諧振式聲控無觸點電子開關的製作方法

2023-12-01 02:48:36

專利名稱：諧振式聲控無觸點電子開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子開關，具體地說，是一種用於家用電器及照明的諧振式聲控無觸點電子開關。
目前，聲控電子開關，有一次或兩次聲響控制的，也有定時功能的。如中國專利公告的《兩響定時電子聲控器》(85203713)、《聲控定時照明控制器》(86206504)，它們都是以繼電器觸點的動作來完成開關的通、斷功能，而繼電器觸點動作瞬間將產生電磁波，幹擾其他正在工作的家用電器；它們對聲響只有強度或兩響間隔時間的要求，而對聲響的頻率沒有選擇功能，容易出現誤控現象。
本實用新型的目的在於克服上述不足之處而提供一種諧振式聲控無觸點電子開關，它具有對控制動作的聲響頻率進行選擇的功能。
本實用新型是這樣實施的，它包括聲電轉換電路(1)、雙穩態電路(3)和電源(5)，其特徵是還有頻率諧振電路(2)和由驅動級、雙向可控矽組成的控制執行電路(4)。頻率諧振電路(2)由電感線圈、電容器和電阻順次接成串聯諧振電路，該串聯支路的電感線圈一端接聲電轉換電路(1)第二級放大器電晶體集電極、電阻的一端接地，從電容器與電阻連接點輸出至雙穩態電路(3)；或由電感線圈、電容器並聯後，一端接電源正極，另一端接串聯於聲電轉換電路(1)第二級放大器電晶體集電極、後級放大器電晶體基極的二個電阻之間的連接點，後級放大器電晶體發射極接電源正極，集電極和地之間接有由一電容器、電阻並聯支路，電容器負極接地，從集電極輸出至雙穩態電路(3)。控制執行電路(4)的驅動級電晶體發射極接地，基極接串聯於雙穩態電路(3)的電晶體集電極輸出迴路中二極體的負極，集電極與電源正極、雙向可控矽控制極之間分別接有電阻，雙向可控矽的二個主電極分別與電源正極和負載相接。上述部件(1)～(4)順次以電路相連接，部件(5)向部件(1)～(4)提供直流工作電壓源。在一定強度和頻率的聲響作用下，聲電轉換電路(1)產生電脈衝並經兩級電晶體放大器放大，放大後的脈衝信號通過頻率諧振電路(2)在所選擇的通頻帶中心頻率上諧振，輸出通頻帶內且有一定幅值的脈衝電壓信號至雙穩態電路(3)，雙穩態電路(3)每得到一個觸發脈衝，觸發器就翻轉一次。雙穩態電路(3)輸出狀態的變化，帶動雙向可控矽的導通或截止，使負載迴路接通或關斷，從而完成通頻帶內聲響對負載的自動開關作用，而通頻帶以外頻率的聲響，則對本電子開關不起作用，在一定程度上解決了誤控和幹擾其他正在工作的家用電器問題。
本實用新型與已有技術比較，具有抗幹擾能力強、安全可靠和對交流電壓要求不高的優點，交流電壓150V～250V範圍內都能可靠工作，只要在所選通頻帶內敲擊聲響，就可使電子開關開啟或關斷。


圖1和圖2都是本實用新型的電原理圖。
實施例1在圖1中，電源(5)由交流降壓電容C1、整流管D1、電阻R1、穩壓管WZ和濾波電容器C2組成，R1和C1先並聯、再與WZ正極相接成串聯支路後並接在交流220V輸入端，D1的負極與WZ正極相接、正極接地，C7的正極與WZ的負極相接、負極接地，其中D1為N4001，WZ為2CW21H、R1＝1MΩ、C1＝0.47μF／400V、C7＝250μF／16V，向部件(1)～(4)提供比較穩定的12V直流電壓源聲電轉換電路(1)由壓電陶瓷NH和兩級電晶體放大器組成，NH與C2正極串接後，C2負極接BG1基極、NH另一端接地，R2、R3分別接於BG1、BG2集電極與電源正極之間，BG1發射極接地，R4接於BG2發射極與地之問，C3負極接地、正極與BG2發射極相接，W滑動端與其中一端並接後接於BG2發射極、另一端接BG1基極，BG1集電極和BG2基極直接相連，由BG2集電極輸出，其中NH選用直徑27mm的普通壓電陶瓷片，BG1為4014、β≥150，BG2為9014、β≥250，R2＝5.1KΩ，R3＝3.3KΩ，R4＝1KΩ，W＝510KΩ，C2＝4.7μF／16V，C3＝10μF／16V。聲信號由壓電陶瓷NH轉變為電信號後，由電容器C2耦合送第一、二級放大器放大，放大後的聲電信號通過頻率諧振電路(2)在所選擇的通頻帶(12.4KHZ－13.6KHZ)中心頻率(13KHZ)上諧振，頻率諧振電路(2)由電感線圈L、電容器C4和電阻R5組成，L、C4和R5順次接成串聯諧振電路，該串聯支路的電感線圈L一端接BG2集電極、R5的一端接地，從C4與R5連接點輸出至雙穩態電路(3)，其中L為小型微調電感線圈、電感量1mH～2mH，C4＝0.47μF／160V，R5＝5Ω，諧振頻率由L、C4的參數決定，通過調整電感線圈L的磁芯，可微調諧振頻率。經過頻率諧振電路(2)選頻後輸出通頻帶內且有一定幅值的脈衝電壓信號觸發雙穩態電路(3)，而對通頻帶以外頻率的脈衝信號衰減大，不能觸發雙穩態電路(3)翻轉，雙穩態電路(3)為常規電路，BG3、BG4的基極分別串接R9、R8後與對方集電極相接，它們的集電極分別通過R6、R10與電源正極連接，它們的基極分別與D2、D3的正極相接，C5、C6的一端分別接於D2、D3的負極、它們的另一端並接於C4、R5的連接點，D2、D3的負極與BG3、BG4集電極之間分別接有R7、R11，BG3、BG4發射極均接地，D4正極接於BG4集電極、負極接BG5基極，其中BG3、BG4均為3DG6 β≥50，D2、D3、D4均為IN4148，R6＝R10＝1.5KΩ，R7＝R11＝20KΩ，R8＝R9＝6.8KΩ，C5＝C6＝0.22μF／160V，雙穩態電路(3)每得到一個負沿的觸發脈衝，觸發器就翻轉一次。控制執行電路(4)由驅動級BG5和雙向可控矽KS組成，驅動級BG5發射極接地、基極接D4負極，R13接於電源正極與BG5集電極之間，BG5集電極和雙向可控矽KS控制極之間接有R12，雙向可控矽KS的二個主電極分別與電源正極和負載相接，其中BG5為3DK7B，KS為4A／400V雙向可控矽，R12＝270Ω，R13＝2KΩ，雙向可控矽KS的二個主電極串聯在負載迴路裡，由雙穩態電路(3)輸出狀態的變化，帶動雙向可控矽KS的導通或截止，使負載迴路接通或關斷。
實施例2圖2是本實用新型的另一個實施例。在圖2中，電源(5)、控制執行電路(4)和雙穩態電路(3)均採用與實施例1相同的結構。聲電轉換電路(1)由駐極體話筒NH1和兩級電晶體放大器組成，NH1與C8正極串接後，C8負極接BG6基極、NH1另一端接地，R15、R16串接於電源正極和地之間、它們的連接點接BG6基極，BG6發射極串接R18後接地、集電極與電源正極間接有R17，C9正極接BG6集電極、負極接BG7基極，BG7發射極接地、基極和集電極之間接有R19，由接於BG7集電極的R20輸出，其中NH1為駐極體話筒，BG6、BG7均為3DG201，C8＝4.7μF，C9＝3.3μF，R15＝33KΩ，R16＝10KΩ，R17＝4KΩ，R18＝1.5KΩ，R19＝100KΩ，R20＝20KΩ。頻率諧振電路(2)採用並聯諧振電路加一級電晶體放大器的形式，BG8基極串接R21後與R20相接，L1和C10並聯後，一端接電源正極、另一端接於R20與R21的連接點，BG8發射極接電源正極，C11、R22並聯後，接C11正極的一端與BG8集電極相接、另一端接地，由BG8集電極輸出至雙穩態電路(3)，其中BG8為3CG21，L1為小型可調電感線圈、電感量為17.8mH，C10＝0.01μF，C11＝4.7μF，R21＝20KΩ，R22＝10KΩ，諧振頻率為12KHZ。
權利要求1.一種諧振式聲控無觸點電子開關，包括聲電轉換電路(1)、雙穩態電路(3)和電源(5)，聲電轉換電路(1)由壓電陶瓷NH和兩級電晶體放大器組成，NH與C2正極串接後，C2負極接BG1基極、NH另一端接地，R2、R3分別接於BG1、BG2集電極與電源正極之間，BG1發射極接地，R4接於BG2發射極與地之間，C3負極接地、正極與BG2發射極相接，W滑動端與其中一端並接後接於BG2發射極、另一端接BG1基極，BG1集電極和BG2基極直接相連，由BG2集電極輸出；雙穩態電路(3)的BG3、BG4基極分別串接R9、R8後與對方集電極相接，它們的集電極分別通過R6、R10與電源正極連接，它們的基極分別與D2、D5的正極相接，C5、C6的一端分別接於D2、D3的負極、它們的另一端並接於C4、R5的連接點，D2、D3的負極與BG3、BG4集電極之間分別接有R7、R11，BG3、BG4發射極均接地，D4正極接於BG4集電極、負極接BG5基極；電源(5)由交流降壓電容C1、整流管D1、電阻R1、穩壓管WI和濾波電容器C7組成，R1和C1先並聯、再與WI正極相接成串聯支路後並接在交流220V輸入端，D1的負極與WI正極相接、正極接地，C7的正極與WZ的負極相接、負極接地、本實用新型的特徵在於還設計有頻率諧振電路(2)和由驅動級BG5、雙向可控矽Ks、組成的控制執行電路(4)，頻率諧振電路(2)由電感線圈L、電容器C4和電阻R5順次接成串聯諧振電路，該串聯支路的電感線圈L一端接BG2集電極、R5的一端接地，從C4與R5連接點輸出至雙穩態電路(3)；控制執行電路(4)的驅動級BG5發射極接地、基極接D4的負極，R13接於電源正極與BG5集電極之間，BG5集電極和雙向可控矽Ks控制極之間接有R12，雙向可控矽Ks的二個主電極分別與電源正極和負載相接；上述部件(1)～(4)順次以電路相連接，部件(5)向部件(1)～(4)提供直流工作電壓源。
2.如權利要求1所述的電子開關，其特徵在於所述的頻率諧振電路(2)也可以由並聯諧振電路加一級電晶體放大器構成，BG6基極串聯R21後與R20相接，L1和C10並聯後，一端接電源正極、另一端接於R20與R21的連接點，BG8發射極接電源正極，C11、R22並聯後，接C11正極的一端與BG8集電極相接、另一端接地，由BG8集電極輸出至雙穩態電路(3)；聲電轉換電路(1)也可由駐極體話筒NH1和兩級電晶體放大器組成，NH1與C8正極串接後，C8負極接BG6基極、NH1另一端接地，R15、R16串接於電源正極和地之間、它們的連接點接BG6基極，BG6發射極串接R18後接地、集電極與電源正極間接有R17，C9正極接BG6集電極、負極接BG7基極，BG7發射極接地、基極和集電極之間接有R19，由接於BG7集電極的R20輸出。
專利摘要本實用新型提供了一種諧振式聲控無觸點電子開關，由聲電轉換電路、頻率諧振電路、雙穩態電路、控制執行電路和電源組成。在所選通頻帶內敲擊聲響，就可使電子開關開啟或關斷，而在所選通頻帶範圍以外頻率的聲響對它則不起作用。它具有抗幹擾能力強、安全可靠、使用方便的優點，特別適用於家用電器及照明電源電路中的聲控自動開關。
文檔編號H03K17/94GK2054595SQ89212410
公開日1990年3月14日 申請日期1989年4月22日 優先權日1989年4月22日
發明者何躍民, 胡春田 申請人:何躍民, 胡春田