專利名稱：節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子開關(guān)，具體涉及一種節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，市場上的交流電開關(guān)多數(shù)為機(jī)械按鍵式開關(guān)。存在機(jī)械磨損、以及開關(guān)時出現(xiàn)火花等問題，對于某些場合，如易燃、易爆、煤氣泄漏房間等不適用。在此情形下，出現(xiàn)了電子式開關(guān)，開關(guān)過程中，不再出現(xiàn)火花等危險情況。然而，現(xiàn)有流行的單線制觸摸開關(guān)由于自身功耗大，只能用于控制白熾燈為主。對電感式熒光燈、小功耗(小于5W) LED燈及其電感類負(fù)載(如小功耗電機(jī))無法控制。同時， 現(xiàn)有電子開關(guān)的一個開關(guān)盒上無法實(shí)際多路控制，其觸摸方式為金屬接觸式，缺乏安全感。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種更加節(jié)能的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用技術(shù)方案如下一種節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，包括至少一條電子開關(guān)及驅(qū)動電路、觸摸式感應(yīng)電路、以及開關(guān)電源及饋電電路，所述各電子開關(guān)及驅(qū)動電路同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，所述觸摸式感應(yīng)電路與所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路連接，所述開關(guān)電源及饋電電路提供電子開關(guān)及驅(qū)動電路和觸摸感應(yīng)電路的工作電壓。所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，其電子開關(guān)及驅(qū)動電路包括可控硅、 二極管、以及過零觸發(fā)雙硅輸出光耦，所述各電子開關(guān)及驅(qū)動電路同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，具體是所述可控硅的陰極與陽極同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，所述可控硅的控制極與所述二極管的陽極連接，所述二級管的陰極連接在所述過零觸發(fā)雙硅輸出光耦的輸出引腳上。所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，其開關(guān)電源及饋電電路包括整流電路、RC濾波電路、高頻開關(guān)電源電路、以及饋電電路，所述整流電路將交流輸入整流為直流電壓，并通過所述RC濾波電路濾波后傳遞給高頻開關(guān)電源電路，所述饋電電路連接在所述高頻開關(guān)電源電路的輸出端與電子開關(guān)及驅(qū)動電路之間。所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，在所述高頻開關(guān)電源電路上還連接有一穩(wěn)壓電路以穩(wěn)定所述高頻開關(guān)電源電路的輸出。所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，其觸摸式感應(yīng)電路包括觸摸處理芯片、穩(wěn)壓芯片、以及觸摸電極回路，所述穩(wěn)壓芯片連接在所述開關(guān)電源及饋電電路的電壓輸出端與所述觸摸處理芯片之間，所述觸摸電極回路與所述觸摸處理芯片的輸入引腳電連接，所述觸摸處理芯片的輸出端與所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路連接。 所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，其穩(wěn)壓芯片為低功耗LDO穩(wěn)壓芯片。[0012]所述節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)中，在所述觸摸處理芯片的輸出端上還連接有背光指示燈。本實(shí)用新型通過內(nèi)置開關(guān)電源及饋電電路，降低了自身功耗，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了控制小功率節(jié)能燈。

此附圖說明所提供的圖片用來輔助對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本實(shí)用新型的電路框圖；圖2為本實(shí)用新型電子開關(guān)及驅(qū)動電路的一種具體電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型開關(guān)電源及饋電電路的一種具體電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型觸摸式感應(yīng)電路與背光指示燈的一種具體電路結(jié)構(gòu)圖。圖示1、電子開關(guān)及驅(qū)動電路 2、觸摸式感應(yīng)電路3、開關(guān)電源及饋電電路 4、背光指示燈
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方法來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，在本實(shí)用新型的示意性實(shí)施及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其主要包括電子開關(guān)及驅(qū)動電路1、觸摸式感應(yīng)電路2、以及開關(guān)電源及饋電電路3、背光指示燈4， 電子開關(guān)及驅(qū)動電路1同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，觸摸式感應(yīng)電路2與電子開關(guān)及驅(qū)動電路1連接，開關(guān)電源及饋電電路3分別與電子開關(guān)及驅(qū)動電路1和觸摸式感應(yīng)電路2連接以提供這兩者的工作電壓，背光指示燈4連接在觸摸式感應(yīng)電路2上。如圖2所示為電子開關(guān)及驅(qū)動電路1 電子開關(guān)及驅(qū)動，可控硅Tl是電子開關(guān)，電路通斷功能；二極管D1、過零觸發(fā)雙硅輸出光耦OPl組成驅(qū)動可控硅Tl的驅(qū)動電路；過零觸發(fā)雙硅輸出光耦OPl是過零觸發(fā)光耦隔離驅(qū)動器，使用些器件可使電流過零時才接通負(fù)載，降低電子開關(guān)的干擾噪聲，延長負(fù)載壽命及對電子開關(guān)的電流沖擊損害；對使用的負(fù)載范圍更大，負(fù)載可以為電感性、電容性、純阻性及高頻開關(guān)電源負(fù)載。多路開關(guān)，使用相同的驅(qū)動及電子開關(guān)即可。如第一電子開關(guān)及驅(qū)動電路、第二電子開關(guān)及驅(qū)動電路、第三路電子開關(guān)及驅(qū)動電路........如圖3所示，開關(guān)電源及饋電電路其電源，由整流橋BD1、整流橋BD2組成高壓整流電路，在電子開關(guān)斷開時，在開關(guān)兩端形成220V交流電壓，經(jīng)整流橋BD1、整流橋BD2整流后，得到220V脈動直流電壓，整流橋BDl、整流橋BD2并聯(lián)輸出。電阻R1、電容C8組成RC 濾波電路，電阻Rl同時有限流作用；電壓互感器PT1、電阻R2、電阻R3，三極管Q1，電阻R4， 電容C9，電阻Cl 1，光電耦合器0P4，二極管D6、電容Cl、電阻R5、二極管D5組成高頻開關(guān)電源，利用開關(guān)電源的高效率轉(zhuǎn)換為5V低壓直流電。脈動直流電經(jīng)過開關(guān)電源轉(zhuǎn)換后，5V直流電源可以供應(yīng)控制電路及處理器工作電源。電阻R5，二極管D5，光電耦合器0P4組成開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路，通過負(fù)反饋，開關(guān)電源輸出穩(wěn)定在5V電壓。三極管Q1、電壓互感器PTl 為開關(guān)電源核心，電阻R2、電阻R3供給三極管Ql啟動電流。電阻R4，電容C9，二極管D6與三極管Q1，電壓互感器PTl共同組成開關(guān)電源。如圖3所示，電容C3、C4、C5，二極管D7、D8、D9、D10，電容ClO組成饋電回路，在電
子開關(guān)接通，高壓電源降低后，開關(guān)電源無法正常工作時，為控制電路及處理器繼續(xù)提供工作電流。電容C3、C4、C5，與驅(qū)動電路中的二極管D1、D25、D3共同組成饋電回路的自舉電路，提高饋電電壓；二極管D7、D8、D9為每一路饋電回路整流，變?yōu)橹绷麟姟２⑶沂褂眯ぬ鼗O管。減少管壓降。提高輸出電壓，減低電子開壓的驅(qū)動電壓，降低電子開關(guān)的溫升。 電容ClO為饋電電壓濾波，DlO為隔離二極管。降低電容ClO電容對開關(guān)電源輸出電壓反應(yīng)時間的影響。由于開關(guān)電源為高頻電源，所以電容Cl容量不大，充電時間短，通電時，提高控制器及處理器的通電時間。同時此開關(guān)電源串聯(lián)于負(fù)載回路中，內(nèi)阻較大，所以決定電容Cl容量值不可以使用大容量值電容。在電子開關(guān)導(dǎo)通饋電時，饋電電流為50Hz的交流電。經(jīng)二極管D7、D8、D9半波整流后，變?yōu)?0Hz的半波脈動電壓，此時需要較大容量的電容做為平滑濾波。所以電容ClO容量值必須足夠大。如圖4所示，觸摸式感應(yīng)電路的觸摸核心器件為芯片U6——ADPT005，共有5路觸摸感應(yīng)輸入。在此處僅使用3路，可按要求增減。穩(wěn)壓器U3、電容C2、C6組成穩(wěn)壓電源。為芯片U6提供穩(wěn)定的直流工作電壓及電流。穩(wěn)壓器U3使用低壓差低功耗的LDO器件，降低穩(wěn)壓電路中的靜態(tài)功耗。芯片U6為低功耗觸摸器件，靜態(tài)功耗小于5uA，電阻R6為芯片U6 的振蕩電阻。電容C7為觸摸器件的靈敏度調(diào)節(jié)電容，通過改變它的容值?？梢愿淖冇|摸靈敏度。電容值小。靈敏度低。反之靈敏度高。電容C12、C13、C14串聯(lián)于觸摸電極回路中。 可以起到濾波作用。減少50 IOOHz電源雜波干擾。同時可以降低靈敏度。為每一路的不同環(huán)境進(jìn)行靈敏度微調(diào)。改用電阻可以達(dá)到相同效果。芯片TO的1、2、3腳為輸出端。 LEDU LED2、LED3為每路的輸出指示燈，同時可以作為背景燈使用。在黑暗狀態(tài)下，指示觸摸開關(guān)位置。輸出端通過電阻R2、R4、R6驅(qū)動過零觸發(fā)雙硅輸出光耦0P1、0P2、0P3工作。本實(shí)用新型內(nèi)置開關(guān)電源供電，使用低功耗電源管理芯片，降低自身功耗(小于 5mW)。實(shí)現(xiàn)控制小功率節(jié)能燈及LED燈。本實(shí)用新型功率開關(guān)回授供電，可以解決導(dǎo)通后的供電問題。本實(shí)用新型使用過零觸發(fā)驅(qū)動功率開關(guān)器件，可以承受電感類負(fù)載。本實(shí)用新型使用低功耗電容式觸摸芯片，實(shí)現(xiàn)絕緣情況下可以控制開關(guān)，內(nèi)置NPO 靈敏度調(diào)節(jié)電容，實(shí)現(xiàn)高低溫控制穩(wěn)定性問題本實(shí)用新型中，使用過零觸發(fā)光隔離驅(qū)動器0P1、0P2、0P3，可以帶動各種負(fù)載。負(fù)載范圍更廣，節(jié)能燈、開關(guān)電源，交流電機(jī)，LED新光源，普通日光燈。克服傳開關(guān)的負(fù)載范圍小，負(fù)載能力弱的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型中，使用開關(guān)電源，利用它的高效率，減輕自身功耗，可以帶動更小功率的負(fù)載。如LED燈等。本實(shí)用新型中，使用低功耗類LDO穩(wěn)壓芯片，觸摸芯片，降低整體功耗，總功耗小于2. 2mff(沒有背光指示燈下測得)。本實(shí)用新型中，穩(wěn)壓管D1、D2、D3、C3、C4、C5參與饋電。簡化電路，提高饋電電壓， 使用肖特基二極管，降低導(dǎo)通管壓降，提升電源利用率。
5[0037]本實(shí)用新型中，饋電低頻濾波與高頻開關(guān)電源。分開使用不同濾波電路。消除通電時復(fù)位時間的影響。電路更穩(wěn)定，更安全。以上對本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本實(shí)用新型實(shí)施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于包括至少一條電子開關(guān)及驅(qū)動電路、觸摸式感應(yīng)電路、以及開關(guān)電源及饋電電路； 所述各電子開關(guān)及驅(qū)動電路同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上； 所述觸摸式感應(yīng)電路與所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路連接；所述開關(guān)電源及饋電電路提供電子開關(guān)及驅(qū)動電路和觸摸感應(yīng)電路的工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于 所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路包括可控硅、二極管、以及過零觸發(fā)雙硅輸出光耦； 所述各電子開關(guān)及驅(qū)動電路同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，具體是 所述可控硅的陰極與陽極同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上；所述可控硅的控制極與所述二極管的陽極連接，所述二級管的陰極連接在所述過零觸發(fā)雙硅輸出光耦的輸出引腳上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于所述開關(guān)電源及饋電電路包括整流電路、RC濾波電路、高頻開關(guān)電源電路、以及饋電電路；所述整流電路將交流輸入整流為直流電壓，并通過所述RC濾波電路濾波后傳遞給高頻開關(guān)電源電路；所述饋電電路連接在所述高頻開關(guān)電源電路的輸出端與電子開關(guān)及驅(qū)動電路之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于 在所述高頻開關(guān)電源電路上還連接有一穩(wěn)壓電路以穩(wěn)定所述高頻開關(guān)電源電路的輸出ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于 所述觸摸式感應(yīng)電路包括觸摸處理芯片、穩(wěn)壓芯片、以及觸摸電極回路；所述穩(wěn)壓芯片連接在所述開關(guān)電源及饋電電路的電壓輸出端與所述觸摸處理芯片之間；所述觸摸電極回路與所述觸摸處理芯片的輸入引腳電連接； 所述觸摸處理芯片的輸出端與所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于 所述穩(wěn)壓芯片為低功耗LDO穩(wěn)壓芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)，其特征在于 在所述觸摸處理芯片的輸出端上還連接有背光指示燈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子開關(guān)，具體公開了一種節(jié)能型單線制電容感應(yīng)式觸摸開關(guān)。它包括至少一條電子開關(guān)及驅(qū)動電路、觸摸式感應(yīng)電路、以及開關(guān)電源及饋電電路，所述各電子開關(guān)及驅(qū)動電路同負(fù)載、以及火線與零線串聯(lián)在一個回路上，所述觸摸式感應(yīng)電路與所述電子開關(guān)及驅(qū)動電路連接，所述開關(guān)電源及饋電電路提供電子開關(guān)及驅(qū)動電路和觸摸感應(yīng)電路的工作電壓。采用本實(shí)用新型，不僅僅可以減輕自身功耗，還可以帶動更小功率的負(fù)載，其電路更加安全與穩(wěn)定。
文檔編號H03K17/96GK202009376SQ20112008010
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者林慶光, 燕彩虹, 肖興朝 申請人:深圳市阿達(dá)電子有限公司