無極性串聯遙控開關電路的製作方法
2023-06-04 16:50:56 2
專利名稱：無極性串聯遙控開關電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種遙控開關電路，具體的說是一種串接入用電器電路中 通過接收遙控信號控制電路通斷的開關電路。
背景技術：
民用或工業用電中的遙控開關，主要用於
(1) 民用電器開關的遙控操作方便使用。
(2) 水下遠程遙控開關的控制使用。
(3) 廠礦企業電器遙控開關控制使用。
(4) 人不能靠近的電器開關遙控控制使用。
(5) 所有電器在需要通斷電源時可進行遙控開關的控制。 原有遙控開關裝置有
(1) 用L和N兩線輸入供電，電容降壓，四隻二極體整流後給電路板供電。
在開關電器時使用的是繼電器。
(2) 用變壓器變壓成12V給電路板供電。在開關電器時使用的是繼電器。
(3) 單火控制，使用的電壓很低，所以接收靈敏度也低，採用了可控矽和
繼電器聯合作為開關。
原有遙控開關裝置使用控制的關鍵部件就是繼電器或可控矽。所以存在以 下問題
(1) 用L和N兩線輸入供電，電容降壓，四隻二極體整流後給電路板供電， 電容雖然不產生功耗，但電容降壓，繼電器用電流大，供電不穩定，缺點是穩
定性差。
(2) 用變壓器變壓成12V給電路板供電，雖然供電穩定，但變壓器長期工 作，有功率損耗，不利於環保。
(3) 繼電器使用久了其觸點容易積炭形成電阻而接觸不良。
(4 )繼電器在使用時為了保證其觸點緊密吸合， 一般使用的電流都比較大， 不利於環保。
(5) 可控矽在正常工作時，觸發電流也不小，雖然解決了無觸點的問題， 但功耗問題卻依然存在。
(6) 用可控矽的導通給用電器供電，又要保證可控矽自身的正常工作，可 控矽自然會產生一定的壓降，對用電器的工作效力就會有一定的影響。 發明內容
本實用新型的目的在於克服上述不足之處，提供一種功耗極低的無極性串 聯遙控開關電路。該電路可以實現串接在用電器供電的任何一段線路中，無需 另接迴路電源就可以實現全功能遙控接收控制工作的使用狀態。
按照本實用新型提供的技術方案，無極性串聯遙控開關電路，包括解碼控制器和無線接收模塊，所述解碼控制器的信號輸入端連接無線接收模塊，解碼 控制器的電源輸入端連接穩壓器，穩壓器的電源輸入端分別連接開關電源和待 機電源，開關電源和待機電源的正端分別連接在起開關通斷作用的全橋閘流器 的直流正電源端；所述解碼控制器的信號輸出端再連接開關電源的通斷控制輸 入端；全橋閘流器的兩個交流輸入輸出端串接在用電器設備的交流供電迴路中。
本實用新型採用開關電源的直流電流控制全橋閘流器的交流通斷狀態。
本實用新型與己有技術相比具有以下優點1、無觸點開關供電；2、工作 時無額外功率損耗；3、待機時電流小於2毫安；4、體積小；5、 安裝和使 用方便，只有兩個接線端子，將任何用電器的電路中剪斷的兩個端頭接在這兩 個接線端子上就可以完成遙控開關的控制工作；6、沒有用繼電器也沒有用可控 矽而是用三極體或場效應功率管代替間接使用來完成電路的正常工作；7、由於 採用三極體或場效應管，控制電流非常小且工作穩定。
圖1為本實用新型結構框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖l、 2所示，本實用新型包括相互連接的解碼控制器和無線接收模塊， 所述解碼控制器的電源輸入端連接穩壓器，穩壓器的電源輸入端分別連接開關 電源和待機電源，開關電源和待機電源的正端連接起開關通斷作用的全橋閘流 器的直流正電源端；所述解碼控制器的信號輸出端是高低電平電壓輸出，連接 開關電源的通斷控制輸入端；全橋閘流器的兩個交流輸入輸出端串接在用電器 設備的交流供電迴路中。具體實施如下。
1. 所述全橋閘流器的作用是用全橋輸出的直流電流控制用電器的交流供 電，起開關通斷作用。其包括全橋閘流器由在額定電流配比下D5、 D6、 D7、 D8四個二極體組成，結構簡單但用途獨特。全橋閘流器有A、 B、 C、 D四個連 接端子，A端和B端都是兩個一樣的二極體首尾(正和負)相接，其結構和用 途是一樣的，同為輸入或輸出端，不分正負不分先後，稱為交流輸入輸出端；C 端是兩個二極體的負端相接，不管輸入如何變化，都輸出正電壓，稱為直流正 電源端；D端是兩個二極體的正端相接，不管輸入如何變化，都輸出負電壓， 稱為直流負電源端。A端和B端在使用時接用電器供電線路中任何一段被"剪斷" 的兩個點上，C端和D端接進線路板。A端和B端的導通狀態完全取決於C端 和D端的導通狀態，若C端和D端為開路時，則A端和B端也為開路狀態， 反之則為接通狀態，故稱之為"閘流器"。C端與開關電源的正電源端和待機電源 的正電源端連接，D端接地。
2. 所述開關電源的作用是高頻率全用電器電流工作，工作電流等於用電器 的使用電流，並擔任接收控制裝置開機正常工作時用電的供電源。其包括開 關管Q1、激勵管Q2、第一二極體D1、啟動電阻R3、第四電阻R4、第五電阻 R5、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、開關變壓器Tl、第三二極體
4D3。由於該開關電源工作時是處在非穩壓狀態，頻率非常高在2KHz以上，相 當於將C端和D端短接，就近似等於A端和B端的短接，用電器的供電呈全通 狀態，相當於開關接通，用電器正常工作。在開關電源正常工作時，開關變壓 器的次級另一繞組經第三二極體D3也同時輸出電壓，此電壓擔任接收控制裝置 開機正常工作時用電的供電源，此電壓為寄生電壓，對主供電電路功率無損耗。 本實用新型採用開關電源的通斷狀態控制全橋閘流器輸出的直流電流，用全橋 閘流器輸出的直流電流去控制全橋閘流器的交流通斷狀態。
3. 所述待機電源的作用是在開關電源停止工作、用電器處關斷狀態時，擔 任本實用新型待機時用電的供電電源。其包括第一電阻R1、第二二極體D2、 第二電阻R2。 C端和D端輸出的直流電壓通過第一電容C1的補償，在待機時 輸出250V以上的直流電壓。此直流電壓經第一電阻R1、第二電阻R2分壓，中 心點電壓經第二二極體D2順向輸出供穩壓器輸出穩定的5V電壓，給解碼控制 器和無線接收模塊供電。待機時開關電源不工作，開關電源處關斷狀態，無電 流，整機處待機狀態，用電器不工作。
4. 所述穩壓器的作用是將來自開關電源輸出的直流電壓或待機電源所提供 的直流電壓穩定輸出在接收控制裝置正常工作時所需要用的供電電壓上。其包 括三極體Q4、穩壓二極體D4、第六電阻R6、第六電容C6、第四電容C4、 第五電容C5，穩壓器將來自待機電源或開關電源的電壓在第四電容C4上補償 後， 一路經三極體Q4的集電極(C)輸入，另一路經第六電阻R6降壓、穩壓 二極體D4穩壓、第六電容C6補償後鎖定三極體Q4的基極(B)，給三極體Q4 的基極(B)提供基準電壓，再由三極體Q4的發射極(E)輸出、第五電容C5 濾波後，給解碼控制器和無線接收模塊提供穩定的直流工作電壓。
5. 所述解碼控制器的作用是將無線接收模塊送來的遙控編碼信號進行解碼 後輸出開關控制信號，去控制開關電源的工作或停止。其包括集成電路PT2272
(晶片IC1)、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、三極體Q3、三極體 Q5。晶片IC1得電後，第九電阻R9是振蕩電阻，給晶片IC1提供參考頻率，芯 片IC1的第14腳是信號輸入腳，接收來自無線接收模塊送來的遙控編碼信號， 在晶片IC1內部進行解碼，再由晶片IC1的第13腳輸出低電平(0V)或高電平
(5V)經第八電阻R8、三極體Q5、第七電阻R7、三極體Q3去控制開關電源 的工作或停止。解碼器晶片(即集成電路PT2272)加外圍驅動電路，用於控制 開關電源的工作或停止，從而間接的控制全橋閘流器的通斷工作。
6. 所述無線接收模塊IC2的作用是接收遙控發射器送來的編碼信號並進行 放大後輸出送到解碼控制器。無線接收模塊IC2上有一個無線接收天線、正負 供電兩個引腳和一個信號輸出腳。當天線接收到由遙控發射器送來的編碼信號 後在無線接收模塊IC2內部進行放大，再由其信號輸出引腳輸出送解碼器進行 解碼。
本實用新型使用全橋直接串接在用電器的供電迴路中，用全橋輸出的直流 電流經開關電源工作或停止的狀態直接去控制全橋的交流通路，對全橋輸出的 直流電流進行"通斷"控制的是開關電源，此方案用在電器遙控開關領域中可替代繼電器和可控矽的工作用途。起降低自身功耗，保證用電器原有工作效率的作 用。
電路的工作原理如下當該裝置串接入用電器的電路中，無論電流是從A 點流向B點或是從B點流向A點時，全橋(D5-D8)輸出的直流電壓通過第一 電容C1的補償，在待機時產生250V以上、在工作時降為5V左右的直流電壓 供開關電源進行開關控制工作使用，Ql是開關大功率管，Q2是激勵管，R3是 啟動電阻，Tl是開關電源變壓器，三極體Q3是待機控制功率管，三極體Q5 是電源待機或工作時的驅動管。當整機處待機狀態時，晶片IC1第13腳為低電 平，三極體Q5不工作，全橋輸出的250V以上的直流電壓經R1降壓D2順向輸 出供穩壓功率管三極體Q4的C極，另一路經R6和穩壓二極體D4穩壓由三極 管Q4的E極輸出穩定的5V電壓給晶片IC1和無線接收模塊IC2供電，另一路 經第七電阻R7，由於三極體Q5處截止狀態，此電壓直接送三極體Q3，使三極 管Q3飽和導通，開關管Q1處關斷狀態，開關電源不工作，整機處待機狀態， 用電器不工作。當無線接收模塊IC2接收到由遙控發射器送來的編碼開機信號 時，經放大後送晶片IC1進行解碼，由晶片IC1第13腳輸出高電平，三極體 Q5飽和導通，三極體Q3截止，250V以上的直流電壓經啟動電阻R3給開關管 Ql的B極供電，開關管Ql導通，開關變壓器Tl的次極同名端輸出感生電壓 經第一二極體Dl給開關管Ql的B極加深供電使開關管Ql飽和導通，同時另 一路經第四電阻R4給激勵管Q2的B極供電，激勵管Q2隨即也飽和導通，由 於激勵管Q2的飽和導通立即關斷了開關管Ql的B極供電，開關管Ql的C極 電壓立刻上升，完成了一個開關動作，周而復始，由於此開關電源無需穩壓控 制，處峰控工作狀態。就等於給用電器提供了一個類似於線路直接接通的短路 電流，所以說此工作電流等於用電器正常工作時所需要和所使用的電流，另外 因為給用電器提供的電壓不變、該開關裝置是串接在電路中的，不會使用電器 產生分流影響更不可能增加該電路的電流，用電器所需要的原使用電流也沒有 降低，用電器的工作效率沒有改變，所以說該遙控接收裝置在工作時不產生任 何功率損耗。故稱為無功耗電源遙控接收開關電路，相當於電流互感器在工作。 開關電源進入了正常工作狀態，此時開關變壓器T1的另一次級繞組也輸出電壓 經第三二極體D3整流給三極體Q4的C極提供工作時的電壓供給，三極體Q4 仍然保持正常工作電壓輸出狀態。使接收電路始終保持能正常工作。
本實用新型體積小，可製成3釐米*5釐米*2釐米尺寸。解決問題如下1、 使用全橋作為交流導通解決了無觸點的問題。2、使用開關電源高頻率近似於"全 飽和導通"作為間接負載使全橋順利的通過用電器正常工作時所需要的源電壓 和電流。3、全橋串接在用電器中擔任用電器的開關通斷工作，其輸出電流等於 用電器在正常工作時所使用的電流，另外二極體的導通壓降非常小又是全波橋 流，所以對用電器的自身工作不產生任何影響。4、開關電源在正常工作時會產 生接收板所需要的電壓，且對用電器的正常工作不產生任何影響。5、在該電路 待工作時，開關電源不工作，全橋上幾乎沒有電流流過，只用了 IOOK以上的電 阻降壓獲得，所以用電器處關斷狀態。
權利要求1、一種無極性串聯遙控開關電路，包括解碼控制器和無線接收模塊，所述解碼控制器的信號輸入端連接無線接收模塊，其特徵是所述解碼控制器的電源輸入端連接穩壓器，穩壓器的電源輸入端分別連接開關電源和待機電源，開關電源和待機電源的正端分別連接在起開關通斷作用的全橋閘流器的直流正電源端；所述解碼控制器的信號輸出端再連接開關電源的通斷控制輸入端；全橋閘流器的兩個交流輸入輸出端串接在用電器設備的交流供電迴路中。
2、 根據權利要求1所述的無極性串聯遙控開關電路，其特徵在於，釆用開 關電源的直流電流控制全橋閘流器的交流通斷狀態。
專利摘要本實用新型涉及一種遙控開關電路，其包括解碼控制器和無線接收模塊，解碼控制器的信號輸入端連接無線接收模塊，解碼控制器的電源輸入端連接穩壓器，穩壓器的電源輸入端分別連接開關電源和待機電源，開關電源和待機電源的正端分別連接在起開關通斷作用的全橋閘流器的直流正電源端；所述解碼控制器的信號輸出端再連接開關電源的通斷控制輸入端；全橋閘流器的兩個交流輸入輸出端串接在用電器設備的交流供電迴路中。其優點是無觸點開關供電；工作時無額外功率損耗；待機時電流小於2毫安；體積小；安裝和使用方便，只有兩個接線端子，將用電器的電路中剪斷的兩個端頭接在這兩個接線端子上即可；控制電流非常小且工作穩定。
文檔編號H03K17/56GK201414080SQ20092003526
公開日2010年2月24日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者張丹東 申請人:張丹東