專利名稱：多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子開關(guān)，特別是一種多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的各種觸摸開關(guān)，一般都只具有延時功能，沒有保護(hù)作用，也出現(xiàn)了一些增加功能的新產(chǎn)品，如中國專利公告的《多功能安全觸摸開關(guān)》(CN2102587U)，具有停電自關(guān)、燈泡燈管擊破保安等功能，但由于它的電壓取樣范圍不能限制，保護(hù)電路靈敏度低，容易導(dǎo)致可控硅損壞。
本實用新型的目的是為了克服上述不足之處，而提供一種工作可靠、使用壽命長，保護(hù)電路靈敏度高，具有延時、調(diào)光調(diào)速、超負(fù)載保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)等功能的多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)。
本實用新型的多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)包括面板、后蓋盒，其特征是它的工作電路由整流電路、穩(wěn)壓電路、開關(guān)電路、延時電路、短路保護(hù)電路、調(diào)光調(diào)速電路、超負(fù)載保護(hù)電路組成。整流電路的輸出電壓分別直接向短路保護(hù)電路的啟開、鑒別部分，調(diào)光調(diào)速電路、超負(fù)載保護(hù)電路和經(jīng)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后向開關(guān)電路、短路保護(hù)電路的控制部分提供直流工作電源。平時，開關(guān)電路輸出端為低電位，無信號輸出，延時電路、調(diào)光調(diào)速電路不工作，負(fù)載供電回路不導(dǎo)通；當(dāng)人體觸摸開啟觸片ON時，開關(guān)電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，輸出開啟電壓信號至短路保護(hù)電路的啟開部分和延時電路，經(jīng)延時電路延時后的開啟電壓信號輸出至短路保護(hù)電路的控制部分和超負(fù)載保護(hù)電路，啟開部分在開關(guān)電路的開啟電壓信號控制下，其中的可控硅導(dǎo)通，導(dǎo)致整流電路輸出電壓降低，輸出啟開電壓經(jīng)鑒別部分鑒別后輸出至控制部分，控制部分在兩個開啟電壓信號控制下，輸出觸發(fā)信號觸發(fā)調(diào)光調(diào)速電路中的可控硅導(dǎo)通，負(fù)載供電回路導(dǎo)通，負(fù)載工作；當(dāng)人體觸摸斷開觸片OFF時，開關(guān)電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)，開關(guān)電路輸出端變?yōu)榈碗娢?，無信號輸出，延時電路、調(diào)光調(diào)速電路不工作，負(fù)載供電回路被斷開；當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路時，整流電路輸出端電壓升高，致使短路保護(hù)電路中的鑒別部分輸出端電位升高，控制部分的晶體三極管導(dǎo)通，無觸發(fā)信號輸出，負(fù)載供電回路不能導(dǎo)通；當(dāng)超負(fù)載時，負(fù)載供電電路的電流增大，串接在回路中的超負(fù)載保護(hù)電路的保護(hù)電阻壓降升高，高于超負(fù)載保護(hù)電路中的穩(wěn)壓二極管的導(dǎo)通電壓時，超負(fù)載保護(hù)電路中的保護(hù)晶體三極管導(dǎo)通，延時電路的輸出開啟電壓信號被短路，并致使開關(guān)電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)將供電電路斷開。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型電原理框圖；圖3為本實用新型電路圖；圖4為印制電路板。
現(xiàn)結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型作出詳細(xì)說明。
整流電路Ⅰ由整流二極管VD1～4接成橋式整流電路，反峰電壓保護(hù)二極管VD5反向并聯(lián)在橋式整流電路輸出端，負(fù)載串接在整流電路Ⅰ的交流輸入回路中。穩(wěn)壓電路Ⅱ中，電阻R1、R2串接在晶體三極管VT1的集電極、基極之間，VT1集電極連接整流電路Ⅰ輸出端正極，穩(wěn)壓二極管VD6負(fù)極連接R1、R2連接點(diǎn)，濾波電容器C1正極、保護(hù)二極管VD7負(fù)極連接VT1發(fā)射極，VD6正極、C1負(fù)極、VD7正極并接。開關(guān)電路Ⅲ由以晶體三極管VT2、VT3為核心的雙穩(wěn)態(tài)電路組成，其中VT2、VT3集電極與VT3、VT2基極之間分別連接電阻R4、R7，VT2、VT3發(fā)射極連接VD7正極，開、關(guān)指示發(fā)光二極管VD8、VD9正極連接VT1發(fā)射極，其負(fù)極分別串接電阻R3、R8后連接VT2、VT3集電極，VT2、VT3基極分別連接電阻R6、R5一端，R6、R5另一端分別連接開啟觸片ON、斷開觸片OFF。延時電路Ⅳ中，晶體二極管VD10正極連接VT3集電極，VD10負(fù)極連接電容器C2正極、電阻R9一端，R9另一端連接晶體三極管VT4基極，VT4集電極串接電阻R10后連接VT1發(fā)射極，VT4發(fā)射極、C2負(fù)極連接VT3發(fā)射極。短路保護(hù)電路V的啟開、鑒別、控制部分分別包括電容器C3、電阻R14、R15、R16、可控硅VS1，電阻R17、R18、電容器C4、穩(wěn)壓二極管VD12，晶體三極管VT6、電阻R19、R20、晶體二極管VD13，其中，C3正極連接VD10正極，C3負(fù)極串接R14、R15，R14、R15連接點(diǎn)連接VS1控制極，VS1陽極串接R16，R16另一端、R17一端連接VD5負(fù)極，R17另一端連接VD12負(fù)極、C4正極，VD12正極連接VT6基極，VS1陰極、C4負(fù)極、VT6發(fā)射極并接VD7正極，R18并接在C4兩端，R19并接在VT6基極、發(fā)射極之間，R20一端連接VT6集電極。晶體二極管VD12負(fù)、正極分別連接VT6基極、VT4集電極。調(diào)光調(diào)速電路Ⅵ中，電阻R21一端連接VT6集電極，R21另一端并接電阻R22電容器、C5一端、可控硅VS2控制極，R22另一端串接電位器Rp、電阻R23后，R23、C5另一端、VS2陰極連接VT6發(fā)射極，VS2陽極、R20另一端并接VD5負(fù)極。超負(fù)載保護(hù)電路Ⅶ中，電阻R11、R12一端連接VD6正極，R12另一端連接穩(wěn)壓二極管VD11負(fù)極，晶體三極管VT5基極連接VD11正極與電阻R13的連接點(diǎn)，VT5集電極連接VD10負(fù)極，R11、R13另一端、VT5發(fā)射極連接VD5正極。各電子元件按圖4、圖1所示焊接好后，將印制電路板固定在后蓋盒內(nèi)，再將面板固定在后蓋盒上，根據(jù)需要可制作成墻面、墻內(nèi)暗開關(guān)等形式。使用時，將所要控制的負(fù)載RF串接在整流電路Ⅰ的交流輸入回路中。
正常情況下，接上電源，延時電路Ⅳ中的C2被充電，由于開關(guān)電路Ⅲ中的VT3集電極電壓不能突變而處于低電位，無開啟信號輸出，指示燈VD9亮。當(dāng)人體觸摸開啟觸片ON時，開關(guān)電路Ⅲ中的VT2基極獲得開啟信號而導(dǎo)通，雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，VT2集電極為低電位，指示燈VD8亮，VT3集電極變?yōu)楦唠娢唬謩e向延時電路Ⅳ、短路保護(hù)電路V輸出開啟信號電壓，VT4飽和導(dǎo)通，使VT6失去一路開啟控制電流，C3充電，經(jīng)R14、R15分壓提供VS1的觸發(fā)電流，VS1導(dǎo)通，致使R17、R18兩端電壓下降，VD12、VT6截止，經(jīng)R20、R21提供VS2觸發(fā)電流，VS2導(dǎo)通，開關(guān)開啟。當(dāng)人體觸摸斷開觸片OFF時，VT3基極獲得關(guān)閉信號而導(dǎo)通，雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)，VT2集電極為高電位，VT3集電極變?yōu)榈碗娢?，無開啟信號輸出，但此時C2放電，放電電流經(jīng)R9，VT4基極、發(fā)射極構(gòu)成回路，使開關(guān)維持原開啟狀態(tài)而達(dá)到延時關(guān)閉目的，當(dāng)C2放電完畢，VT4截止，其集電極處于高電位，使VD13、VT6導(dǎo)通，VS2失去觸發(fā)電流而截止，開關(guān)關(guān)閉。整流電路Ⅰ輸出端電壓上升，VD12導(dǎo)通，開關(guān)處于保護(hù)關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)負(fù)載RF短路時，觸摸開啟觸片ON后，開關(guān)電路Ⅲ輸出開啟信號，VT4導(dǎo)通，VD13截止，VS1導(dǎo)通，由于負(fù)載短路，整流電路Ⅰ輸出電壓，即R17、R18兩端電壓不會下降，VD12、VT6保持原導(dǎo)通狀態(tài)，VS2截止，開關(guān)不能開啟。
當(dāng)超負(fù)載時，超負(fù)載保護(hù)電路Ⅶ中R11的壓降隨負(fù)載RF功率增大而上升，當(dāng)上升到VD11的導(dǎo)通電壓時，VD11、VT5導(dǎo)通，開啟信號被短路，VT4截止，VT6導(dǎo)通，VS2截止，VT3集電極轉(zhuǎn)為低電位，雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，開關(guān)處于保護(hù)關(guān)閉狀態(tài)。
需要調(diào)光調(diào)速時，只要調(diào)整RP的阻值，改變C5的充放電時間，即通過改變VS2的導(dǎo)通角而實現(xiàn)，并具有足夠的功率補(bǔ)償作用。
本實用新型由于采用以上設(shè)計，無機(jī)械觸點(diǎn)，工作可靠，使用壽命長，保護(hù)電路靈敏度高，具有延時、調(diào)光調(diào)速、超負(fù)載保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)等多種功能，可省去供電線路中的保險裝置，直接接入家用電器的供電回路中即可安全控制其開、關(guān)，也可用于單相電機(jī)的調(diào)速控制。或?qū)S2改用雙向可控硅、R11短接，取消R12，改用一只升壓變壓器，其次級兩端并接功率調(diào)整電位器，電位器中心抽頭串接整流二極管，整流二極管負(fù)極連接VD11負(fù)極，變壓器次級的一端連接VD5正極，變壓器初級與雙向可控硅的串聯(lián)支路并接在整流電路交流輸入端，則可對單相大功率電機(jī)進(jìn)行調(diào)速保護(hù)控制。
權(quán)利要求1.一種多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)，包括面板和后蓋盒，其特征是它的工作電路由整流電路(Ⅰ)、穩(wěn)壓電路(Ⅱ)、開關(guān)電路(Ⅲ)、延時電路(Ⅳ)、短路保護(hù)電路(Ⅴ)、調(diào)光調(diào)速電路(Ⅵ)、超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)組成，整流電路(Ⅰ)的輸出電壓分別直接向短路保護(hù)電路(Ⅴ)的啟開、鑒別部分，調(diào)光調(diào)速電路(Ⅵ)、超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)和經(jīng)穩(wěn)壓電路(Ⅱ)穩(wěn)壓后向開關(guān)電路(Ⅲ)、短路保護(hù)電路(Ⅴ)的控制部分提供直流工作電源，平時，開關(guān)電路(Ⅲ)輸出端為低電位，無信號輸出，延時電路(Ⅳ)、調(diào)光調(diào)速電路(Ⅵ)不工作，負(fù)載供電回路不導(dǎo)通，當(dāng)人體觸摸開啟觸片時，開關(guān)電路(Ⅲ)中的雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，輸出開啟電壓信號至短路保護(hù)電路(Ⅴ)的啟開部分和延時電路(Ⅳ)，經(jīng)延時的開啟電壓信號輸出至短路保護(hù)電路(Ⅴ)的控制部分和超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)，啟開部分在開啟電壓信號控制下，其中的可控硅導(dǎo)通，導(dǎo)致整流電路(Ⅰ)輸出電壓降低，輸出啟開電壓經(jīng)鑒別部分鑒別后輸出至控制部分，控制部分在兩個開啟電壓信號控制下，輸出觸發(fā)信號觸發(fā)調(diào)光調(diào)速電路(Ⅵ)中的可控硅導(dǎo)通，負(fù)載供電回路導(dǎo)通，負(fù)載工作，當(dāng)人體觸摸斷開觸片時，開關(guān)電路(Ⅲ)中的雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)，輸出端變?yōu)榈碗娢?，無信號輸出，負(fù)載供電回路被斷開，當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路時，整流電路(Ⅰ)輸出端電壓升高，致使短路保護(hù)電路(Ⅴ)中的鑒別部分輸出端電位升高，控制部分的晶體三極管導(dǎo)通，無觸發(fā)信號輸出，負(fù)載供電回路不能導(dǎo)通，當(dāng)超負(fù)載時，負(fù)載供電電路的電流增大，串接在回路中的超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)的保護(hù)電阻壓降升高，高于超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)中的穩(wěn)壓二極管的導(dǎo)通電壓時，超負(fù)載保護(hù)電路(Ⅶ)中的保護(hù)晶體三極管導(dǎo)通，延時電路(Ⅳ)的輸出開啟電壓信號被短路，并致使開關(guān)電路(Ⅲ)中的雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)將供電電路斷開，各電子元件焊接好后，固定在后蓋盒內(nèi)和面板上。
專利摘要一種多功能電子保護(hù)觸摸開關(guān)，其特征是它的工作電路由整流電路、穩(wěn)壓電路、開關(guān)電路、延時電路、短路保護(hù)電路、調(diào)光調(diào)速電路、超負(fù)載保護(hù)電路組成。使用時，將所要控制的負(fù)載串接在整流電路的交流輸入回路中，無機(jī)械觸點(diǎn)，工作可靠、使用壽命長，靈敏度高，具有延時、調(diào)光調(diào)速、超負(fù)載保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)等多種功能，可省去供電線路中的保險裝置，也可用于單相電機(jī)的調(diào)速控制，經(jīng)濟(jì)實用。
文檔編號H03K17/94GK2209410SQ9423738
公開日1995年10月4日 申請日期1994年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月17日
發(fā)明者王宏 申請人:王宏