專利名稱：四檔自鎖互鎖開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)和自動(dòng)控制領(lǐng)域，涉及一種四檔自鎖互鎖開關(guān)電路。
背景技術(shù)：
自鎖互鎖開關(guān)在電器及自動(dòng)化控制方面使用的很多，機(jī)械式自鎖互鎖開關(guān)的缺點(diǎn)是體積大、按觸力大、切換速度低、易磨損，且不容易與數(shù)字電路配套使用。本發(fā)明所述的四檔自鎖互鎖開關(guān)電路克服了機(jī)械式自鎖互鎖開關(guān)存在的一些缺陷。該電路的核心元件采用四運(yùn)算放大器集成電路LM324，經(jīng)特殊地設(shè)計(jì)，使每組運(yùn)算放大器均有著電壓比較器和施密特觸發(fā)器的雙重功能。由于運(yùn)算放大器的輸入阻抗較高，按鍵開關(guān)的輸入電流極小，開關(guān)的輸入與輸出電平符合數(shù)字電路接口電平的要求，可以與數(shù)字電路同用一組工作電源。本發(fā)明具有電壓適用范圍寬、檔位可任意設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，可選用輕觸開關(guān)、導(dǎo)電橡膠、薄膜開關(guān)作為按鍵開關(guān)，可用于轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)光、電、磁或驅(qū)動(dòng)可控硅、繼電器等控制電路。以下詳細(xì)說明四檔自鎖互鎖開關(guān)電路在制作過程中所涉及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的及有益效果本發(fā)明所述的四檔自鎖互鎖開關(guān)電路克服了機(jī)械式自鎖互鎖開關(guān)存在的一些缺陷。該電路的核心元件采用四運(yùn)算放大器集成電路LM324，經(jīng)特殊地設(shè)計(jì)，使每組運(yùn)算放大器均有著電壓比較器和施密特觸發(fā)器的雙重功能。由于運(yùn)算放大器的輸入阻抗較高，按鍵開關(guān)的輸入電流極小，開關(guān)的輸入與輸出電平符合數(shù)字電路的接口電平的要求，可以與數(shù)字電路同用一工作電源。本發(fā)明具有電壓適用范圍寬、檔位可任意設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，可選用輕觸開關(guān)、導(dǎo)電橡膠、薄膜開關(guān)作為按鍵開關(guān)，可用于轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)光、電、磁或驅(qū)動(dòng)可控硅、繼電器等控制電路。電路工作原理四檔自鎖互鎖開關(guān)電路的每檔電路組成完全相同，下面以第一檔工作原理為例，當(dāng)電路接通12V直流電源時(shí)，由電阻Rl、R2對(duì)12V直流電源進(jìn)行分壓，為各檔運(yùn)算放大器反相端提供高電平，使各檔運(yùn)算放大器輸出低電平。當(dāng)按動(dòng)第一檔按鍵開關(guān) ANl后，對(duì)應(yīng)運(yùn)算放大器的正相端獲得高電平，高于反相端電壓約I. 4V(2只硅開關(guān)二極管的壓降)，輸出變?yōu)楦唠娖?。因有電阻R3、R4分壓的反饋，正相端電平仍高于反相端，輸出端維持高電平。當(dāng)另一個(gè)按鍵接通時(shí)，電路重復(fù)上述過程，同時(shí)通過2只硅開關(guān)二極管D1、 D2使該檔運(yùn)算放大器的反相端電平高于電阻R3、R4分壓形成的正相端電平，所以輸出端由高電平變低為電平?？傊?，每按動(dòng)某一檔按鍵開關(guān)一次，只有該檔運(yùn)算放大器輸出高電平， 其余各檔均輸出低電平。技術(shù)方案四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，包括12V直流電源、運(yùn)算放大器IC1、輸出電平分壓電路、直流電源分壓電路組成，其特征在于運(yùn)算放大器ICl采用集成電路的型號(hào)為LM324，每只運(yùn)算放大器ICl可組成四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，每檔自鎖互鎖開關(guān)電路結(jié)構(gòu)相同，第一檔自鎖互鎖開關(guān)電路
(I)運(yùn)算放大器ICl的第4腳和按鍵開關(guān)ANl的一端接12V直流電源正極VCC，按鍵開關(guān)ANl的另一端接運(yùn)算放大器ICl的第3腳和開關(guān)二極管Dl的正極，開關(guān)二極管Dl 的負(fù)極接開關(guān)二極管D2的正極，開關(guān)二極管D2的負(fù)極接運(yùn)算放大器ICl的第2腳，運(yùn)算放大器ICl的第11腳接電路地GND ；(2)輸出電平分壓電路中的運(yùn)算放大器ICl的第I腳接電阻R3的一端，電阻R3的另一端與運(yùn)算放大器ICl的第3腳和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端接電路地GND。直流電源分壓電路電阻Rl的一端接12V直流電源正極VCC，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端、運(yùn)算放大器ICl的第2腳相連，電阻R2的另一端接電路地GND。第二檔及其他兩檔自鎖互鎖開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)及元件連接方式與第一檔自鎖互鎖開關(guān)電路結(jié)構(gòu)及元件連接方式相同。


附圖I是四檔自鎖互鎖開關(guān)電路的工作原理圖，附圖I中畫出了兩檔自鎖互鎖開關(guān)，即第一檔和第二檔；附圖I中的虛線表示可根據(jù)需要確定自鎖互鎖開關(guān)電路的檔數(shù); 每只LM324型集成電路中有四組相互獨(dú)立的運(yùn)算放大器。
具體實(shí)施例方式按照附圖I所示電路工作原理圖和

及以下所述的技術(shù)要求實(shí)施，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。元器件的技術(shù)參數(shù)及選擇ICl為運(yùn)算放大器，選用的型號(hào)為LM324，它是由四組獨(dú)立的運(yùn)算放大器組成的電路，它可在較寬的單電源電壓范圍內(nèi)工作，亦可在雙電源條件下工作，電源電壓工作范圍 單電源3V 30V，雙電源±1. 5V ±15V ；LM324型集成電路的封裝為雙列直插式，其14個(gè)功能和引腳分別是1腳OUTPUT
1、2 腳 INPUT 1-、3 腳 INPUT 1+;4 腳接電源的正極；5 腳 INPUT 2+、6 腳 INPUT 2_、7 腳 OUTPUT 2 ；8 腳 OUTPUT 3、9 腳 INPUT 3-,10 腳 INPUT 3+ ；11 腳接電路地；12 腳 INPUT 4+、 13腳INPUT 4-、14腳OUTPUT 4 ;0UTPUT是運(yùn)算放大器的輸出端；INPUT+是運(yùn)算放大器的正向輸入端；INPUT-是運(yùn)算放大器的反向輸入端；Dl D2為硅開關(guān)二極管，選用的型號(hào)1N4148 ；電阻Rl的阻值為100K Ω ;電阻R2的阻值為IOK Ω ;電阻R3 R6.....Rn,Rn+1的
阻值均為5. IK Ω ；AN選用常開式按鍵開關(guān)；直流電源的工作電壓為9 12V。電路制作要點(diǎn)與電路調(diào)試在設(shè)計(jì)、制作中可根據(jù)控制對(duì)象數(shù)量來確定四檔自鎖互鎖開關(guān)電路的檔數(shù)和使用 LM324型集成電路的只數(shù)；使用I只LM324型集成電路可組成四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，若在電路中增加一個(gè)空檔，可作為自鎖互鎖開關(guān)電路的總復(fù)位；為保證四檔自鎖互鎖開關(guān)電路可靠工作，每個(gè)電阻的阻值應(yīng)根據(jù)選用的直流電源電壓高低做相應(yīng)的調(diào)整，在保證各檔自鎖互鎖開關(guān)電路穩(wěn)定、可靠工作的前提下，各個(gè)電阻的阻值宜選擇稍大一些，這樣可以有效減少電路待機(jī)損耗。
權(quán)利要求
1.一種四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，包括12V直流電源、運(yùn)算放大器IC1、輸出電平分壓電路、直流電源分壓電路組成，其特征在于運(yùn)算放大器ICl采用集成電路的型號(hào)為LM324，每只運(yùn)算放大器ICl可組成四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，每檔自鎖互鎖開關(guān)電路結(jié)構(gòu)相同，第一檔自鎖互鎖開關(guān)電路(1)運(yùn)算放大器ICl的第4腳和按鍵開關(guān)ANl的一端接12V直流電源正極VCC，按鍵開關(guān)ANl的另一端接運(yùn)算放大器ICl的第3腳和開關(guān)二極管Dl的正極，開關(guān)二極管Dl的負(fù)極接開關(guān)二極管D2的正極，開關(guān)二極管D2的負(fù)極接運(yùn)算放大器ICl的第2腳，運(yùn)算放大器 ICl的第11腳接電路地GND;(2)輸出電平分壓電路中的運(yùn)算放大器ICl的第I腳接電阻R3的一端，電阻R3的另一端與運(yùn)算放大器ICl的第3腳和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端接電路地GND。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，其特征是直流電源分壓電路中的電阻Rl的一端接12V直流電源正極VCC，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端、運(yùn)算放大器 ICl的第2腳相連，電阻R2的另一端接電路地GND。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，其特征是第二檔及其它兩檔自鎖互鎖開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)及元件連接方式與第一檔自鎖互鎖開關(guān)電路結(jié)構(gòu)及元件連接方式相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四檔自鎖互鎖開關(guān)電路。該電路包括12V直流電源、運(yùn)算放大器IC1、輸出電平分壓電路、直流電源分壓電路組成，運(yùn)算放大器IC1采用型號(hào)為LM324，每只運(yùn)算放大器IC1可組成四檔自鎖互鎖開關(guān)電路，每檔自鎖互鎖開關(guān)電路結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明克服了機(jī)械式自鎖互鎖開關(guān)存在的缺陷。經(jīng)特殊地設(shè)計(jì)，使每組運(yùn)算放大器均有著電壓比較器和施密特觸發(fā)器的雙重功能。由于運(yùn)算放大器輸入阻抗較高，按鍵開關(guān)的輸入電流極小，開關(guān)的輸入與輸出電平符合數(shù)字電路接口電平的要求，可與數(shù)字電路同用一組工作電源。本發(fā)明具有電壓適用范圍寬、檔位可任意設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，可用輕觸開關(guān)、導(dǎo)電橡膠、薄膜開關(guān)作為按鍵開關(guān)，可用于驅(qū)動(dòng)光、電、磁、可控硅、繼電器等控制電路。
文檔編號(hào)H03K17/51GK102594316SQ201210036958
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者何林 申請(qǐng)人:何林