专利名称：一种多功能电子开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于控制交流用电器具接通与分断的电子自动开关装置。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现本实用新型多功能电子开关包括传感器，包括传感器和控制部分，所述控制部分包括用于将传感器检测到的信号放大的可调增益放大器、对上述放大后的信号进行比较分析的比较器、可控硅、反相器、反馈触发电路、环境照度检测电路、持续时间延时电路、双向可控硅过零触发电路；其中，传感器与可调增益放大器的输入端相连，放大器的输出端与比较器输入端相连，比较器的输出端与可控硅的阴极相连，环境照度检测电路与可控硅的控制极相连，持续时间延时电路与可控硅的阳极相连，可控硅的阳极与反相器的输入端相连，该反相器的一个输出端通过反馈触发电路接于可控硅的控制极，另一个输出端与双向可控硅过零触发电路输入端相连。
本实用新型多功能电子开关适应性强，可满足多种用途的需要，而且由于采用了全新概念电子线路实现双向可控硅过零触发，使接通与分断电流远远小于额定电流，延长了开关的使用寿命，降低了接通与分断过程中产生的电磁干扰，与同样规格的其他类型开关相比具有较好的兼容性，便于实现照明灯具、家用电器以及其他用电设备的自动控制。
图4是本实用新型的第一种实施方式，为热释红外线感应开关。图中RE200B为热释红外线传感器，U1A及其周围的元件构成放大器，用于将传感器检测到的信号放大，U1B及其周围的元件构成浮动比较器，用于对上述放大后的信号进行比较分析，判别是干扰信号还是真实信号，若是真实信号，则输出低电平控制信号A，此控制信号决定是否允许双向可控硅触发；浮动比较器的输出端与可控硅SCR的阴极相连，另外由光敏元件R9、分压电阻R10构成的环境照度检测电路与可控硅SCR的控制极相连，或门U2B和运算放大器U1C组成反相器，可控硅SCR的阳极同上述反相器输入端相连，该反相器的输出端经微分电路R9、C5反馈到可控硅SCR的控制极，可控硅SCR、光敏元件R9、分压电阻R10以及比较器U1B共同组成了双向可控硅触发允许控制电路。当比较器U1B将低电平控制信号A加到可控硅SCR的阴极，光敏元件R9、分压电阻R10构成的环境照度检测电路向可控硅SCR的控制极施加另外一路控制信号B，则控制信号B和决定是否允许双向可控硅触发的控制信号A具有逻辑与关系，因此，控制极控制信号B(高电平有效)和决定是否允许双向可控硅触发的控制信号A(低电平有效)两者共同决定是否锁定或者解除锁定或门电路U2A，从而允许或者不允许所述的触发信号去触发双向可控硅QT，从而达到控制用电器具Load开启或者关闭的目的，控制逻辑如图3所示。当可控硅SCR导通以后，延时控制电路中的电容R6通过可控硅SCR放电，与此同时，U1C由正常状态下的低电平翻转为高电平，经过电阻R9、电容C5微分处理后反馈到可控硅SCR的控制极，保证可控硅SCR可靠触发。双向可控硅触发允许信号的持续时间由延时控制电路中的电容C4和电阻R6的充电时间常数τ＝kRC确定，改变该时间常数可使其关断延时时间在0至数分钟连续可调。双向可控硅触发导通则由过零触发电路完成。过零触发电路包括双向可控硅阳极电压检测电阻R11，钳位二极管D1，或门电路U2A、U2C，微分电路C6、R12，C8、R16，由或门U2B和运算放大器U1C组成的反相器，用于控制负载功率的延时电路C7、R15、R14，驱动器U2D、C9，以及双向可控硅QT组成。双向可控硅阳极电压检测电阻R11，钳位二极管D1，或门电路U2A检测双向可控硅QT在导通以及关断瞬间产生的高电平，该高电平经过微分电路C6、R12，反相器R13、Q1，用于控制负载功率的延时电路C7、R15、R14进行预处理(调节可变电阻R14可以改变双向可控硅QT的导通角，导通角的调节范围在30度～150度之间，与此相对应的负载功率约为5％～95％)，再经过或门电路U2C，微分电路C8、R16作进一步处理后由驱动电路U2D输出双向可控硅触发脉冲C，通过电容C9触发双向可控硅QT，使其接通负载Load。同样，如果传感器1没有信号输出，或者光敏元件R9在白天因其阻值变化使得可控硅SCR控制极的电压低于触发电压时，或门U2A将处于锁定状态，双向可控硅阳极电压检测电阻R11检测到的双向可控硅阳极电压变化就会被或门U2A阻断，双向可控硅QT因无触发信号而自行关闭，随之切断负载Load。
图5是本实用新型的第二种实施方式，为声控开关。图中MIC为拾音器。在本实施方式中，除了传感器以及放大器的增益有所不同以外，其余部分的电路结构以及工作原理均同第一种实施方式的热释红外线感应开关类似。
权利要求1.一种多功能电子开关，包括传感器(1)和控制部分，其特征在于所述控制部分包括用于将传感器(1)检测到的信号放大的可调增益放大器(2)、对上述放大后的信号进行比较分析的比较器(3)、可控硅(4)、反相器(1 2)、反馈触发电路(11、9)、环境照度检测电路(9、10)、持续时间延时电路(5、6)、双向可控硅过零触发电路(7、8、13～24)；其中，传感器(1)与可调增益放大器(2)的输入端相连，放大器(2)的输出端与比较器(3)输入端相连，比较器(3)的输出端与可控硅(4)的阴极相连，环境照度检测电路(9、10)与可控硅的控制极相连，持续时间延时电路(5、6)与可控硅的阳极相连，可控硅的阳极还与反相器(12)的输入端相连，该反相器的一个输出端通过反馈触发电路(11、9)接于可控硅(4)的控制极，另一个输出端与双向可控硅过零触发电路输入端相连。
2.根据权利要求1所述的多功能电子开关，其特征在于，所述双向可控硅过零触发电路包括双向可控硅阳极电压检测电阻(8)，钳位二极管(7)，或门电路(13)、(19)，微分电路(14、15)、(20、21)，反相器(16)，用于控制负载功率的延时电路(17、18)，驱动器(22、23)，双向可控硅(24)；双向可控硅阳极电压检测电阻(8)一端与双向可控硅相连，另一端同或门电路(13)输入端相连；钳位二极管(7)正极同或门电路(13)输入端相连，负极接直流电源；或门电路(13)、微分电路(14、15)、反相器(16)、用于控制负载功率的延时电路(17、18)、或门电路(19)、微分电路(20、21)、驱动器(22、23)顺序相连，驱动器的输出端接双向可控硅(24)的控制极。
3.根据权利要求2所述的多功能电子开关，其特征在于，所述用于控制负载功率的延时电路(17、18)包括可变电阻(17)和电容(18)，该可变电阻(17)两端分别同直流电源和或门电路(19)输入端相连，该电容(18)两端分别接地和或门电路(19)输入端。
4.根据权利要求1所述的多功能电子开关，其特征在于，所述环境照度检测电路包括光敏元件(9)和分压电阻(10)，其中光敏元件(9)一端接地，另一端接可控硅(4)控制极；分压电阻(10)两端分别接直流电源和可控硅(4)控制极。
5.根据权利要求1所述的多功能电子开关，其特征在于，所述持续时间延时电路(5、6)包括电阻(5)和电容(6)，其中电阻(5)两端分别接直流电源和可控硅阳极；电容(6)两端分别接地和可控硅(4)阳极。
6.根据权利要求1所述的多功能电子开关，其特征在于，所述传感器为热释红外线传感器或拾音器。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能电子开关，包括传感器、可调增益放大器、比较器、可控硅、反相器、反馈触发电路、环境照度检测电路、持续时间延时电路、双向可控硅过零触发电路；其中，比较器的输出端与可控硅的阴极相连，环境照度检测电路与可控硅的控制极相连，持续时间延时电路与可控硅的阳极相连，可控硅的阳极还与反相器的输入端相连，反相器的一个输出端通过反馈触发电路接于可控硅的控制极，另一个输出端与双向可控硅过零触发电路输入端相连。本实用新型多功能电子开关适应性强，可满足多种用途的需要，寿命长，干扰低，与同样规格的其他类型开关相比具有较好的兼容性，便于实现照明灯具、家用电器以及其他用电设备的自动控制。
文档编号H03K17/968GK2593471SQ0322322
公开日2003年12月17日 申请日期2003年1月21日 优先权日2003年1月21日
发明者陈志力 申请人:陈志力