專利名稱：兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子開(kāi)關(guān)，尤其是指一種兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)。
技術(shù)背景現(xiàn)有的電子延時(shí)開(kāi)關(guān)采用電容作為蓄電元件，普遍存在的一個(gè)缺陷是 延時(shí)關(guān)斷的時(shí)間間隔與按下開(kāi)關(guān)對(duì)電容充電的時(shí)間成正比，為了更長(zhǎng)的延時(shí)不得不多按一會(huì)按鈕開(kāi)關(guān)。如新型專利CN2095515U公開(kāi)了一種多功能 開(kāi)關(guān)，以一個(gè)可控硅作為開(kāi)關(guān)執(zhí)行元件，通過(guò)可控硅觸發(fā)端的RC充放電 回路達(dá)到延時(shí)關(guān)斷目的，可控硅需要在電容充電到一定程度后才能導(dǎo)通， 電容充電(即按下開(kāi)關(guān))的時(shí)間越長(zhǎng)充電越多，這個(gè)方案中快速導(dǎo)通與長(zhǎng) 延時(shí)兩者不可兼得，是它固有的缺陷，同時(shí)缺少額外的抗干擾電路，當(dāng)電 網(wǎng)電壓過(guò)高時(shí)，可控石J^艮容易因過(guò)壓而誤導(dǎo)通。同時(shí)現(xiàn)有電子延時(shí)開(kāi)關(guān)的功耗較大， 一般在0.4W左右，不具備過(guò)零 觸發(fā)，可控硅在不是過(guò)零觸發(fā)工作的情況下，其可靠性和負(fù)載適應(yīng)性大幅 度下降， 一般的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)易造成可控硅不能可靠關(guān)斷，造成產(chǎn)品失效。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了 一種具有自功耗低、完全過(guò)零觸發(fā)的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)。一種兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅VI、可控硅觸 發(fā)延時(shí)電路、信號(hào)采樣器、信號(hào)放大電路和負(fù)載，所述的可控硅觸發(fā)延時(shí) 電路包括四個(gè)依次串聯(lián)的與非門Ul-U4，與非門Ul的輸入端經(jīng)由一電容 和一電阻并聯(lián)組成的支路引入電壓，輸出端與可控硅V1的控制極相連； 所述的信號(hào)放大電路包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)三極管Tl和第二級(jí)三極管T2，三 極管T1的基極接入信號(hào)采樣器的信號(hào)輸出端，集電極經(jīng)一電容與第二級(jí) 三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級(jí)三極管T2的集電極 與與非門U4的輸入端連接。所述的可控硅V1陰極串聯(lián)三個(gè)二極管D5-D7,用于抬高可控硅V1
陰才及的電^立。所述的可控硅VI陽(yáng)極和接地端之間接有由兩電阻串聯(lián)組成的支路， 用于采樣電壓，生成過(guò)零脈沖，兩電阻間連通與非門U3的輸入端。所述的可控珪V1陽(yáng)極經(jīng)一二極管和一電阻后，與接地端之間接有一 電容，再經(jīng)一電阻， 一路與接地端之間接有由一用于濾波的電容和一用于 穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管并聯(lián)組成的支路，另一路經(jīng)一二極管與可控硅V1的控 制極相連。所述的第一級(jí)三極管Tl的基極和集電極之間接有由一電容和一電阻 并聯(lián)組成的支路，用于選擇響應(yīng)頻率，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一級(jí)放大，再經(jīng)一電容 經(jīng)第一級(jí)三極管Tl的集電極耦合采樣到第二級(jí)三極管T2的基極。所述的第二級(jí)三極管T2的基極和集電極之間接有由一電容和一電阻 并聯(lián)組成的支路，用于頻率選擇，對(duì)信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大，再經(jīng)一二極管接 入與非門U4的輸入端。所述的與非門U4與與非門U3之間接有一正向二極管；所述的與非 門U3與與非門U2之間接有一反向二極管；所述的與非門U2與與非門 Ul之間接有一反向二極管。所述的與非門Ul輸入端經(jīng)由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支路引入電 壓，與非門Ul的輸出端與可控硅V1的控制極之間連接有一電阻與一二 極管并聯(lián)組成的支路。所述的電源端并聯(lián)有用于過(guò)壓保護(hù)的壓敏電阻。本實(shí)用新型兩線制電子節(jié)能開(kāi)關(guān)采用一進(jìn)一出的方式，響應(yīng)靈敏，采 用了可控硅完全過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，使其可靠性大大增加，適用于各種阻性、 感性、容性等負(fù)載。使其適用于白熾燈，熒光燈、交流接觸器、電子變壓 器、節(jié)能燈、應(yīng)急電源等負(fù)載。其整機(jī)工作電流小，因此功耗比同類產(chǎn)品 更低，工作更穩(wěn)定，可靠性更強(qiáng)，真正起到節(jié)能的綠色產(chǎn)品。


圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l所示， 一種兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅VI、可控硅觸發(fā)電路、信號(hào)采樣器、信號(hào)放大電路和負(fù)載，電源端并聯(lián)接入壓敏電阻，對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行高壓保護(hù)，再由整流電路進(jìn)行全波整流，整流電路正極接可控硅V1控制開(kāi)關(guān)的工作情況，可控硅V1的陰極接有三個(gè)二 極管D5-D7，用于抬高可控硅的陰極的電平，同時(shí)陽(yáng)極與接地端接有由電 阻R8和電阻R9串聯(lián)組成的支路，采樣電壓用于生成過(guò)零脈沖，然后正 極經(jīng)二極管D8和電阻R1后， 一路與接地端之間接有電容C3，用于抬高 該點(diǎn)的電位，使其大于220V，另一路經(jīng)電阻R2后，與接地端之間接有由 用于濾波電容Cl和用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管DW1并聯(lián)組成的支路。圖1所示為信號(hào)采^"采用聲光控方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 信號(hào)采樣器采用話筒，包括接地端和信號(hào)輸出端兩個(gè)引腳，信號(hào)輸出端先 通過(guò)一個(gè)電阻引入電壓，然后經(jīng)電容C8耦合到第一級(jí)三極管Tl的基極， 三極管Tl發(fā)射極直接接地，集電極經(jīng)電阻Rll引入電壓，三極管Tl的 基極和集電極之間接有由電容和電阻R13并聯(lián)組成的支路，用于響應(yīng)頻率 的選擇，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一級(jí)放大，再經(jīng)電容C7經(jīng)三極管Tl的集電極耦合釆 樣到第二級(jí)放大三極管T2的基極，三極管T2的集電極經(jīng)電阻R12引入 電壓，發(fā)射極經(jīng)電阻R15接地，三極管T2的基極和集電極之間接有由電 容C5和電阻R14并聯(lián)組成的支路，用于頻率選擇，對(duì)信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大， 放大信號(hào)從三極管T2的集電極經(jīng)二極管D13，經(jīng)由電容C4和電阻R10 并聯(lián)組成的支路進(jìn)行濾波后，輸入到與非門U4，然后經(jīng)1N4148正向二極 管D12與采^f羊電壓相與，二級(jí)管D12的用途為如果有i文大量高電平經(jīng) 與非門變低電平那么二極管前的電位是采樣電壓，反之如果沒(méi)有放大量經(jīng) 與非門變高電平那么二極管前的電位就是高電平。然后二極管D12前的電 平經(jīng)與非門U3,若與非門U3的輸入端是采樣電壓，則其輸出端為過(guò)零脈 沖，若輸入端為高電平，則輸出端為低電平；此時(shí)電平再經(jīng)一反向二極管 Dll，若其陰極端電平即與非門U3的輸出電平為低電平，則反向二極管 Dll直接將其陽(yáng)極端的電平拉至低電平，若陰極端電平為過(guò)零脈沖，則其 陽(yáng)極端電平仍保留為過(guò)零脈沖，此時(shí)在與非門U2的輸入端接入電阻R6 和光敏電阻R5，電阻R6連接正電位，光敏電阻R5接地，當(dāng)光較亮?xí)r， 光敏電阻阻值很小，此點(diǎn)電位為零，當(dāng)光較暗時(shí)，光敏電阻阻值很大，此 點(diǎn)電位為高電位，由車lr入電平?jīng)Q定，而與非門U2輸出端的電平為當(dāng)其
輸入端為低電平時(shí)為高電平，當(dāng)輸入端為過(guò)零脈沖時(shí)仍為過(guò)零脈沖，再經(jīng)反向二極管D9與與非門Ul連接，與非門Ul的輸入端經(jīng)由電容C2和電 阻R4組成的并聯(lián)支路引入電壓，用于開(kāi)關(guān)的時(shí)間延時(shí)。經(jīng)過(guò)與非門Ul 時(shí)，若其輸入端電平為高電平，則輸出低電平，不觸通可控硅VI,若輸 入端電平為過(guò)零脈沖，則輸出高電平，觸通可控硅，此時(shí)電容C2和電阻 R4組成的并聯(lián)支路放電，產(chǎn)生延時(shí)，使光源點(diǎn)亮。與非門Ul和可控硅 VI控制極之間接入由電阻R3和反向二極管D14組成的并聯(lián)支路，電阻 R3用于控制觸發(fā)電流，反向二極管D14的作用為當(dāng)其陽(yáng)極端為高電平 而陰極端為低電平時(shí)，迅速將陽(yáng)極端的高電平拉至低電平，有效地控制觸 發(fā)點(diǎn)的電位。圖2所示為信號(hào)采樣采用人體感應(yīng)方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 信號(hào)采樣器采用人體感應(yīng)探頭，包括接地端、穩(wěn)壓端和信號(hào)輸出端三個(gè)引 腳，穩(wěn)壓端通過(guò)一電阻R8引入電壓，再與接地端之間接入由電容C4和 發(fā)光二極管并聯(lián)構(gòu)成的穩(wěn)壓電路；信號(hào)輸出端先通過(guò)由一電阻R9和電容 C7構(gòu)成的并聯(lián)支路進(jìn)行濾波，然后經(jīng)一電容C5耦合到第一級(jí)三極管Tl 的基極，三極管Tl的發(fā)射極直接接地，集電極經(jīng)一電阻Rll引入電壓， 三極管Tl的基極和集電極之間接有由電容C8和電阻R12組成的并聯(lián)支 路，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一級(jí)放大，然后由一電容C6經(jīng)第一級(jí)三極管Tl的集電極 耦合采樣到第二級(jí)》文大三極管T2的基極，第二級(jí)三極管T2的發(fā)射極經(jīng)一 電阻R14接地，集電極經(jīng)一電阻引入電壓，三極管T2的基極和集電極之 間也接有由電容C9和電阻R13并聯(lián)組成的支路,對(duì)信號(hào)進(jìn)行第二級(jí)放大， 經(jīng)一正向二極管D13后，經(jīng)電容C10和電阻R15并聯(lián)組成的支路進(jìn)行濾 波后，輸入到與非門U4，然后經(jīng)一正向二極管D14與采樣電壓相與，二 級(jí)管D14的用途為如果有放大量高電平經(jīng)與非門變低電平那么二極管前 的電位是采樣電壓，反之如果沒(méi)有放大量經(jīng)與非門變高電平那么二極管前 的電位就是高電平。經(jīng)二極管D14后輸出的電平經(jīng)與非門U3，若與非門 U3的輸入端為采樣電壓，則其輸出端為過(guò)零脈沖，若輸入端為高電平， 則輸出端為低電平；此時(shí)電平再經(jīng)一反向二極管D12,若其陰極端電平即 與非門U3的輸出電平為低電平，則反向二極管D12直接將其陽(yáng)極端的電 平拉至低電平，若陰極端電平為過(guò)零脈沖，則其陽(yáng)極端電平仍保留為過(guò)零 脈沖，此時(shí)在與非門U2的輸入端接入電阻R5和光敏電阻R16,電阻R5引入電壓，光敏電阻R16接地，當(dāng)光較亮?xí)r，光敏電阻阻值很小，此點(diǎn)電 位為零，當(dāng)光4^暗時(shí)，光敏電阻阻值4艮大，此點(diǎn)電位為高電位，由輸入電 平?jīng)Q定，而與非門U2輸出端的電平為當(dāng)其輸入端為低電平時(shí)為高電平， 當(dāng)輸入端為過(guò)零脈沖時(shí)仍為過(guò)零脈沖，再經(jīng)反向二極管Dll與與非門Ul 連接，與非門Ul的輸入端經(jīng)由電容C3和電阻R4組成的并聯(lián)支路引入電 壓，用于開(kāi)關(guān)的時(shí)間延時(shí)。經(jīng)過(guò)與非門Ul時(shí)，若其輸入端電平為高電平， 則輸出低電平，不觸通可控硅VI，若輸入端電平為過(guò)零脈沖，則輸出高 電平，觸通可控硅，此時(shí)電容C3和電阻R4組成的并聯(lián)支路放電，產(chǎn)生 延時(shí)，使光源點(diǎn)亮。與非門Ul和可控硅V1控制極之間接入由電阻R3和 反向二極管D10組成的并聯(lián)支路，電阻R3用于控制觸發(fā)電流，反向二極 管D10的作用為當(dāng)其陽(yáng)極端為高電平而陰極端為低電平時(shí)，迅速將陽(yáng)極 端的高電平拉至低電平，有效地控制觸發(fā)點(diǎn)的電位。整個(gè)電路中工作電壓較低，電流很微小，做到真正的節(jié)能效果。
權(quán)利要求1. 一種兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅V1、可控硅 觸發(fā)延時(shí)電路、信號(hào)采樣器、信號(hào)放大電路和負(fù)載，其特征在于所述的 可控硅觸發(fā)延時(shí)電路包括四個(gè)依次串聯(lián)的與非門U1-U4,與非門Ul的輸 入端經(jīng)由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支路引入電壓，輸出端與可控硅VI 的控制極相連；所述的信號(hào)放大電路包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)三極管Tl和第二 級(jí)三極管T2，三極管T1的基極接入信號(hào)采樣器的信號(hào)輸出端，集電極經(jīng) 一電容與第二級(jí)三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級(jí)三 極管T2的集電極與與非門U4的輸入端連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陰極串聯(lián)三個(gè)用于抬高可控硅V1陰極電位的二極管D5-D7。
3. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陽(yáng)極和接地端之間接有由兩電阻串聯(lián)組成的用于采樣電壓、生成過(guò) 零脈沖的支路，兩電阻間連通與非門U3的輸入端。
4. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陽(yáng)極經(jīng)一二極管和一電阻后，與接地端之間接有一電容，再經(jīng)一電 阻分成， 一路與接地端之間接有由一用于濾波的電容和一用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓 二極管并聯(lián)組成的支路，另一路經(jīng)一二極管與可控硅V1的控制極相連。
5. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的第一 級(jí)三極管Tl的基極和集電極之間接有由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支 路，用于選擇響應(yīng)頻率，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一級(jí)放大，再經(jīng)一電容經(jīng)第一級(jí)三極 管Tl的集電極耦合采樣到第二級(jí)三極管T2的基極。
6. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的第二 級(jí)三極管T2的基極和集電極之間接有由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支 路，用于頻率選擇，對(duì)信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大，再經(jīng)一二極管接入與非門U4 的輸入端。
7. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的與非 門U4與與非門U3之間接有一正向二極管；所述的與非門U3與與非門 U2之間接有一反向二極管；所述的與非門U2與與非門Ul之間接有一反 向二極管。
8. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的與非 門Ul輸入端經(jīng)由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支路引入電壓，與非門Ul 的輸出端與可控硅V1的控制極之間連接有一 電阻與一二極管并聯(lián)組成的 支路。
9. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的電源 端并聯(lián)有用于過(guò)壓保護(hù)的壓敏電阻。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兩線制節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅、可控硅觸發(fā)延時(shí)電路、信號(hào)采樣器、信號(hào)放大電路和負(fù)載，可控硅觸發(fā)延時(shí)電路包括四個(gè)依次串聯(lián)的與非門U1-U4，與非門U1的輸入端經(jīng)由一電容和一電阻并聯(lián)組成的支路引入電壓，輸出端與可控硅V1的控制極相連；所述的信號(hào)放大電路包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)三極管T1和第二級(jí)三極管T2，三極管T1的基極接入信號(hào)采樣器的信號(hào)輸出端，集電極經(jīng)一電容與第二級(jí)三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級(jí)三極管T2的集電極與與非門U4的輸入端連接。本實(shí)用新型采用一進(jìn)一出的方式，響應(yīng)靈敏，采用了可控硅完全過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，使其可靠性大大增加，適用于各種阻性、感性、容性等負(fù)載。
文檔編號(hào)H03K17/28GK201039109SQ20072010910
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者周良寶, 煜 陳 申請(qǐng)人:杭州鴻雁電器有限公司