权利要求对电路中的串联、并联关系的表达和概括

劳 觅

一、电路（电子线路）中的串联、并联关系

在由多个元器件连接而成的电路中，各元器件之间往往存在并联或串联的关系。众所周知，相互串联的多个元器件，其连接的位置是可以互换的，如图1所示，相互串联的TA2、J2的连接位置为TA2在上J2在下，可以互换为J2在上TA2在下，所形成的电路与互换之前的电路是等价的。

图1 含有串联、并联关系的电路图例

专利代理人在撰写权利要求时，理应在具体实施例的基础上想出各种常规变形方式，把权利要求概括至其保护范围涵盖这些变形方式，但在概括时不允许把权利要求的保护范围扩大至涵盖不能实现发明目的的实施方式，并应当尽量避免让别人对其含义产生误解。例如，图1中考虑这个问题：相互串联的QA2、TA2，其连接的位置是否可以互换？如果不接入J2-2，QA2、TA2的位置确实可以直接互换，但在QA2并联了J2-2之后，QA2与TA2就不能直接进行位置互换了，此情况下，相互并联的QA2和J2-2作为一个整体与TA2形成串联，若要位置互换，需QA2和J2-2作为一个整体，与TA2进行位置互换。可以想象，在对位置互换的多个实施方式进行概括时，权利要求的表达要务求准确，让本领域技术人员在阅读权利要求时能够正确地理解到撰写人想要表达的含义，不要让人理解为其不应有的含义。

本文以一个具体的电路为例，就电路中各元器件之间的串联、并联关系中常规的变形方式，对权利要求撰写时需注意的问题进行初步探讨，并就权利要求的撰写给出一些建议。

二、案例的技术交底

1.背景技术

根据大功率相控整流电路的特点，其合闸启动和停止的动作会对前级开关及后级电容造成合闸冲击。为了保障系统的正常启动，必须确保：在合闸启动时，先启动稳压主回路，后启动移相控制电路进行移相控制；在停止时，先停止移相控制电路，后停止稳压主回路。这种启动顺序和停止顺序不能颠倒，否则会因脉冲的误触发造成前级开关跳闸并且对后级电容造成冲击。现有技术为了防止顺序颠倒，需要采用比较复杂的电路结构，成本较高。

2.发明目的

该发明以简单的电路结构和低廉的成本，能够对大功率相控整流电路进行可靠的控制，确保稳压主回路先于移相控制电路启动，移相控制电路先于稳压主回路停止，确保启动顺序和停止顺序不会颠倒。

3.发明人给出的实施例

如图2所示，该发明给出的电路用于对大功率相控整流电路进行可靠的启停控制。在图2中，主控交流接触器的线圈J1负责启动和停止稳压主回路，相控交流接触器的线圈J2负责启动和停止移相控制电路。

图2 发明人给出的实施例

从如图2所示的初始状态开始，先点动主控启动开关QA1可使主控交流接触器的线圈J1得电，这样一方面启动了稳压主回路，另一方面使常开触点J1-1闭合，主控启动开关QA1在松手后恢复为断开但其在闭合状态下的作用已经由闭合的触点J1-1所取代；然后点动相控启动开关QA2可使相控交流接触器的线圈J2得电，这样一方面启动了移相控制电路，另一方面既凭借使常开触点J2-2闭合实现自锁，又使常开触点J2-1闭合，至此为工作状态。由此可见，在如图2所示的初始状态下，即使操作失误，先点动了相控启动开关QA2，也由于此时主控启动开关QA1和常开触点J1-1是断开的，相控启动开关QA2的闭合并不能使线圈J2得电，移相控制电路就不会先于稳压主回路启动了；由于相控启动开关QA2在松手后恢复为断开，此时点动主控启动开关QA1会使线圈J1得电而线圈J2暂未得电，这样就确保了稳压主回路先于移相控制电路启动。

从上述工作状态开始，先点动相控停止开关TA2可使线圈J2失电，这样一方面停止了移相控制电路，另一方面使常开触点J2-2、常开触点J2-1断开，相控停止开关TA2在松手后恢复为闭合，但由于常开触点J2-2已经断开，相控交流接触器的线圈J2并不会重新得电，故常开触点J2-1延续断开状态；然后点动主控停止开关TA1可使主控交流接触器的线圈J1失电，这样一方面停止了稳压主回路，另一方面使常开触点J1-1断开，电路回到如图2所示的初始状态。由此可见，在工作状态下，即使操作失误，先点动了主控停止开关TA1，也由于此时常开触点J2-1是闭合的，主控停止开关TA1的断开并不能使线圈J1失电，稳压主回路就不会先于移相控制电路停止了；由于主控停止开关TA1在松手后恢复为闭合，此时点动相控停止开关TA2会使线圈J2失电而线圈J1暂未失电，这样就确保了移相控制电路先于稳压主回路停止。

三、就发明人所给出的实施例，撰写权利要求

该发明所给出的电路中有两个交流接触器及其两个线圈J1、J2和三个触点J1-1、J2-1、J2-2，有四个操作开关QA1、QA2、TA1、TA2，这些元器件有的接在并联的支路上，有的接在干路上，元器件之间还存在串联、并联的连接关系。在撰写权利要求之前，需先进行技术分析，厘清各个元器件在电路中的地位和相互关系。

1.技术分析

见图2，线圈J1负责控制稳压主回路，线圈J2负责控制移相控制电路，线圈J1、J2并联，这是该发明所给出的电路的最基本的连接关系；在此基础上，接入了操作开关QA1、QA2、TA1、TA2供人操作以使线圈J1、J2得电或断电；进一步地，为了确保稳压主回路先于移相控制电路启动，移相控制电路先于稳压主回路停止，需要在部分操作开关旁边分别并联地接入交流接触器的各个触点J1-1、J2-1、J2-2，使得当相应的操作开关断开时，相应的触点闭合从而维持该处的接通状态，其作用相当于把相应的操作开关断开的效力暂时屏蔽掉。据此可将电路中的元器件分别归入三个层面。

第一层面：线圈J1、J2并联形成两条支路，两条支路汇总于干路。

第二层面：支路或干路中接入操作开关QA1、QA2、TA1、TA2，这些开关用于使线圈J1、J2得电或失电，从而对稳压主回路和移相控制电路的启动、停止进行控制，但尚未确保启动顺序和停止顺序不会颠倒。

第三层面：部分操作开关旁边并联地接入触点J1-1、J2-1、J2-2，把相应的操作开关的断开动作的效力暂时屏蔽掉，从而确保启动顺序和停止顺序不会颠倒。

2.电路的基本架构

撰写权利要求从“线圈J1、J2并联”形成两条支路开始：线圈J1负责控制稳压主回路，我们不妨把线圈J1所在的支路称为主控支路（见图3），线圈J1与主控支路的关系可表述为“线圈J1串接在主控支路中”，线圈J1的功能可表述为“其得电则启动稳压主回路，其失电则断开稳压主回路”；同理，线圈J2负责控制移相控制电路，我们不妨把线圈J2所在的支路称为相控支路，线圈J2与相控支路的关系可表述为“线圈J2串接在相控支路中”，线圈J2的功能可表述为“其得电则启动移相控制电路，其失电则停止移相控制电路”。

图3 电路的基本架构

两条支路汇总于干路，主控启动开关QA1串接在干路中，权利要求可表述为“主控支路、相控支路并联后与主控启动开关QA1串联”（或者表述为“主控支路和相控支路这两者并联后与主控启动开关QA1串联”，下文类似情况同理不再赘述）。如图3中，QA1串接在主控支路、相控支路并联后的上方，众所周知，相互串联的多个元器件，其连接的位置是可以互换的，因此QA1可以改为串接在主控支路、相控支路并联后的下方。权利要求将此关系表述为“串联”，不管QA1串接在主控支路、相控支路并联后的上方还是下方，都被涵盖在“串联”这个技术特征含义的范畴之内。

权利要求在表述“主控支路、相控支路并联后与主控启动开关QA1串联”之后，引入触点J1-1，表述为“主控交流接触器的常开触点J1-1并联在主控启动开关QA1上”。

至此，权利要求对第一层面的技术内容撰写完成，并且对干路的第二、第三层面的技术内容也撰写完成了，接下来撰写两条支路内部的第二、第三层面的技术内容。

3.主控支路内部

如图2所示，主控停止开关TA1属于主控支路内部的元器件，权利要求可表述为“在主控支路中，主控停止开关TA1、线圈J1串联”，避免被误解成涵盖TA1接在干路上的实施方式；然后引入触点J2-1，表述为“相控交流接触器的常开触点J2-1并联在其中的主控停止开关TA1上”。由于权利要求是在引入触点J2-1之前限定TA1、J1串联，连接位置不管是TA1在上J1在下还是TA1在下J1在上，都被涵盖在“串联”这个技术特征含义的范畴之内，在此基础上再限定触点J2-1并联在TA1上，这就意味着：若前述“串联”时TA1接在J1上方，则如今J2-1也随之接在J1上方；若前述“串联”时TA1接在J1下方，则如今触点J2-1也随之接在J1下方。按照这个表述顺序，本领域技术人员在阅读权利要求时就能够正确地理解到撰写人想要表达的含义。

如上文所述，主控支路中，权利要求对于TA1、J1、J2-1三者连接关系的表述方式是：

TA1、J1串联，J2-1并联在其中的TA1上 （1）。

如果限定的顺序反过来，表述为：

TA1、J2-1并联，J1串联在其中的TA1上（2），则容易被误解为如图4的连接关系。

图4 错误的连接关系

为了避免这种误解，可以表述为：

或者表述为：

以上（1）、（3.1）、（3.2）都能够准确地表达出图2所示的连接关系，而（2）则容易被误解为如图4的连接关系。由此可见，权利要求的表达要务求准确，避免造成歧义或误解。

4.相控支路内部

如图2所示，相控启动开关QA2、相控停止开关TA2作为相控支路内部的组成部分，都与线圈J2串联，连接顺序不限，并且QA2和TA2相互之间为串联而非并联，权利要求可表述为“在相控支路中，相控启动开关QA2、相控停止开关TA2、线圈J2串联”（与上同理，也可表述为“在相控支路中，相控启动开关QA2、相控停止开关TA2与线圈J2这三者串联”），这就排除了被误解成涵盖QA2、TA2相互并联这种实施方式的可能性。然后引入触点J2-2，表述为“相控交流接触器的常开触点J2-2并联在其中的相控启动开关QA2上”。权利要求这样表述，本领域的技术人员在阅读权利要求时就能够正确地理解到撰写人想要表达的含义。

5.权利要求

至此可得到权利要求A如下——简单起见，不对前序部分和特征部分进行严格划界（下文同样情况不再赘述）。权利要求A.

大功率相控整流启停电路，其特征是：（可参阅图3）

包括主控支路和主控交流接触器，主控交流接触器的线圈J1串接在主控支路中，其得电则启动稳压主回路，其失电则停止稳压主回路；

包括相控支路和相控交流接触器，相控交流接触器的线圈J2串接在相控支路中，其得电则启动移相控制电路，其失电则停止移相控制电路；

包括主控启动开关QA1、相控启动开关QA2这两个常开型的点动开关，包括主控停止开关TA1、相控停止开关TA2这两个常闭型的点动开关；

主控支路、相控支路并联后与主控启动开关QA1串联，主控交流接触器的常开触点J1-1并联在主控启动开关QA1上；（连接关系至此限定到如图3的程度；下文对主控支路、相控支路的内部连接结构进行限定，可参阅图2）

在主控支路中，主控停止开关TA1、线圈J1串联，相控交流接触器的常开触点J2-1并联在其中的主控停止开关TA1上；

在相控支路中，相控启动开关QA2、相控停止开关TA2、线圈J2串联，相控交流接触器的常开触点J2-2并联在其中的相控启动开关QA2上。

四、撰写保护范围更大的独立权利要求

1.给出另一实施例

以上权利要求A对应如图2所示的实施例，其限定主控停止开关TA1系在主控支路中串联主控交流接触器的线圈J1，但主 控停止开关TA1是否必须串接在主控支路中呢？主控停止开关TA1的功能是使线圈J1失电以停止稳压主回路，这属于上述第二层面的技术内容。如果仅考虑到第二层面，主控停止开关TA1确实只能串接在主控支路中，不能接在干路中，否则会变成主控和相控的总停止开关，就难以确保移相控制电路先于稳压主回路停止了；当然，主控停止开关TA1更不能改接到相控支路中。

但是如果进一步，分析第三层面的技术内容，就会发现：主控停止开关TA1上并联了触点J2-1，其作用相当于把主控停止开关TA1的断开动作的效力暂时屏蔽掉，这还恰恰是在线圈J1、线圈J2都已得电的工作状态下，线圈J2得电使得该触点J2-1闭合，那么在该工作状态下，就算不慎率先将主控停止开关TA1点动断开，电流也可以从触点J2-1处流过，相当于主控停止开关TA1的断开动作在此时失效！由此可见，即使把主控停止开关TA1接到干路中，如图5所示，只要触点J2-1随之并联过来，那么在线圈J2已得电的工作状态下，即使不慎率先把主控停止开关TA1点动断开，也不会对线圈J2及相控支路造成影响，从而不会存在移相控制电路错误地被率先停止的危险，这就意味着图5所示的技术方案能够确保移相控制电路先于稳压主回路停止，确保停止顺序不会颠倒。

图5 另一实施例

至于启动过程，由于并不涉及主控停止开关TA1的操作，主控停止开关TA1乃常闭开关，一直保持闭合状态，不会妨碍整个电路实现确保稳压主回路先于移相控制电路启动的功能。

由此可见，图5所示的电路能够确保启动顺序不会颠倒，应当成为该发明的另一实施例，专利代理人撰写独立权利要求需把如图5所示的情况也纳入保护范围。

2.对图2、图5进行概括，撰写保护范围更大的独立权利要求

上面已写好的权利要求A对应图2，其对主控停止开关TA1连接关系的限定是“在主控支路中，主控停止开关TA1、线圈J1串联，相控交流接触器的常开触点J2-1并联在其中的主控停止开关TA1上”，图5与之区别是主控停止开关TA1不接在主控支路中而接在干路中。为了把图2、图5都纳入保护范围，独立权利要求需要对图2、图5所示的这两种实施方式进行概括。

站在全局来看，主控停止开关TA1不管是接在主控支路中，还是接在干路中，其要实现的功能都是使线圈J1失电，即点动断开主控停止开关TA1令线圈J1失电，对应的连接关系就是开关TA1与线圈J1串联。独立权利要求既要限定此串联关系，又不应限定主控停止开关TA1是接在主控支路中还是接在干路中，可表述为“主控停止开关TA1设在电路中与线圈J1形成串联的位置”，以此涵盖了主控停止开关TA1接在主控支路中和接在干路中这两种实施方式，并排除了“主控停止开关TA1接在相控支路中”这种不能实现发明目的的实施方式。

据此，把上面已写好的权利要求A的倒数第二段改写成“主控停止开关TA1设在电路中与线圈J1形成串联的位置，相控交流接触器的常开触点J2-1并联在主控停止开关TA1上”，就得到了保护范围更大且恰当的独立权利要求。该独立权利要求撰写如下。

大功率相控整流启停电路，其特征是：（可参阅图3）

包括主控支路和主控交流接触器，主控交流接触器的线圈J1串接在主控支路中，其得电则启动稳压主回路，其失电则停止稳压主回路；

包括相控支路和相控交流接触器，相控交流接触器的线圈J2串接在相控支路中，其得电则启动移相控制电路，其失电则停止移相控制电路；

包括主控启动开关QA1、相控启动开关QA2这两个常开型的点动开关，包括主控停止开关TA1、相控停止开关TA2这两个常闭型的点动开关；

主控支路、相控支路并联后与主控启动开关QA1串联，主控交流接触器的常开触点J1-1并联在主控启动开关QA1上；（连接关系至此限定到如图3的程度；下文对主控支路、相控支路的内部连接结构进行限定，可参阅图2或图5）

主控停止开关TA1设在电路中与线圈J1形成串联的位置，相控交流接触器的常开触点J2-1并联在主控停止开关TA1上；

在相控支路中，相控启动开关QA2、相控停止开关TA2、线圈J2串联，相控交流接触器的常开触点J2-2并联在其中的相控启动开关QA2上。

该独立权利要求倒数第二段也可以换一种表述：“主控停止开关TA1和相控交流接触器的常开触点J2-1这两者并联后，设在电路中与主控交流接触器的线圈J1形成串联的位置。”两种表述的技术含义是相同的。

3.换个角度看问题，用另一种思路撰写独立权利要求

面对同样的技术方案，不同的专利代理人撰写权利要求会有不同的思路。上文系假设其他元器件已连接好，图2和图5的区别在于主控停止开关TA1连接的位置，据此撰写出独立权利要求。我们也可以换个角度来看，假设QA1、TA1、J1已连接好，则图2和图5的区别就在于相控支路连接的位置——在图2中，相控支路的上端接在QA1与TA1之间；在图5中，相控支路的上端接在TA1与J1之间。

由于相互串联的多个元器件的连接位置可以互换，例如图2中，TA1可以改接到J1的下方，例如图5中，TA1可以改接到QA1的上方或者改接到J1和相控支路并联后的下方，我们需要从中提炼出其技术实质。分析图2、图5中相控支路连接的位置，不难发现两者的共同点是：相控支路与线圈J1形成并联，与主控启动开关QA1形成串联。权利要求在已表述“主控启动开关QA1、主控停止开关TA1、线圈J1串联”的基础上，可继续表述为“相控支路与线圈J1形成并联，与主控启动开关QA1形成串联”。

至于主控停止开关TA1，根据上文的结论，由于其上并联有触点J2-1，不管其与相控支路是何种连接关系，都与发明目的的实现无关，因此在独立权利要求里面，相控支路并不需要与主控停止开关TA1有配合关系。

至此，用另一撰写思路得到独立权利要求如下。

大功率相控整流启停电路，其特征是：

包括主控交流接触器，其线圈J1得电则启动稳压主回路，其线圈J1失电则停止稳压主回路；

包括相控交流接触器，其线圈J2得电则启动移相控制电路，其线圈J2失电则停止移相控制电路；

包括主控启动开关QA1、相控启动开关QA2这两个常开型的点动开关，包括主控停止开关TA1、相控停止开关TA2这两个常闭型的点动开关；

主控启动开关QA1、主控停止开关TA1、线圈J1串联；

相控启动开关QA2、相控停止开关TA2、线圈J2串联，作为相控支路，与线圈J1形成并联，与主控启动开关QA1形成串联；

主控交流接触器的常开触点J1-1并联在主控启动开关QA1上，相控交流接触器的常开触点J2-1并联在主控停止开关TA1上，相控交流接触器的常开触点J2-2并联在相控启动开关QA2上。

该权利要求与上文所给出的独立权利要求保护范围实质上是相同的，只是对图2、图5这两个实施例进行概括时所站的角度不同，实践中可根据具体情况选择合适的思路进行撰写。

五、结 语

电路类的发明创造，发明人提供的具体电路实施例理解起来并不困难，但由于电路领域对元器件的连接设计非常灵活，对一个具体的电路，即使只运用常规的变形方式，也能轻易变换得出多种等价电路，结合具体的个案及其发明目的，可能衍生出更多实施例。要对这样的多个实施例进行概括，仅仅把一个元器件或一处连接关系从下位概念改为上位概念往往并不足够，需先结合具体情况提炼出电路的基本架构，有时甚至需要多角度思考后才能找到恰当的表达方式，并且权利要求对技术特征的表达要务求准确，即便简单如串联、并联等基础的连接关系，对表述上的细节处理稍有不慎就会差之毫厘，谬以千里。