專利名稱：聲光雙控自動開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型聲光雙控自動開關(guān)屬于電開關(guān)裝置。
現(xiàn)有的自動節(jié)能開關(guān)，一般是使用多個集成電路和其它器件來實(shí)現(xiàn)的，如中國專利CN8703806U所述的《聲光雙空控延時節(jié)能照明開關(guān)》，這種開關(guān)采用了一個大規(guī)模CMOS聲控集成電路塊，一個二輸入端四與非門和一個二輸入端三異或門和兩個三極管及其它器件，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，因而只適用于延時照明，不能用于長期的照明控制用，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)相比電路更為簡單，成本更低，功能更強(qiáng)的聲光雙控、零電壓時接通和關(guān)斷用電設(shè)備的交流電源，使其既可用于延時亦可用于長時間斷開或閉合控制的聲光雙控自動開關(guān)，并且具有安裝方便和高的性價比。
本實(shí)用新型聲光雙控自動開關(guān)，包括負(fù)載DZ，聲波檢測放大電路1、光電轉(zhuǎn)換電路2，延時電路3，過零電壓觸發(fā)電路4、光控反饋回路5、可控硅6、電源電路7。外部聲音信號經(jīng)聲波檢測放大電路1完成聲音到電信號的轉(zhuǎn)換后經(jīng)延時電路3最后傳遞到可控硅6的控制極，過零電壓觸發(fā)電路4的輸出線路與延時電路3的輸出線路相連，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，光控反饋回路5設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換電路2和可控硅6控制極的輸出線路間。這里電源電路7是提供該開關(guān)所需的電源、聲波檢測放大電路1是利用傳聲器檢測外部的聲音信號。并由該電路轉(zhuǎn)換放大為電信號。光電轉(zhuǎn)換電路2是利用光電轉(zhuǎn)換器件檢測環(huán)境的光亮度情況。當(dāng)光強(qiáng)時，禁止直流電源接通或禁止將聲音信號所轉(zhuǎn)換成的電信號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；當(dāng)光弱時，自動地接通直流電源或允許將聲音信號所轉(zhuǎn)換成的電信號傳遞到可控硅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。延時電路3根據(jù)前面的電路所傳遞過來的電信號情況，使得延時電容C被充電或放電或保持不變，當(dāng)聲波檢測放大電路1沒有電信號傳遞過來時，延時電路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)聲波檢測放大電路1的電信號被傳遞過來時，延時電路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，使延時電路3處于延時狀態(tài)，在延時狀態(tài)期間若繼續(xù)有聲波信號輸入，延時電路3的延時時間將加長。在延時電路3的后面還設(shè)計了一個過零電壓觸發(fā)電路4和光控反饋回路5，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換電路2允許前面電路的信號傳遞到可控硅的控制端，在延時電路3處于延時控制期間，開始時，當(dāng)脈動電源的電壓高于某一預(yù)定的電壓時，過零電壓觸發(fā)電路輸出第一個參考電平，它使得延時電路的觸發(fā)信號鉗位在一定的電位附近，使得可控硅6的控制端不能被觸發(fā)，用電設(shè)備不能接通電源，當(dāng)脈動電源的電壓變化到零電平附近時，過零電壓觸發(fā)電路輸出第二個電平信號，延時電路的輸出信號得以通過，可控硅6的控制極上得到了合適的觸發(fā)信號，用電設(shè)備在零電壓時被接通。當(dāng)用電設(shè)備的電源被接通后，可控硅的兩輸入端電壓接近于零伏，于是過零電壓觸發(fā)電路4維持第二個電平，延時電路3的輸出信號能順利地到達(dá)可控硅6的控制端，維持用電設(shè)備的電源導(dǎo)通。延時電路3后面的光控反饋回路5，其作用是使光電轉(zhuǎn)換電路2在被控制的負(fù)載DZ的電源被接通(如照明燈具被點(diǎn)亮)后，仍能允許由音頻信號所產(chǎn)生的電信號通過，以便給延時電路3不斷提供延時信號，使其可用于長時間控制的場合。當(dāng)延時電路3到達(dá)其延時時間終了時，可控硅的控制極上不能得到合適的觸發(fā)信號，在交流電壓過零時，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)用新型聲光雙控自動開關(guān)，由于采用了帶反饋控制回路5的光電轉(zhuǎn)換電路2，從而能自動的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光斷電、無光聲控，在電源被接通后，取自延時回路3輸出的反饋信號，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，延時電路的延時時間加長，用電設(shè)備電源能長時間接通，延時電路3保證了該開關(guān)既能用于延時控制又能用于需長時間控制而又只能間斷地發(fā)出聲音的場合，過零電壓觸發(fā)電路4消除了一般開關(guān)在啟動和關(guān)閉時所產(chǎn)生的電打火干擾及部分電器在接通電源瞬間的驟增電源的現(xiàn)象，使用電設(shè)備的啟動和關(guān)閉都是在交流零壓附近產(chǎn)生的，延長了用電設(shè)備的壽命，并具有停電關(guān)燈的功能。這種聲光雙控自動開關(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運(yùn)放和只需二極管、電阻、電容器件，電路及其簡單，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3、圖6是采用集成運(yùn)放的具體實(shí)施例。
圖4、圖5是集成運(yùn)放和三極管混合應(yīng)用的具體實(shí)施例。
圖7、圖8是采用三極管的具體實(shí)施例。
圖9至圖15是光電轉(zhuǎn)換電路2的7種單元電路圖(包括光控回路5的一部分)。
圖16至圖21是延時電路3的6種單元電路圖。
圖22至圖26是過零電壓觸發(fā)電路的5種單元電路圖。
圖27至圖29是電源電路7的3種單元電路圖。
這里首先對圖1所示的原理方框圖進(jìn)行說明。
在圖1中，電源電路7用于提供開關(guān)的直流電源和脈動電源。光電轉(zhuǎn)換電路2根據(jù)具體的電路可以設(shè)置在該開關(guān)中的5個不同位置上，如圖中虛線所示，它或者控制開關(guān)中的直流電源的通斷，或者串聯(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所引起的電信號，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盘栟D(zhuǎn)換的電信號的電平。延時電路3用于實(shí)現(xiàn)延時控制，過零電壓觸發(fā)電路4主要是使可控硅6在交流零壓時接通和在交流零壓時斷開。
為了進(jìn)一步的說明該開關(guān)的實(shí)施方案，下面對其部分單元電路先進(jìn)行分析和說明。
圖9至圖15示出了光電轉(zhuǎn)換電路2的7種不同的實(shí)施的單元電路圖(包括光控反饋回路5的部分電路)，在這七個電路中它們的相同點(diǎn)是1.都要利用光電轉(zhuǎn)換器件D8來檢測環(huán)境的光強(qiáng)，2.都要利用二極管D9的單向?qū)щ娦院头答伷骷﨑10一起對控制器件A2進(jìn)行控制，以使該開關(guān)在弱光聲控狀態(tài)下，使負(fù)載電源接通時能繼續(xù)接收聲音信號，使負(fù)載的電源能持續(xù)接通。其不同點(diǎn)是1.所用的控制器件A2不同，控制器件A2或者采用運(yùn)放和二極管等器件的組合或者采用三極管。2.對于同一種控制器件A2由于其輸入管腳的接法各異故可組成多種不同的具體電路，這里僅示出了七種具體的電路，下面僅對圖9和圖11的電路進(jìn)行說明。
在圖9所示電路中，光電轉(zhuǎn)換電路2包括電阻R6、光電轉(zhuǎn)換器件D8、二極管D9、D11，運(yùn)放A2，參考電壓源V1和反饋器件D10，其中電阻R6和光電轉(zhuǎn)換器件D8相串聯(lián)，并連接在直流電源與地之間；電阻R6和D8的串聯(lián)接點(diǎn)與二極管D9的陽極相連，D9的陰極連接在運(yùn)放A2的同相輸入端，反饋器件D10跨接在D9的陰極和延時電路A3的輸出線路之間，運(yùn)放A2的反相輸入端連接在參考電壓源V1上構(gòu)成同相比較器，二極管D11的陰極連接在運(yùn)放A2的輸出端，D9的陽極連接在聲波檢測放大電路1的輸出端。這里光電轉(zhuǎn)換器件D8是用于檢測環(huán)境的光的強(qiáng)弱，當(dāng)光強(qiáng)時，光電轉(zhuǎn)換器件D8的內(nèi)阻變低，R6和D8的串聯(lián)接點(diǎn)處于低電平狀態(tài)，經(jīng)二極管D9傳遞到運(yùn)放A2的同相輸入端的信號也是低電平，由于這個電平低于A2的反相端的參考電壓源V1，使運(yùn)放A2的輸出也為低電平，此時如果聲波檢測放大電路1有高電平信號輸出，則二極管D11被正向偏置，聲波變換成的電信號被運(yùn)放A2所吸收，延時電路3不能得到高電平信號，如果聲波檢測放大電路1輸出的信號為低，延時電路3仍不能得到高電平信號，使可控硅的控制端不能被觸發(fā)。當(dāng)光弱時，光電轉(zhuǎn)換器件D8的內(nèi)阻變高使運(yùn)放A2的輸出也為高電平，如果此時聲波檢測放大電路1輸出低電平，二極管D11就被反向偏置，延時電路3仍不能獲得高電平信號，可控硅的控制端仍不能被觸發(fā)，若此時聲波檢測放大電路1接收到聲音信號而輸出高電平，則經(jīng)延時電路3使可控硅的控制端能得到合適的觸發(fā)電平，使電源能被接通。電源被接通后，負(fù)載如電燈被點(diǎn)亮，光電轉(zhuǎn)換器件D8的內(nèi)阻又變?yōu)榈停筊6和D8的串聯(lián)接點(diǎn)又變?yōu)榈碗娖?，但由于此時二極管D9的陰極經(jīng)反饋器件D10和延時電路3的輸出線路相連，使D9的陰極為高電平，二極管D9被反向偏置，運(yùn)放A2的輸出仍保持高電平，使外界的聲波轉(zhuǎn)換成的電信號能繼續(xù)傳輸?shù)窖訒r電路3上去，使負(fù)載電源一直被接通，當(dāng)外界沒有聲音信號輸入時，延時電路3到達(dá)其延時時間時，使可控硅截止，負(fù)載電源被斷開，光電轉(zhuǎn)換器件D8內(nèi)阻又變?yōu)楦?，運(yùn)放A2的輸出仍為高電平，開關(guān)重新等待外界的聲控信號。
在圖11所示電路中，光電轉(zhuǎn)換電路2包括電阻R6、光電轉(zhuǎn)換器件D8、二極管D9，反饋器件D10和三極管A2。電阻R6和D8相串聯(lián)，并連接在直流電源和地之間，R6的陰極和三極管A2的基極及反饋器件D10的一端相連，三極管的集電極和發(fā)射極分別和聲波檢測放大電路1的輸出端及延時電路3的輸入端相連，這里當(dāng)光強(qiáng)時三極管的基極為低電平，三極管A2處于截止?fàn)顟B(tài)，無論聲波檢測放大電路1是否有電信號輸出，與延時電路3相連的可控硅的控制端都不能得到合適的觸發(fā)信號，當(dāng)光弱時，三極管A2的基極、發(fā)射極被正向偏置。當(dāng)有聲波信號變換的電信號輸入集電極時，三極管A2處于導(dǎo)通狀態(tài)，與延時電路3相連的可控硅的控制端能得到合適的觸發(fā)信號，可控硅導(dǎo)通，負(fù)載電源接通，負(fù)載電源接通后，與圖9電路原理一樣，三極管A2在反饋器件D10、光電轉(zhuǎn)換器件D8及二極管D9及聲波檢測放大電路1等電路的共同作用下，自動地實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光不傳輸聲波引起的電信號。弱光及有聲音輸入狀態(tài)下傳輸由聲音引起的電信號。
在所述的光電轉(zhuǎn)換電路2中的光電轉(zhuǎn)換器件D8或是光電二極管或是光電三極管或是光敏電阻或是紅外接收二極管或是紅外接收三極管或是光電池或是任何其它足以滿足將變化的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娦盘柕墓怆娹D(zhuǎn)換器件。
在所述的光電轉(zhuǎn)換電路2中的反饋器件D10或是半導(dǎo)體二極管或是電阻或是電感器件或是它們的組合或任何其它既可以傳輸交流又可以傳輸直流信號的器件。
在所述的光電轉(zhuǎn)換電路2中的控制器件A2或是運(yùn)放和其它器件的組合如二極管或三極管的組合或是三極管。
圖16至圖21示出了延時電路3的6種不同的具體實(shí)施的單元電路圖，它們的工作原理都是利用電容C4的充放電特性來進(jìn)行的，即二極管D7輸入端的電平信號發(fā)生突變時，引起電容C4被迅速地充電或放電，當(dāng)D7的輸入端又恢復(fù)到原來的電平時，C4通過一定的回路被緩慢地放電或充電，從而實(shí)現(xiàn)延時的功能。所不同的是所用的器件和具體電路略有區(qū)別，這里僅對圖16和圖20所示的電路進(jìn)行說明。
圖16所示的延時電路3包括二極管D7、電容C4、三極管A3和一個電阻，二極管D7的陽極或者連接在聲波檢測放大電路1的輸出線路上或者和光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出線路相連，另一端接三極管A3的基極、三極管A3的基極和集電極與電容C4相并聯(lián)，A3的集電極接地，A3的發(fā)射極通過一個電阻與電源的正極相連，延時電路3的輸出取自三極管A3的發(fā)射極。當(dāng)聲波檢測放大電路1輸出的高電平被傳遞到二極管D7的陽極時，D7導(dǎo)通，C4被充電到一定電平后，三極管A3被截止，A3的集射極間的電阻很大，延時電路3輸出高電平，可控硅能被觸發(fā)導(dǎo)通，電容C4上的電荷通過D7和基極、集電極間的漏電阻而放電，當(dāng)前級電路沒有高電平信號輸入時，經(jīng)一段時間后C4的電平逐漸下降而使三極管A3處于導(dǎo)通狀態(tài)，于是延時電路3的輸出為低電平，可控硅截止，延時結(jié)束。
圖20所示的延時電路3包括二極管D7、電容C4和運(yùn)放A3，這里D7和C4相串聯(lián)，并連接在聲波檢測放大電路1的輸出端或光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出線路和地之間，D7和C4的串聯(lián)接點(diǎn)接在運(yùn)放A3的同相輸入端，A3的反相輸入端接在參考電壓源V2上，A3構(gòu)成同相比較器，延時電路3的輸出即為A3的輸出端。該電路的工作原理和圖16的工作原理基本相同。
圖22至圖26示出了過零電壓觸發(fā)電路3的5種不同的具體實(shí)施的單元電路圖，其共同點(diǎn)都是利用兩個串聯(lián)的電阻R9和R10來組成分壓電路，當(dāng)可控硅兩個輸入端的電壓發(fā)生變化時，這兩個串聯(lián)電阻的接點(diǎn)電壓也發(fā)生變化，將這個變化的電壓與參考基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，通過比較電路，取出比較后的結(jié)果通過一個二極管和可控硅的控制極線路相連，使得可控硅兩端的電壓在零伏附近時，前一級的輸出信號能傳遞到可控硅的控制極，其不同點(diǎn)是，組成比較電路的具體器件和具體電路略有區(qū)別，這里僅以圖22和圖26進(jìn)行說明。
圖22所示的過零電壓觸發(fā)電路包括電阻R8、R9、R10、二極管D12、可控硅T和三極管A4、這里電阻R9和R10相串聯(lián)并連接在脈動電源的正極和地之間，三極管A4的基極和電阻R9、R10的串聯(lián)接點(diǎn)相連，發(fā)射極通過一個電阻和電源正極相連，集電極通過一個電阻與地相連，二極管D12的陰極接在集電極上，其陽極通過電阻R8和可控硅T的控制極G相連，可控硅的正輸入端和負(fù)輸入端分別連在脈動電源的正、負(fù)極上，當(dāng)脈動電源為高電壓時，A4的基極也為高電壓，A4截止，D12的陰極為低電平，無論前一級是否有高電平信號輸出，可控硅T的控制極都得不到合適的觸發(fā)電平信號，可控硅截止，當(dāng)脈動電壓在零伏附近時，A4的基極為低電平，A4導(dǎo)通，D12的陰極為高電平，此時僅當(dāng)前一級的輸出為高電平信號時，可控硅T才導(dǎo)通負(fù)載電源被接通，當(dāng)可控硅導(dǎo)通一段時間后，若前一級的輸出為零，而可控硅T上有較大電流流過時，可控硅T仍導(dǎo)通，當(dāng)脈動電源電壓再次為零時，可控硅T截止，負(fù)載電源在零壓時關(guān)斷。
圖26所示的過零電壓觸發(fā)電路包括電阻R8、R9、R10、二極管D12、可控硅T和運(yùn)放A4，這里電阻R9和R10相串聯(lián)并連接在脈動電源的正極和地之間，運(yùn)放A4的反相輸入端連接在R9、R10的串聯(lián)接點(diǎn)上，同相輸入端接參考電壓源V3，運(yùn)放A4的輸出端與二極管D12的陰極相連，其陽極通過R8和可控硅T的控制極相連，運(yùn)放A4構(gòu)成反相比較器，可控硅的正，負(fù)輸入端分別和脈動電源的正、負(fù)輸入極相連，當(dāng)脈動電源為零，前一級電路輸出高電平信號時，可控硅T的控制極才能得到合適的觸發(fā)信號，可控硅導(dǎo)通，負(fù)載電源被接通，可控硅的關(guān)斷同圖22一樣也是零壓時進(jìn)行的。
圖27至圖29示出了直流電源電路7的3種不同的具體實(shí)施電路。
圖27電路的優(yōu)點(diǎn)是，開關(guān)為單線進(jìn)出開關(guān)，安裝方便可直接替代現(xiàn)有開關(guān)，由于它自身帶有充電電路，所以電池的使用壽命大大延長，聲控靈敏度可做得很高。
圖28電路的優(yōu)點(diǎn)是，由于是全波整流充電，所以直流電源的波紋比較小，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K，還可以作為充電器使用。
圖29電路的優(yōu)點(diǎn)是，利用運(yùn)放和三極管構(gòu)成了一個串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路，使得直流電源性能比較穩(wěn)定，聲控靈敏度可以做得比較高。
在圖1中的聲波檢測放大電路1，一般包括傳聲器M，阻容藕合電路和直流或交、直流放大電路或聲控集成電路組成的。它通過傳聲器M檢測環(huán)境的聲波信號，利用阻容藕合電路來實(shí)現(xiàn)對無用信號或噪聲信號進(jìn)行衰減，有用信號通過放大電路或聲控電路進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)從聲音信號到電信號的轉(zhuǎn)換和放大功能。
最后，我們再結(jié)合圖2具體的實(shí)施例進(jìn)行較詳細(xì)的說明。對圖3至圖8的實(shí)施例進(jìn)行說明。
在圖2所示的聲光雙控自動開關(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7包括橋式整流二極管D1～D4、電阻R1、電容C1、二極管D6、穩(wěn)壓二極管D5、電池Ec、橋式整流電路的輸出通過相互并聯(lián)的阻容器件R1、C1和二極管D6給電池Ec充電和提供開關(guān)所需的直流電源，二極管D5串聯(lián)在電容C1和地之間，當(dāng)負(fù)載電源接通時，D6被反向偏置，電池提供負(fù)載的交流電源接通時開關(guān)所需的直流電源，聲波檢測放大電路1包括電阻R2、R3、R4、R5、電容C3和傳聲器M及運(yùn)放A1，傳聲器M檢測環(huán)境的聲信號，經(jīng)阻容藕合電路輸入至運(yùn)放A1的同相輸入端經(jīng)同相放大電路進(jìn)行放大后，輸入至延時電路3的輸入端，延時電路3包括二極管D7、電容C4和運(yùn)放A3，D7與C4相串聯(lián)，并連接在聲波檢測放大電路1的輸出端，D7與C4的串聯(lián)接點(diǎn)與運(yùn)放A3的同相輸入端相連，A3的反相輸入端接在參考電壓源V2上，亦即R12和R13的串聯(lián)接點(diǎn)上，A3構(gòu)成同相比較器，當(dāng)聲波檢測放大電路1的A1輸出端為高電平時，電容C4被充電至高電平，A3的輸出端變?yōu)楦唠娖?，延時電路開始工作，當(dāng)A1的輸出端為低電平，而C4仍為高電平時，電路處于延時狀態(tài)，C4上的電荷經(jīng)D7和A3的漏電阻構(gòu)成放電回路，經(jīng)一段時間后，C4上的電平低于參考電壓源V2時，A3輸出為低，延時結(jié)束。當(dāng)A1的輸出端為低電平，C4上的電荷也基本上為零時，延時電路3的A3輸出端仍為低電平，光電轉(zhuǎn)換電路2、包括電阻R6、二極管D9、D12，反饋器件即二極管D10、光電接收二極管D8和運(yùn)放A2，這里電阻R6和光電轉(zhuǎn)換器件D8相串聯(lián)，D9的陰極連接在運(yùn)放A2的同相輸入端，反饋器件D10跨接在A2的同相輸入端和二極管D12的陽極之間，運(yùn)放A2的反相輸入端連接在參考電壓源V1上構(gòu)成同相比較器。二極管D9的陰極連接在二極管D12的陽極上，D12的陽極通過一個電阻與A3的輸出端相連，這里光電接收二極管D8用于檢測環(huán)境的光的強(qiáng)弱，當(dāng)光強(qiáng)時，D8內(nèi)阻變低，使A2的輸出端為低電平，當(dāng)A3的輸出端為高電平時，二極管D11被正向?qū)?，可控硅T的控制極不能得到合適的觸發(fā)電平信號，可控硅T截止，當(dāng)A3的輸出端為低電平時，可控硅T的控制極仍不能得到合適的觸發(fā)信號，可控硅T仍截止。當(dāng)光弱時，D8內(nèi)阻升高，A2輸出端為高電平，此時A3若為高電平，可控硅T控制極有可能得到合適的觸發(fā)信號，當(dāng)脈動電壓過零時，可控硅導(dǎo)通，反饋器件D10使A2的輸出仍為高電平，使A3的輸出信號能傳遞到可控硅T控制極，維持可控硅的導(dǎo)通，當(dāng)A3輸出為低電平，可控硅T在脈動電源電壓為零時截止，負(fù)載電源被關(guān)斷，過零電壓觸發(fā)電路4包括電阻R8、R9、R10、二極管D12、運(yùn)放A4和可控硅T，這里電阻R9和R10相串聯(lián)，并連接在脈動電源的正、負(fù)極上，R9和R10的串聯(lián)接點(diǎn)與運(yùn)放A4的反相輸入端相連，其同相輸入端連接在參考電壓源V3上，A4的輸出端和D12的陰極相連，D12的陽極通過電阻R8和可控硅T的控制極相連，可控硅T的陽極和陰極分別和脈動電源的正、負(fù)極相連，當(dāng)脈動電源電壓較高時，A4輸出為低電平，前一級輸出的電平無論是高還是低，都不能使可控硅T的控制極G得到合適的觸發(fā)電平，當(dāng)脈動電源電壓在零電平附近時，A4輸出為高電平，此時，只有前一級的輸出為高電平時，可控硅T才能得到合適的觸發(fā)電平，使可控硅導(dǎo)通，負(fù)載電源被接通，故開關(guān)的接通是在光弱、有聲的雙重條件下，才能實(shí)現(xiàn)。
圖3所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖2的區(qū)別在于光電轉(zhuǎn)換電路2的輸出端連接在延時電路3的輸入端上，其它電路基本上相同，電路工作原理也基本相同。
圖4所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖3的區(qū)別有兩點(diǎn)1.聲波檢測放大電路增加了一級同相比較器電路，其優(yōu)點(diǎn)是使聲控靈敏度更高，2.光電轉(zhuǎn)換電路上的控制器件A2采用了三極管A2，其它電路也基本上相同，電路工作原理也基本相同。
圖5所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖2的區(qū)別也有兩點(diǎn)1.電源電路不同，這里采用的是半波整流穩(wěn)壓電路，當(dāng)然它也可以采用全波整流穩(wěn)壓電路或其它穩(wěn)壓電路。2.光電轉(zhuǎn)換電路2串聯(lián)在直流電源電路中，其優(yōu)點(diǎn)是在光強(qiáng)時三極管A2截止，運(yùn)放得不到電源，而延長了運(yùn)放的使用壽命，其它電路基本上相同。
圖6所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖2的區(qū)別也有兩點(diǎn)1.電源電路不同，這里采用的是半波整流穩(wěn)壓電路。2.負(fù)載DZ設(shè)置在可控硅的陽極和整流輸出電路的正極之間，其它電路與圖3相同。
圖7所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖2的區(qū)別較大，它們的電源電路7相同，該電路中聲波檢測放大電路1主要是由傳聲器M、電阻和電容組成的阻容藕合器件和三極管T1、T2組成的兩級晶體管放大電路所組成，光電轉(zhuǎn)換電路2的控制器件是三極管A2，延時電路3包括二極管D7、電容C4和三極管A3，過零電壓觸發(fā)電路包括電阻R8、R9、R10、二極管D12、三極管A4和可控硅T。盡管該電路具體形式與圖2的區(qū)別較大，但工作原理基本和圖2的電路相同。
圖8所示的聲光雙控自動開關(guān)與圖7電路基本相似，所不同的有三點(diǎn)，1.電源電路7不同，圖8電路采用的是全波整流穩(wěn)壓電路，2.光電轉(zhuǎn)換電路2串聯(lián)在直流電源的輸出端和該開關(guān)所需直流電源的輸入端之間。3.負(fù)載DZ串聯(lián)在可控硅的陽極和整流電路的輸出之間，該電路的工作原理與圖7所示電路基本相同。
在上述所述的電路中的三極管或是半導(dǎo)體三極管或是場效應(yīng)三極管或任何其它可以滿足電路功能的其它三極管。
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.聲光雙控自動開關(guān)，包括負(fù)載DZ，聲波檢測放大電路1，電源電路7，其特征在于所述的聲光雙控自動開關(guān)還包括光電轉(zhuǎn)換電路2，延時電路3，過零電壓觸發(fā)電路4，光控反饋回路5，可控硅6，外部聲波信號經(jīng)聲波檢測放大電路1完成聲音到電信號的轉(zhuǎn)換后，經(jīng)延時電路3最后傳遞到可控硅6的控制極，過零電壓觸發(fā)電路4的輸出線路與延時電路3的輸出線路相連，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，光控反饋回路5設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換電路2和可控硅6控制極的輸入線路間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于所述的光電轉(zhuǎn)換電路2包括電阻R6，光電轉(zhuǎn)換器件D8，二極管D9，反饋器件D10，三極管A2，其中電阻R6和光電轉(zhuǎn)換器件D8相串聯(lián)，并連接在直流電源和地或直流電源和A2的輸入端B1或直流電源和A2的輸出端B3之間，電阻R6和D8的串聯(lián)接點(diǎn)與二極管D9的陽極相連，二極管D9的陰極與A2的另一個輸入端B2相連，反饋器件D10跨接在D9的陰極和延時電路3的輸出線路上，A2的輸入端B1，輸出端B3或串聯(lián)在電源電路7和聲波檢測放大電路1之間，或串聯(lián)在聲波檢測放大電路1和延時電路3之間，或串聯(lián)在延時電路3和可控硅6的控制極之間，或串聯(lián)在電源電路7和延時電路3之間，或串聯(lián)在電源電路7和可控硅6之間，當(dāng)環(huán)境光線暗／亮?xí)r，允許／禁止所連接電路上的輸出信號傳遞到下一級電路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于所述的光電轉(zhuǎn)換電路2或者是包括電阻R6，光電轉(zhuǎn)換器件D8，二極管D9、D11，反饋器件D10，運(yùn)放A2的電路，其中電阻R6和光電轉(zhuǎn)換器件D8相串聯(lián)，并連接在直流電源和地之間，電阻R6和D8的串聯(lián)接點(diǎn)與二極管D9的陽極相連，二極管D9的陰極與A2的同相輸入端相連，反饋器件D10跨接在D9的陰極和延時電路3的輸出線路上，A2的反相輸入端接參考電壓源V1或連接在A2的輸出端上，A2的輸出端和二極管D11的陰極相連，二極管D11的陽極或連接在聲波檢測放大電路1的輸出線路上，或連接在延時電路3的輸出線路上，當(dāng)環(huán)境光線暗／亮?xí)r，允許／禁止所連接電路上的輸出信號傳遞到下一級電路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于延時電路3包括二極管D7，電容C4，三極管A3，電阻R，二極管D7和電容C4相串聯(lián)，并連接在前一級的輸出端和地之間，D7和C4的串聯(lián)接點(diǎn)與三極管A3的F1腳相連，三極管A3的F2腳通過電阻R與直流電源正極相連，F(xiàn)3腳通過一個電阻與地相連，延時電路的輸出連接在A3的F2腳或F3腳上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于延時電路3包括二極管D7，電容C4，運(yùn)放A3的電路，二極管D7和電容C4相串聯(lián)，并連接在前一級的輸出端和地之間，D7和C4的串聯(lián)接點(diǎn)與運(yùn)放A3的一個輸入端相連，A3的另一個輸入端或與參考電壓源V2相連或和A3的輸出端相連，延時電路的輸出端就是A3的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于過零電壓觸發(fā)電路4包括電阻R9、R10、二極管D12、三極管A4及可控硅6，電阻R9、R10相串聯(lián)并連接在可控硅的兩個輸入端上，R9、R10的串聯(lián)接點(diǎn)和三極管A4的H1腳相連，A4的另外兩腳H2、H3分別通過一個電阻和直流電源的正極和地相連，二極管D12的陰極或者與H2腳或與H3腳相連，D12的陽極和可控硅的控制極相連或通過一個電阻和可控硅控制極相連，可控硅的其它兩個輸入端分別連在脈動電源的兩端上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于過零電壓觸發(fā)電路4或者是包括電阻R9、R10、二極管D12、運(yùn)放A4及可控硅6的電路，電阻R9、R10相串聯(lián)并連接在可控硅6的兩個輸入端上，R9、R10的串聯(lián)接點(diǎn)和運(yùn)放A4的一個輸入端相連，另一個輸入端和參考電壓源V3相連，運(yùn)放A4的輸出端和二極管D12的陰極相連，D12的陽極或連接在可控硅6的控制極上或通過一個電阻與可控硅6的控制極相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于光控反饋回路5包括一個反饋器件D10，光控反饋回路5設(shè)置在D9的陰極和延時電路3的輸出線路之間，反饋器件D10或者是二極管或是電阻或是電感器件或是它們的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于所述的光電轉(zhuǎn)換器件D8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。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲光雙控自動開關(guān)，其特征在于所述的運(yùn)放器件是集成運(yùn)算放大器或是集成比較器。
專利摘要本實(shí)用新型聲光雙控自動開關(guān)，包括聲控電路、光控電路、延時電路、過零電壓觸發(fā)電路等。它除能自動地實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光斷電，無光聲控，開關(guān)啟動時為零電壓和延時關(guān)燈的功能外，其光控靈敏度、聲控靈敏度、及延時時間均可調(diào)整，并解決了一般開關(guān)的電打火輻射及負(fù)載如燈泡啟動時承受較大的驟增電流的問題，延長了燈泡壽命，節(jié)約了電能，提高了用電設(shè)備的安全，是一種性價比很高的全自動控制開關(guān)。
文檔編號H03K17/72GK2096166SQ9120427
公開日1992年2月12日 申請日期1991年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月23日
發(fā)明者王新生 申請人:王新生