專利名稱：一種感應(yīng)式觸摸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子開關(guān)器件，是一種感應(yīng)式觸摸開關(guān)。
目前已有的電子觸摸開關(guān)，大致有兩種，一種是在開關(guān)殼體表面設(shè)置金屬片加限流電阻利用控制電路對照明電路或其他用電器進(jìn)行觸摸式開關(guān)控制，另一種是感應(yīng)式的觸摸開關(guān)，即將金屬片置于殼體內(nèi)部，但這兩類觸摸式電子開關(guān)都不同程度地存在著易發(fā)生觸電危險(xiǎn)，需要三線裝接和電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗干擾性較差等不足。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種感應(yīng)式電子觸摸開關(guān)，該開關(guān)的感應(yīng)金屬片置于開關(guān)盒體之內(nèi)，盒體內(nèi)印刷電路板上的電路是用一塊集成電路IC芯片為主做控制電路單元，配接常規(guī)電子開關(guān)器件和整流及濾波降壓電路單元相互連接構(gòu)成，并采用單線進(jìn)出的兩線制接線方式串接在用電器的供電線路中以克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足。
本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)是一種感應(yīng)式觸摸開關(guān)，由開關(guān)盒體觸摸面板和安裝在盒體內(nèi)印刷電路板上的電子開關(guān)電路組成，其特征在于電子開關(guān)電路包括信號采集電路單元1、控制電路單元2、開關(guān)電路單元3、整流電路單元4和降壓濾波電路單元5，其中電路單元1由貼敷在盒體面板6內(nèi)表面的金屬片M和電阻R1、R2組成，電阻R1連接在金屬片M和控制電路單元2的輸入端之間，電阻R2連接電路單元2的輸入端后接地，電路單元2由雙D觸發(fā)器IC芯片為主構(gòu)成，與相應(yīng)的電阻、電容器配接后分為單穩(wěn)電路和雙穩(wěn)電路兩部分，開關(guān)電路單元3由電子開關(guān)管VS、晶體二極管D1、D2并配接電阻和電容器組成，晶體二極管D1的一端與控制電路單元的輸出端聯(lián)接，電子開關(guān)管的兩個電極與整流電路單元4的輸出端并接，電路單元4是常規(guī)的橋式整流電路，并且該電路的一個輸入端通過盒體底板7上的接線柱8串接燈具后與交流電源線聯(lián)接；電路單元5由電阻R4、晶體二極管、穩(wěn)壓管ZD和電容器C3相互連接組成，電阻R4一端與電子開關(guān)管和橋式整流器的聯(lián)線端a相接，其輸出端b與電路單元2中IC芯片的電源接線腳相連。
各電路單元中電子元器件的選配及具體裝接關(guān)系是電路單元2中的雙D觸發(fā)器IC芯片為CD4013，以其4腳連接電容器C2、電阻R3，6腳接地，5腳、14腳相連后與b點(diǎn)聯(lián)接，3腳、1腳分別為其輸入端和輸出端構(gòu)成單穩(wěn)電路部分，以CD4013的7、8、10腳接地，9、12腳相連；11腳、13腳分別做為輸入端和輸出端構(gòu)成雙穩(wěn)電路部分；電路單元3中的電子開關(guān)管VS為三端晶閘管，其控制極與晶體二極管D2、電容器C4連接，濾波降壓電路單元5中的晶體二極管為發(fā)光二極管LED安裝在盒體半透明的前面板6上。
連接金屬片M和印刷電路板上的電阻R1的引線為金屬屏蔽線9，R2的阻值為1－20M歐姆，與橋式整流器兩個輸入端相連的兩個接線柱固定在盒體底板上，并通過該二接線柱將開關(guān)盒體及其中電路串接在照明燈具的供電線路中。
本實(shí)用新型的附圖有

圖1是感應(yīng)式觸摸開關(guān)的電路圖。
圖2是觸摸開關(guān)盒體的側(cè)面剖視圖。
附圖給出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，結(jié)合附圖進(jìn)一步說明如下該觸摸開關(guān)的盒體采用86系列塑料注塑成型，盒體面板選用86×86mm的半透明板，其內(nèi)表面貼敷銅制金屬片，并放置與電路相連接的發(fā)光二極管LED在工作時(shí)以標(biāo)示開關(guān)位置，盒體固定在墻壁上，其底面上設(shè)置的接線柱是使本開關(guān)如普通手動開關(guān)一樣串接在用電器如照明燈具的電源電路中。
本實(shí)用新型的工作原理是電路工作電壓的提供將觸摸開關(guān)串接入交流電源電路之中后，220.V交流電經(jīng)橋式整流器，整流輸出脈動直流電，再由電阻R4、發(fā)光二極管LED和穩(wěn)壓晶體管ZD、電容器C3降壓濾波后為控制電路單元提供5伏的直流工作電壓。
觸摸開關(guān)原理在無人觸摸盒體面板時(shí)，電路無感應(yīng)信號輸入，CD4013的單穩(wěn)電路部分輸出端(腳1)為低電位，雙穩(wěn)電路部分CD4013的13腳輸出也為低電位，晶體二極管D1正偏導(dǎo)通，由于D2不導(dǎo)通，晶閘管VS上的陽極電壓及相應(yīng)的電流經(jīng)電阻R5通過D1進(jìn)入CD4013IC芯片的13腳，由于電流被D2阻斷，晶閘管VS的觸發(fā)極沒有觸發(fā)電脈沖，VS管關(guān)斷，串接在整流器，輸入端電路中的照明燈具不亮。
當(dāng)人體觸及開關(guān)盒體面板后，感應(yīng)電脈沖信號由金屬片經(jīng)電阻R1輸入CD4013IC芯片(單穩(wěn)部分)的3腳，觸發(fā)單穩(wěn)電路部分，使其處于暫穩(wěn)態(tài)，其輸出端腳1電位由低變高，并經(jīng)電阻R3向電容器C2充電，直至單穩(wěn)部分電路中IC芯片的1腳又翻轉(zhuǎn)為低電位，在此過程中1腳向IC芯片的雙穩(wěn)部分電路輸出正的電脈沖，進(jìn)入CD4013的11腳，脈沖寬度取決于R3阻值和C2的電容量。該正脈沖使CD4013的輸出端13腳電位突變?yōu)楦唠娢?，二極管D1反偏關(guān)斷，原通過電阻R5的電流轉(zhuǎn)而經(jīng)D2至晶閘管的觸發(fā)極，使晶閘管導(dǎo)通，使交流電源、晶閘管VS和照明燈具形成回路，燈具被點(diǎn)燃。由于晶閘管VS的觸發(fā)電流取自其陽極電路，可以有效地維持b點(diǎn)電壓，保證燈具一經(jīng)觸摸燃亮就不會熄滅。
本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步是該觸摸開關(guān)的感應(yīng)金屬極片安裝在盒體之內(nèi)，在進(jìn)行觸摸開關(guān)時(shí)可避免發(fā)生觸電。由于電阻R2的阻值較高可有效地提高觸摸控制的靈敏度，保證觸摸開關(guān)工作的可靠性。另外控制電路單元由一塊集成電路芯片為主一分為二與相應(yīng)的電阻和電容器配接組成單穩(wěn)和雙穩(wěn)兩部分電路，簡化了整個開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)，特別是觸發(fā)電流由控制電路單元輸出端電位的高低進(jìn)行控制，而觸發(fā)電流卻取自晶閘管的陽極電路，這種電路結(jié)構(gòu)可以保證控制電路電壓的穩(wěn)定，并能減小靜態(tài)電能損耗，最后需要說明的是發(fā)光二極管同時(shí)兼?zhèn)洚?dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí)，阻斷晶閘管泄放電源電壓和發(fā)光顯示觸摸開關(guān)位置兩種作用。在電路中所設(shè)置的電容器C5、C4和C1使該開關(guān)電路有較全面的抗干擾性能。因此本實(shí)用新型具有電路設(shè)計(jì)簡單合理、使用安全可靠和元器件易于選配、成本較低等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種感應(yīng)式觸摸開關(guān)，由開關(guān)盒體，觸摸面板和安裝在盒體內(nèi)印刷電路板上的電子開關(guān)電路組成，其特征在于電子開關(guān)電路包括信號采集電路單元1、控制電路單元2、開關(guān)電路單元3、整流電路單元4和降壓濾波電路單元5，其中電路單元1由貼敷在盒體面板6內(nèi)表面的金屬片M和電阻R1、R2組成，電阻R1連接在金屬片M和控制電路單元2的輸入端之間，電阻R2連接電路單元2的輸入端后接地，電路單元2由雙D觸發(fā)器IC芯片為主構(gòu)成，與相應(yīng)的電阻、電容器配接后分為單穩(wěn)電路和雙穩(wěn)電路兩部分，開關(guān)電路單元3由電子開關(guān)管VS、晶體二極管D1、D2并配接電阻和電容器組成，晶體二極管D1的一端與控制電路單元的輸出端聯(lián)接，電子開關(guān)管的兩個電極與整流電路單元4的輸出端并接，電路單元4是常規(guī)的橋式整流電路，并且該電路的一個輸入端通過盒體底板7上的接線柱8串接燈具后與交流電源線聯(lián)接；電路單元5由電阻R4、晶體二極管、穩(wěn)壓管ZD和電容器C3相互連接組成，電阻R4一端與電子開關(guān)管和橋式整流器的聯(lián)線端a相接，其輸出端b與電路單元2中IC芯片的電源接線腳相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸開關(guān)，其特征在于電路單元2中的雙D觸發(fā)器IC芯片為CD4013，以其4腳連接電容器C2、電阻R3，6腳接地，5腳、14腳相連后與b點(diǎn)聯(lián)接，3腳、1腳分別為其輸入端和輸出端構(gòu)成單穩(wěn)電路部分，以CD4013的7、8、10腳接地，9、12腳相連；11腳、13腳分別做為輸入端和輸出端構(gòu)成雙穩(wěn)電路部分；電路單元3中的電子開關(guān)管VS為三端晶閘管，其控制極與晶體二極管D2、電容器C4連接，濾波降壓電路單元5中的晶體二極管為發(fā)光二極管LED安裝在盒體半透明的前面板6上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸摸開關(guān)，其特征在于連接金屬片M和印刷電路板上的電阻R1的引線為金屬屏蔽線9，R2的阻值為1－20M歐姆，與橋式整流器兩個輸入端相連的兩個接線柱固定在盒體底板上，并通過該二接線柱將開關(guān)盒體及其中電路串接在照明燈具的供電線路中。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電子開關(guān)器件，是一種感應(yīng)式觸摸開關(guān)。該觸模開關(guān)的感應(yīng)金屬片置于盒體之內(nèi)，開關(guān)電路是用一塊集成IC芯片為主做控制電路單元，與常規(guī)的電子開關(guān)元器件和整流及濾波降壓等電路單元相互聯(lián)接構(gòu)成。可采用單線進(jìn)出的兩線制接線方式串接在用電器的供電線路中。具有電路設(shè)計(jì)簡單合理，使用安全可靠和元器件易于選配，成本較低等特點(diǎn)。
文檔編號H03K17/94GK2197774SQ9422068
公開日1995年5月17日 申請日期1994年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月10日
發(fā)明者徐金田 申請人:徐金田