发明创造名称：过零检测装置及同步开关
外观设计名称：
决定号：181986
决定日：2019-06-25
委内编号：1F254265
优先权日：2016-01-24
申请（专利）号：201710028718.5
申请日：2017-01-16
复审请求人：广州市金矢电子有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：贾晶晶
合议组组长：钱凌影
参审员：杨敏
国际分类号：G01R19/175，H03K17/615，H03K17/79
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域常用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710028718.5，名称为“过零检测装置及同步开关”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为广州市金矢电子有限公司。本申请的申请日为2017年01月16日，最早优先权日为2016年01月24日，公开日为2017年07月25日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年05月16日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2017年01月16日提交的摘要附图；2017年03月18日提交的说明书附图第1-2页；2017年05月16日提交的说明书第1-6页、说明书摘要；2018年01月17日提交的权利要求第1-11项。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN102215035A，公开日为2011年10月12日；
对比文件2：CN102323472A，公开日为2012年01月18日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种过零检测装置，其特征是：其包括一半导体开关、第一限流元件、第一光电耦合器、一整流器件、一电容，所述半导体开关的控制端通过所述第一限流元件与所需检测的机械开关连接，工作电源通过所述整流器件为所述电容充电，所述电容通过所述第一光电耦合器的控制端、所述半导体开关形成放电回路，所述第一光电耦合器输出检测信号，用于所述机械开关分断过程中所述机械开关的两端电压的检测。
2. 根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征是：所述半导体开关在检测到所述机械开关两端的电压大于零时导通。
3. 根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征是：所述半导体开关包括一晶体管，或达林顿管，或一达林顿电路，或晶体管驱动晶体管电路。
4. 根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征是：所述工作电源由一变压器输出绕组提供。
5. 根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征是：其为半波检测电路。
6. 根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征是：包括第二限流元件、一稳压器件，所述第二限流元件与所述整流器件串联，所述稳压器件与所述电容并联，或所述稳压器件通过所述整流器件与所述电容并联。
7. 根据权利要求6所述的过零检测装置，其特征是：所述工作电源由中性线或相对于所述机械开关的另一相线提供。
8. 一种同步开关，其特征是：其包括根据权利要求1至7中任一权利要求所述的过零检测装置，还包括控制单元、所述机械开关，所述控制单元与所述机械开关连接，所述半导体开关的控制端通过所述第一限流元件与所述机械开关连接，所述第一光电耦合器输出信号传递至所述控制单元。
9. 根据权利要求8所述的同步开关，其特征是：所述控制单元根据所述第一光电耦合器输出的信号，调整控制所述机械开关闭合或分断的时间参数。
10. 根据权利要求9所述的同步开关，其特征是：连接一用于控制所述放电回路的第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的控制端与所述控制单元连接。
11. 根据权利要求10所述的同步开关，其特征是：在闭合的工作过程中，所述控制单元提供所述第二光电耦合器控制信号，控制所述机械开关在所述放电回路导通后闭合。”
驳回决定中具体指出：独立权利要求1要求保护一种过零检测装置，独立权利要求8要求保护一种同步开关，对比文件1公开了一种过零检测电路，权利要求1，8与对比文件1相比，区别主要在于：半导体开关的控制端通过第一限流元件与所需检测的机械开关连接，工作电源通过整流器件为电容充电，以及所述第一光电耦合器输出检测信号，用于机械开关分断过程中所述机械开关的两端电压的检测。基于上述区别特征可以确定本申请实际要解决的技术问题是如何检测机械开关分断过程中的机械开关两端的电压。对比文件2公开了一种过零投切开关和过零检测电路，其公开了部分区别技术特征，其他区别技术特征是本领域的常规技术手段和选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术选择获得权利要求1，8所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-7，9-11的附加技术特征或被对比文件1和对比文件2公开，或属于本领域常用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-7，9-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年06月20日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改权利要求书。复审请求人认为：对比文件1的过零检测电路与本申请供电方式不同。对比文件2的过零检测电路与本申请供电方式不同，对比文件2是由机械开关两端电压经电阻限流、电容储能，提供光电耦合器的驱动能量；对比文件2的技术方案电路明显复杂，其光电耦合器在电压零点被驱动，对比文件2的供电与过零检测对象为同源，对比文件2的过零检测电路为二端电路，机械开关存在断开和闭合两种状态，在机械开关闭合状态下，无法提供有效过零检测电路工作能量，在机械开关分断过程中，电压过零检测装置的电容需要较长的储能时间，在机械开关分断后两端电压出现零点时才能输出信号，不能用于机械开关分断过程中机械开关两端电压的检测。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年07月03日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年03月 01日向复审请求人发出复审通知书，指出：独立权利要求1要求保护一种过零检测装置，独立权利要求8要求保护一种同步开关，权利要求1，8与对比文件2相比，其区别技术特征为：过零检测装置用于机械开关分断过程中机械开关的两端电压的检测。上述区别技术特征属于本领域常用技术手段，因此，权利要求1，8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-7，9-11的附加技术特征或被对比文件2公开，或属于本领域常用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-7，9-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组针对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年03 月25 日和2019年03月28日提交了意见陈述书，两次意见陈述书内容相同，但未修改申请文件。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定所针对的文本相同，即：申请日2017年01月16日提交的摘要附图；2017年03月18日提交的说明书附图第1-2页；2017年05月16日提交的说明书第1-6页、说明书摘要；2018年01月17日提交的权利要求第1-11项。
2、关于专利法第22条第3款
创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域常用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
1）权利要求1要求保护一种过零检测装置，对比文件2公开了一种电压过零检测装置，并具体公开了如下技术特征（参见对比文件2的说明书第[0028]-[0033]段，附图5）,包括：用晶体管分立元件电路组成的电压检测电路A（即半导体开关）、限流电阻R1（即第一限流元件）、光电耦合器OPT1（即第一光电耦合器）、整流器件D1、储能电容C1，电压检测电路A的控制端通过限流电阻R1与所需检测的机械开关KM1连接；本电压过零检测装置在输入电压非过零期间通过限流电阻R1限流、限幅电路限幅、整流电路BR1整流、再通过二极管D1对储能电容C1储能（输入电压相当于工作电源，通过整流器件D1为储能电容C1充电），当电压检测电路A在输入电压过零期间输出为高电平，光电耦合器OPT1输入端由储能电容C1提供工作能量，光电耦合器OPT1输出过零检测信号，（相当于储能电容C1通过光电耦合器OPT1的控制端、电压检测电路A形成放电回路，电耦合器OPT1输出检测信号）。
权利要求1与对比文件2相比，其区别技术特征为：本申请中过零检测装置用于机械开关分断过程中机械开关的两端电压的检测。根据该区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是如何检测机械开关分断过程中两端电压。对比文件2已经公开了检测机械开关KM1的两端电压，未明确公开用于检测分断过程中该开关两端电压。然而，对比文件2公开了与权利要求1中过零检测装置相同的结构，因此，其同样可以检测机械开关分断过程中两端电压。此外，对比文件2中另一个实施例还公开了（参见说明书第[0031]段，附图4）：电压检测电路A有一工作电源连接至储能电容C1端，适合于需要稳定电压才能工作的电压检测电路使用。该工作电源与本申请中的工作电源功能相同，都是通过工作电源为存储电容C1供电，以实现在被检测信号源无法为储能电容C1存储足够的电能时，完成相应的过零检测。可见，对比文件2中的装置同样可以检测机械开关分断过程中两端电压，本领域技术人员容易想到对比文件2公开的装置应用于机械开关分断过程中两端电压检测。
因此，本领域技术人员在对比文件2的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案是显而易见的，权利要求1所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2）权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征同样被对比文件2公开了（参见附图5）：经全桥电路BR1整流后，电压检测电路A在检测到机械开关KM1两端的电压大于零时导通。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3）权利要求3是权利要求1的从属权利要求，对比文件2还公开了（参见说明书第[0028]段）：电压检测电路A包括晶体管。另外，采用达林顿管，或一达林顿电路，或晶体管驱动晶体管电路作为半导体开关也是本领域常规选择。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4）权利要求4-6是权利要求1的从属权利要求，在对比文件2公开的“电压检测电路A有一工作电源连接至储能电容C1端为存储电容C1提供能量，以及输入电压通过限流电阻R1、与存储电容C1并联的稳压二极管Z1为存储电容C1供电”内容基础上（参见说明书第[0031]段，附图2、4），本领域技术人员根据实际测量的需要，采用权利要求4-6附加技术特征内容，不需要付出创造性的劳动。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求4-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5）权利要求7是权利要求6的从属权利要求，对比文件2公开了（参见附图5）：输入电压在非过零期间通过限流电阻R1限流、整流电路BR1整流、再通过二极管D1对储能电容C1储能，相当于工作电源由机械开关的另一相线提供。而工作电源由中性线提供也是本领域常规技术手段。因此，在其引用的权利要求6不具备创造性的情况下，权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6）权利要求8要求保护一种同步开关，其包括根据权利要求1至7中任一权利要求所述的过零检测装置。对比文件2公开了一种过零投切开关（即同步开关），公开了以下技术特征（参见对比文件2的说明书第[0023]-[0033]段，附图1-5）：包括控制电路B（即控制单元）、机械开关KM1，控制电路B与机械开关KM1连接，可以用晶体管分立元件电路组成的电压检测电路A（即半导体开关）的控制端通过限流电阻R1（即第一限流元件）与机械开关KM1连接，光电耦合器OPT1（即第一光电耦合器）输出信号传递至控制电路B。因此，在权利要求1至7中任一装置相对于对比文件2与现有技术的结合不具备创造性的情况下，本领域技术人员在对比文件2的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求8所要求保护的技术方案是显而易见的，权利要求8所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7）权利要求9是权利要求8的从属权利要求，对比文件2还公开了（参见说明书第[0033]段）：控制电路B根据电压过零检测装置C输入的过零电压信号，控制电路B开始打开内部定时器定时，根据机械开关KM1的控制线圈上电到机械开关KM1闭合的时间来计算出控制电路B输出到机械开关KM1控制线圈的控制信号相对于电压过零点的滞后时间，如机械开关KM1闭合不是在电压零点的要求范围内，修正控制电路B内的存储器数据，以便下次准确电压过零投入（相当于检测电路A根据光电耦合器OPT1输出的信号，调整机械开关KM1闭合或分断的时间参数）。因此，在其引用的权利要求8不具备创造性的情况下，权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8）权利要求10、11分别是权利要求9、10的从属权利要求，控制单元通过光电耦合器实现对放电回路以及机械开关的控制，是本领域技术人员常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求10、11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：（1）权利要求1的工作原理与对比文件2的过零检测装置工作原理不同。当机械开关分断过程中机械开关的两端电压处于非过零状态时：对比文件2的技术方案工作原理根本无法检测机械开关分断过程中机械开关的两端电压（特别要说明的是在机械开关闭合状态下，对比文件2的过零检测装置也无法输出检测信号）。当机械开关分断过程中机械开关的两端电压处于过零状态时：由于对比文件2的电压过零检测装置需要利用输入电压（J1，J2端输入）对电容C1充电，而机械开关分断前必然是闭合状态，J1，J2端没有电压，电容C1无法充电，不存在驱动光电耦合器（OPT1）的工作能量，无法输出过零信号。
（2）对比文件2的电压过零检测装置的电源输入和电压输入都仅由J1和J2输入，电压检测电路A的输入电压由J1和J2输入经电阻压降由电容分压提供，当电容C1没充满电时，电压检测电路A的输入电压与J1和J2输入电压存在极大相移（注：只有电容充满电时才能存现高阻态，相移减少），因此根本无法检测机械开关分断过程中机械开关的两端电压变化。
（3）对比文件2与权利要求1中过零检测装置结构不同。权利要求1 “工作电源通过所述整流器件为所述电容充电，所述电容通过所述第一光电耦合器的控制端、所述半导体开关形成放电回路，所述第一光电耦合器输出检测信号，用于所述机械开关分断过程中所述机械开关的两端电压的检测。” 已经揭示了机械开关分断前，本申请过零检测装置存在对电容充电的工作电源（J1、J2为电压信号输入端，J1、J3为电源输入端），而对比文件2的电压过零检测装置的工作电源和电压信号（均由J1、J2输入），很清晰可知对比文件2的电压过零检测装置的结构与本申请权利要求1的过零检测装置的结构不同。
（4）对比文件2第[31]段内容只是对第[29]、第[30]段内容进行注释，根据对比文件2第[29]段内容“电压检测电路A工作电源端与储能电容C1连接，电压检测电路A输出端与光电耦合器OPT1连接，光电耦合器OPT1驱动能量由储能电容C1提供”可知说明书第[31]段的工作电源仅仅是工作电源端（即电压检测电路A的一工作电源由储能电容C1提供的意思，电容C1起滤波和稳定工作电压的用途），在附图4也无法发现存在J1、J2端之外的电源端口，从第[30]段内容也无法支持存在J1、J2端输入电源信号之外存在另外工作电源对储能电容C1供电的说法。
对此，合议组经查认为：对于意见（1），权利要求1中“工作电源通过所述整流器件为所述电容充电，所述电容通过所述第一光电耦合器的控制端、所述半导体开关形成放电回路，所述第一光电耦合器输出检测信号，用于所述机械开关分断过程中所述机械开关的两端电压的检测”，该“工作电源”概括了一个较大的范围，本申请（参见说明书第[0031]-[0035]段，权利要求7，附图3）记载了：所述工作电源由中性线或相对于机械开关的另一相线提供；对于“工作电源由相对于机械开关的另一相线提供”实施例无需变压器提供过零检测装置工作电源。当工作电源由相对于机械开关的另一相线提供时，同样为“供电与过零检测对象为同源”。同时，本申请（参见说明书第[0027]段，权利要求3，附图1）还记载了：工作电源由变压器输出绕组提供。可见，本申请中同时记载了工作电源由检测对象提供以及变压器绕组提供两种方式，权利要求1中限定的“工作电源”也同样具有这两种含义。
当权利要求1中采用其中“工作电源由相对于机械开关的另一相线提供”时，无需额外提供过零检测装置工作电源，即与对比文件2中采用的工作电源相同，同为通过输入电压L、N端（相当于工作电源）在输入电压非过零期间通过限流电阻R1限流、限幅电路限幅、整流电路BR1整流、再通过二极管D1对储能电容C1储能（即公开了通过整流器件D1为储能电容C1充电），当电压检测电路A在输入电压过零期间输出为高电平，光电耦合器OPT1输入端由储能电容C1提供工作能量，光电耦合器OPT1输出过零检测信号，（相当于储能电容C1通过光电耦合器OPT1的控制端、电压检测电路A形成放电回路，电耦合器OPT1输出检测信号）。可见，对比文件2公开了与权利要求1中过零检测装置相同的结构，因此，其同样可以检测机械开关分断过程中两端电压。
具体地，当机械开关分断过程中机械开关的两端电压处于非过零/过零状态时：对比文件2和权利要求1（工作电源由相对于机械开关的另一相线提供）的方案一致，都需要首先在机械开关断开时，开关两端电压为非零时对电容C1充电，然后再对机械开关分断过程中机械开关的两端电压进行过零检测。在机械开关闭合状态下，由于检测电路被短路，两者都无法输出检测信号。
对于意见（2），由于对比文件2和权利要求1（工作电源由相对于机械开关的另一相线提供）的技术方案一致，对比文件2中过零检测结构与权利要求1中方案都需要在电容充电完成后，才能以较小的时间延迟检测机械开关分断过程中机械开关的两端电压变化。
对于意见（3）中“本申请过零检测装置存在对电容充电的工作电源（J1、J2为电压信号输入端，J1、J3为电源输入端），而对比文件2的电压过零检测装置的工作电源和电压信号（均由J1、J2输入），很清晰可知对比文件2的电压过零检测装置的结构与本申请权利要求1的过零检测装置的结构不同”，复审请求人所陈述的权利要求1的上述结构并没有记载在权利要求1中，而专利审查是以权利要求限定的范围进行审查的，因此，复审请求人陈述的权利要求1与对比文件2的区别的理由不能成立。
对于意见（4），本领域技术人员根据对比文件2公开的检测电路结构，可以看出过零检测时，电容C1是否充满电将决定是否可以进行过零检测，或检测延时的大小，当电容C1充满电状态（稳定状态）时可以精确进行过零检测。同时，对比文件2中记载了（参见说明书第[0031]段）：电压检测电路A有一工作电源连接至储能电容C1端，适合于需要稳定电压才能工作的电压检测电路使用。可见，对比文件2给出了利用采用工作电源连接至储能电容C1端，以解决过零检测时电容未稳定（未充满）问题的启示。因此，本领域技术人员在面对如何检测机械开关分断过程中两端电压问题时，有动机采用对比文件2公开的具有工作电源（与储能电容C1连接）的检测电路来解决该问题。至于工作电源的电路具体如何实现，是本领域公知常识。
复审请求人陈述的本申请具备创造性的理由不成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05 月16日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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