專利名稱：接近開關(guān)的供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及接近開關(guān)，特別涉及一種可持續(xù)對整機進行供電 的供電電路。
背景技術(shù)：
接近開關(guān)作為 一種非接觸位置檢測裝置，在機械控制領(lǐng)域有著廣 泛的應(yīng)用，用來對各種移動設(shè)備進行限位控制和往復(fù)運動頻率檢測， 也可作為金屬探測傳感器。當(dāng)有金屬物進入接近開關(guān)感應(yīng)動作范圍 時，接近開關(guān)會在無接觸的情況下發(fā)出檢測信號，并將信號送入設(shè)備 的控制模塊，以供顯示設(shè)備的運動狀況或控制設(shè)備動作。
目前在使用接近開關(guān)時， 一般采用如圖1所示的供電電路為控制
模塊30供電，從而控制接近開關(guān)動作，該供電電路主要包括整流模 塊IO、可控硅20、控制模塊30和截止供電模塊40,其中，整流模 塊10的輸入端與外界交流電源連接,輸出端連接到可控硅2 0的陽極， 可控硅20的陰極接地，而控制極經(jīng)由一電阻R10連接至控制模塊30 的信號輸出端Q;截止供電模塊40的主要作用是在可控硅20截止時， 為控制模塊30提供電源，其主要由場效應(yīng)管Qll、 二極管D4、 二極 管D5、三極管Q10和電阻R6組成，其中，場效應(yīng)管Q11為共漏極連 接，且漏極還與整流模塊10的輸出端相連，而場效應(yīng)管Q11的源極 與二極管D4的陽極連接，而二極管D4的陰極經(jīng)由二極管D5連接到三極管Q10的基才及，三極管Q10的集電極與場效應(yīng)管Qll的柵極連接， 三極管Q10的發(fā)射極通過一電阻R6連接至三極管Q10的基極，且三 極管Q10的發(fā)射極還通過電阻R7與控制模塊30的電源輸入端Vs連 接。
此供電電路的工作原理為外界電源電壓經(jīng)整流模塊10 (此處 使用整流橋MB6S )整流成為直流后加在可控硅20的陽極；當(dāng)未檢測 到金屬物時，控制模塊30的Q端為低電平(即反相對應(yīng)的控制端/Q 端為高電平)，則與之連接的可控硅20的控制極也為低電平，不能 觸發(fā)可控硅20,此時可控硅20截止，經(jīng)整流橋MB6S整流后的直流 電壓經(jīng)由場效應(yīng)管Qll、 二4l管D4、 二;f及管D5、三4 l管Q10及電阻 R6對控制模塊30 (此處使用漏流傳感器TC355 )供電(即VDD);當(dāng) 檢測到金屬物后，控制模塊30的Q端為高電平(易知/Q端為低電平)， 可控硅20的控制極也為高電平，觸發(fā)可控硅20導(dǎo)通，使得可控硅 20的陽極電位變?yōu)?,則場效應(yīng)管Qll的漏極輸入為0,使得場效應(yīng) 管Q11處于截止?fàn)顟B(tài)，無法對控制模塊30進行供電，接近開關(guān)不再 起作用。
在實際使用時，若接近開關(guān)不能工作，則無法對移動設(shè)備進行持 續(xù)控制，造成不可估量的損失，因而，必須保證當(dāng)可控硅20導(dǎo)通時， 控制模塊30也能夠獲得電源而工作，目前的技術(shù)中，大都是在控制 模塊30的電源輸入端Vs端另外增加連接一直流電源(DC)作為輔助 電源，參考圖2所示，其中的負(fù)載起著分壓降流的作用，保護控制模 塊30不會因開關(guān)瞬間電壓過高而燒壞，則當(dāng)檢測到金屬物而導(dǎo)致可 控硅20導(dǎo)通時，直流電源開始對控制模塊30進行供電，保證控制模 塊30不會因可控硅20導(dǎo)通而斷電；然而，這種方案也有其弊端存在 由于此方案是在控制模塊30的Vs端增加設(shè)置一直流電源，因此使得整體需要引出三條線，安裝時接線復(fù)雜，使用不便，電路穩(wěn)定性差； 且需另外配備直流電源，增加使用成本。
鑒于上述缺陷，本發(fā)明人對接近開關(guān)的供電線路進行潛心研究， 本案由此產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的，在于提供一種接近開關(guān)的供電電路，其 接線簡單，使用方便，穩(wěn)定性高，使用成本低。
為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是 一種接近開關(guān)的供電電路，包括整流模塊、可控硅、控制模塊和 截止供電模塊；整流模塊的輸入端與外界交流電源連接，輸出端連接 至可控硅的陽極；可控硅的陰極接地，控制極與控制模塊的信號輸出 端連接；整流模塊的輸出端還經(jīng)由截止供電模塊與控制模塊的電源輸 入端連接；還包括一過零供電模塊，此過零供電模塊的輸入端與整流 模塊的輸出端連接，輸出端與控制模塊的電源輸入端相連，而過零供 電模塊的觸發(fā)端與可控硅的控制極反相連接；當(dāng)可控硅的控制極為低 電平時，可控硅截止，則過零供電模塊的觸發(fā)端為高電平，此時過零 供電模塊不工作；當(dāng)可控硅的控制極為高電平時，可控硅導(dǎo)通，此時 過零供電模塊的觸發(fā)端為低電平，過零供電模塊開始工作，向控制模
塊的電源輸入端供電。
上述過零供電模塊包括一二極管、 一電阻、 一三極管和一電容， 二極管的陰極與可控硅的控制極反相連接，陽極經(jīng)過電阻連接到三極 管的基極；三極管的發(fā)射極與整流模塊的輸出端連接，集電極與電容 的正極連接，且電容的正極還與控制模塊的電源輸入端相連；電容的負(fù)極接地。
上述過零供電模塊還包括一反相器，連接在二極管的陰極與可控 硅的控制極之間。
上述控制模塊具有與信號輸出端反相的控制端，二極管的陰極連 才矣在該控制端上。
采用上述方案后，本實用新型通過在控制模塊的電源輸入端增加 連接一過零供電模塊，當(dāng)可控硅截止時，截止供電模塊開始工作，利 用外界交流電源為控制模塊供電，使接近開關(guān)工作，由于此時可控硅 的控制極為低電平，與之反相連接的過零供電模塊的觸發(fā)端為高電 平，由于過零供電模塊為低電平有效，而使得過零供電模塊也不會工
作；而當(dāng)可控硅導(dǎo)通時，截止供電模塊不再工作，此時由于可控硅的 控制極為高電平，使得過零供電模塊的觸發(fā)端為低電平，在交流電過 零時，可控硅自動關(guān)斷，此時可控硅陽極電壓上升，由過零供電模塊 開始為控制模塊供電，保證接近開關(guān)的持續(xù)工作；此處使用過零供電 模塊取代傳統(tǒng)技術(shù)中的直流電源，使得整體僅需兩條引線，與外界交 流電源連接，接線簡單，工作穩(wěn)定性高；且通過小型電子元器件連接 成電路，體積小，成本大大降低。


圖l是現(xiàn)有供電電路的電路連接圖； 圖2是現(xiàn)有供電電路的電路框圖； 圖3是本實用新型的電路連接圖； 圖4是本實用新型的電路框圖； 圖5是本實用新型的波形示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。
如圖3所示，是本實用新型一種接近開關(guān)的供電電路的一個較佳 實施例，包括整流模塊l、可控硅2、控制模塊3和截止供電模塊4。
整流模塊1的輸入端與外界交流電源連接，輸出端連接至可控硅 2的陽極；可控硅2的陰極接地，控制極與控制模塊3 (此處使用漏 流傳感器TC355 )的信號輸出端連接；整流模塊1的輸出端還經(jīng)由截 止供電模塊4與控制模塊3的電源輸入端連接，此處截止供電模塊4 主要由場效應(yīng)管Qll、 二極管D4、 二極管D5、三才及管Q10和電阻R6 組成，各元器件的連接關(guān)系如前所述，均為公知技術(shù)，故不再贅述。
本實用新型的改進點在于電路中還包括一過零供電模塊5，在 本實施例中，過零供電模塊5包括二極管D3、電阻R4、三極管Q9和 電容C4。
二極管D3的陰極與可控硅2的控制極反相連接，作為過零供電 模塊5的觸發(fā)端，此處可以是借助在二極管D3的陰極與可控硅2的 控制極之間連接一反相器來實現(xiàn)反相，也可以采用其它可以使二極管 D3的陰極信號與可控硅2的控制極信號相反的方式，在本實施例中， 由于控制模塊3采用TC355,而與可控硅2的控制極連接的信號輸出 端Q具有與其反相的引腳一一控制端/Q，則可以將二極管D3的陰極 直接與控制模塊3的控制端/Q連接，以減少元器件數(shù)量，提高信號 穩(wěn)定性；二極管D3的陽極經(jīng)過電阻R4連接到三極管Q9的基極。
三極管Q9選用PNP型，其發(fā)射極與整流模塊1的輸出端連接， 具體連接在二極管D4與D5之間，作為過零供電模塊5的輸入端，而 三極管Q9的集電極與電容C4的正極連接。
電容C4的正極還與控制模塊3的電源輸入端相連，負(fù)極接地。本實用新型工作時，請同時參考圖3與圖5所示，當(dāng)未;f企測到金 屬物時，控制模塊3的信號輸出端Q為低電平，使得可控硅2截止； 另外由于控制端/Q為高電平，二極管D3截止，過零供電模塊5也不 會工作；此時外界交流電壓經(jīng)整流模塊1整流后經(jīng)由截止供電模塊4 加載在控制模塊3的電源輸入端；此時由于過零供電模塊5中電容 C4的陽極直接與控制模塊3的電源輸入端相連，因而截止供電模塊4 還同時為電容C4充電。
當(dāng)檢測到金屬物時，控制模塊3的信號輸出端Q輸出高電平，促 使可控硅2導(dǎo)通，使得可控硅2的陽極電位為0，則截止供電模塊4 中的場效應(yīng)管Q11截止，截止供電模塊4不再為控制模塊3供電；此 時由于控制模塊3的控制端/Q為低電平，使得二極管D3導(dǎo)通，三極 管Q9導(dǎo)通，電容C4開始將儲存的電量送入控制模塊3的電源輸入端， 使得接近開關(guān)繼續(xù)工作；電容C4中儲存的電量有限，然而當(dāng)交流電 過零后，可控硅2會自動截止，可控硅2的陽極電壓開始上升，使得 整流后的電源電壓通過三極管Q9繼續(xù)對電容C4充電，進而為控制模 塊3供電，即圖5中的陰影部分。
通過以上的分析可以看出，本實用新型由于增加了過零供電模塊 5,在可控硅2導(dǎo)通時，取代現(xiàn)有技術(shù)中附加的直流電源，而利用電 容C4儲存的電量對控制模塊3供電，可減少一根與直流電源的連線， 如圖4所示，整體只需要兩條引線連接外界交流電源即可，減少引線 數(shù)目，使得接線簡單，使用方便，且不會因連接過多而發(fā)生短路等故 障，電路工作穩(wěn)定性優(yōu)異；另外，過零供電模塊5只需要幾個電子元 器件連接組成電路，體積小，成本低。以上實施例^又為說明本實用新 型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實 用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入 本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種接近開關(guān)的供電電路，包括整流模塊、可控硅、控制模塊和截止供電模塊；整流模塊的輸入端與外界交流電源連接，輸出端連接至可控硅的陽極；可控硅的陰極接地，控制極與控制模塊的信號輸出端連接；整流模塊的輸出端還經(jīng)由截止供電模塊與控制模塊的電源輸入端連接；其特征在于還包括一過零供電模塊，此過零供電模塊的輸入端與整流模塊的輸出端連接，輸出端與控制模塊的電源輸入端相連，而過零供電模塊的觸發(fā)端與可控硅的控制極反相連接；當(dāng)可控硅的控制極為低電平時，可控硅截止，則過零供電模塊的觸發(fā)端為高電平，此時過零供電模塊不工作；當(dāng)可控硅的控制極為高電平時，可控硅導(dǎo)通，此時過零供電模塊的觸發(fā)端為低電平，過零供電模塊開始工作，向控制模塊的電源輸入端供電。
2、 如權(quán)利要求1所述的接近開關(guān)的供電電路，其特征在于所 述過零供電模塊包括一二極管、 一電阻、 一三極管和一電容，二極管 的陰極與可控硅的控制極反相連接，陽極經(jīng)過電阻連接到三極管的基 極；三極管的發(fā)射極與整流模塊的輸出端連接，集電極與電容的正極 連接，且電容的正極還與控制模塊的電源輸入端相連；電容的負(fù)極接 地。
3、 如權(quán)利要求2所述的接近開關(guān)的供電電路，其特征在于所 述過零供電模塊還包括一反相器，連接在二極管的陰極與可控硅的控 制極之間。
4、 如權(quán)利要求2所述的接近開關(guān)的供電電路，其特征在于所 述控制模塊具有與信號輸出端反相的控制端，二極管的陰極連接在該 控制端上。
專利摘要本實用新型公開一種接近開關(guān)的供電電路，包括整流模塊、可控硅、控制模塊和截止供電模塊；整流模塊的輸入端與外界交流電源連接，輸出端連接至可控硅的陽極；可控硅的陰極接地，控制極與控制模塊的信號輸出端連接；整流模塊的輸出端還經(jīng)由截止供電模塊與控制模塊的電源輸入端連接；還包括一過零供電模塊，此過零供電模塊的輸入端與整流模塊的輸出端連接，輸出端與控制模塊的電源輸入端相連，而過零供電模塊的觸發(fā)端與可控硅的控制極反相連接。此電路結(jié)構(gòu)接線簡單，使用方便，穩(wěn)定性高，使用成本低。
文檔編號H03K17/94GK201266919SQ20082014567
公開日2009年7月1日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者王源平 申請人:三實電器(漳州)有限公司