電子線路類權利要求對正、負極性對調的考慮

勞 覓

電子線路類權利要求對正、負極性對調的考慮

勞 覓?

筆者以自己代理的一個電子線路類的專利申請的技術方案為例，通過詳述從背景技術和發明人給出的具體電路，筆者分析并考慮正、負極性對調等常規變形方式，到最終撰寫出保護范圍涵蓋多個具體實施方式的獨立權利要求的整個過程，來體現電子線路類技術方案權利要求撰寫的特點。

電子線路 電路 正、負極性 對調 權利要求

一、電子線路類技術方案及其權利要求撰寫的特點

與機械領域產品專利的權利要求相比，電學領域產品的權利要求有著明顯不同的特點，其中的框圖類技術方案，權利要求概括的方式往往是把若干個具體元器件看成一個功能模塊，對一個功能模塊自身常采用功能性限定，對各功能模塊之間則一般限定其信號傳遞關系。

同樣是電學領域的產品，電子線路類技術方案權利要求的撰寫又有不同于框圖類技術方案的特點。由于電子線路主要體現為具體元器件的連接關系，其實施例往往涉及電壓極性和電流方向，例如一個需由5V直流電源供電的電路，其第一端接電源的+5V輸出端，第二端接地，即可接受電源供電，形成正常的工作電流。對此，電學領域的技術人員都知道電路中的正、負極性是可以對調的，故電路可以改為第一端接地而第二端接電源+5V輸出端，該電路中相關的元器件本身或其連接也進行正、負極性對調，不相關的元器件則維持不變，這樣也可以接受電源供電，電路中形成與上例方向相反的工作電流，也可以正常工作。對本領域技術人員而言，正、負極性對調屬于輕易就能夠想到的常規變形。

在實踐中，發明人提供的技術交底書往往只會給出其實際采用的具體線路結構，不會主動給出正、負極性對調的實施例，因為這對于本領域技術人員是不言而喻的。如果專利代理人在撰寫權利要求時局限在發明人所給出的具體線路結構，直接限定其具體的連接關系，則他人只要進行正、負極性對調，即可輕易避開權利要求字面的保護范圍。作為具備電子線路領域技術常識的專利代理人，面對發明人提供的具體線路結構，理應考慮諸如正、負極性對調等本領域技術人員輕易就能想到的常規變形方式，不能讓專利申請人本應享有的利益受到不必要的損失。

下面筆者以自己代理的一個電子線路類的專利申請的技術方案為例，通過詳述從背景技術和發明人給出的具體電路，筆者分析并考慮正、負極性對調等常規變形方式，到最終撰寫出保護范圍涵蓋多個具體實施方式的獨立權利要求的整個過程，來體現電子線路類技術方案權利要求撰寫的特點。

二、案例介紹

1. 背景技術

不間斷電源升壓電路，如圖1所示。

圖1 背景技術

（1） 市電Vac正常時，開通晶閘管SCR1、SCR2進行整流，此時無需使用蓄電池BAT，故關斷SCR3。

在市電正半周，保持開關管S2關斷使儲能電感L2不工作，開關管S1在開通和關斷狀態之間高頻切換使得儲能電感L1工作如下：當開關管S1開通時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-S1-N-Vac，儲能電感L1儲存電能；當開關管S1關斷時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-D1-C1-N-Vac，儲能電感L1釋放電能，從而給母線電容C1進行升壓充電。

在市電負半周，保持開關管S1關斷使儲能電感L1不工作，開關管S2在開通和關斷狀態之間高頻切換使得儲能電感L2工作如下：當開關管S2開通時，形成電流回路Vac-N-S2-L2-SCR2-Vac，儲能電感L2儲存電能；當開關管S2關斷時，形成電流回路Vac-N-C2-D2-L2-SCR2-Vac，儲能電感L2釋放電能，從而給母線電容C2進行升壓充電。

由于儲能電感L1僅在市電正半周工作，為了方便表述，把儲能電感L1所接處記為正極側；同樣地，儲能電感L2僅在市電負半周工作，把儲能電感L2所接處記為負極側。儲能電感L1、L2分別只工作半個市電周期，利用率低。

（2） 市電Vac異常時，關斷晶閘管SCR1、SCR2，此時為了保持電源不間斷地供應，開通SCR3讓蓄電池BAT供電。

2. 發明人給出的實施例

在圖1的基礎上，改進為：儲能電感保留L1，去掉L2；設置二極管D3從原儲能電感L2的后端跨接至儲能電感L1的后端，該二極管D3陽極接負極側，陰極接正極側；晶閘管SCR2的陽極原接儲能電感L2的前端，改接至儲能電感L1的前端。作出上述改進后的不間斷電源升壓電路如圖2。

圖2 發明人給出的實施例

（1） 市電Vac正常時，與圖1類似，開通晶閘管SCR1、SCR2進行整流，此時無需使用蓄電池BAT，故關斷SCR3。

在市電正半周，與圖1類似，保持開關管S2關斷，開關管S1在開通和關斷狀態之間高頻切換使得儲能電感L1工作如下：當開關管S1開通時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-S1-NVac，儲能電感L1儲存電能；當開關管S1關斷時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-D1-C1-NVac，儲能電感L1釋放電能，從而給母線電容C1進行升壓充電。

在市電負半周，保持關斷開關管S1，開關管S2在開通和關斷狀態之間高頻切換使得儲能電感L1工作如下：當開關管S2開通時，形成電流回路Vac-N-S2-D3-L1-SCR2-Vac，儲能電感L1儲存電能；當開關管S2關斷時，形成電流回路Vac-N-C2-D2-D3-L1-SCR2-Vac，儲能電感L1釋放電能，從而給母線電容C2進行升壓充電。

與背景技術相比，該實施例只是增設一個二極管D3并對電路作出局部修改，就使得儲能電感L1在市電正、負半周都能進行工作，提高了儲能電感L1的利用率，從而省去原儲能電感L2，節省了器件成本，縮小了產品體積，減輕了產品重量。

（2） 市電Vac異常時，與圖1類似，關斷晶閘管SCR1、SCR2，此時為了保持電源不間斷地供應，開通SCR3讓蓄電池BAT供電。

三、案例分析與獨立權利要求撰寫

1. 考慮正、負極對調等常規變形方式并給出相應的實施例

在圖2中，儲能電感L1和用于整流的晶閘管SCR1、SCR2都接在正極側。作為本領域技術人員，理應知道電路的正極側和負極側的地位是可以對調的，故該發明可以把儲能電感L1和晶閘管SCR1、SCR2改接至負極側，如圖3所示。

圖3 在圖2的基礎上進行正、負極對調

（1） 市電Vac正常時，與圖2類似，開通晶閘管SCR1、SCR2進行整流，此時無需使用蓄電池BAT，故關斷SCR3。

在市電正半周，保持開關管S2關斷，開關管S1在開通和關斷狀態之間高頻切換使得儲能電感L1工作如下：當開關管S1開通時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-D3-S1-N-Vac，儲能電感L1儲存電能；當開關管S1關斷時，形成電流回路Vac-SCR1-L1-D3-D1-C1-N-Vac，儲能電感L1釋放電能，從而給母線電容C1進行升壓充電。

（2） 市電Vac異常時，與圖2類似，關斷晶閘管SCR1、SCR2，此時為了保持電源不間斷地供應，開通SCR3讓蓄電池BAT供電。

在圖2、圖3中，電路中部分元件的連接結構在極性上相互對稱，取得的技術效果是相同的。

在圖2、圖3中，開關管S1、S2系NPN型，可以改為采用極性相反的PNP型，如圖4、圖5所示，取得相同的技術效果。

圖4 在圖2的基礎上把開關管S1、S2改為PNP型

圖5 在圖3的基礎上把開關管S1、S2改為PNP型

2. 從各實施例中提煉技術特征，撰寫獨立權利要求

分析上述各實施例與背景技術的區別技術特征，粗略地提取出各實施例區別技術特征的共性如下：

（1）儲能電感L1和晶閘管SCR1、SCR2都接到正極側或都接到負極側；

（2）增設二極管D3，其陽極接負極側，其陰極接正極側，從而允許電流從負極側流向正極側。

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關于（1），晶閘管SCR1、SCR2、SCR3其中一個功能是限制電流方向/整流，但若僅考慮這個功能，則只需采用二極管即可，實施例之所以采用晶閘管，是為了方便在交流電源供電和蓄電池供電之間進行切換，因此對實現該發明而言，采用晶閘管并非必要，此處只需作為供電輸出端進行連接即可。據此，我們把（1）表述成：儲能電感L1和交流整流電路的正、負輸出端都接到正極側或都接到負極側。

關于（2），二極管D3的功能是單向導電，由于這個功能可以采用其他電路結構實現，我們將其概括為單向導電通路，并限定其導電方向。據此，我們把（2）表述成：增設單向導電通路，其導電方向為從負極側流向正極側。

以上（1）、（2）是該發明區別于背景技術的技術特征，且對各實施例進行了概括，可以作為獨立權利要求的特征部分。

在該發明的升壓電路中，交流整流電路、蓄電池電路、儲能電感L1、二極管D3、橋臂S1-S2、電容電路等多個元器件的連接都涉及正、負極性。考慮到本發明的目的是節省一個儲能電感L2，我們不妨把儲能電感L1、L2所在的部分稱為“儲能電感電路”，如此可將該發明相對于背景技術所作出的改進描述如下：

（1）儲能電感電路中，該發明僅在其中一極側串接有儲能電感L1；交流電源Vac整流后的輸出端接在儲能電感電路的前端，該發明把該輸出端的正極端和負極端統一接到儲能電感電路前端的這一極側；

（2）該發明在儲能電感電路后端正、負極側之間跨接有單向導電通路，其導電方向為從負極側流向正極側。

在獨立權利要求的特征部分之前，需撰寫前序部分建立不間斷電源升壓電路的大體架構：交流整流電路和蓄電池電路并列地接在儲能電感電路前端，橋臂S1-S2和母線電容C1、C2接在儲能電感電路后端。“正極側”“負極側”的概念從儲能電感電路處開始引入，就可以順理成章地擴展到前端的交流整流電路、蓄電池電路和后端的橋臂S1-S2、母線電容C1、C2。最終形成的獨立權利要求1如下：

1. 不間斷電源升壓電路，由交流電源和蓄電池兩者擇一供電，包括儲能電感電路，包括并列地接在儲能電感電路前端的交流整流電路和蓄電池電路，其中，交流整流電路的輸出端接在儲能電感電路的前端，蓄電池電路接在儲能電感電路前端的正、負極側；還包括接在儲能電感電路后端的橋臂和母線電容，具體地，橋臂的上開關管S1和母線電容C1并聯后接在儲能電感電路后端正極側與地之間，橋臂的下開關管S2和母線電容C2并聯后接在儲能電感電路后端負極側與地之間；其特征是：① 儲能電感電路僅在其中一極側串接有儲能電感L1，交流整流電路的正、負輸出端統一接到儲能電感電路前端的該極側；② 儲能電感電路后端正、負極側之間跨接有單向導電通路，其導電方向為從負極側流向正極側。

獨立權利要求1主要考慮圖2、圖3兩個實施例，通過“極側”這個概念，對涉及儲能電感L1和開關管SCR1、SCR2的連接關系進行了概括；在此基礎上結合圖4、圖5，對涉及開關管S1、S2和母線電容C1、C2的連接關系進行了概括：獨立權利要求1限定的保護范圍涵蓋了圖2、圖3、圖4、圖5等多個實施例。

四、本案例的啟示

本案例體現了電路正、負極性可對調等的特點。專利代理人在撰寫電子線路類技術方案的權利要求時，不應局限于發明人給出的具體線路結構，而需要考慮正、負極性對調等常規變形方式，把權利要求概括至其保護范圍涵蓋這些變形方式。

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