專(zhuān)利名稱(chēng)：家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)及其氣囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源開(kāi)關(guān)，是一種家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)及其氣囊。
常見(jiàn)的拉線開(kāi)關(guān)或按鍵開(kāi)關(guān)，需要人們直接用手去操作，這對(duì)于老年人、殘疾人都是一件麻煩事。夏天在蚊帳內(nèi)或冬天在床上需要操作這類(lèi)開(kāi)關(guān)時(shí)，正常人也會(huì)感覺(jué)到不方便。為了給人們提供方便，鄭州市蘭飛電力電子研究所生產(chǎn)了一種WYK－4型亞超聲遙控開(kāi)關(guān)。該遙控開(kāi)關(guān)的電路中采用繼電器作為開(kāi)關(guān)元件，采用電容器作為降壓元件，由于它們的體積都比較大，用它們組裝的開(kāi)關(guān)裝置的體積相應(yīng)較大，要想將該遙控開(kāi)關(guān)安裝在家用電器或者電源插座中相當(dāng)困難，因此，該遙控開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)是在長(zhǎng)方體盒內(nèi)安裝插頭和插座以及開(kāi)關(guān)電路元件。使用時(shí)，將其插頭插入室內(nèi)電源插座，把家用電器的電源插頭插入該開(kāi)關(guān)的插座內(nèi)，打開(kāi)家用電器的電源開(kāi)關(guān)，捏動(dòng)氣囊即可對(duì)家用電器進(jìn)行遙控。從使用方法看，該遙控開(kāi)關(guān)只能用于臺(tái)燈、收錄機(jī)等帶有電源插頭的移動(dòng)式電器，不但使用麻煩，而且不能取代電器的原有開(kāi)關(guān)。該遙控開(kāi)關(guān)不能用于固定在天花板上的吊線燈具、吸頂燈具和固定在墻上的壁燈等固定式電器電源的通斷。
用于控制該遙控開(kāi)關(guān)的氣囊的結(jié)構(gòu)是，在葫蘆形囊體6上部出口處粘接有一哨體7，在哨體底座8中部有一柱形哨腔9，在哨體根部側(cè)壁上開(kāi)有哨嘴10，在哨體頂口塞入封頭11。當(dāng)手捏囊體進(jìn)，哨嘴發(fā)出亞超聲，啟動(dòng)遙控開(kāi)關(guān)的聲電換能器。由于哨腔容量固定不變，這種氣囊發(fā)出的亞超聲頻率固定不變，只能控制一種相適應(yīng)的遙控開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種亞超聲遙控開(kāi)關(guān)，它既能讓人們直接遙控固定式電器電源的通斷，又能讓人們通過(guò)電源插座遙控移動(dòng)式電器電源的通斷。
本實(shí)用新型的目的之二在于提供一種哨腔容量可調(diào)的能夠發(fā)出至少兩種不同頻率亞超聲的氣囊。
本實(shí)用新型提供的家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)，包括聲電換能器、放大器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其特征在于所述聲電換能器由駐極體話筒MIC和其負(fù)載電阻R13串聯(lián)組成，其回路接于電源電壓Vcc和電路地線之間。
設(shè)有由三極管T5和與其集電極相接的電阻R2及與其基極相接的電阻R3組成的驅(qū)動(dòng)級(jí)，三極管T5的集電極和發(fā)射極并聯(lián)于單向可控硅SCR的控制極G和陰極K，該三極管T5相當(dāng)于可控硅SCR的控制開(kāi)關(guān)，電阻R2并聯(lián)于可控硅SCR的陽(yáng)極A和控制極G，電阻R2既是三極管T5的負(fù)載電阻，又是可控硅SCR的偏流電阻，設(shè)有負(fù)載回路的電子開(kāi)關(guān)電路，它由可控硅SCR和橋式整流器D4－D7組成，其中二極管D6、D7的負(fù)極接于可控硅陽(yáng)極A，二極管D4、D5的正極接于可控硅陰極K，二極管D5負(fù)極和D7正極的接點(diǎn)接于負(fù)載RL，負(fù)載的另一端接于交流電源端子1，二極管D4負(fù)極和D6正極的接點(diǎn)接于交流電源端子2。
設(shè)有直流電源電路，該電路由用于半波整流的二極管D8、用于降壓限流的電阻R1、用于濾波的電容C1及二極管D4串聯(lián)組成，該電路并聯(lián)在交流電源兩端，當(dāng)交流電源接線端子1為正半周時(shí)，電容C1被充電建立直流電源電壓Vcc，向與其并聯(lián)的觸發(fā)、放大電路提供工作電流并充當(dāng)交流通道。
由于直流電源電路和電子開(kāi)關(guān)電路中電子元件的體積比較小，該遙控開(kāi)關(guān)的總體積相應(yīng)較小，能夠整體裝入固定式電器或者電源插座中，成為固定式電器或者與電源插座電連接的移動(dòng)式電器的遙控電源開(kāi)關(guān)。因此，該遙控開(kāi)關(guān)既能讓人們直接遙控固定式電器電源的通斷，又能讓人們通過(guò)電源插座遙控移動(dòng)式電器電源的通斷。
本實(shí)用新型提供的一種氣囊，它包括囊體6和插入其上部出口處粘接為一體的哨體7，垂直于哨體底座8的柱形哨腔9，以及哨體根部側(cè)壁上的哨嘴10，本實(shí)用新型的特征在于哨體7內(nèi)壁設(shè)有螺紋，設(shè)有螺栓式封頭11，該封頭的螺栓能夠沿著哨體7內(nèi)壁螺紋旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，改變哨腔容量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本開(kāi)關(guān)能夠直接裝入固定式電器或電源插座中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)或插座，對(duì)于新建筑物電源電路的設(shè)計(jì)和施工而言，使用本開(kāi)關(guān)能夠減少相關(guān)材料和施工費(fèi)用。本開(kāi)關(guān)安裝于用戶(hù)現(xiàn)有家用電器中也很方便，本開(kāi)關(guān)試驗(yàn)樣品裝入燈具的吊線盒內(nèi)已有一年以上，使用情況表明，本開(kāi)關(guān)通斷靈敏，安全可靠，耗電極少。
本氣囊采用了螺栓式封頭，通過(guò)改變哨腔容量，可以發(fā)出至少兩種不同頻率的亞超聲，從而可以控制至少兩個(gè)不同家用電器上的遙控開(kāi)關(guān)，有效地解決了同一房間內(nèi)存在至少兩種不同家用電器如何控制的問(wèn)題。


圖1是本實(shí)用新型家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)的電路原理示意圖。
圖2是本實(shí)用新型提供的亞超聲氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面將結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本遙控開(kāi)關(guān)可選用兩種聲電換能器，其一是駐極體話筒MIC和其負(fù)載電阻R13串聯(lián)組成，其回路接于電源電壓Ycc和電路地線之間。駐極體接受亞超聲時(shí)，電阻R13使駐極體有一個(gè)合適的工作點(diǎn)，同時(shí)駐極體產(chǎn)生的變化電流在電阻R13上產(chǎn)生變化壓降，輸出一個(gè)信號(hào)電壓，該信號(hào)電壓從駐極體和電阻R13的接點(diǎn)，經(jīng)電容C8耦合至三極管T1的基極4。其二是壓電片。它的兩端直接接于三極管T1的基極4和地線5。駐極體MIC用于透氣性較差的容器時(shí)，其靈敏度比壓電片的高。壓電片價(jià)格低，可用于開(kāi)放式容器。
本開(kāi)關(guān)的選頻放大器由三極管T1、接于其基極與電源電壓Vcc之間的偏置電阻R12，接于其集電極與電源電壓之間的并聯(lián)的電感L和電容C7組成。電感L和電容C7的參數(shù)應(yīng)使其并聯(lián)諧振在亞超聲頻率上。
本開(kāi)關(guān)的整形倒相放大器由三極管T2、正極接其基極負(fù)極接電源電壓的二極管D1、接于集電極與地線之間的電阻R11組成。選頻放大器的輸出信號(hào)經(jīng)電容C6耦合至整形倒相放大器時(shí)，其正半周信號(hào)被二極管D1斬波，其負(fù)半周信號(hào)由三極管T2倒相放大，由三極管T2的集電極輸出正脈沖信號(hào)，該正脈沖信號(hào)送至電阻R10和電容C5組成的積分電路，電容C5將獲得的信號(hào)電壓送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入回路。
本開(kāi)關(guān)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)有三極管T3、T4。在三極管T4基極與地線之間接有用于防止負(fù)載RL失控的電容C2。該觸發(fā)器的其它元件，成雙出現(xiàn)、參數(shù)相等、位置對(duì)稱(chēng)。其中接于電源電壓與三極管集電極之間的負(fù)載電阻R8和R5。級(jí)間耦合偏置電阻R6和R7交叉接于本三極管集電極和他三極管基極之間。電容C4、C3和電阻R9、R4分別組成微分電路，該微分電路與隔離二極管D2、D3分別構(gòu)成觸發(fā)輸入回路。隔離二極管D2、D3，其正極接三極管T3、T4的基極，其負(fù)極接微分電容C4、C3的正極，電容C4、C3的負(fù)極接積分電路R10、C5的輸出端。微分電阻R9、R4兩端分別接本三極管集電極和二極管D2、D3負(fù)極。三極管T4集電極與電阻R3、R4、R5、R6的接點(diǎn)記作B端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生的高或低電位由B端輸出經(jīng)電阻R3送至三極管T5基極。
本開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)級(jí)、電子開(kāi)關(guān)電路和直流電源電路，已在本實(shí)用新型技術(shù)方案部分進(jìn)行描述。
當(dāng)?shù)谝淮蜗虮具b控開(kāi)關(guān)的電路供電(相當(dāng)于停電后又供電)時(shí)，本遙控開(kāi)關(guān)的控制負(fù)載RL立即得電瞬時(shí)斷電，例如白熾燈一亮就滅。對(duì)此狀態(tài)，解釋如下。一旦供電，驅(qū)動(dòng)級(jí)中的電阻R2立即向可控硅SCR提供偏置電流，使電子開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，從而使負(fù)載RL得電做功，例如白熾燈得電發(fā)光。與此同時(shí)，電容器C1的充電電壓瞬時(shí)達(dá)到工作值，各電路進(jìn)入無(wú)人為控制的自由工作狀態(tài)。對(duì)于觸發(fā)電路，三極管T4發(fā)射結(jié)上并聯(lián)的電容器C2的端電壓不能突變，使三極管T4發(fā)射結(jié)電壓瞬時(shí)為零，而使該管趨向截止?fàn)顟B(tài)，其集電極呈現(xiàn)高電位，而三極管T3能進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，使其集電極的電位降低。由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器級(jí)間強(qiáng)烈的正反饋耦合作用，使觸發(fā)器瞬時(shí)進(jìn)入三極管T3飽和，三極管T4截止的穩(wěn)定狀態(tài)，則雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器B端輸出高電位，經(jīng)R3耦合至三極管T5基極，使該管飽和，可控硅SCR斷開(kāi)，被控負(fù)載RL斷電，即白熾燈一亮就滅。
本遙控開(kāi)關(guān)是這樣工作的當(dāng)交流電源正常供電負(fù)載RL被控?cái)嚯?例如白熾燈滅)時(shí)，人手捏動(dòng)氣囊發(fā)出亞超聲，聲電換能器駐極體MIC接受亞超聲，將聲能轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓，該電壓經(jīng)電容C8耦合至三極管T1基極，經(jīng)選頻放大后再由電容C6耦合至三極管T2基極，經(jīng)斬波、放大倒相，其集電極獲得一個(gè)正脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電阻R10和電容C5積分，電容C5將獲得的積分正信號(hào)電壓送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入回路，該回路的由電容C4和電阻R9組成的微分電路將正脈沖信號(hào)微分，得到負(fù)脈沖信號(hào)，該負(fù)脈沖信號(hào)經(jīng)二極管D2加到飽合的三極管T3基極，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，即飽和的三極管T3與截止的三極管T4翻轉(zhuǎn)為前者截止后者飽和，則B端電位由高變低，經(jīng)電阻R3送至三極管T5基極而使其截止，則G端電位由低變高，電阻R2向可控硅SCR的控制極提供偏置電流，使其陽(yáng)極和陰極導(dǎo)通，負(fù)載RL獲得完整的交流電壓而做功，例如白熾燈由滅變亮。
當(dāng)負(fù)載做功(燈亮)時(shí)，人手捏動(dòng)氣囊發(fā)出亞超聲，經(jīng)換能、放大后產(chǎn)生的正脈沖信號(hào)送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入回路，該回路的由電容C3和電阻R4組成的微分電路將正脈沖信號(hào)微分，得到負(fù)脈沖信號(hào)，該負(fù)脈沖信號(hào)經(jīng)二極管D3加到飽合的三極管T4基極，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，即截止的三極管T3與飽和的三極管T4翻轉(zhuǎn)為前者飽和后者截止，則B端電位由低變高，經(jīng)R3送至三極管T5使其飽和，則G端電位由高變低，即G端接地線，可控硅控制極的偏置電流消失，使可控硅的陽(yáng)極和陰極斷開(kāi)，從而使負(fù)載RL斷電(燈滅)。
本實(shí)用新型所稱(chēng)負(fù)載RL是指家用電器。家用電器包括帶有電源插頭的移動(dòng)式電器，例如臺(tái)燈、臺(tái)扇、收錄機(jī)。還包括不帶電源插頭的固定式電器，例如吊線燈、吸頂燈、吊式電風(fēng)扇、壁燈。電源插座雖然不是用電器，但是，它是交流電源與移動(dòng)式電器之間的“橋梁”，根據(jù)本實(shí)用新型的目的，特將電源插座作為移動(dòng)式電器的代表。
本遙控開(kāi)關(guān)裝入家用電器中的具體位置，根據(jù)電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定，例如吊線燈，可將開(kāi)關(guān)裝入吊線盒內(nèi)。吸頂燈，可將開(kāi)關(guān)的電路板固定在大盤(pán)邊部。吊扇，可將開(kāi)關(guān)裝入吊桿頭部罩殼內(nèi)。壁燈，可將開(kāi)關(guān)裝入燈座內(nèi)。移動(dòng)式電器用的電源插座，特別是壁式電源插座，其面板背后有相當(dāng)?shù)目臻g容納本遙控開(kāi)關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn)，本遙控開(kāi)關(guān)的總體積應(yīng)盡量小，以便利用家用電器的某個(gè)部件的空間。必要時(shí)，可以重新設(shè)計(jì)家用電器的某個(gè)部件，來(lái)滿足本遙控開(kāi)關(guān)的最小體積。
本遙控開(kāi)關(guān)也可以獨(dú)立于家用電器之外配套使用。
在一個(gè)房間內(nèi)存在至少兩個(gè)不同負(fù)載，例如室內(nèi)裝有吊燈、吊扇、電源插座，如何分別控制它們呢？措施之一是設(shè)計(jì)一種哨腔容量可調(diào)的能夠發(fā)出至少兩種不同頻率亞超聲的氣囊。如圖2所示，本氣囊包括橡膠囊體6和插入其上部出口處粘接為一體的硬塑料哨體7，該哨體底座8中部有一與其垂直的柱形哨腔9，哨體下部側(cè)壁開(kāi)有哨嘴10。為了調(diào)節(jié)哨腔9的容量，在哨體7內(nèi)壁設(shè)置螺紋，同時(shí)將封頭11設(shè)計(jì)為螺栓式，使封頭11和哨體7形成螺栓螺母結(jié)合關(guān)系，用手旋動(dòng)封頭的頂帽使封頭的螺桿在哨體內(nèi)上下移動(dòng)，可以改變哨腔容量。該氣囊就可以發(fā)出至少兩種不同頻率的亞超聲。措施之二，對(duì)應(yīng)于不同的亞超聲頻率，確定選頻放大器中電容C7的電容量使二者相適應(yīng)，保證電容C7和電感L并聯(lián)諧振在對(duì)應(yīng)的亞超聲頻率上。
權(quán)利要求1.一種家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)，包括聲電換能器、放大器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，本實(shí)用新型的特征在于所述聲電換能器由駐極體話筒(MIC)和其負(fù)載電阻(R13)串聯(lián)組成，其回路接于電源電壓(Vcc)和電路地線之間，設(shè)有由三極管(T5)和與其集電極相接的電阻(R2)及與其基極相接的電阻(R3)組成的驅(qū)動(dòng)級(jí)，三極管(T5)的集電極和發(fā)射極并聯(lián)于單向可控硅(SCR)的控制極(G)和陰極(K)，該三極管(T5)相當(dāng)于可控硅(SCR)的控制開(kāi)關(guān)，電阻(R2)并聯(lián)于可控硅(SCR)的陽(yáng)極(A)和控制極(G)，電阻(R2)既是三極管(T5)的負(fù)載電阻，又是可控硅(SCR)的偏流電阻，設(shè)有負(fù)載回路的電子開(kāi)關(guān)電路，它由可控硅(SCR)和橋式整流器(D4-D7)組成，其中二極管D6、D7的負(fù)極接于可控硅陽(yáng)極(A)，二極管D4、D5的正極接于可控硅陰極(K)，二極管D5負(fù)極和D7正極的接點(diǎn)接于負(fù)載(R1)，負(fù)載的另一端接于交流電源端子(1)，二極管D4負(fù)極和D6正極的接點(diǎn)接于交流電源端子(2)，設(shè)有直流電源電路，該電路由用于半波整流的二極管(D8)、用于降壓限流的電阻(R1)、用于濾波的電容(C1)及二極管(D4)串聯(lián)組成，該電路并聯(lián)在交流電源兩端，當(dāng)交流電源接線端子(1)為正半周時(shí)，電容(C1)被充電建立直流電源電壓(Vcc)，向與其并聯(lián)的觸發(fā)、放大電路提供工作電流并充當(dāng)交流通道，上述所有電路元器件全部安裝在固定式電器或者電源插座中，成為固定式電器或者與電源插座電連接的移動(dòng)式電器的遙控電源開(kāi)關(guān)。
2.一種能夠發(fā)出亞超聲的氣囊，它包括囊體(6)和插入其上部出口處粘接為一體的哨體(7)，垂直于哨體底座(8)的柱形哨腔(9)，以及哨體根部側(cè)壁上的哨嘴(10)，本實(shí)用新型的特征在于哨體(7)內(nèi)壁設(shè)有螺紋，設(shè)有螺栓式封頭(11)，該封頭的螺栓能夠沒(méi)著哨體7內(nèi)壁螺紋旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，改變哨腔容量。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種家用電器的亞超聲遙控開(kāi)關(guān)及其氣囊，開(kāi)關(guān)包括聲電換能器、放大器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。其特征在于設(shè)有控制電路、開(kāi)關(guān)電路和直流電源電路。特別是本遙控開(kāi)關(guān)能夠直接裝入固定式電器和電源插座內(nèi)，既能讓人們直接遙控吊線燈、吊扇等固定式電器，又能讓人們通過(guò)電源插座遙控臺(tái)燈、臺(tái)扇等移動(dòng)式電器。氣囊的特征在于封頭和哨體為螺栓螺母結(jié)構(gòu)，哨腔容量可調(diào)，該氣囊可以分別發(fā)出多種頻率的亞超聲。
文檔編號(hào)H03K17/94GK2196840SQ9422408
公開(kāi)日1995年5月10日 申請(qǐng)日期1994年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月4日
發(fā)明者高偉京 申請(qǐng)人:高偉京