发明创造名称：一种三相四线制隔离缺相保护电路
外观设计名称：
决定号：199012
决定日：2019-12-10
委内编号：1F279198
优先权日：
申请（专利）号：201611183302.2
申请日：2016-12-20
复审请求人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李晓艳
合议组组长：徐珍霞
参审员：侯雪
国际分类号：H02H3/253
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征是本领域技术人员根据其他对比文件给出的启示并结合公知常识而容易想到的，将上述对比文件与公知常识相结合得出该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，则该权利要求所要求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201611183302.2，名称为“一种三相四线制隔离缺相保护电路”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，申请日为2016年12月20日，公开日为2017年03月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月28日发出驳回决定，以权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，其具体理由是：权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1（CN202710671U，公告日为2013年01月30日）公开的内容相比，区别技术特征是：三个光耦为双向光耦；用于三相四线制线路,三个光耦的第二输入端均与中线连接。部分区别技术特征被对比文件4（CN202548292U，公告日为2012年11月21日）公开，其余区别技术特征属于公知常识。因此，权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开；权利要求3的部分附加技术特征被对比文件1公开，其余部分附加技术特征被对比文件3（CN203365558U，公告日为2013年12月25日）公开。因此，权利要求2-3也不具备创造性。
驳回决定所针对的审查文本为：申请日2016年12月20日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-30段、说明书附图图1、说明书摘要、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路包括第一双向光耦(1)、第二双向光耦(2)、第三双向光耦(3)以及上拉电阻(4)；其中，
所述第一双向光耦(1)的第一输入端与第一相电源输出端(5)连接，第二输入端与中线(6)连接；所述第一双向光耦(1)的第一输出端与工作电源连通，所述第一双向光耦(1)的第二输出端与第二双向光耦(2)的第一输出端连接；
所述第二双向光耦(2)的第一输入端与第二相电源输出端(7)连接，第二输入端与中线连接；所述第二双向光耦(2)的第二输出端与第三双向光耦(3)的第一输出端连接；
所述第三双向光耦(3)的第一输入端与第三相电源输出端(8)连接，第二输入端与中线连接；所述第三双向光耦(3)的第二输出端与三极管(9)的基极连接；其中，
所述三极管(9)的集电极与所述工作电源连通，所述上拉电阻(4)设置在所述三极管的集电极与所述工作电源之间。
2. 如权利要求1所述的三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括电容(10)，所述电容(10)的一端与所述第三双向光耦(3)的第二输出端连接，所述电容(10)的另一端与所述工作电源的接地连接；
放电电阻(11)，所述放电电阻(11)的一端连接所述电容(10)的与所述第三双向光耦连接的一端，所述放电电阻(11)的另一端连接所述电容的另一端。
3. 如权利要求2所述的三相四线制隔离缺相保护电路，其特征在于，所述三相四线制隔离缺相保护电路进一步包括：第一电阻(12)、第二电阻(13)、第三电阻(14)以及第四电阻(15)；其中，
所述第一电阻(12)设置在所述第一双向光耦(1)的第一输入端与第一 相电源输出端(5)连接的电路中；
所述第二电阻(13)设置在所述第二双向光耦(2)的第一输入端与第二相电源输出端(7)连接的电路中；
所述第三电阻(14)设置在所述第三双向光耦(3)的第一输入端与第三相电源输出端(8)连接的电路中；
所述第四电阻(15)设置在所述第一双向光耦(1)的第一输出端与所述工作电源连通的电路中。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月12日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：单向光耦和双向光耦的使用领域和条件不相同，二者不能相互替代，并不能由单相光耦推理到双向光耦的使用。对比文件1中电路不具有实时性，同时也无法解决半波缺相的问题，而本申请所用的双向光耦的方法可以做到对交流电正反两端同时检测且对缺相的实时检测。对比文件3所采用的电路不具有本申请所需要解决的实时性要求，而且大大增加了系统的复杂性。对比文件4本质上是一种通过电子开关选通AD采样电路再进行软件监控方式，电路和本申请内容完全不同。本申请采用的电路拓扑，要完成缺相监测功能，必须采用双向光耦、光耦次级串联连接以及平滑滤波电容才能实现。本申请的三相四线制隔离缺相保护电路能够及时发现电路缺相情况，并且控制电路和电网隔离，检测准确、可靠，避免出现检测延时过长等情况。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月17日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：对比文件4公开了使用单向光耦和双向光耦的基本电路结构，单向光耦的使用加入了整流桥，也即与整流电路连接；双向光耦则不需要与整流器件连接，对比文件1中的缺相检测电路为整流电路加单向光耦的电路结构，本领域技术人员了解了对比文件4给出的两种基本的电路设计模式，容易想到使用双向光耦来替代单向光耦，并且替代过程中省去整流电路，相应的技术效果取决于器件本身性能，是可以预期的。对比文件4是一种开关量的检测电路，涉及信号检测部分的电路设计，而本申请双向光耦部分的电路，也是用于检测电信号的，因此对比文件4的电路可用于对比文件1中以解决相应的技术问题。因而坚持驳回决定。
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08月05日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性，其具体理由是：权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）三个光耦为双向光耦；（2）缺相保护电路用于三相四线制线路，三个双向光耦的第二输入端均与中线连接。区别技术特征（1）是在公知常识的基础上根据对比文件4给出的启示本领域技术人员容易想到的，区别技术特征（2）是根据对比文件3给出的启示本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开；权利要求3的附加技术特征是根据对比文件3和对比文件4给出的启示容易想到的。因此，权利要求2-3也不具备创造性。针对复审请求人在提交复审请求时陈述的意见，合议组认为：虽然对比文件1中的三相检测电路均使用单相光耦，但是为了进行实时检测，在公知常识的基础上，根据对比文件4公开的使用双向光耦监测AC220V输入的启示，本领域技术人员容易想到将对比文件4中分压电阻网络加双向光耦的结构用于对比文件1中，以提高缺相检测的准确性和可靠性。同时，根据对比文件3公开的三相四线制线路以及三个光耦的第二输入端均与中线连接的启示，本领域技术人员在使用三个双向光耦对三相四线制线路进行缺相检测时，也容易想到将三个双向光耦的第二输入端均与中线连接，从而实现三相四线制线路的缺相检测并且提高缺相保护的可靠性。而且，对比文件1已经公开了光耦U1-U3的输出端依次串联连接，三极管Q1的基极通过电容C11接DGND。
复审请求人于2019年09月20日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人陈述的意见与前次意见相同，即：单向光耦和双向光耦的使用领域和条件不相同，二者不能相互替代，并不能由单相光耦推理到双向光耦的使用。对比文件1中电路不具有实时性，同时也无法解决半波缺相的问题，而本申请所用的双向光耦的方法可以做到对交流电正反两端同时检测且对缺相的实时检测。对比文件3所采用的电路不具有本申请所需要解决的实时性要求，而且大大增加了系统的复杂性。对比文件4本质上是一种通过电子开关选通AD采样电路再进行软件监控方式，电路和本申请内容完全不同。本申请采用的电路拓扑，要完成缺相监测功能，必须采用双向光耦、光耦次级串联连接以及平滑滤波电容的方式才能实现。本申请的三相四线制隔离缺相保护电路能够及时发现电路缺相情况，并且控制电路和电网隔离，检测准确、可靠，避免出现检测延时过长等情况。
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修改申请文件。本复审决定所针对的审查文本与复审通知书、驳回决定所针对的审查文本相同，即：申请日2016年12月20日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-30段、说明书附图图1、说明书摘要、摘要附图。
2、关于专利法第22条第3条
专利法第22条第3款规定：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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征是本领域技术人员根据其他对比文件给出的启示并结合公知常识而容易想到的，将上述对比文件与公知常识相结合得出该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，则该权利要求所要求保护的技术方案不具备创造性。
本复审决定所引用的对比文件与复审通知书、驳回决定所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN202710671U，公告日为2013年01月30日；
对比文件3：CN203365558U，公告日为2013年12月25日；
对比文件4：CN202548292U，公告日为2012年11月21日。
其中，对比文件1作为最接近的现有技术。
2.1、关于权利要求1
权利要求1请求保护一种三相四线制隔离缺相保护电路。对比文件1公开了一种三相电源的缺相检测电路，并具体公开了以下技术特征（见说明书第23-30段、附图1）：该三相电源的缺相检测电路包括光耦U1、光耦U2、光耦U3以及上拉电阻R4（相当于上拉电阻），其中光耦U1的第一输入端与A相电源输出端（相当于第一相电源输出端）连接，第一输出端与控制电源 5V（相当于工作电源）连通，第二输出端与光耦U2的第一输出端连接；光耦U2的第一输入端与B相电源输出端（相当于第二相电源输出端）连接，第二输出端与光耦U3的第一输出端连接；光耦U3的第一输入端与C相电源输出端（相当于第三相电源输出端）连接，第二输出端与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极与控制电源 5V连通，上拉电阻R4设置在三极管Q1的集电极以及控制电源 5V之间。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征是：（1）三个光耦为双向光耦；（2）缺相保护电路用于三相四线制线路，三个双向光耦的第二输入端均与中线连接。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：实现三相电源的实时检测；应用于三相四线制线路并且提高缺相保护的可靠性。
对于区别技术特征（1），对比文件4公开了一种多回路有源开关量监测装置，并具体公开了以下技术特征（见说明书第2-4段、附图1）：多回路有源开关量监测方式常为使用CPU的IO进行电平信号高低判断来识别外部开关信号的通断，基本的电路一般可采用分压电阻网络 双向光耦，见附图1，AC220V输入的一端通过电阻R1-R3与双向光耦U1的第一输入端连接，AC220V输入的另一端与双向光耦U1的第二输入端连接，双向光耦U1的第一输出端通过电阻R4与 5V连接，双向光耦U1的第二输出端接GND。可见，对比文件4公开了使用双向光耦监测AC220V输入，即通过双向光耦来实时检测交流输入信号是否存在，并且公开的技术特征在对比文件4中所起作用与其在本申请中所起的作用相同，都是为了对交流输入进行实时检测。同时，在本领域，三相电源是由三个频率相同、振幅相等、相位依次相差120度的交流电势组成的电源，每相输出的交流电可看作单相交流电，而对于每相输出的交流电的检测即是对单相交流电的检测，这属于本领域的公知常识。在此基础上，根据对比文件4公开的使用双向光耦监测AC220V输入的启示，本领域技术人员容易想到将对比文件4中分压电阻网络加双向光耦的结构用于对比文件1中，即替换对比文件1中A相检测电路、B相检测电路和C相检测电路，从而通过双向光耦实现对三相电源的A相、B相和C相的实时检测，以提高缺相检测的准确性和可靠性，而这不需要付出创造性劳动，其效果也是可以预料到的。
对于区别技术特征（2），对比文件3公开了一种三相电缺相检测电路及装置，并具体公开了以下技术特征（见说明书第2-4段，附图1）：该三相电缺相检测电路具有中线，即该三相电缺相检测电路用于三相四线制线路，三个光耦的第二输入端均与中线连接，并且也起到了应用于三相四线制线路并且提高缺相保护的可靠性的作用。根据对比文件3公开的三相四线制线路以及三个光耦的第二输入端均与中线连接的启示，本领域技术人员在使用三个双向光耦对三相四线制线路进行缺相检测时，也容易想到将三个双向光耦的第二输入端均与中线连接，从而实现三相四线制线路的缺相检测并且提高缺相保护的可靠性，而这不需要付出创造性劳动，其效果也是可以预料到的。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件3和本领域的公知常识而得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1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。
2.2、关于权利要求2
权利要求2对权利要求1作了进一步的限定，对比文件1还公开了（见说明书第23-30段、附图1）：电路进一步包括电容C11，电容C11的一端通过电阻R6与光耦U3的第二输出端连接，另一端接DGND；还包括电阻R7，电阻R7与电容C11并联。可见，权利要求2的附加技术特征已被对比文件1公开。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也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、关于权利要求3
权利要求3对权利要求2作了进一步的限定，对于权利要求3涉及第一电阻、第二电阻和第三电阻的设置的附加技术特征，对比文件4公开了（见说明书第2-4段、附图1）： AC220V输入的一端通过电阻R1-R3与双向光耦U1的第一输入端连接，见附图1，并且起到了限流的作用。根据对比文件4公开的AC220V输入的一端与双向光耦U1的第一输入端之间设置电阻的启示，本领域技术人员容易想到在使用三个双向光耦对三相四线制线路进行缺相检测时，在三相电源的A相、B相和C相输出端与对应的双向光耦第一输入端之间设置电阻，从而实现限流。对于权利要求3涉及第四电阻的设置的附加技术特征，对比文件3还公开了（见说明书第2-4段，附图1）：第一光耦的第一输出端与电源之间连接一电阻，并且起到了限流的作用。根据对比文件3公开的第一光耦的第一输出端与电源之间设置电阻的启示，本领域技术人员容易想到在对比文件1中光耦U1的第一输出端与控制电源 5V之间设置电阻，从而实现限流。因此，在其引用的权利要求2不具备创造性的情况下，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人意见的答复
针对复审请求人于2019年09月20日陈述的意见，合议组认为：单向光耦和双向光耦都是以光信号为媒介实现电信号的耦合和传递的，具有抗干扰和噪声的能力。单向光耦具有单向发光二极管，禁止反极性电压输入；双向光耦具有双向发光二极管，允许交流电压输入。三相电源的每相输出的交流电可看作单相交流电，而对于每相输出的交流电的检测即是对单相交流电的检测，这属于本领域的公知常识。在此基础上，虽然对比文件1中的三相检测电路均使用单相光耦，但是为了进行实时检测，根据对比文件4公开的使用双向光耦监测AC220V输入的启示，本领域技术人员容易想到将对比文件4中分压电阻网络加双向光耦的结构用于对比文件1中，即替换对比文件1中A相检测电路、B相检测电路和C相检测电路，将光耦U1-U3的发光侧设置为电阻加双向发光二极管的结构，可以对交流输入进行双向检测，从而通过双向光耦实现对三相电源的A相、B相和C相的实时检测，以提高缺相检测的准确性和可靠性。同时，根据对比文件3公开的三相四线制线路以及三个光耦的第二输入端均与中线连接的启示，本领域技术人员在使用三个双向光耦对三相四线制线路进行缺相检测时，也容易想到将三个双向光耦的第二输入端均与中线连接，从而实现三相四线制线路的缺相检测并且提高缺相保护的可靠性。而且，对比文件1已经公开了光耦U1-U3的输出端依次串联连接，三极管Q1的基极通过电容C11接DGND。由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件4、对比文件3和本领域的公知常识而得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求3的附加技术特征是根据对比文件3和对比文件4给出的启示容易想到的，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-3也不具备创造性。综上所述，复审请求人陈述的意见不具有说服力，合议组不予支持。
在上述工作的基础上，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月28日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可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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