專利名稱：兩線制節(jié)能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子開關(guān)，尤其是指一種兩線制節(jié)能開關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子延時開關(guān)采用電容作為蓄電元件，普遍存在的一個缺陷是
時不得不多按一會按鈕開關(guān)。如新型專利CN2095515U公開了一種多功能 開關(guān)，以一個可控硅作為開關(guān)執(zhí)行元件，通過可控硅觸發(fā)端的RC充放電 回路達(dá)到延時關(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(即按下開關(guān))的時間越長充電越多，這個方案中快速導(dǎo)通與長 延時兩者不可兼得，是它固有的缺陷，同時缺少額外的抗干擾電路，當(dāng)電 網(wǎng)電壓過高時，可控硅很容易因過壓而誤導(dǎo)通。
同時現(xiàn)有電子延時開關(guān)的功耗較大，一^L在0.4W左右，不具備過零 觸發(fā)，可控硅在不是過零觸發(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
本發(fā)明提供了 一種具有自功耗低、完全過零觸發(fā)的兩線制節(jié)能開關(guān)。 一種兩線制節(jié)能開關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅VI、可控硅觸 發(fā)延時電路、信號采樣器、信號放大電路和負(fù)載，所述的可控硅觸發(fā)延時 電路包括四個依次串聯(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V1的控制極相連； 所述的信號放大電路包括級聯(lián)的第一級三極管Tl和第二級三極管T2，三 極管T1的基極接入信號釆樣器的信號輸出端，集電極經(jīng)一電容與第二級 三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級三極管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)三個二極管D5-D7,用于抬高可控硅V1 陰極的電位。所述的可控硅VI陽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，生成過零脈沖，兩電阻間連通與非門U3的輸入端。
所述的可控硅V1陽極經(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VI的控 制極相連。
所述的第一級三極管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，對信號進(jìn)行一級放大，再經(jīng)一電容 經(jīng)第一級三極管Tl的集電極耦合采樣到第二級三極管T2的基極。
所述的第二級三極管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，對信號進(jìn)行二級放大，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)組成的路。
所述的電源端并聯(lián)有用于過壓保護(hù)的壓敏電阻。
本發(fā)明兩線制電子節(jié)能開關(guān)釆用一進(jìn)一出的方式，響應(yīng)靈每丈，采用了 可控硅完全過零觸發(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，真正起到節(jié)能的綠色產(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明另一種實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示， 一種兩線制節(jié)能開關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅VI、可控硅觸發(fā)電路、信號釆樣器、信號放大電路和負(fù)載，電源端并聯(lián)接
入壓敏電阻，對開關(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VI控制開關(guān)的工作情況，可控硅VI的陰極接有三個二 極管D5-D7，用于抬高可控硅的陰極的電平，同時陽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C1和用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管DW1并聯(lián)組成的支路。
圖1所示為信號采樣采用聲光控方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 信號采樣器采用話筒，包括接地端和信號輸出端兩個引腳，信號輸出端先 通過一個電阻引入電壓，然后經(jīng)電容C8耦合到第一級三極管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，對信號進(jìn)行一級放大，再經(jīng)電容C7經(jīng)三極管Tl的集電極耦合采 樣到第二級放大三極管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，對信號進(jìn)行二級放大， 放大信號從三極管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與采樣電壓相與，二級管D12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H U3，若與非門U3的輸入端是采樣電壓，則其輸出端為過零脈 沖，若輸入端為高電平，則輸出端為低電平；此時電平再經(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直接將其陽極端的電平拉至低電平，若陰極端電平為過零脈沖，則其 陽極端電平仍保留為過零脈沖，此時在與非門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，此點電位為零，當(dāng)光較暗時，光敏電阻阻值很大，此 點電位為高電位，由輸入電平?jīng)Q定，而與非門U2輸出端的電平為當(dāng)其 輸入端為低電平時為高電平，當(dāng)輸入端為過零脈沖時仍為過零脈沖，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，用于開關(guān)的時間延時。經(jīng)過與非門Ul 時，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 入端電平為過零脈沖，則輸出高電平，觸通可控硅，此時電容C2和電阻 R4組成的并聯(lián)支路放電，產(chǎn)生延時，使光源點亮。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)其陽極端為高電平 而陰極端為低電平時，迅速將陽極端的高電平拉至低電平，有效地控制觸 發(fā)點的電位。
圖2所示為信號采樣采用人體感應(yīng)方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 信號采樣器采用人體感應(yīng)探頭，包括接地端、穩(wěn)壓端和信號輸出端三個引 腳，穩(wěn)壓端通過一電阻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；信號輸出端先通過由一電阻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，對信號進(jìn)行一級放大，然后由一電容C6經(jīng)第一級三極管Tl的集電極 耦合采樣到第二級放大三極管T2的基極，第二級三極管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，對信號進(jìn)行第二級放大， 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i 各進(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，則其輸出端為過零脈沖，若輸入端為高電平， 則輸出端為低電平；此時電平再經(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直接將其陽極端的電 平拉至低電平，若陰極端電平為過零脈沖，則其陽極端電平仍保留為過零 脈沖，此時在與非門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，此點電位為零，當(dāng)光較暗時，光敏電阻阻值很大，此點電位為高電位，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為高電平， 當(dāng)輸入端為過零脈沖時仍為過零脈沖，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，用于開關(guān)的時間延時。經(jīng)過與非門U1時，若其輸入端電平為高電平， 則輸出低電平，不觸通可控硅V1，若輸入端電平為過零脈沖，則輸出高 電平，觸通可控硅，此時電容C3和電阻R4組成的并聯(lián)支路放電，產(chǎn)生 延時，使光源點亮。與非門U1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)其陽極端為高電平而陰極端為低電平時，迅速將陽極 端的高電平拉至低電平，有效地控制觸發(fā)點的電位。
整個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)能開關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅V1、可控硅觸發(fā)延時電路、信號采樣器、信號放大電路和負(fù)載，其特征在于所述的可控硅觸發(fā)延時電路包括四個依次串聯(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；所述的信號放大電路包括級聯(lián)的第一級三極管T1和第二級三極管T2，三極管T1的基極接入信號采樣器的信號輸出端，集電極經(jīng)一電容與第二級三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級三極管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)能開關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陰極串聯(lián)三個用于抬高可控硅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)能開關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陽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 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)能開關(guān)，其特征在于所述的可控 硅V1陽極經(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)能開關(guān)，其特征在于所述的第一 級三極管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，對信號進(jìn)行一級放大，再經(jīng)一電容經(jīng)第一級三極 管Tl的集電極耦合采樣到第二級三極管T2的基極。
6. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開關(guān)，其特征在于所述的第二 級三極管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，對信號進(jìn)行二級放大，再經(jīng)一二極管接入與非門U4的豐lr入端。
7. 如權(quán)利要求1所述的兩線制節(jié)能開關(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VI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)能開關(guān)，其特征在于所述的電源 端并聯(lián)有用于過壓保護(hù)的壓敏電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩線制節(jié)能開關(guān)，包括電源、整流電路、可控硅、可控硅觸發(fā)延時電路、信號采樣器、信號放大電路和負(fù)載，可控硅觸發(fā)延時電路包括四個依次串聯(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；所述的信號放大電路包括級聯(lián)的第一級三極管T1和第二級三極管T2，三極管T1的基極接入信號采樣器的信號輸出端，集電極經(jīng)一電容與第二級三極管T2的基極相連，再經(jīng)一電阻引入電壓，第二級三極管T2的集電極與與非門U4的輸入端連接。本發(fā)明采用一進(jìn)一出的方式，響應(yīng)靈敏，采用了可控硅完全過零觸發(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H03K17/72GK101299602SQ20071006850
公開日2008年11月5日 申請日期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 申請人:杭州鴻雁電器有限公司