一種多功能電子開關的製作方法
2024-03-06 04:03:15
專利名稱：一種多功能電子開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於控制交流用電器具接通與分斷的電子自動開關裝置。
本實用新型的目的通過下述技術方案予以實現本實用新型多功能電子開關包括傳感器，包括傳感器和控制部分，所述控制部分包括用於將傳感器檢測到的信號放大的可調增益放大器、對上述放大後的信號進行比較分析的比較器、可控矽、反相器、反饋觸發電路、環境照度檢測電路、持續時間延時電路、雙向可控矽過零觸發電路；其中，傳感器與可調增益放大器的輸入端相連，放大器的輸出端與比較器輸入端相連，比較器的輸出端與可控矽的陰極相連，環境照度檢測電路與可控矽的控制極相連，持續時間延時電路與可控矽的陽極相連，可控矽的陽極與反相器的輸入端相連，該反相器的一個輸出端通過反饋觸發電路接於可控矽的控制極，另一個輸出端與雙向可控矽過零觸發電路輸入端相連。
本實用新型多功能電子開關適應性強，可滿足多種用途的需要，而且由於採用了全新概念電子線路實現雙向可控矽過零觸發，使接通與分斷電流遠遠小於額定電流，延長了開關的使用壽命，降低了接通與分斷過程中產生的電磁幹擾，與同樣規格的其他類型開關相比具有較好的兼容性，便於實現照明燈具、家用電器以及其他用電設備的自動控制。
圖4是本實用新型的第一種實施方式，為熱釋紅外線感應開關。圖中RE200B為熱釋紅外線傳感器，U1A及其周圍的元件構成放大器，用於將傳感器檢測到的信號放大，U1B及其周圍的元件構成浮動比較器，用於對上述放大後的信號進行比較分析，判別是幹擾信號還是真實信號，若是真實信號，則輸出低電平控制信號A，此控制信號決定是否允許雙向可控矽觸發；浮動比較器的輸出端與可控矽SCR的陰極相連，另外由光敏元件R9、分壓電阻R10構成的環境照度檢測電路與可控矽SCR的控制極相連，或門U2B和運算放大器U1C組成反相器，可控矽SCR的陽極同上述反相器輸入端相連，該反相器的輸出端經微分電路R9、C5反饋到可控矽SCR的控制極，可控矽SCR、光敏元件R9、分壓電阻R10以及比較器U1B共同組成了雙向可控矽觸發允許控制電路。當比較器U1B將低電平控制信號A加到可控矽SCR的陰極，光敏元件R9、分壓電阻R10構成的環境照度檢測電路向可控矽SCR的控制極施加另外一路控制信號B，則控制信號B和決定是否允許雙向可控矽觸發的控制信號A具有邏輯與關係，因此，控制極控制信號B(高電平有效)和決定是否允許雙向可控矽觸發的控制信號A(低電平有效)兩者共同決定是否鎖定或者解除鎖定或門電路U2A，從而允許或者不允許所述的觸發信號去觸發雙向可控矽QT，從而達到控制用電器具Load開啟或者關閉的目的，控制邏輯如圖3所示。當可控矽SCR導通以後，延時控制電路中的電容R6通過可控矽SCR放電，與此同時，U1C由正常狀態下的低電平翻轉為高電平，經過電阻R9、電容C5微分處理後反饋到可控矽SCR的控制極，保證可控矽SCR可靠觸發。雙向可控矽觸發允許信號的持續時間由延時控制電路中的電容C4和電阻R6的充電時間常數τ＝kRC確定，改變該時間常數可使其關斷延時時間在0至數分鐘連續可調。雙向可控矽觸發導通則由過零觸發電路完成。過零觸發電路包括雙向可控矽陽極電壓檢測電阻R11，鉗位二極體D1，或門電路U2A、U2C，微分電路C6、R12，C8、R16，由或門U2B和運算放大器U1C組成的反相器，用於控制負載功率的延時電路C7、R15、R14，驅動器U2D、C9，以及雙向可控矽QT組成。雙向可控矽陽極電壓檢測電阻R11，鉗位二極體D1，或門電路U2A檢測雙向可控矽QT在導通以及關斷瞬間產生的高電平，該高電平經過微分電路C6、R12，反相器R13、Q1，用於控制負載功率的延時電路C7、R15、R14進行預處理(調節可變電阻R14可以改變雙向可控矽QT的導通角，導通角的調節範圍在30度～150度之間，與此相對應的負載功率約為5％～95％)，再經過或門電路U2C，微分電路C8、R16作進一步處理後由驅動電路U2D輸出雙向可控矽觸發脈衝C，通過電容C9觸發雙向可控矽QT，使其接通負載Load。同樣，如果傳感器1沒有信號輸出，或者光敏元件R9在白天因其阻值變化使得可控矽SCR控制極的電壓低於觸發電壓時，或門U2A將處於鎖定狀態，雙向可控矽陽極電壓檢測電阻R11檢測到的雙向可控矽陽極電壓變化就會被或門U2A阻斷，雙向可控矽QT因無觸發信號而自行關閉，隨之切斷負載Load。
圖5是本實用新型的第二種實施方式，為聲控開關。圖中MIC為拾音器。在本實施方式中，除了傳感器以及放大器的增益有所不同以外，其餘部分的電路結構以及工作原理均同第一種實施方式的熱釋紅外線感應開關類似。
權利要求1.一種多功能電子開關，包括傳感器(1)和控制部分，其特徵在於所述控制部分包括用於將傳感器(1)檢測到的信號放大的可調增益放大器(2)、對上述放大後的信號進行比較分析的比較器(3)、可控矽(4)、反相器(1 2)、反饋觸發電路(11、9)、環境照度檢測電路(9、10)、持續時間延時電路(5、6)、雙向可控矽過零觸發電路(7、8、13～24)；其中，傳感器(1)與可調增益放大器(2)的輸入端相連，放大器(2)的輸出端與比較器(3)輸入端相連，比較器(3)的輸出端與可控矽(4)的陰極相連，環境照度檢測電路(9、10)與可控矽的控制極相連，持續時間延時電路(5、6)與可控矽的陽極相連，可控矽的陽極還與反相器(12)的輸入端相連，該反相器的一個輸出端通過反饋觸發電路(11、9)接於可控矽(4)的控制極，另一個輸出端與雙向可控矽過零觸發電路輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的多功能電子開關，其特徵在於，所述雙向可控矽過零觸發電路包括雙向可控矽陽極電壓檢測電阻(8)，鉗位二極體(7)，或門電路(13)、(19)，微分電路(14、15)、(20、21)，反相器(16)，用於控制負載功率的延時電路(17、18)，驅動器(22、23)，雙向可控矽(24)；雙向可控矽陽極電壓檢測電阻(8)一端與雙向可控矽相連，另一端同或門電路(13)輸入端相連；鉗位二極體(7)正極同或門電路(13)輸入端相連，負極接直流電源；或門電路(13)、微分電路(14、15)、反相器(16)、用於控制負載功率的延時電路(17、18)、或門電路(19)、微分電路(20、21)、驅動器(22、23)順序相連，驅動器的輸出端接雙向可控矽(24)的控制極。
3.根據權利要求2所述的多功能電子開關，其特徵在於，所述用於控制負載功率的延時電路(17、18)包括可變電阻(17)和電容(18)，該可變電阻(17)兩端分別同直流電源和或門電路(19)輸入端相連，該電容(18)兩端分別接地和或門電路(19)輸入端。
4.根據權利要求1所述的多功能電子開關，其特徵在於，所述環境照度檢測電路包括光敏元件(9)和分壓電阻(10)，其中光敏元件(9)一端接地，另一端接可控矽(4)控制極；分壓電阻(10)兩端分別接直流電源和可控矽(4)控制極。
5.根據權利要求1所述的多功能電子開關，其特徵在於，所述持續時間延時電路(5、6)包括電阻(5)和電容(6)，其中電阻(5)兩端分別接直流電源和可控矽陽極；電容(6)兩端分別接地和可控矽(4)陽極。
6.根據權利要求1所述的多功能電子開關，其特徵在於，所述傳感器為熱釋紅外線傳感器或拾音器。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能電子開關，包括傳感器、可調增益放大器、比較器、可控矽、反相器、反饋觸發電路、環境照度檢測電路、持續時間延時電路、雙向可控矽過零觸發電路；其中，比較器的輸出端與可控矽的陰極相連，環境照度檢測電路與可控矽的控制極相連，持續時間延時電路與可控矽的陽極相連，可控矽的陽極還與反相器的輸入端相連，反相器的一個輸出端通過反饋觸發電路接於可控矽的控制極，另一個輸出端與雙向可控矽過零觸發電路輸入端相連。本實用新型多功能電子開關適應性強，可滿足多種用途的需要，壽命長，幹擾低，與同樣規格的其他類型開關相比具有較好的兼容性，便於實現照明燈具、家用電器以及其他用電設備的自動控制。
文檔編號H03K17/968GK2593471SQ0322322
公開日2003年12月17日 申請日期2003年1月21日 優先權日2003年1月21日
發明者陳志力 申請人:陳志力