專利名稱：模糊控制智能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型模糊控制智能開關(guān)屬于電開關(guān)裝置。
現(xiàn)有的自動(dòng)節(jié)能開關(guān)，一般是使用多個(gè)集成電路和其它器件來實(shí)現(xiàn)的，如中國(guó)專利CN8703806U所述的《聲光雙空控延時(shí)節(jié)能照明開關(guān)》，這種開關(guān)采用了一個(gè)大規(guī)模CMOS聲控集成電路塊，一個(gè)二輸入端四與非門和一個(gè)二輸入端三異或門和兩個(gè)三極管及其它器件，使得電路復(fù)雜，成本較高。此外，這種開關(guān)的光控部分沒有反饋控制回路，因而只適用于延時(shí)照明，不能用于長(zhǎng)期的照明控制用，使其應(yīng)用范圍受到了限制。
本實(shí)用新型的目的是提供幾種(同類產(chǎn)品)與現(xiàn)有技術(shù)相比電路更為簡(jiǎn)單，成本更低，功能更強(qiáng)的聲光雙控、軟啟動(dòng)、零電壓時(shí)關(guān)斷用電設(shè)備的交流電源，使其既可用于延時(shí)亦可用于長(zhǎng)時(shí)間斷開或閉合控制的采用模糊控制理論的新型智能開關(guān)，并且具有安裝方便和高的性價(jià)比。
本實(shí)用新型模糊控制智能開關(guān)，包括負(fù)載DZ，聲波檢測(cè)放大電路1、光電轉(zhuǎn)換電路2、延時(shí)電路3，可控硅觸發(fā)電路4、電源電路5、可控硅6。外部聲音信號(hào)經(jīng)聲波檢測(cè)放大電路1完成聲音到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換后，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路2的處理，再傳遞到延時(shí)電路3，可控硅觸發(fā)電路4，來控制可控硅6的控制極G，光電轉(zhuǎn)換電路2或串聯(lián)在該開關(guān)的電子電路間，或光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出線路與該開關(guān)部分單元電路的輸出線路相連。這里電源電路5是提供該開關(guān)所需的電源、聲波檢測(cè)放大電路1是利用傳聲器檢測(cè)外部的聲音信號(hào)，并由該電路轉(zhuǎn)換放大為電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換電路2是利用光電轉(zhuǎn)換器件檢測(cè)環(huán)境的光亮度情況和控制開關(guān)所處的工作狀態(tài)。當(dāng)光強(qiáng)時(shí)，禁止將聲音信號(hào)所轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)順利地傳遞到可控硅6的控制極上，使得可控硅6的控制極不能得到合適的觸發(fā)信號(hào)；當(dāng)光弱時(shí)，允許將聲音信號(hào)所轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)傳遞到可控硅6的控制端上，使得可控硅6的控制端上能得到合適的觸發(fā)信號(hào)，并自動(dòng)地使得在電源接通后，延時(shí)電路3能接受到聲波檢測(cè)放大電路1所傳遞過來的信號(hào)。延時(shí)電路3根據(jù)前面的電路所傳遞過來的電信號(hào)情況，使得延時(shí)電容C被充電或放電或保持不變，當(dāng)聲波檢測(cè)放大電路1沒有電信號(hào)傳遞過來時(shí)，延時(shí)電路3的輸出不能使可控硅6的控制極得到合適的觸發(fā)電平，當(dāng)聲波檢測(cè)放大電路1的電信號(hào)被傳遞過來時(shí)，延時(shí)電路3的輸出使可控硅6的控制端能被觸發(fā)或能得到合適的觸發(fā)信號(hào)，使延時(shí)電路3處于延時(shí)狀態(tài)，在延時(shí)狀態(tài)期間若繼續(xù)有聲波信號(hào)輸入，延時(shí)電路3的延時(shí)時(shí)間將加長(zhǎng)。在延時(shí)電路3的后面還設(shè)計(jì)了可控硅觸發(fā)電路4，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換電路2允許前面電路的信號(hào)傳遞到可控硅的控制端，在延時(shí)電路3處于延時(shí)控制期間，開始時(shí)，由于可控硅觸發(fā)電路4的作用，使得可控硅6的控制極上的電壓和電流總是緩慢上升的，可控硅不能立即被觸發(fā)，用電設(shè)備不能接通電源，當(dāng)經(jīng)過一端很短的延時(shí)后，可控硅6的控制極上能得到合適的觸發(fā)信號(hào)，用電設(shè)備電源被接通。當(dāng)延時(shí)電路3到達(dá)其延時(shí)時(shí)間終了時(shí)，可控硅的控制極上不能得到合適的觸發(fā)信號(hào)，在交流電壓過零時(shí)，可控硅截止，用電設(shè)備的電源被關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)了零壓關(guān)斷的目的。
本實(shí)用新型模糊控制智能開關(guān)，由于采用了帶反饋控制回路的光電轉(zhuǎn)換電路2，從而能自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光斷電、無光聲控，在電源被接通后，取自延時(shí)回路3輸出的反饋信號(hào)，將光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出電平鉗位在光線較暗的狀態(tài)，使得外部有聲音輸入時(shí)，延時(shí)電路3的延時(shí)時(shí)間加長(zhǎng)，用電設(shè)備電源能長(zhǎng)時(shí)間接通，延時(shí)電路3保證了該開關(guān)既能用于延時(shí)控制又能用于需長(zhǎng)時(shí)間控制而又只能間斷地發(fā)出聲音的場(chǎng)合，可控硅觸發(fā)電路4消除了一般開關(guān)在啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的電打火干擾及部分電器在接通電源瞬間的驟增電流的現(xiàn)象，使用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)和在交流零壓時(shí)關(guān)斷電源，延長(zhǎng)了用電設(shè)備的壽命，并具有停電關(guān)燈的功能。這種模糊控制智能開關(guān)，除了控制利用可控硅和敏感器件外，由于僅需使用三極管或普通的CMOS集成電路和只需二極管、電阻、電容器件，電路及其簡(jiǎn)單，成本很低，因而很便于普及和推廣。
本實(shí)用新型的解決方案，可進(jìn)一步用以下附圖進(jìn)行說明。


圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖。
圖2、圖4、圖6是雙線進(jìn)出開關(guān)的具體實(shí)施例。
圖3、圖5是單線進(jìn)出開關(guān)的具體實(shí)施例。
這里首先對(duì)圖1所示的原理方框圖進(jìn)行說明。
在圖1中，電源電路5用于提供開關(guān)的直流電源和脈動(dòng)電源，光電轉(zhuǎn)換電路2根據(jù)具體的電路可以串聯(lián)在開關(guān)電路的部分單元電路間，禁止或傳輸由聲波信號(hào)所引起的電信號(hào)，或者是光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出與開關(guān)電路中的部分單元電路的輸出線路相連，從而影響所傳輸?shù)挠陕暡ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)的電平。聲波檢測(cè)電路1、延時(shí)電路3、可控硅觸發(fā)電路4和可控硅6的控制極G相串聯(lián)，延時(shí)電路3用于實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，可控硅觸發(fā)電路4主要是使可控硅6實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和在交流零壓時(shí)斷開。
為了進(jìn)一步的說明該開關(guān)的實(shí)施方案，下面我們?cè)俳Y(jié)合圖5具體的實(shí)施例進(jìn)行較詳細(xì)的說明，對(duì)其它的實(shí)施例進(jìn)行說明。
在圖5所示的模糊控制智能開關(guān)中，負(fù)載DZ和橋式整流電路串聯(lián)在交流電源電路中，電源電路5包括橋式整流二極管D6～D10、電阻R12、電容C5、二極管D11－－D12、穩(wěn)壓二極管D5、D13，當(dāng)可控硅截止時(shí)，橋式整流電路的輸出通過電阻R12、和二極管D11給電容C5充電，提供開關(guān)所需的直流電源，當(dāng)可控硅導(dǎo)通時(shí)，整流電源通過D12、D11給電容C5充電，繼續(xù)提供負(fù)載的交流電源接通時(shí)開關(guān)所需的直流電源，聲波檢測(cè)放大電路1包括電阻R0－－R2，電容C0－－C2，和傳聲器M及反相器F1、F2，傳聲器M檢測(cè)環(huán)境的聲信號(hào)，經(jīng)阻容藕合電路輸入至由F1和F2組成的兩級(jí)放大器進(jìn)行放大后，輸入至光電轉(zhuǎn)換電路2和延時(shí)電路3的輸入端，延時(shí)電路3包括二極管D1、電容C3和反相器F3、F4、F5，電阻R5所組成，F(xiàn)3、F4相并聯(lián)，D1、R5相并聯(lián)，F(xiàn)3的輸出端與D1的陰極相連，其輸入端與C2相連，C3的一端與D1的陽極相連另一端與電源地相連，F(xiàn)5的輸入端連接在D1的陽極上，組成可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，當(dāng)F3的輸入端輸入一正脈沖時(shí)，延時(shí)開關(guān)開始進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)。光電轉(zhuǎn)換電路2，包括電阻R3、R4，光電接收二極管D2和三極管T2。這里電阻R3、R4相串聯(lián)，并連接在電源VS和地之間。光電轉(zhuǎn)換器件D2和三極管T2相串聯(lián)并和R4相并聯(lián)，T2的集電極和D2的一端相連，發(fā)射極和地相連，基極連接在反相器F6的輸出端上，當(dāng)光強(qiáng)時(shí)，D2處于低電阻狀態(tài)，F(xiàn)6輸出為高電平T2導(dǎo)通，R4被短路，聲音信號(hào)不能傳遞，當(dāng)光弱時(shí)，D2處于高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開路，聲波檢測(cè)放大電路1的信號(hào)能傳遞到延時(shí)電路3上，當(dāng)延時(shí)電路3處于延時(shí)狀態(tài)時(shí)，F(xiàn)6輸出為低，T2截止，此時(shí)D2無論處于何種阻態(tài)，對(duì)R4都無影響，于是聲波信號(hào)可繼續(xù)被延時(shí)電路3所接受，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的聲控功能。可控硅觸發(fā)電路4包括電阻R10、R11，三極管T3，電容C14，當(dāng)光強(qiáng)時(shí)，F(xiàn)6輸出為高電平，T3導(dǎo)通，可控硅T1的門極G1不能被觸發(fā)，T1截止，當(dāng)光不強(qiáng)、沒有聲音時(shí)，F(xiàn)6為高電平，T1仍然截止，當(dāng)光不強(qiáng)、有時(shí)斷時(shí)續(xù)的聲音時(shí)，當(dāng)達(dá)到了F3的觸發(fā)電平時(shí)，延時(shí)電路處于延時(shí)狀態(tài)，F(xiàn)6輸出為低，T3截止，T1導(dǎo)通，電源接通。
圖2所示的模糊控制智能開關(guān)與圖5的所示的模糊控制智能開關(guān)的原理相同，其區(qū)別在于光電轉(zhuǎn)換電路2、延時(shí)電路3和電源電路5不同，聲波檢測(cè)放大電路1略有區(qū)別。在聲波檢測(cè)放大電路1中，傳聲器M采用了壓電蜂鳴片，它連接在反相器F1的輸入端和地之間，去掉了電阻R0、電容C0。光電轉(zhuǎn)換電路2包括光敏器件D2、電阻R8、R9，二極管D3、D4，反相器F6，這里D2和電阻R8相串聯(lián)，并連接在電源VS和地之間，電阻R9連接在D2和R8的串聯(lián)接點(diǎn)和反相器F6的輸入端之間，二極管D3的陽極連接在F6的輸入端，陰極連接在反相器F4的輸出端上，二極管D4的陰極連接在F6的輸出端，陽極連接在二極管D1的陽極上，當(dāng)光強(qiáng)時(shí)，D2電壓降較小，反相器F6的輸入端為高電平，F(xiàn)6的輸出端為低電平，光弱時(shí)，D2壓降較大，F(xiàn)6的輸入端為低電平，F(xiàn)6的輸出端為高電平。此時(shí)，若有聲音輸入，聲音信號(hào)能傳遞到延時(shí)電路3中去，當(dāng)可控硅SCR導(dǎo)通后，燈亮，D3正向?qū)ǎ聪嗥鱂6的輸入級(jí)被控制在低電平狀態(tài)，允許聲音信號(hào)繼續(xù)輸入至延時(shí)電路3中。延時(shí)電路3包括二極管D1、電阻R6、R7，電容C3，反相器F4，F(xiàn)5。這里D1的陽極與D4的陽極相連，D1的陰極通過R6接地，D1、R7、C3相串聯(lián)，F(xiàn)4的輸入端與R7相并聯(lián)并連接在D1的陰極，反相器F4、F5相串聯(lián)，F(xiàn)5的輸出端與C3相連。雙向可控硅6的控制極G1與F4的輸出端相連。電源電路5包括電容C4、C5，二極管12，穩(wěn)壓二極管D5，這里C4和D5相串聯(lián)并連接在交流電源的兩端，二極管D12和C5相串聯(lián)再和D5相并聯(lián)，D12的陽極和D5的陰極連接在一起，負(fù)載DZ和雙向可控硅SCR相串聯(lián)并與C4相并聯(lián)或直接連在交流電源的兩端。電阻R4、R5，電容C2和反相器F3組成了靈敏度調(diào)節(jié)和整形電路，這里R4、C2相串聯(lián)，其串聯(lián)接點(diǎn)與聲波檢測(cè)放大電路1的輸出端電阻或電容及F3的輸入端相連，F(xiàn)3的輸出端通過R5或直接與D1的陽極相連。
圖3所示的模糊控制智能開關(guān)采用了圖2所示的光電轉(zhuǎn)換電路2、延時(shí)電路3和靈敏度調(diào)節(jié)整形電路，采用了圖5所示的聲波檢測(cè)電路1、可控硅觸發(fā)電路4、電源電路5，這里負(fù)載DZ和電源開關(guān)相串聯(lián)，電阻R10的輸入端連接在F4的輸出端上。
圖4所示的模糊控制智能開關(guān)采用了圖5所示的聲波檢測(cè)電路1、光電轉(zhuǎn)換電路及延時(shí)電路3。電源電路5基本上與圖5的電源電路5相同，所不同的是用電阻R12代替了電容C4?？煽毓栌|發(fā)電路4是通過電阻R10連接在F5的輸出端和T1的控制極上。這里負(fù)載DZ和可控硅T1相串聯(lián)，并連接在整流電源的輸出端。
圖6所示的模糊控制智能開關(guān)采用了圖2所示的光電轉(zhuǎn)換電路2、靈敏度調(diào)整和整形電路及延時(shí)電路3，采用了圖5的聲波檢測(cè)放大電路1，其電源電路5和可控硅觸發(fā)電路4與圖4所示的相同。
在上述電路中的三極管或是半導(dǎo)體三極管或是場(chǎng)效應(yīng)三極管或任何其它可以滿足電路功能的其它三極管。
在上述的聲波檢測(cè)放大電路1中，傳聲件或?yàn)閴弘姺澍Q片或?yàn)樵捦不驗(yàn)辂溈孙L(fēng)等。
在上述的光電轉(zhuǎn)換電路2中，光電轉(zhuǎn)換器件D2或是光敏電阻或是光敏二極管或是光敏三極管或是紅外接收二極管或是紅外接受三極管或是光電池。
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，不局限于上述實(shí)施例，其保護(hù)范圍由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求1.模糊控制智能開關(guān)，包括聲波檢測(cè)放大電路1，電源電路5，可控硅6，其特征在于所述的模糊控制智能開關(guān)還包括光電轉(zhuǎn)換電路2，延時(shí)電路3，可控硅觸發(fā)電路4，聲波檢測(cè)放大電路1、延時(shí)電路3、可控硅觸發(fā)電路4與可控硅6的控制極G相串聯(lián)，光電轉(zhuǎn)換電路2或串聯(lián)在該開關(guān)的電子電路間，或光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出線路與該開關(guān)的部分單元電路的輸出線路相連，電源電路5并聯(lián)或串聯(lián)在該開關(guān)電路間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于光電轉(zhuǎn)換電路2包括電阻R8、R9，光電轉(zhuǎn)換器件D2，二極管D3、D4，反相器F6，這里R8和D2相串聯(lián)，并連接在地和直流電源VS之間，R8和D2的串聯(lián)接點(diǎn)與R9相連，R9的另一端與D3的陽極相連，D3的陰極與反相器F4的輸出端相連，F(xiàn)6的輸入端與D3的陽極相連，D4的陰極與F6的輸出端相連，D4的陽極連接在反相器F3的輸出端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于光電轉(zhuǎn)換電路2或者是包括電阻R3、R4，光電轉(zhuǎn)換器件D2，三極管T2，反相器F3或F4或它們相并聯(lián)，其中R3、R4相串聯(lián)并連接在電源VS和地之間，D2的一端和F3的輸入端相連并連接在R3、R4的串聯(lián)接點(diǎn)上，D2的另一端與T2的集電極或發(fā)射極相連，T2的基極接在反相器F6或F5的輸出端上，T2的另一極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于延時(shí)電路3包括電阻R6、R7，二極管D1，電容C3，反相器F4，F(xiàn)5，這里D1的陽極直接連在或通過電阻R5連接在反相器F3的輸出端上，陰極連接在F4的輸入端，R6、R7、C3相串聯(lián)并連接在地和F5的輸入端之間，R6、R7的串聯(lián)接點(diǎn)與F4的輸入端相連，F(xiàn)4的輸出端和F5的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于延時(shí)電路3包括反相器F3、F5，電阻R5，二極管D1，電容C3，這里D1和R5相并聯(lián)，D1的陰極連接在F3的輸出端上，D1的陽極連接在F5的輸入端上，C3連接在F5的輸入端和地之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于可控硅觸發(fā)電路4或是為延時(shí)電路3的輸出端直接或通過電阻連接在可控硅的控制極上，或是包括可控硅的門極G1，電阻R10，三極管T3和反相器F4或F6的輸出端，F(xiàn)4或F6的輸出端直接或通過電阻R10和T3的基極相連，T3的集電極與門極G1相連，并通過R11連接在可控硅的陽極G1上，其發(fā)射極和直流電源的地相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的模糊控制智能開關(guān)，其特征在于光電轉(zhuǎn)換器件D2或是光敏電阻或是光敏二極管或是光敏三極管或是紅外接收二極管或是紅外接受三極管或是光電池。
專利摘要本實(shí)用新型模糊控制智能開關(guān)，包括聲控電路、光控電路、延時(shí)電路、電源電路、可控硅觸發(fā)電路等，并采用模糊控制理論來控制電源的通斷，它的性能優(yōu)于目前的聲光雙控開關(guān)，除能自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光斷電、無光聲控，開關(guān)啟動(dòng)時(shí)為軟啟動(dòng)和延時(shí)關(guān)斷的功能外，在聲控狀態(tài)下，并能根據(jù)環(huán)境聲音的大小，來自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)接通或關(guān)斷電源。
文檔編號(hào)H05B39/00GK2117672SQ9122866
公開日1992年9月30日 申請(qǐng)日期1991年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月20日
發(fā)明者王新生 申請(qǐng)人:王新生