电子线路类权利要求对正、负极性对调的考虑

劳 觅

电子线路类权利要求对正、负极性对调的考虑

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笔者以自己代理的一个电子线路类的专利申请的技术方案为例，通过详述从背景技术和发明人给出的具体电路，笔者分析并考虑正、负极性对调等常规变形方式，到最终撰写出保护范围涵盖多个具体实施方式的独立权利要求的整个过程，来体现电子线路类技术方案权利要求撰写的特点。

电子线路 电路 正、负极性 对调 权利要求

一、电子线路类技术方案及其权利要求撰写的特点

与机械领域产品专利的权利要求相比，电学领域产品的权利要求有着明显不同的特点，其中的框图类技术方案，权利要求概括的方式往往是把若干个具体元器件看成一个功能模块，对一个功能模块自身常采用功能性限定，对各功能模块之间则一般限定其信号传递关系。

同样是电学领域的产品，电子线路类技术方案权利要求的撰写又有不同于框图类技术方案的特点。由于电子线路主要体现为具体元器件的连接关系，其实施例往往涉及电压极性和电流方向，例如一个需由5V直流电源供电的电路，其第一端接电源的+5V输出端，第二端接地，即可接受电源供电，形成正常的工作电流。对此，电学领域的技术人员都知道电路中的正、负极性是可以对调的，故电路可以改为第一端接地而第二端接电源+5V输出端，该电路中相关的元器件本身或其连接也进行正、负极性对调，不相关的元器件则维持不变，这样也可以接受电源供电，电路中形成与上例方向相反的工作电流，也可以正常工作。对本领域技术人员而言，正、负极性对调属于轻易就能够想到的常规变形。

在实践中，发明人提供的技术交底书往往只会给出其实际采用的具体线路结构，不会主动给出正、负极性对调的实施例，因为这对于本领域技术人员是不言而喻的。如果专利代理人在撰写权利要求时局限在发明人所给出的具体线路结构，直接限定其具体的连接关系，则他人只要进行正、负极性对调，即可轻易避开权利要求字面的保护范围。作为具备电子线路领域技术常识的专利代理人，面对发明人提供的具体线路结构，理应考虑诸如正、负极性对调等本领域技术人员轻易就能想到的常规变形方式，不能让专利申请人本应享有的利益受到不必要的损失。

下面笔者以自己代理的一个电子线路类的专利申请的技术方案为例，通过详述从背景技术和发明人给出的具体电路，笔者分析并考虑正、负极性对调等常规变形方式，到最终撰写出保护范围涵盖多个具体实施方式的独立权利要求的整个过程，来体现电子线路类技术方案权利要求撰写的特点。

二、案例介绍

1. 背景技术

不间断电源升压电路，如图1所示。

图1 背景技术

（1） 市电Vac正常时，开通晶闸管SCR1、SCR2进行整流，此时无需使用蓄电池BAT，故关断SCR3。

在市电正半周，保持开关管S2关断使储能电感L2不工作，开关管S1在开通和关断状态之间高频切换使得储能电感L1工作如下：当开关管S1开通时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-S1-N-Vac，储能电感L1储存电能；当开关管S1关断时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-D1-C1-N-Vac，储能电感L1释放电能，从而给母线电容C1进行升压充电。

在市电负半周，保持开关管S1关断使储能电感L1不工作，开关管S2在开通和关断状态之间高频切换使得储能电感L2工作如下：当开关管S2开通时，形成电流回路Vac-N-S2-L2-SCR2-Vac，储能电感L2储存电能；当开关管S2关断时，形成电流回路Vac-N-C2-D2-L2-SCR2-Vac，储能电感L2释放电能，从而给母线电容C2进行升压充电。

由于储能电感L1仅在市电正半周工作，为了方便表述，把储能电感L1所接处记为正极侧；同样地，储能电感L2仅在市电负半周工作，把储能电感L2所接处记为负极侧。储能电感L1、L2分别只工作半个市电周期，利用率低。

（2） 市电Vac异常时，关断晶闸管SCR1、SCR2，此时为了保持电源不间断地供应，开通SCR3让蓄电池BAT供电。

2. 发明人给出的实施例

在图1的基础上，改进为：储能电感保留L1，去掉L2；设置二极管D3从原储能电感L2的后端跨接至储能电感L1的后端，该二极管D3阳极接负极侧，阴极接正极侧；晶闸管SCR2的阳极原接储能电感L2的前端，改接至储能电感L1的前端。作出上述改进后的不间断电源升压电路如图2。

图2 发明人给出的实施例

（1） 市电Vac正常时，与图1类似，开通晶闸管SCR1、SCR2进行整流，此时无需使用蓄电池BAT，故关断SCR3。

在市电正半周，与图1类似，保持开关管S2关断，开关管S1在开通和关断状态之间高频切换使得储能电感L1工作如下：当开关管S1开通时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-S1-NVac，储能电感L1储存电能；当开关管S1关断时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-D1-C1-NVac，储能电感L1释放电能，从而给母线电容C1进行升压充电。

在市电负半周，保持关断开关管S1，开关管S2在开通和关断状态之间高频切换使得储能电感L1工作如下：当开关管S2开通时，形成电流回路Vac-N-S2-D3-L1-SCR2-Vac，储能电感L1储存电能；当开关管S2关断时，形成电流回路Vac-N-C2-D2-D3-L1-SCR2-Vac，储能电感L1释放电能，从而给母线电容C2进行升压充电。

与背景技术相比，该实施例只是增设一个二极管D3并对电路作出局部修改，就使得储能电感L1在市电正、负半周都能进行工作，提高了储能电感L1的利用率，从而省去原储能电感L2，节省了器件成本，缩小了产品体积，减轻了产品重量。

（2） 市电Vac异常时，与图1类似，关断晶闸管SCR1、SCR2，此时为了保持电源不间断地供应，开通SCR3让蓄电池BAT供电。

三、案例分析与独立权利要求撰写

1. 考虑正、负极对调等常规变形方式并给出相应的实施例

在图2中，储能电感L1和用于整流的晶闸管SCR1、SCR2都接在正极侧。作为本领域技术人员，理应知道电路的正极侧和负极侧的地位是可以对调的，故该发明可以把储能电感L1和晶闸管SCR1、SCR2改接至负极侧，如图3所示。

图3 在图2的基础上进行正、负极对调

（1） 市电Vac正常时，与图2类似，开通晶闸管SCR1、SCR2进行整流，此时无需使用蓄电池BAT，故关断SCR3。

在市电正半周，保持开关管S2关断，开关管S1在开通和关断状态之间高频切换使得储能电感L1工作如下：当开关管S1开通时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-D3-S1-N-Vac，储能电感L1储存电能；当开关管S1关断时，形成电流回路Vac-SCR1-L1-D3-D1-C1-N-Vac，储能电感L1释放电能，从而给母线电容C1进行升压充电。

（2） 市电Vac异常时，与图2类似，关断晶闸管SCR1、SCR2，此时为了保持电源不间断地供应，开通SCR3让蓄电池BAT供电。

在图2、图3中，电路中部分元件的连接结构在极性上相互对称，取得的技术效果是相同的。

在图2、图3中，开关管S1、S2系NPN型，可以改为采用极性相反的PNP型，如图4、图5所示，取得相同的技术效果。

图4 在图2的基础上把开关管S1、S2改为PNP型

图5 在图3的基础上把开关管S1、S2改为PNP型

2. 从各实施例中提炼技术特征，撰写独立权利要求

分析上述各实施例与背景技术的区别技术特征，粗略地提取出各实施例区别技术特征的共性如下：

（1）储能电感L1和晶闸管SCR1、SCR2都接到正极侧或都接到负极侧；

（2）增设二极管D3，其阳极接负极侧，其阴极接正极侧，从而允许电流从负极侧流向正极侧。

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关于（1），晶闸管SCR1、SCR2、SCR3其中一个功能是限制电流方向/整流，但若仅考虑这个功能，则只需采用二极管即可，实施例之所以采用晶闸管，是为了方便在交流电源供电和蓄电池供电之间进行切换，因此对实现该发明而言，采用晶闸管并非必要，此处只需作为供电输出端进行连接即可。据此，我们把（1）表述成：储能电感L1和交流整流电路的正、负输出端都接到正极侧或都接到负极侧。

关于（2），二极管D3的功能是单向导电，由于这个功能可以采用其他电路结构实现，我们将其概括为单向导电通路，并限定其导电方向。据此，我们把（2）表述成：增设单向导电通路，其导电方向为从负极侧流向正极侧。

以上（1）、（2）是该发明区别于背景技术的技术特征，且对各实施例进行了概括，可以作为独立权利要求的特征部分。

在该发明的升压电路中，交流整流电路、蓄电池电路、储能电感L1、二极管D3、桥臂S1-S2、电容电路等多个元器件的连接都涉及正、负极性。考虑到本发明的目的是节省一个储能电感L2，我们不妨把储能电感L1、L2所在的部分称为“储能电感电路”，如此可将该发明相对于背景技术所作出的改进描述如下：

（1）储能电感电路中，该发明仅在其中一极侧串接有储能电感L1；交流电源Vac整流后的输出端接在储能电感电路的前端，该发明把该输出端的正极端和负极端统一接到储能电感电路前端的这一极侧；

（2）该发明在储能电感电路后端正、负极侧之间跨接有单向导电通路，其导电方向为从负极侧流向正极侧。

在独立权利要求的特征部分之前，需撰写前序部分建立不间断电源升压电路的大体架构：交流整流电路和蓄电池电路并列地接在储能电感电路前端，桥臂S1-S2和母线电容C1、C2接在储能电感电路后端。“正极侧”“负极侧”的概念从储能电感电路处开始引入，就可以顺理成章地扩展到前端的交流整流电路、蓄电池电路和后端的桥臂S1-S2、母线电容C1、C2。最终形成的独立权利要求1如下：

1. 不间断电源升压电路，由交流电源和蓄电池两者择一供电，包括储能电感电路，包括并列地接在储能电感电路前端的交流整流电路和蓄电池电路，其中，交流整流电路的输出端接在储能电感电路的前端，蓄电池电路接在储能电感电路前端的正、负极侧；还包括接在储能电感电路后端的桥臂和母线电容，具体地，桥臂的上开关管S1和母线电容C1并联后接在储能电感电路后端正极侧与地之间，桥臂的下开关管S2和母线电容C2并联后接在储能电感电路后端负极侧与地之间；其特征是：① 储能电感电路仅在其中一极侧串接有储能电感L1，交流整流电路的正、负输出端统一接到储能电感电路前端的该极侧；② 储能电感电路后端正、负极侧之间跨接有单向导电通路，其导电方向为从负极侧流向正极侧。

独立权利要求1主要考虑图2、图3两个实施例，通过“极侧”这个概念，对涉及储能电感L1和开关管SCR1、SCR2的连接关系进行了概括；在此基础上结合图4、图5，对涉及开关管S1、S2和母线电容C1、C2的连接关系进行了概括：独立权利要求1限定的保护范围涵盖了图2、图3、图4、图5等多个实施例。

四、本案例的启示

本案例体现了电路正、负极性可对调等的特点。专利代理人在撰写电子线路类技术方案的权利要求时，不应局限于发明人给出的具体线路结构，而需要考虑正、负极性对调等常规变形方式，把权利要求概括至其保护范围涵盖这些变形方式。

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