[其他]将有极性电容用于交流电路的节能电压调节装置

说明书

本实用新型是一种用于电扇调速、照明灯调光的交流电压调节装置。

对市电降压调节最简便的方法是在电路中串接电容，它比使用电感有一系列优越性。然而，通常可用于交流电路的只能是无极性的如油浸、纸介等电容，它们体积大，价格贵，在实际中往往很少采用。

本发明的目的是试图将体积小，价格低的有极性电容（即电解电容）通过适当的组合接入交流电路，对于无极性电容，也设法充分发挥其潜力，降低造价，为此设计出各种相应的开关，以方便地对多种用电器进行调节。

将电解电容用于220伏交流电路，迄今尚未见有关报导。因为电解电容本来是为直流电路设计的，並非随便一种能耐相应电压市售电解电容均可使用，也並非它们随便一种组合就能适应交流电路苛刻的条件。设计者通过大量的试验，初步掌握了其中的规律，成功地将它们用于几种家用电器的功能调节上，取得了较满意的结果。

图1是所述电解电容的几种基本接法，接线规律是：

（1）两个电容的连结，是将其相同极性的电极连在一起（点3），将另外两电极1与2串联接入电路。

（2）两个以上电容的连接，可以有多种形式，但至少有一个同极性电极相连的点（如点3），且各电容的耐压应大于分配于它上面的峰值电压，总容量的大小与所调用电器的功率及调节后所要求的功率相适应。

（3）二极管的连结，极性恰与所要保护的电容相反，且一个二极管保护电容的数量应尽可能多。

这里，电容的选择及接法（串联、並联、混合联）可以有数十种，但真正能用的为数甚少，在尽量降低价格的前提下，视电源电压。负载的功率及性质、调节后的功率、电解电容的耐压、容量、体积、损耗角正切值等等因素而确定。

为方便计，我们称上述电解电容的连接为“组合电容”，它在交流电路中的作用可看成与图1（d）中的无极性电容等效。二极管的作用是使电解电容免受0.5伏以上反向电压的冲击以延长它的使用寿命。因它流过的电流甚小，可使用价格低廉的硅粒。一般情况下，二极管可不要。

设计的具体电路由以下几个实施例及附图给出。

1、拉线变光台灯（或落地灯）

将本发明的组合电容直接接入普通能控制双灯的灯口拉线开关上，该台灯（或落地灯）就会变成拉线式变光灯：拉第一次接亮档，拉第二次接暗档，拉第三次灯熄灭。为了说明接线的方法，请看该灯口拉线开关结构图（图2），图中1是动片，它在拉线的作用下可顺时针旋转，2是与灯泡中心相通的静片，3是控制另一盏灯的静片，4是与灯泡螺纹接通的接线柱。“组合电容”的一端焊在2上，另一端与3连接，其电路图见图3（在图3及以下图中，“O”表示关档）。

以上接法无需改动原拉线开关，缺点是：它並不具有延长灯泡使用寿命的功能。大家知道，白炽灯在开启瞬间，由于灯丝温度低，电阻小，至使电流很大，多数灯丝正是在此时烧断。为克服这一缺点需对上述拉线开关作点改造，即将图2的3与4对调，具体作法是：（1）将4移至3，並仍与灯泡螺纹接通；（2）将原弹片3弯成合适的形状，置于原4处，並在其背面打适当深的孔，使原螺钉的头可以进去，並将3固定。改制后的线路见图4。因此时每次开灯总先接通暗档，灯丝电流不会很大，不易烧断，因而可延长灯泡使用寿命5倍以上。

图3与图4的“组合电容”接法不同，图3仅用两个电容。但一般市售的不行，必作特殊设计，而图4是实用电路，可采用160伏系列产品，视所调灯泡的功率选择电容量。例如，60瓦变15瓦，4个均选10微法；40瓦变15瓦，均选6、8微法，或仅用一只无极性电容。

2、琴键开关调光台灯（或落地灯）

将三个电解电容（C₁₆、C₁₇、C₁₈）並、串混合联接再与琴键开关相配合，就可制成四档调光台灯（或落地灯），如图5所示。这里可选用电风扇的开关，但须在原2档处增加一个小接点，使此档下按时，两个电解电容C₁₇与C₁₈先並联再与C₁₆串联接入电路，这种接法可使所使电解电容的数量最少，並且很容易用两只容量不等的无极性电容取代，为了进一步发挥该调光电路的优势，本灯具还增加了一个转换开关K₁，当它搬向“外”一端时，照明灯仍可通过开关K照常开与关，而对于插在外接插头的某个用电器：如另一个照明灯、电烙铁等通过按不同琴键，可方便地进行调节，扩大了本照明灯的功能。

3、旋转开关调光台灯（或落地灯）