專利名稱：按鍵開關(guān)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種按鍵開關(guān)控制裝置，特別是指一種可調(diào)整及記憶負(fù)載功率輸出的按鍵開關(guān)控制裝置。
科學(xué)昌明，簡易實(shí)用電器用品已是現(xiàn)代人生活不可分離的一部分，而開關(guān)則是用來將電源電氣連接于各種電器用品，而在諸多種類的開關(guān)中，壁上開關(guān)與我們的日常生活關(guān)系最為密切。
傳統(tǒng)的壁上開關(guān)大體可分為下列幾種(1)觸摸式開關(guān)此種開關(guān)系為循環(huán)式分段控制，在使用上易受靜電及開關(guān)接點(diǎn)式火花影響，及電感性負(fù)載作動而產(chǎn)生誤差，而其觸摸原理系由耦合電容提供，較不適合做為開關(guān)使用；(2)接觸式開關(guān)此種開關(guān)系直接與交流電源連接，且只能提供開(ON)與關(guān)(OFF)的功能，在使用上礙于其功能限制而不能作變化使用，且由于直接與交流電源連接，在開啟或關(guān)閉該開關(guān)時，很容易產(chǎn)生火花，使得接點(diǎn)過熱熔化，且在使用上還發(fā)現(xiàn)有防潮性及接觸性均不甚理想的缺點(diǎn)；(3)接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式調(diào)光開關(guān)此種開關(guān)較前述的單純接點(diǎn)式開關(guān)多一項(xiàng)調(diào)光的功能，在使用上必須先將開關(guān)轉(zhuǎn)至ON的位置，而后旋轉(zhuǎn)開關(guān)，使亮度由暗至最亮，而關(guān)閉開關(guān)時，亦先將亮度由最亮調(diào)至最暗，再將開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF位置，此種開關(guān)在使用上亦有前述接點(diǎn)式開關(guān)易產(chǎn)生火花、易受潮等缺點(diǎn)，而調(diào)整亮度功能亦嫌煩瑣(每次使用者必須先由暗至亮)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有調(diào)整及記憶負(fù)載功率輸出的按鍵開關(guān)控制裝置，使用單一按鍵式機(jī)械開關(guān)達(dá)到使用上更為便利的功效，以及避免開啟或關(guān)閉開關(guān)時產(chǎn)生火花，而導(dǎo)致?lián)p毀開關(guān)控制裝置，及產(chǎn)生特殊環(huán)境的防爆發(fā)生原因。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種按鍵開關(guān)控制裝置，其中，該控制電路系接收至按鍵開關(guān)的脈沖信號，用以控制與交流電源連接的負(fù)載及閘路控制器的導(dǎo)通狀態(tài)，其特點(diǎn)是一基準(zhǔn)振蕩器，系提供時鐘信號輸出；一時脈計(jì)時器，接收上述基準(zhǔn)振蕩器所輸出的時鐘信號，且當(dāng)接收上述按鍵開關(guān)的脈沖信號輸入后，即響應(yīng)產(chǎn)生一單穩(wěn)態(tài)脈沖信號；一周期比較器，接收上述基準(zhǔn)振蕩器所輸出的時鐘信號，及當(dāng)接收到上述基準(zhǔn)振蕩器之時鐘信號即響應(yīng)輸出一定時間長度的周期波；一功率調(diào)變辨示器，系接收辨示上述時脈計(jì)時器所輸出的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，與上述周期比較器輸出的周期波，當(dāng)該時脈計(jì)時器輸出第一個單穩(wěn)態(tài)脈沖信號時，該周期比較器會同時輸出一定時間長度的周期波，此時功率調(diào)變辨示器即輸出一高電平辨示信號，而后當(dāng)在該周期波一個周期內(nèi)同時接收到由該時脈計(jì)時器所輸出的兩個以上的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號時，該功率調(diào)變辨示器即輸出一低電平辨示信號；一輸出驅(qū)動器，系接收上述時脈計(jì)時器所送出的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，及在接收到上述功率調(diào)變辨示器的高電平辨示信號時，即響應(yīng)輸出一高電平輸出信號，而在接收到上述功率調(diào)變辨示器的低電平辨示信號時，即響應(yīng)輸出一低電平控制信號。這樣，當(dāng)按下該按鍵開關(guān)時，該負(fù)載即與交流電源達(dá)到導(dǎo)通狀態(tài)，在同一周期波內(nèi)接收按下兩次以上的按鍵開關(guān)信號，則負(fù)載與交流電源成斷路狀態(tài)。
如上述，概括地說，本實(shí)用新型的按鍵開關(guān)控制裝置，用以控制與交流電源連接的負(fù)載及閘路控制器的導(dǎo)通狀態(tài)，系包括一控制電路和與其控制輸入端相連接的按鍵開關(guān)，其特點(diǎn)是該控制電路中主要有一基準(zhǔn)振蕩器，其時鐘信號輸出端分別與一時脈計(jì)時器和一周期比較器的時鐘信號的輸入端相連接；該周期比較器的周期波輸出端分別該時脈計(jì)時器和一功率調(diào)變辨示器的周期波輸入端相連接；該按鍵開關(guān)的輸出端分別連接該時脈計(jì)時器和該功率調(diào)變辨示器的控制脈沖信號輸入端；該時脈計(jì)時器的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號輸出端分別與該功率調(diào)變辨示器和一輸出驅(qū)動器的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號輸入端相連接；該功率調(diào)變辨示器的輸出端與該輸出驅(qū)動器的電平辨示信號輸入端相連接；該輸出驅(qū)動器的輸出端與該閘路控制器的控制端以電路相聯(lián)結(jié)。
進(jìn)一步，本實(shí)用新型中，該時脈計(jì)時器系內(nèi)含有設(shè)定線，當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“11”時，則按下該按鍵開關(guān)，該負(fù)載即與交流電源達(dá)到導(dǎo)通狀態(tài)，在同一周期波內(nèi)按鍵開關(guān)按下兩次以上，則負(fù)載與交流電源成斷路狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“10”時，則按下該按鍵開關(guān)，該負(fù)載即與交流電源成斷路狀態(tài)，在同一周期波內(nèi)按鍵開關(guān)按下兩次以上，則負(fù)載與交流電源成導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“01”時，當(dāng)首次按該按鍵開關(guān)，該負(fù)載即與交流電源成導(dǎo)通狀態(tài)，再按一次成斷路狀態(tài)，或當(dāng)首次按該按鍵開關(guān)，該負(fù)載即與交流電源成斷路狀態(tài)，再按一次成導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“00”時，該按鍵開關(guān)由使用者自定導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)；該控制電路系經(jīng)由一觸發(fā)電路與該閘路控制器相聯(lián)結(jié)，該觸發(fā)電路的觸發(fā)元件主要為晶體管或電容或二端交流開關(guān)(DIAC)來觸發(fā)，使閘路控制器導(dǎo)通，而閘路控制器系為三端雙向可控硅開關(guān)元件(TRIAC)；該功率調(diào)變辨示器，接收辨示上述時脈計(jì)時器所輸出的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，與上述周期比較器輸出的周期波，當(dāng)該單穩(wěn)態(tài)脈沖信號的時間長度大于該周期波的時間長度，則該功率調(diào)變辨示器輸出一脈波調(diào)變使能信號。最后，該輸出驅(qū)動器，系接收上述時脈計(jì)時器所送出的時鐘信號，及在接收到上述功率調(diào)變辨示器的脈波調(diào)變使能信號時，即響應(yīng)輸出一功率調(diào)變脈沖信號改變負(fù)載的功率輸出，并記憶該功率調(diào)變脈沖信號。
本實(shí)用新型的進(jìn)步效果將結(jié)合實(shí)施例予以表述。
有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的、特征所采用的技術(shù)手段及其功效，現(xiàn)例舉較佳實(shí)施例并配合
如下圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的波形圖。
圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的方塊圖。
圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的電路原理圖。
首先請參考圖2及圖3所示，本實(shí)用新型的按鍵開關(guān)控制裝置，主要系控制電路30與一按鍵開關(guān)20成電路連接，及用來控制與交流電源串聯(lián)的閘路控制器40及負(fù)載10，而本實(shí)用新型其特點(diǎn)是一基準(zhǔn)振蕩器31、一時脈計(jì)時器32、一周期比較器33、一功率調(diào)變辨示器34、一輸出驅(qū)動器35；其中該按鍵開關(guān)20，當(dāng)觸壓一次即會輸出一脈沖信號，而持續(xù)觸壓該按鍵開關(guān)20，即會相對輸出與觸壓時間相當(dāng)時間長度的方波。
該基準(zhǔn)振蕩器31，系用來提供本實(shí)用新型內(nèi)部所需的時鐘信號。
該時脈計(jì)時器32，接收上述基準(zhǔn)振蕩器31所輸出的時鐘信號，且當(dāng)接收上述按鍵開關(guān)20的脈沖信號輸入后，即響應(yīng)產(chǎn)生一單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，而當(dāng)該按鍵開關(guān)20連續(xù)觸壓輸出連續(xù)脈沖信號，即響應(yīng)產(chǎn)生兩個以上單穩(wěn)態(tài)脈沖信號。
該周期比較器33，接收上述基準(zhǔn)振蕩器31所輸出之時鐘信號，及在接收到上述基準(zhǔn)振蕩器31即響應(yīng)輸出一定時間長度的周期方波，而該周期方波可事先預(yù)設(shè)時間長度，例如可以預(yù)設(shè)為2秒鐘。
該功率調(diào)變辨示器34，系接收辨示上述時脈計(jì)時器32輸出的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，與上述周期比較器33輸出的周期波，若該時脈計(jì)時器32輸出第一個單穩(wěn)態(tài)脈沖信號時，該周期比較器33會同時輸出一定時間長度的周期波，此時功率調(diào)變辨示器34即輸出一高電平辨示信號，而后當(dāng)在該周期波的一個周期內(nèi)同時接收到由該時脈計(jì)時器32所輸出的兩個以上的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號時，該功率調(diào)變辨示器34即輸出一低電平辨示信號，另，當(dāng)該按鍵開關(guān)20送出的方波時間長度大于周期比較器33的周期方波時，該功率調(diào)變辨示器34則輸出一脈波調(diào)變使能信號；
該輸出驅(qū)動器35，系接收上述時脈計(jì)時器32所輸出的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，及接收上述功率調(diào)變辨示器34的高電平辨示信號時，即響應(yīng)輸出一高電平輸出信號，而在接收到上述功率調(diào)變辨示器34的低電平辨示信號時，即響應(yīng)輸出一低電平控制信號，另，當(dāng)該輸出驅(qū)動器35接到上述功率調(diào)變辨示器34的脈波調(diào)變使能信號時則會輸出一功率調(diào)變脈沖信號。
本實(shí)用新型在實(shí)施時系以-ASIC來實(shí)現(xiàn)，而調(diào)整電路1及整流濾波電路2，系用來將交流電壓源轉(zhuǎn)換成一穩(wěn)定直流電壓源，提供至控制電路30，而低通電路3則用來提供電源頻率輸入，振蕩電路4則為內(nèi)部振蕩源，觸發(fā)電路5則做為該輸出驅(qū)動器35的輸出觸發(fā)，電感L1系用來做為閘路控制器40的保護(hù)，發(fā)光電路41則做為按鍵開關(guān)20調(diào)光的指示；藉由上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型在實(shí)施時請配合圖1所示，其中，該負(fù)載10系為一發(fā)光元件，當(dāng)首次按下該按鍵開關(guān)20時(即在t0時)，該按鍵開關(guān)20即產(chǎn)生一脈沖輸入至?xí)r脈計(jì)時器32，使該時脈計(jì)時器32產(chǎn)生一單穩(wěn)態(tài)脈沖信號，且同時觸發(fā)使該周期比較器33產(chǎn)生一周期方波(正邊緣觸發(fā))，在本實(shí)施例中，此周期方波的長度為2秒鐘(即t0至t1)，此時該負(fù)載10的輸出狀態(tài)為打開(ON)；而當(dāng)?shù)诙伟聪略摪存I開關(guān)20(即t2)，使在同一時間周期方波內(nèi)(即t2至t3)產(chǎn)生兩個以上的脈沖輸入，此時該負(fù)載10的輸出狀態(tài)為關(guān)閉(OFF)；再者，當(dāng)按下該按鍵開關(guān)20并不予放開，使按鍵開關(guān)20所提供的脈沖信號輸入時間(即t4至t6)超過預(yù)設(shè)周期方波的時間長度(即t4至t5)，此時該負(fù)載10即會處于打開狀態(tài)，且在t5至t6的時間內(nèi)該負(fù)載10則位于調(diào)光狀態(tài)，此時該輸出驅(qū)動器35則會輸出一功率調(diào)變脈沖信號，此功率調(diào)變脈沖信號系由該輸出驅(qū)動器35內(nèi)部的計(jì)數(shù)器(圖中未示)來控制該負(fù)載10的功率輸出；該計(jì)數(shù)器在本實(shí)施例中系為128階調(diào)光計(jì)數(shù)器，亦即控制發(fā)光元件的亮度，而當(dāng)該按鍵開關(guān)20被放開時，該功率調(diào)變脈沖信號即被該計(jì)數(shù)器所記憶，使得下次操作在打開該負(fù)載10時即可產(chǎn)生相同的亮度；上述負(fù)載10的調(diào)光狀態(tài)，當(dāng)按下該按鍵開關(guān)20輸出脈沖信號至發(fā)光電路41，該發(fā)光電路41的發(fā)光二極管即隨該按鍵開關(guān)20而動作，當(dāng)按鍵開關(guān)20斷路時，該發(fā)光電路41的發(fā)光二極管即亮，當(dāng)按下該按鍵開關(guān)20并不予放開，該發(fā)光電路41的發(fā)光二極管則由最亮漸至最暗，反之，則由最暗漸至最亮，當(dāng)按鍵開關(guān)20通路時，該發(fā)光電路41的發(fā)光二極管即暗。
同時，本實(shí)用新型的按鍵開關(guān)控制裝置可由于ASIC的應(yīng)用功能的改變，而改變其中ON與OFF的操作定義，如上述時脈計(jì)時器32系內(nèi)含有編碼(設(shè)定線)，當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“11”時，則按下該按鍵開關(guān)20，該負(fù)載10即與交流電源達(dá)到導(dǎo)通狀態(tài)，在同一周期波內(nèi)，按下兩次以上按鍵開關(guān)20，則負(fù)載10與交流電源成斷路狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“10”時，則按下該按鍵開關(guān)20，該負(fù)載10即與交流電源成斷路狀態(tài)，在同一周期波內(nèi)按下兩次以上按鍵開關(guān)20，則負(fù)載10與交流電源成導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“01”時，當(dāng)首次按該按鍵開關(guān)20，該負(fù)載10即與交流電源成導(dǎo)通狀態(tài)，再按一次成斷路狀態(tài)，或當(dāng)首次按該按鍵開關(guān)20，該負(fù)載10即與交流電源成斷路狀態(tài)，再按一次成導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定線訊號輸出“00”時，該按鍵開關(guān)20由使用者自定導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)。
由上述編碼(設(shè)定線訊號)輸出方法如下表
綜上所述，我們可概括說明本實(shí)用新型的電路原理圖的連接關(guān)系及所用的集成電路GL321828-WS的功能。
負(fù)載10與閘路調(diào)制器40相串聯(lián)，它們兩端連接交流電源AC而構(gòu)成調(diào)變回路，用來作為控制電路30的集成電路GL321828-WS的輸出端OUT經(jīng)觸發(fā)電路5而與該閘路調(diào)制器40的控制極相連接，從而實(shí)施對上述調(diào)變回路的開關(guān)控制；該集成電路GL321828-WS的OSMO端和OSMI端與振蕩電路4連接而提供其內(nèi)部振蕩源；而其ENDM端連接按鍵開關(guān)20，以輸入設(shè)定線訊號，并自該負(fù)載10與閘路控制器40的串接點(diǎn)，分別1、連接發(fā)光電路41(作為按鍵開關(guān)20調(diào)光的指示)；2、經(jīng)低通電路3，而連接GL321828-WS的LF端，以輸入電源的頻率；3、經(jīng)依次連接的調(diào)整電路1、整流濾波電路2而連接GL321828-WS的VDD端以提供電流電源；另又自該調(diào)整電路1連接該觸發(fā)電路5的電源端。
而本實(shí)用新型亦可用來做為調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、即開、閉的控制，其動作原理與前述者相同，在此不另予贅述。
本實(shí)用新型較習(xí)知的壁上開關(guān)具有下列的進(jìn)步效果一.具有記乙調(diào)變功率輸出功效，可以調(diào)變使用的負(fù)載的功率表現(xiàn)(例如燈泡的亮度或者風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速)，并且將調(diào)變后的功率表現(xiàn)予以記憶，在下一次操作時，即可輸出前一次記憶的功率表現(xiàn)，省去使用者調(diào)變步驟的煩瑣；二.以直流電源處理，不生火花，使用上較為安全。
權(quán)利要求1.一種按鍵開關(guān)控制裝置，用以控制與交流電源連接的負(fù)載(10)及閘路控制器(40)的導(dǎo)通狀態(tài)，系包括一控制電路(30)和與其控制輸入端相連接的按鍵開關(guān)(20)，其特征在于該控制電路(30)中主要有一基準(zhǔn)振蕩器(31)，其時鐘信號輸出端分別與一時脈計(jì)時器(32)和一周期比較器(33)的時鐘信號的輸入端相連接；該周期比較器(33)的周期波輸出端分別該時脈計(jì)時器(32)和一功率調(diào)變辨示器(34)的周期波輸入端相連接；該按鍵開關(guān)(20)的輸出端分別連接該時脈計(jì)時器(32)和該功率調(diào)變辨示器(34)的控制脈沖信號輸入端；該時脈計(jì)時器(32)的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號輸出端分別與該功率調(diào)變辨示器(34)和一輸出驅(qū)動器(35)的單穩(wěn)態(tài)脈沖信號輸入端相連接；該功率調(diào)變辨示器(34)的輸出端與該輸出驅(qū)動器(35)的電平辨示信號輸入端相連接；該輸出驅(qū)動器(35)的輸出端與該閘路控制器(40)的控制端以電路相聯(lián)結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵開關(guān)控制裝置，其特征在于，該時脈計(jì)時器(32)系內(nèi)含有設(shè)定線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵開關(guān)控制裝置，其特征在于，該控制電路(30)系經(jīng)由一觸發(fā)電路(5)與該閘路控制器(40)相聯(lián)結(jié)，該觸發(fā)電路(5)的觸發(fā)元件主要為晶體管或電容或二端交流開關(guān)構(gòu)成，而該閘路控制器(40)主要系為三端雙向可控硅開關(guān)元件構(gòu)成。
專利摘要一種按鍵開關(guān)控制裝置,其中,該控制電路包含有:一基準(zhǔn)振蕩器、一時脈計(jì)時器、一周期比較器、一功率調(diào)變辨示器、及一輸出驅(qū)動器,系接收至按鍵開關(guān)的脈沖信號,用以控制與交流電源連接的負(fù)載及閘路控制器的導(dǎo)通狀態(tài)。
文檔編號H03K17/72GK2385475SQ9822350
公開日2000年6月28日 申請日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者陳文彬 申請人:陳文彬