專利名稱：智能節(jié)電開(kāi)關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由數(shù)字集成電路組成的，集聲、光、延時(shí)節(jié)電自控，觸摸手控與過(guò)電流保護(hù)一體化的智能節(jié)電開(kāi)關(guān)電路。
目前的現(xiàn)有技術(shù)中，聲光控節(jié)電開(kāi)關(guān)電路多半只有聲光延時(shí)自控功能，也有少數(shù)電路增加了觸摸接通延時(shí)自停，即“三控功能”，例如四川工業(yè)學(xué)院永豐應(yīng)用技術(shù)研究所制作的“三控開(kāi)關(guān)”。這些開(kāi)關(guān)電路由聲、光及延時(shí)觸摸電路組成。通常通電后，電路處于等待狀態(tài)，遇有聲音信號(hào)或觸摸信號(hào)時(shí)，電燈開(kāi)亮，經(jīng)30秒延時(shí)后，電燈自動(dòng)熄滅。當(dāng)外界光線較強(qiáng)時(shí)，電路轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，電路因受光控信號(hào)的制約，聲控信號(hào)則不再起聲控作用。觸摸信號(hào)不受光控信號(hào)的制約，只能將電燈開(kāi)亮，但經(jīng)30秒延時(shí)后，電燈又自控熄滅。即電燈開(kāi)亮后，由延時(shí)自控轉(zhuǎn)為非延時(shí)手控工作狀態(tài)，該電路則無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而且，該電路常因負(fù)載過(guò)大而燒壞。由于存在這樣的缺點(diǎn)，該電路在實(shí)際產(chǎn)品中遲遲不能被廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低兼，性能可靠的智能節(jié)電開(kāi)關(guān)電路，即可保持延時(shí)節(jié)電自控工作狀態(tài)，又可通過(guò)觸摸信號(hào)轉(zhuǎn)換為非延時(shí)手控工作狀態(tài)，還可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)負(fù)載過(guò)大時(shí)，能自動(dòng)斷電。
本發(fā)明的智能節(jié)電開(kāi)關(guān)電路只有兩塊集成電路構(gòu)成的聲、光延時(shí)，觸摸控制電路和一只由可控硅DK構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路及由一只三極管TV構(gòu)成的過(guò)電流保護(hù)電路組成。電阻R2R3和電容C2與集成電路IC1內(nèi)部的一個(gè)與非門相連，構(gòu)成本電路的音頻信號(hào)放大器。電阻R4和電容C3與集成電路IC1內(nèi)部的另一個(gè)與非門相連，構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路。電阻R5和光敏電阻RG與集成電路IC1內(nèi)部的又一個(gè)與非門相連，構(gòu)成了本電路的光控電路。電阻R6R7R8和電容C6與集成電路IC2構(gòu)成了觸摸控制電路。電阻R9R10和電容C7與三極管VT構(gòu)成了過(guò)電流保護(hù)電路。以上各部分相互聯(lián)系，相互配合，即保持了聲光控，延時(shí)節(jié)電開(kāi)關(guān)電路的技術(shù)特征，又實(shí)現(xiàn)了通過(guò)觸摸控制使延時(shí)自控工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非延時(shí)手控工作狀態(tài)的功能，同時(shí)又具有過(guò)電流保護(hù)的功能。
由于采用了集成電路IC2組成的雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)電路，可以將電燈的延時(shí)自控工作狀態(tài)鎖定到手控工作狀態(tài)，擴(kuò)展了使用范圍。
由于采用了三極管VT構(gòu)成的過(guò)流保護(hù)電路，不會(huì)燒壞電路中的原件，延長(zhǎng)了本電路的使用壽命。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明智能節(jié)電開(kāi)關(guān)電路的線路2是圖1所示電路中過(guò)流繼電器的結(jié)構(gòu)示意1所描繪的智能節(jié)電開(kāi)關(guān)包括由二極D2D3D4D5和可控硅DK、電阻R13、負(fù)載HL組成的交流開(kāi)關(guān)電路。
該電路還包括一個(gè)用555時(shí)鐘電路組成的雙穩(wěn)態(tài)電路，其輸入端與感應(yīng)板GB相連，輸出端與可控硅DK的控制極相連。
該電路還包括一個(gè)四2輸入與非門電路，分別與音頻傳感電路，延時(shí)控制電路，光控傳感電路相連接。
本電路還有一個(gè)三極管VT，基極通過(guò)電阻R10與電容C7及干簧管相連；集電極與可控硅DK的控制極相連，構(gòu)成了過(guò)流保護(hù)電路。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施方案中過(guò)電流繼電器采用一只長(zhǎng)18毫米，直徑2毫米的干簧管，在外面繞一層線圈與負(fù)載串連，體積小，靈敏度高。
該電路是這樣工作的AN兩端接在交流220伏的電源上，經(jīng)負(fù)載HL和二極管D2D3D4D5整流后，在(a)與地之間建立了一種脈動(dòng)的直流電壓。
該電壓經(jīng)限流電阻R12及隔離二極管D1之后，由穩(wěn)壓二極管W將該電壓穩(wěn)定在4V左右，又通過(guò)電容C5濾波，便在(b)與地之間形成了一個(gè)4V的穩(wěn)定直流電壓。
脈動(dòng)直流電壓也加在了電阻R13及可控硅DK的兩端。當(dāng)可控硅DK處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng)負(fù)載HL通過(guò)可控硅DK構(gòu)成回路，電燈開(kāi)亮。這時(shí)，電阻R13由于串接在負(fù)載HL的回路中，便產(chǎn)生了一個(gè)電壓降使(a)點(diǎn)的電壓在可控硅導(dǎo)通時(shí)，仍能保持8伏左右，作為開(kāi)關(guān)電路的工作電源。當(dāng)可控硅關(guān)斷時(shí)，盡管負(fù)載中仍有10～20mA的電流流過(guò)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電燈HL發(fā)光的要求，此時(shí)電燈HL只起導(dǎo)體作用而不發(fā)光。由此，電燈HL的開(kāi)亮與熄滅取決于可控硅DK是導(dǎo)通還是關(guān)斷。圖1所示，當(dāng)可控硅DK的控制極處于低電平時(shí)，可控硅DK關(guān)斷。當(dāng)控制極處于高電平時(shí)，可控硅DK導(dǎo)通。
三極管VT的集電極與可控硅DK的控制極相連，三極管VT的發(fā)射極接地。其基極經(jīng)電阻R10與電容C7、干簧管GJ、發(fā)光管LED2、電阻R9相連。由于過(guò)流繼電器的線圈串接于負(fù)載回路的電源線上。正常情況下，負(fù)載中流過(guò)的電流小于干簧管的吸合值，干簧管GJ處于釋放狀態(tài)，三極管VT沒(méi)有正編值而載止，此時(shí)，對(duì)可控硅DK的工作狀態(tài)沒(méi)有任何作用。當(dāng)負(fù)載中流過(guò)的電流大于等于干簧管的吸合值時(shí)，干簧管GJ吸合，使三極管正向編值而導(dǎo)通，將可控硅DK的控制極通過(guò)三極管VT的集電極與發(fā)射極接地，迫使可控硅DK由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，負(fù)載回路中的電流消失。過(guò)電流消失后，干簧管釋放，但由于在吸合的瞬間也給電容C7充了電，所以釋放后，電容的電壓仍能使三極管VT維持導(dǎo)通一段時(shí)間，防止負(fù)載處于間歇工作狀態(tài)。
聲控、光控延時(shí)三個(gè)功能是由一塊四2輸入與非門電路完成的。其中，F(xiàn)1為音頻放大，F(xiàn)2為延時(shí)，F(xiàn)3為光控，F(xiàn)4為整形功率輸出。顯然，11腳輸出高電平時(shí)，可控硅DK導(dǎo)通，輸出低電平時(shí)，可控硅DK關(guān)斷?，F(xiàn)假設(shè)11腳為低電平，可控硅DK處于關(guān)斷狀態(tài)。9腳受光敏電阻RG的制約，光線較強(qiáng)時(shí)，RG阻值減小，使9腳處于低電平，此時(shí)8腳無(wú)論是高電平還是低電平，都不能使10、12、13腳的電平發(fā)生變化，這就是以上所述的當(dāng)光線達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)，電路處于休眠狀態(tài)的緣故。當(dāng)光線較暗時(shí)，光敏電阻RG阻值增大，9腳變?yōu)楦唠娖?，這就具備了開(kāi)門的一個(gè)條件。此時(shí)，8腳如果由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，則10、12、13腳就由高電平變?yōu)榈碗娖剑?1腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，可控硅DK導(dǎo)通。8腳的電平變化受F1及F2兩個(gè)門電路的控制。F2與電容C3電阻R4組成了延時(shí)門控電路。平時(shí)，5腳為高電平，6腳為低電平，4腳為高電平。F1與R2R3和電容C2組成了音頻線性放大器，微型話筒SH與電阻R1串聯(lián)后接于直流電源的兩端，當(dāng)話筒SH受外界聲音信號(hào)的振動(dòng)時(shí)，在電阻R1兩端產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的音頻電信號(hào)。由C1耦合至放大器進(jìn)行放大，3腳便輸出與音頻頻率相同的高電平脈沖串。此時(shí)，F(xiàn)2具備了開(kāi)門條件，4腳由高電平轉(zhuǎn)為低電平，由于電容C3的作用，8腳則由低電平變?yōu)楦唠娖?，則10腳變?yōu)榈碗娖剑?1腳則輸出高電平，可控硅DK導(dǎo)通。前面的音頻信號(hào)消失后，6腳由高電平變?yōu)榈碗娖?。由?腳被10腳嵌制在低電平上，因此，4腳仍為低電平。隨著電容C3經(jīng)過(guò)電阻R4的逐漸下降直至變成低電平，10腳也隨之由低電平變?yōu)楦唠娖剑?腳變?yōu)楦唠娖?，為下一次音頻信號(hào)的到來(lái)又做好了準(zhǔn)備。
觸摸控制電路由555時(shí)基電路IC2和電阻R6、R7、R8電容C6組成。輸入端經(jīng)電阻R8與觸摸金屬板GB相連，輸出端與可控硅DK的控制極相連。平時(shí)，輸出低電平，對(duì)可控硅的控制極不起作用。在聲控作用下，電燈每亮一次，所持續(xù)的時(shí)間約30秒，而后關(guān)斷，當(dāng)不需要關(guān)斷的時(shí)候，用手指觸摸一下金屬板，人體的感應(yīng)信號(hào)促使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)出端由低電平轉(zhuǎn)為高電平，可控硅DK的導(dǎo)通狀態(tài)被鎖定，不再受延時(shí)電路的控制。只到再一次觸摸金屬板時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)、輸出由高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)，鎖定解除，電燈又處在聲，光延時(shí)控制的自動(dòng)狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.由一塊四2輸入與非門集成電路組成的本電路的聲、光延時(shí)控制電路。
2.由一塊555時(shí)基集成電路組成的本電路的觸摸控制電路。
3.由一只三極管及干簧繼電器組成的本電路的過(guò)電流保護(hù)電路。
4.按照權(quán)利要求1所述的聲、光、延時(shí)控制電路，其中任意一個(gè)與非門做音頻線性放大器，任意一個(gè)與非門作延時(shí)電路，任意一個(gè)與非門作光控電路，任意一個(gè)與非門作整形功率輸出。
5.按照權(quán)力要求4所述的任意一個(gè)與非門做音頻放大器時(shí)，其2個(gè)輸入端相連后，再接入電阻R2R3和電容C1。電阻R2另一端接地，R3的另一端接輸出端。電容C1與微型話筒及分壓電阻R1相連。
6.按照權(quán)利要求2所述的觸摸控制電路，其輸入端與觸摸板GB相連；輸出端與可控硅DK的控制極相連，中間可串入二極管，電阻或發(fā)光二極管LCD3。
7.按照權(quán)利要求3所述的過(guò)電流保護(hù)電路中所用的繼電器，是在一只干簧管的外面繞有一定匝數(shù)的線圈制成，并串接在負(fù)載回路中。
全文摘要
本發(fā)明是由一只四2輸入與非門集成電路的四個(gè)與非門組成了本電路的聲、光、延時(shí)控制部分。另有一只555時(shí)基電路組成了觸摸控制電路，可以通過(guò)用手指觸摸感應(yīng)板后，使延時(shí)自控工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非延時(shí)手控工作狀態(tài)。由三極管VT和干簧管組成了過(guò)流繼電器，當(dāng)回路中的電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，電路能自動(dòng)斷電。
文檔編號(hào)H03K17/94GK1138247SQ95110488
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1995年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月15日
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