通电控制电路及使用它的电子设备 本发明涉及控制给设备通电的通电控制电路及使用它的各种电子设备。
例如，要将电子保温箱之类的电子设备出口到各国的情况下，由于各国商用电源电压不同，故必要的条件是变换变压器以便获得控制用直流电压。
上述变压器的变换，现实中其设计业务量是极大的，不是只要准备商用电源电压对应于中国台湾省的110V、中国的220V、美国的120V、欧洲的230～240V的变压器就是足够用了，或是流过对应于各种设备的适当电流的变压器，就必须重新另作设计。这种变压器试制筹料等的调换在组织上是很费工地。其结果提高了设备的价格。
本发明的目的在于廉价提供一种无需变压器等就能适应不同电源电压的通电控制电路及使用它的电子设备。
为实现上述发明目的，本发明的构成备有：通电元件；接于该通电元件的通电路径中的可控硅(晶闸管)；与该可控硅并联连接的控制电源用第一电容器和第一二极管的串联连接体；连接于所述可控硅栅极的稳压元件；与所述电容器并联连接同时控制端连接于所述可控硅栅极的控制电路。被接入的商用电源电压不管多少伏，借助接于可控硅栅极的稳压元件对可控硅的控制，在第一电容器上可获得规定的控制电压，因此，不需要已有技术的变压器，能廉价提供此通电控制电路。
附图概述
图1为本发明第一实施例中通电控制电路的电路图；
图2为本发明第二实施例中通电控制电路的电路图；
图3为本发明第三实施例中通电控制电路的电路图；
图4为将本发明第四实施例中的通电控制电路用于电开水器时的电开水器结构的剖视图；
图5为图4实施例中通电控制电路的电路图；
图6为表示图4实施例中动作流程的流程图。
实施例1
下面参照附图说明本发明第一实施例。
图1中，1为交流商用电源，如100V，其通电路经中连接有作为通电元件的加热器2和双向三端可控硅(以下简称为“可控硅”)3。
该可控硅3并联连接控制电源用电容器4和二极管5的串联连接体。
然后，电容器4通过端子a、e接于控制电路6。
也即，上述加热器2在本实施例中用于对保温箱7内进行加热，并用负温度特性的热敏电阻构成的温度传感器8检测该箱7内的温度，通过端子b传输给控制电路6，由该控制电路6对加热器2进行通电控制，使保温库7内温度保持恒定。
具体而言，可控硅3的栅极连接有作为稳压元件的齐纳二极管9和控制电路6的控制端子c。
在控制电路6内设有比较器10，该比较器10的反相输入端上接有电阻11、12的连接点，其正向输入端上接有温度传感器8与电阻13的连接点。
比较器10的输出端接于光控晶闸管14中发光二极管15与电阻16的串联连接体。
该光电耦合晶闸管14中晶闸管17的阳极通过电阻18和二极管19的端子d连接于交流商用电源1。
晶闸管17的阴极及接有电阻20的栅极通过端子c连接于可控硅(晶闸管)3的栅极。
一旦接通交流商用电源1，就向加热器2通电，但在交流电压正半周中从零升至10V前，可控硅3不导通，其间，电容器4经二极管5充电。
也即，由于齐纳二极管9的齐纳电压设定在10V上，交流电压正半周上升至10V前可控硅3的栅极没有电流流入，因此，可控硅3不会被触发，其间，向电容器4进行充电，该电容器4的充电电压构成控制电路6的控制电压。
特别值得一提的是，即使交流商用电源1换为110V、120V、220V，也就说即便出口国电压变化，只要齐纳二极管9的齐纳电压设定为10V，那么在各种电压下该电压正半周上升到10V之前，可控硅3都不会被触发，结果，电容器4经常进行10V的充电。
总之，即使交流商用电源1发生变化，控制电路6不作任何变更也能使用。因此，与已有技术那样用对应于不同国家的变压器获得10V控制电压相比，能使生产成本大幅度下降。
而且，控制电路6在上述10V控制电压下工作，当保温箱7内还处于低温时，温度传感器8的电阻较大，因此，比较器10的正相输入端的电压比反相输入端电压低，比较器10输出L(低电平)。
结果发光二极管15加电，其发光使晶闸管17导通，因此可控硅3的栅极流入电流，使可控硅3导通，对加热器2加电。
此时可控硅3正、负半周时都导通，加热器2处于强加热状态。
正半周一旦超过齐纳二极管9的齐纳电压，可控硅3就导通；负半周时，因晶闸管17导通，故可控硅3的栅极通过二极管19、电阻18、晶闸管17获得电流。
其结果，保温箱7为内温度上升，一旦达到设定温度，比较器10的正相输入端电压比反相输入端高，故比较器10输出H(高电平)。
于是发光二极管15断电，停止发光，使晶闸管17截止。
这样，负半周时电流停止供给可控硅3的栅极，该负半周时加热器2停止加电。
正半周时一旦超过10V，可控硅3当然就导通，对加热器2进行通电，由于仅半周通电，故为弱加热状态，即进行保温。而且，达到设定温度后，加热器2也正半周加电，所以必须充分考虑加热器2的额定指标等，以防在这种保温工作状态下保温箱7内温度急骤上升。
如上所述，电路构成只在正半周时使可控硅3工作，故经常可由电容器4获得10V控制电压。
本实施例中，虽用加热器2作为通电元件例进行了说明，但也可做成用电动机代替加热器工作为通电元件。此时，可用直接检测电动机旋转的传感器，如可用能检测电动机旋转或电动机所转动物体的旋转的利用光学、磁性或离心力等构成的已知手段，来代替温度传感器8，并将传感器输出加给比较器10，使得电动机转数一旦增大就在负半周使可控硅3截止，从而停止电动机的加电。
按照上述构成，可用于如电动机带动风扇旋转冷却的场合，此时，即使不直接检测电动机的转数，也可用温度传感器8间接检测冷却效果。
也可用灯泡代替加热器工作为通电元件。此时可作成用直接检测灯泡产生的照度的传感器代替温度传感器8，传感器的输出加给比较器10，一旦灯泡照度增大，就在负半周使可控硅3截止，停止灯泡供电。
按照上述构成，可用于如对动物或植施加照明促其成长的场合，此时，可用传感器8测定灯泡产生的热，但也可间接测定照度。
如上所述，若使用本实施例，可备有加电起作用的电气另部件或电子另部件代替加热器2，并配置受到这种电气、电子另部件作用后产生变化的传感器，通过可控硅3对通电元件通电时的作用进行负反馈控制。
实施例2
图2表示本发明的第二实施例，在该实施例中将加热器2应用于开水器21。
由于是开水器21，故除了加热器2外，还增加有烧开水用加热器22和出开水(下面简称为出水)用电动机23。
在电路构成上，电容器4与二极管5串联连接体的前级接有电容器24与继电器25的并联体，并经二极管26接有电动机23与电容器27的并联体，进而在该并联体与加热器2之间连接。
烧开水时，开关29接通，继电器25接通开关25a，故烧开水用加热器22及保温加热器2都加电，由此进行烧水。
然而，一旦水烧开，开关29断开(也可用未图示的控制电路断开开关29)，切断烧开水用加热器22的通电，此后，进入保温用加热器2产生的保温状态。
放开水时，接通开关30，起动电动机23，进行放水。
控制电路6与图1实施例完全相同，由电容器4提供10V控制电压，对加热器2进行温度控制，特别要提及的是，电容器4设置在最靠近控制电路6处。
换言之，该处的前级分别设置继电器25电源用电容器24、电动机23电源用电容器27，从而能防止电容器4产生的控制电压在继电器25、电动机23起动时变化。
总之，在正半周，到达齐纳二极管9的齐纳电压之前，可控硅3截止，此时电容器4、24、27同样处于充电为10V的状态，控制电路6用的电容器4处于末段，故电动机23及继电器25起动时，电容器4的电压不会发生变动，结果是控制电路6的控制极其稳定。
再者，31为熔丝。
本实施例中，与相对于图1实施例1的情况相同，也可用电动机、灯泡、其它电气、电子另部件等代替加热器2作为通电元件，同样可备有间接或直接检测电动机旋转的传感器、间接或直接检测灯泡照度的传感器等可检测通电元件作用的传感器，表代替温度传感器8，使控制电路工作与上述传感器相符，这样，与实施例1相同，可通过可控硅3对通电元件的通电作用进行负反馈控制，又将烧开水用加热器22加接于保温用通电元件的加热器2，可进一步获得流过大电流的手段。应用本实施例，则可采纳一些用法，例如平常将灯泡控制为低照度，只在需要时切换到高照度。
实施例3
下面，参照附图说明本发明第三实施例。
图3中，41为交流商用电源，如100V，其通电路径上接有作为通电元件的加热器42和双向三端子可控硅(以下称为“可控硅”)43。
该可控硅43上并联有控制电源用电容器44和二极管45的串联连接体。
电容器44通过端子a、b连接于稳压电路46和控制电路47。
即，该实施例中，上述加热器42用于保温箱48内的加热，由负温度特性的热敏电阻构成的温度传感器49检测所述保温箱48内的温度，通过端子c传送给控制电路47，由控制电路47和稳压电路46对加热器42进行通电控制，使保温箱48内温度保持恒定。
具体而言，稳压电路46的输出端d连接于可控硅43的栅极。
稳压电路46结构上包含：比较器50；接于该比较器50ad基准电压输入端与端子b之间的用作稳压元件的齐纳二极管51；接于基准电压输入端与端子a之间的电阻52；串联连接于端子a、b之间，其相互接点接于比较器50的比较电压输入端的电阻53、54；接于比较器50输出端与端子d之间的电阻55。
控制电路47由比较器56，接于该比较器56基准电压输入端与端子b间的电阻57，接于基准输入端与端子a之间的电阻58，接于比较器56比较电压输入端与端子b之间的电阻59，和阳极接于该比较器56输出端、阴极接于控制电路47输出端61的二极管62构成。比较器56的比较输入端连接于端子c，控制电路47的输出端61连接于稳压电路45的比较输入端。
极性判别电路60结构上包括：一端接于控制电路47中比较器56输出端的电阻65；集电极连接电阻65另一端的晶体管63；接于晶体管63基极与端子a之间的电阻64；阴极接于晶体管63的发射极，阳极接于端子a的二极管67；介于晶体管63的发射极与端子e之间，且连接二极管45阴极侧的电阻66。
若接通交流商用电源，就向加热器42通电，在该交流电压的正半周，从零上升至10V之前，按照稳压电路46的设定，可控硅43不导通，其间电容器44经二极管45充电。
即，稳压电路46中齐纳二极管51的齐纳电压设定为5V，从而电阻53、 54两端达到10V其中点超过5V之前，也即该交流电压于正半周中上升至10V之前，比较器50输出为H，结果可控硅43的栅极没有电流流入，因此，可控硅43不会触发，其间，向电容器44充电。该电容器44的充电电压构成稳压电路46的工作电压和控制电路47的控制电压。
值得一提的是，即使交流商用电源41换为110V、120V、220V，也即电压随出口国而变，只要齐纳二极管51的齐纳电压设定在5V，那么在各国电压下其正半周上升至10V之前，可控硅43都不会触发，结果电容器44经常进行10V的充电。
总之，即使交流商用电源41发生变化，稳压电路46与控制电路47不作任何变更也能使用，与已经那样用对应于各国的变压器获得10V控制电压相比，可大幅度地降低成本。
而且，稳压电路46与控制电路47在电容器44所得10V电压下工作，保温箱48内还处于低温时，温度传感器49的电阻较大，因此，比较器56的比较电压输入端的电压比基准电压输入端的电压低，比较器56的输出为H(高电平)。
从上述说明清楚可见，正半周一旦超过10V，可控硅43就导通，对加热器42加电，进入弱加热状态。但是在保温箱48内还处于低温情况下，负半周时也必须使加热器42通电。该负半周中如上所述比较器56的输出为H(高电平)时，电流从交流商用电源41经电阻66、晶体管63、电阻65流向二极管62、电阻53、电容器44、加热器42，该状态下控制电路47输出端子61的电压上升。结果比较器50的输出为L(低电平)，由此，可控硅43的栅极流入电流而导通，进入加热器42产生的强加热状态。
其结果使保温箱48内温度上升，一旦达到设定温度，比较器56比较电压输入端的电压比基准电压输入端的电压高，该比较器56的输出为L。
于是，负半周中，经电阻66、晶体管63、电阻65流入的电流流向比较器50侧，比较器50输出为H，可控硅43的栅极电流中断，可控硅43截止，该负半周停止向加热器42通电。
不言而喻，正半周一旦超过10V，可控硅43导通，向加热器42通电，由于仅半周通电，故成为如上所述的弱加热状态，也即保温工作状态。如上所述，达到设定温度后正半周仍向加热器42供电，故需充分考虑加热器42的额定指标等，使得在这种保温工作下保温箱48内温度不急骤上升。
如上所述，电路结构上使可控硅43仅在正半周时工作，所以经常可由电容44获得10V控制电压。
本实施例与相对于第一、二实施例的情况一样，也可适应使用电动机、灯泡、其它电气、电子零部件等代替加热器42作为通电元件。此时，也可用与通电元件相适应的传感器代替温度传感器49，使控制电路的工作与其相符。
实施例4
下面用附图说明本发明第四实施例。
图4表示将本发明第四实施例中通电控制电路用于电开水器的例子。
图4中，71为主壳体，该主壳体71内部设有上面开口的容器72。
该容器72的底面上设有烧开水用加热器73和保温用加热器74及作为温度检测器的热敏电阻75。
即，容器72内的水76由烧开水用加热器73或保温用加热器74加热，供水(开水)用电动机78经供水开关77的操作从出水(开水)口79抽出开水。在出水之前，先操作解锁开关80进行解锁，之后可操作供水开关77进行上述供水。供水结束后再被锁定。
在保温用加热器74进行保温状态下，若希望再次烧开时，只要操作再烧开开关81就能对烧开用加热器73通电进行再烧开。然后，由设于主壳体71内部的控制单元82执行上述控制。
图4中，83为温度保险丝， 19为连接商用电源的插头。
图5表示图4所示电开水器中控制电路。
如图5所示，保温用加热器74的通电路径上接有可控硅84。
该可控硅84上并联有电容器92和二极管87、88、89的串联连接体。
电容器92上分别并联有由电阻90、91串联连接体构成的电压检测手段120及电源稳定手段85和电容86的串联连接体。再者，该电压检测手段120上并联有电容器93和二极管87的串联电路，电容器93上并联有电容器94和二极管88的串联电路。
电容器93上还并联有继电器线圈95和晶体管96的串联连接体。
电容器94上并联有供水用电动机78、供水开关77、晶体管97的串联连接体。可控硅84并联连接由晶体管98及其发射极、基极间的二极管99的并联连接体构成的电源电压极性判定手段100。
电容器86上并联有控制电路101。
也即，控制电路101的电源从电容器86获得。
该控制电路101内，热敏电路75接有A/D(模/数)变换器102，该A/D变换器102接有温度判定手段103和OR(“或”门)电路104，该OR电路104的输出接于晶体管96的基极。
解锁开关80接于解锁控制手段105 该解锁控制手段105的输出接于晶体管97的基极。
构成电压检测手段120的电阻90、91的连接点接于A/D变换器106，该A/D变换器106的输出接于AND(“与”门)电路107的一输入端。
接于热敏电阻75的A/D变换器102的输出连接AND电路108的一输入端。
这些AND电路107、108的另一输入端连接于电源电压极性判定手段100的输出，有选择地使此二电路之一工作。
AND电路107的输出接有电压判定手段109，AND电路108的输出接有温度判定手段110，这两个手段109、110的输出通过OR电路111从控制端子123接于可控硅84的栅极121。
该控制电路101的工作按照写于ROM112内的图6所示程序进行。
RAM113用于在进行上述程序中暂时存放计算结果。
图5中，122是与烧开水用加热器73串联连接的继电器触点开关，该继电器触点开关122由继电器线包95控制开闭。
再有，114、115、116、117、118为电阻，124为温度检测输入端子，125为极性输入端子。
下面结合图6流程图说明工作。
在步骤201，如果图4中插头119接于商用电源，则对于电压判定手段109的基准值如为10V的情况，交流电压的正半周从0V升至10V前可控硅84截止，其间经二极管87、88、89对电容92、93、94充电。
此时，电容器92即使充电到5V以上，电容器86也会因电源稳定手段85的作用而稳定在5V。
也即，该5V电压使控制电路101的工作稳定进行。
这样，电容器86、92、93、94分别向各自的值充电时，在步骤203由电压检测手段120中电阻90、91的中点进行检测。该中点如达到4V，控制电路101通过A/D变换器106将这种达到4V也即电源电压达到10V的况状传给AND电路107，而且在步骤204，电压判定手段109一旦判定达到4V，即在步骤205通过OR电路111将其输出加给可控硅84的栅极121，由此，可控硅84变为导通状态。也即，在达到10V前，即电阻90、91中点达到4V前，电容器86、92、93、94有充电电流流动，该电流也流过保温用加热器74。之后，若电压判定手段109判定超过基准值，可控硅84导通，就成为电容器86、92、93、94无充电电流的状态，此时，保温用加热器74经该可控硅84加电。也即，正半周中继续给保温用加热器74通电。
这里，需特别提到的是，即使商用电源换为110V、120V、220V、240V，也即因出口国而发生电压变化，那么在正半周电阻90、91分压的中点电压保持4V电容器86上就提供5V稳定电压之前，或在步骤206中电容器92、93、94、达10V之前，可控硅84都会截止并获得控制电压。然后在步骤207，若商用电源为正就回到步骤203重复同样的处理。
也就是说，商用电源即使发生变化，控制电路101不作任何变更也能使用，完全不必像已有技术那样，必须各国都使用变压器，以获得控制电路101的控制电压。
而且如上所述，控制电路101从电容器86获得稳定的5V电源，在步骤201电源电压极性判定手段100若判定商用电源为负，则在步骤208由热敏电阻75检测水76的温度。该检测温度加给A/D变换器102和温度判定手段103，并在步骤209中，当水温低于所设定的温度时，由温度判定手段103经OR电路104输出给晶体管96，从而在步骤210由继电器线包95使继电器触点开关122闭合，结果使烧开水用加热器73通电。
此时，烧开水用加热器73经继电器触点开关122接于商用电源，所以向该加热器73供给全波电源。
然而在步骤211，由烧开水用加热器73对水76加热的水温通过温度判定手段103判定，一旦达到设定的水温，就通过OR电路104中断给晶体管96的输出，结果使继电器触点开关122断开，中断烧开水用加热器73的供电。在步骤212，若电源电压极性判定手段100判定商用电源为负，则回到步骤208，否则回到步骤203，重复处理。
其后，为向保温用加热器74的通电状态，如上所述，总是在正半周中通过电容器86、92、93、94的充电路径或可控硅84向该保温用加热器74提供电流。
当为负半周时，电源电压极性判定手段100检测为负半周，结果该电源电压极性判定手段100的输出供给连接于温度判定手段110的AND电路108。
即，在该负半周中热敏电阻75检测水温当前的度数，温度判定手段110判定其输出低于设定温度如80℃时，温度判定手段110通过OR电路111、控制端子123给可控硅84的栅极121加电，结果负半周时通过可控硅84对保温用加热器74加电，为使水温回到设定值而工作。
在本实施例中，与相对于第一至第三实施例的情况相同，也可适应用电动机、灯泡、其它电气、电子零部件代替加热器74作为通电元件，此时可用与通电元件相适应的传感器代替温度传感器75，并使控制电路的工作与之相符。
上述各实施例中齐纳二极管等电压判定手段的基准电压、设定电压等数值只是作为举例，不言而喻，它们可作任意变化。
上述基准电压、设定电压不必固定，根据需要，也可用可变电阻器进行自由可变设定。例如，第四实施例中图5电压检测手段120可方便地用可变电阻来实施。
以上说明清楚可见，按照本发明，连接的商用电源电压不管是多少伏，利用可控硅栅极连接的控制端对可控硅的控制，可从第一电容器获得规定的控制电压，因此，不需要已有技术的变压器，能低价提供通电控制电路。再有，用于控制可控硅的控制电路可用各种设备有的部分控制电路来构成，故不必分别设置专用的控制电路，根据这一点可使结构简单，降低成本。