкает первый и второй контакты 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25. Здесь, общий прерыватель замыкания на землю или общий выключатель может быть использован в качестве блока подачи питания 30 и очевидно, что конфигурация или форма блока подачи питания 30 могут быть различными.

В выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по настоящему изобретению, ключ активизации 70 генерирует сигнал управления для воздействия на внутреннюю цепь 1 электронного устройства. Также по истечении заданного времени, после того, как питание было подано на внутреннюю цепь 1 электронного устройства, блок запаздывания 50 задействует ключ активизации 70 для генерирования сигнала управления.

Здесь, в блоке запаздывания 50, рабочий выступ 53 выполнен совместно с кнопкой включения 32, в которую вставлена пружина (S), а канавка 58 выполнена так, чтобы ключ активизации 70 не задействовался при воздействии на кнопку включения 32. Поэтому, когда кнопка включения 32 возвращается в исходное положение, рабочий выступ 53 толкает кнопку активизации 71 для соединения контактной точки А с контактной точкой B, тем самым генерируя сигнал управления. Здесь, заданное время может регулироваться с помощью пружины 34b и выбора упругости пружины (S).

Блок запаздывания 50 может быть выполнен, как описано выше. Это означает, что блок запаздывания 50 может быть выполнен с использованием гасителя газового или гидравлического типа. Когда кнопка включения 32 толкает подвижный блок 40, тем самым соединяя первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 с первым и вторым контактом 22 и 24, рабочий выступ 53 толкает сжимающийся выступ гасителя для сжатия сжимающегося выступа. Также, когда кнопка включения 32 возвращается в исходное положение, сжимающийся выступ гасителя медленно возвращается в исходное положение для воздействия на ключ активизации. При такой конструкции ключ активизации 70 может быть выполнен в виде сенсорного выключателя.

На фиг. 6а показан вид в перспективе в разобранном состоянии, иллюстрирующий блок запаздывания 50, используемый в выключателе, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, в выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, блок запаздывания 50 действует с кнопкой включения 32, и после небольшого промежутка времени, блок запаздывания 50 задействует ключ активизации 70 так, что обеспечивается безопасный эффект запаздывания, а блок запаздывания 50 может быть выполнен из простых элементов.

Более подробно, в выключателе 10 по настоящему изобретению, блок запаздывания 50 включает рабочий выступ 53 и поворотный рычаг 54, за счет чего, когда кнопка включения 32 толкает подвижный блок 40 к контактной колодке 20, ключ активизации 70 не срабатывает. Магнит 46 подвижного блока 40 плотно прилегает к электромагниту 48 (в этом состоянии, электромагнит не выполняет функцию электромагнита), за счет чего первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 подключаются к первому и второму контактам 22 и 24, и внешнее питание подается на внутреннюю цепь 1. Затем, когда кнопка включения 32 движется обратно (движется в исходное положение), ключ активизации 70 задействуется для генерирования сигнала управления, в результате чего, внутренняя цепь 1 активизируется и задействует электронное устройство. К этому времени, рабочий выступ 53 располагается на кнопке включения 32, и скользит совместно с перемещением кнопки включения 32. Также поворотный рычаг 54 расположен в корпусе 12 так, чтобы поворотный рычаг мог поворачиваться в обе стороны по направлению скольжения рабочего выступа 53. Дополнительно, когда кнопка включения 32 скользит в направлении от контактной колодки 20, поворотный рычаг 54 поворачивается вместе с рабочим выступом 53 для воздействия на ключ активизации 70.

Блок запаздывания 50 может быть расширен с использованием различных вспомогательных элементов в зависимости от потребностей, а также может иметь различные формы. По одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, рабочий выступ 53 выполнен на держателе 52, который вставлен и размещен в кнопке включения 32, а наклонная поверхность 53а выполнена на одной стороне рабочего выступа 53. Здесь, в направлении этой стороны кнопка включения движется вперед. Поэтому, когда кнопка включения 32 движется вперед, рабочий выступ 53 поворачивает поворотный рычаг 54 для плавного движения вперед. Также поворотный рычаг 54 соединяется с бобышкой в корпусе 12 для горизонтального поворота. Пружина (S) сцепляется с поворотным рычагом 54 и бобышкой 12а. Поворотный рычаг 54 поворачивается совместно с рабочим выступом 53. Далее, входной рычаг 55 и выходной рычаг 56 выполнены на поворотном рычаге 54. Крайняя часть входного рычага 55 выполнена на наклонной поверхности, соответствующей наклонной поверхности 53а рабочего выступа 53. Выходной рычаг 56 выполнен на противоположной стороне от входного рычага 55 и толкает ключ активизации 70. При этом, как показано на фиг. 5 и 7с, когда кнопка включения 32 движется вперед, если поворотный рычаг 54 поворачивается совместно с рабочим выступом 53, то выходной рычаг 56 возвращается в исходное положение с помощью плоской пружины 60, расположенной в направлении, противоположном расположению ключу активизации 70. Также, по истечении заданного времени после того, как кнопка включения 32 возвращается в исходное положение, ключ активизации 70 задействует выходной рычаг 56. При этом заданное время может регулироваться упругостью пружины (S).

На фиг. 7а-7е показаны чертежи, иллюстрирующие работу выключателя, предотвращающего бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7а показано состояние, при котором электронное устройство выключено, и подача питания отключена. В таком состоянии, если пользователь нажмет на кнопку включения 32, как показано на фиг. 7b, кнопка включения 32 движется вперед, и рабочий выступ 53 толкает входной рычаг 55 поворотного рычага 54 для движения вперед совместно с кнопкой включения 32. Далее, поворотный рычаг 54 поворачивается, и за счет этого выходной рычаг 56 толкает плоскую пружину 60. Как показано на фиг. 7с, если кнопка включения 32 непрерывно движется вперед, рабочий выступ 53 отделяется от поворотного рычага 54, тем самым сила упругости плоской пружины 60 действует на выходной рычаг 56. Поэтому поворотный рычаг 54 возвращается в исходное положение. Также кнопка включения 32 толкает подвижный блок 40 к электромагниту 48. Затем, магнит 46, выполненный в центральной части подвижного блока 40, плотно прилегает к электромагниту 48, и выступ толкает одну сторону первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25, тем самым обеспечивая замкнутое положение первого и второго контакта 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25. В это время, за счет магнита 46 в подвижном блоке 40, как показано на фиг. 7d, даже если кнопка включения 32 движется назад, подвижный блок 40 плотно прилегает к электромагниту 48 для фиксации, в результате чего обеспечивается замкнутое положение первого и второго контакта 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25.

Таким же способом, когда кнопка 32 движется назад в положение, при котором питание подается на внутреннюю цепь 1, рабочий выступ 53 толкает входной рычаг 55 поворотного рычага 54 в направлении, в котором кнопка включения движется назад, за счет чего поворотный рычаг 54 поворачивается, и выходной рычаг 56 толкает ключ активизации 70. В результате, ключ активизации 70 генерирует сигнал управления, тем самым задействуя внутреннюю цепь 1. Также, как показано на фиг. 7е, если кнопка включения 32 возвращается в исходное положение, поворотный рычаг 54 возвращается в исходное положение под действием силы упругости ключа активизации 70 или пружины (S), а подвижный блок 40 постепенно прилегает к контактной колодке 20.

Помимо этого, в состоянии, показанном на фиг. 7е, если кнопка включения 32 снова задействуется, ключ активизации 70 генерирует сигнал управления (сигнал «выключение») за счет обратного движения кнопки включения 32 в положении замыкания первого и второго контакта 22 и 24 и первого и второго контактов замыкания и размыкания 23 и 25. В это время, внутренняя цепь 1 выключает электронное устройство, и контроллер 80 управляет током для его протекания через электромагнит, в результате чего первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 размыкаются с первым и вторым контактами 22 и 24, как показано на фиг. 7а.

Здесь, в выключателе 10, предотвращающем бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, если электронное устройство выключается с помощью программы или сигнала управления (сигнал «выключение») ключа активизации 70, генерируемого за счет воздействия кнопкой включения 32, контроллер 80 заставляет ток протекать через катушку соленоида для образования магнитного поля в электромагните 48. В этом случае, электромагнит 48 имеет ту же полярность, что и магнит 46, в результате чего возникает сила отталкивания, подвижный блок 40 возвращается в исходное положение за счет пружины 34b, и контактный выключатель размыкается. Поэтому внешнее питание автоматически отключается, тем самым потребление энергии в режиме ожидания удобно и эффективно предотвращается. К тому же, возможно заставить ток протекать через электромагнит 48 за счет контроллера 80 или внутренней цепи 1 для изменения полярности магнитного поля, для замыкания или размыкания первого и второго контактов 22 и 24 с первым и вторым контактами замыкания и размыкания 23 и 25. Таким образом, в качестве выключателя 10 может быть использовано реле с самоблокировкой. В этом случае, постоянное питание (например, от батареи) может подаваться на внутреннюю цепь 1, рабочий выступ 52 может быть расположен на одной стороне подвижного блока 40 блока подачи питания 30, а блок запаздывания 50 может быть выполнен за счет установки спиральной пружины на поворотном рычаге 54. Поэтому по истечении заданного времени после того, как первый и второй контакты замыкания и размыкания 23 и 25 соединятся с первым и вторым контактами 22 и 24, ключ активизации 70 может сгенерировать сигнал управления (сигнал «включение»).

Должно быть очевидно для специалистов в этой области техники, что в настоящем изобретении могут быть сделаны различные модификации и варианты без отхода от сущности и области правовой охраны этого изобретения. Таким образом полагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и варианты осуществления изобретения, если они или их эквиваленты попадают в границы правовой охраны приложенной формулы изобретения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может эффективно предотвращать повреждение компонентов, сбой, ухудшение качества и прочие последствия, которые могут возникнуть при включении электронного устройства, и полностью предотвращать ненужное потребление энергии, когда электронное устройство выключено, таким образом настоящее изобретение может быть широко использовано в электронных и электрических устройствах.

Выключатель содержит первый и второй контакты для подачи питания для работы электронного устройства, а также первый контакт замыкания и размыкания и второй контакт замыкания и размыкания, подключенные к внутренней цепи электронного устройства. Выключатель содержит также блок подачи питания, ключ активизации, генерирующий сигнал управления внутренней цепью электронного устройства, и блок запаздывания, обеспечивающий, чтобы при включении контактный выключатель и ключ активизации срабатывали не одновременно, а с заданным временем запаздывания. Технический результат - безопасное подключение электронного устройства без броска тока или сильного искрового разряда, а также автоматическое отключение двухполюсного контактного выключателя мгновенно или через некоторое время в случае, если питание отключается программой, или при выключении внутренней цепи за счет сигнала управления ключа активизации, что предотвращает потребление энергии в режиме ожидания. 2 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Выключатель, предотвращающий бросок пускового тока и потребление энергии в режиме ожидания, содержащий:
первый контакт и второй контакт для подачи питания для работы электронного устройства;
первый контакт замыкания и размыкания и второй контакт замыкания и размыкания, подключенные к внутренней цепи электронного устройства;
блок подачи питания, выполненный с возможностью замыкать или размыкать первый и второй контакты замыкания и размыкания и первый и второй контакт, а также замыкать первый и второй контакты замыкания и размыкания и первый и второй контакт так, чтобы подавать внешнее питание на внутреннюю цепь электронного устройства;
ключ активизации, генерирующий сигнал управления в зависимости от действия блока подачи питания, для управления внутренней цепью электронного устройства; и
блок запаздывания, выполненный с возможностью действовать так, чтобы ключ активизации срабатывал с генерацией сигнала управления не одновременно с замыканием блоком подачи питания первого и второго контактов замыкания и размыкания и первого и второго контакта, а с определенным временем запаздывания, после того как первый и второй контакты замыкания и размыкания соединены с первым и вторым контактами блоком подачи питания с подачей внешнего питания на внутреннюю цепь электронного устройства.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что
блок подачи питания включает рабочий выступ, позволяющий ключу активизации генерировать сигнал управления, кнопку включения, выполненную совместно с рабочим выступом, и подвижный блок, упруго закрепленный между кнопкой включения и первым и вторым контактом с помощью пружины, и передвигаемый с помощью кнопки включения, и
блок запаздывания содержит, по крайней мере, один поворотный рычаг и канавку, не позволяющую рабочему выступу воздействовать на ключ активизации после того, как кнопка включения перемещает подвижный блок, замыкая первый и второй контакты замыкания и размыкания с первым и вторым контактами.

3. Выключатель по п.2, отличающийся тем, что дополнительно включает:
контроллер, управляющий первым и вторым контактами замыкания и размыкания для отключения от первого и второго контактов и предотвращения потребления энергии в режиме ожидания;
магнит, выполненный совместно с подвижным блоком; и
электромагнит, расположенный напротив магнита и отделяющийся от него в зависимости от полярности магнитного поля, регулируемого сигналом управления ключа активизации, и перемещающим подвижный блок для отключения первого и второго контактов замыкания и размыкания от первого и второго контактов.