专利名称:电灯延时开关的制作方法
本实用新型是一个电灯延时开关，它是一种节电控制装置。
《家用电器科技》86年第一期上介绍了一种触摸式电灯延时开关，它是由双向可控硅；进口专用CMOS集成电路CMDS－061；RC定时电路及为CMOS集成电路和RC定时电路提供低压直流电源的降压、整流、滤波、稳压电路组成。该延时开关虽然比由按键、单结晶体管、继电器所组成的传统延时开关大大前进了一步。但由于CMDS－061对双向可控硅的触发采用的是低压直流，触发效率低，使该延时开关无法失电工作，在安装时必须改动原照明线路，另加一条零线；同时CMDS－061由于是进口专用集成电路价格较贵，使整机成本偏高(8元)。
本实用新型的目的就是要研制一种安装方便，成本低的延时开关。
本实用新型的延时开关，是由双向可控硅；CMOS集成电路；RC定时电路及为CMOS集成电路和RC定时电路提供低压直流电源的降压、整流、滤波、稳压电路组成，其特征在于所用的CMOS集成电路是双向模拟开关，此延时开关最少需要三个独立的双向模拟开关，一个作为定时电容的放电开关；一个作为定时电容的快速冲电开关；另一个作为双向可控硅的触发控制开关。当触电极时，放电开关接通，定时电容被放电，两端电压下降，使触发控制开关关断，由阻容触发电路所产生的交流触发信号被加到双向可控硅的控制极上，双向可控硅导通，灯亮，改变阻容触发电路的参数就可改变双向可控硅的导通角，导通角应被控制在一个合理的范围内，既不会产生射频干扰，又使导通前电压足以为低压电路的正常工作而供流，低压电路能够在这样弱的供流条件下正常工作，是因为在双向可控硅导通时，即灯亮时，整个低压电路有极低的功耗。当定时电容两端的电压升到一定值时，快速冲电开关接通，该电容两端电压迅速上升到VDD，使触发控制开关接通，由阻容触发电路所产生的交流触发信号被分流，双向可控硅关断，灯即灭。
本实用新型所研制的延时开关，由于所用的CMOS集成电路是双向模拟开关，实现了双向可控硅的高效交流触发，保证了延时开关在灯亮时的失电工作，所以安装较为方便，原照明线路不用做任何改动。同时，双向模拟开关是一种通用廉价电路，有多种型号的成品片子可供选择，因此使整机成本大幅度下降(参考成本4.5元)。
下面结合附图，详细说明本实用新型。
图1为本实用新型第一实施例的电路原理图。
图2为本实用新型第二实施例的电路原理图。
图1为本实用新型所设计的电灯延时开关第一最佳实施方案，它是一个强制延时开关，此开关经一次触摸后只能使灯亮一段时间，不能常亮。
延时开关的外端钮共有二个，外端钮1接灯RL，灯的另一端接市电的零线O，外端钮2接市电的相线P。
延时开关中各元件的连接如图1所示。
整个电路的核心是一个CMOS四双向模拟开关IC，它可以是国产的CC4066；RCA公司的CD4066；日立公司的HD14066等片子。
SWB作为放电开关通过R3并联在定时电容C4两端，SWB的控制端VCB接C3、R4、R5，C3是抗干扰旁路电容，R4可降低SWB的输入阻抗，R5用来限流，使人触摸电极时绝对安全。
SWC作为快速冲电开关，在它接通时，低压直流电源VDD通过R2快速向C4冲电，可缩短过渡过程。
SWA、SWD并联后作为双向可控硅TRIAC的触发控制开关，R1、C1组成了阻容触发电路，产生一交流触发信号。C2是抗干扰旁路电容，能旁路掉电网中的高频成份，不使TRIAC误触发。由于SWA和SWD并联后，其通导电阻依然偏高(典型值60Ω)，所以有必要提高TRIAC的触发电压，齐纳二极管DW1和DW2串接在TRIAC的控制极G上作用就在于此。
R6是定时电阻，它和定时电容C4共同决定了延时时间的长短。
市电经过灯RL，电容C6、电阻R7的降压，由二极管D1－D4所组成的全桥整流，C5的滤波，最后由发光二极管LED与稳压二极管DW3串联所组成的稳压电路稳压，在IC的14脚与7脚之间形成了稳定的低压直流电源VDD。
由IC、R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4所组成的电路是此延时开关的低压电路，它的正常工作依赖于低压直流电源VDD的存在。
BX是快速熔断丝，在意外的情况下，用来保护双向可控硅。
此延时开关的工作过程是这样的当触电极时，VCB成高电平，SWB接通，C4通过R3和SWB快速放电，放电的结果使SWC、SWA、SWD的控制端VCC、VCA、VCD成低电平，SWC、SWA、SWD关断，交流触发信号被加到G极上，TRIAC导通，灯亮。VDD通过R6不断向C4冲电，使C4两端电压不断升高，当该电压升到一定值时，VCC成高电平，VDD通过R2和SWC快速向C4冲电，使C4两端电压快速升到VDD，VCA，VCD成高电平，SWA、SWD接通，交流触发信号被SWA、SWD分流不能加到G极上，TRIAC关断，灯即灭。
现在看一下在灯亮时，即失电的情况下，低压直流电源VDD是怎样获得的，TRIAC在导通时并不全导通，而是有一定的导通角，导通角可通过改变C1和R1的值而改变，导通角所对应电压称为导通点电压，导通点电压不能过大，过大会产生射频干扰，但也不能太小，太小将无法满足低压直流电源VDD的需要，实验证明导通点电压应被控制在15～30V之间。在失电的情况下低压电路就用双向可控硅导通前的电压供流。在如此弱的供流条件下，低压电路依然能正常工作，有以下原因1.TRIAC不用低压直流触发，而是用交流，触发效率高。
2.降压、整流电路有很高的效率。
3.低压电路中由于所用的IC是CMOS电路及连接上的巧妙性，使其在灯亮时有极低的功耗。
4.由于稳压电路是由一发光二极管LED与稳压二极管串联组成的，所以在供流条件减弱的情况下，随着VDD的下降，此稳压电路的输入阻抗很快地上升，使VDD在灯亮时重新获得一个新的稳定点。
LED与DW3串接后，在灯灭时，LED亮，以指示延时开关位置，在灯亮时，LED灭，给人以富于变化的感觉。
图2为本实用新型所设计的电灯延时开关的第二最佳实施方案。它是一个非强制延时开关，它可以使灯常亮。
延时开关的状态，可通过一开关K进行转换，当K断开时，此延时开关与第一实施例中的强制延时开关相似，只是多设了一个OFF电极，在延时时间未到时，触OFF电极，可使延时开关关断。在K接通时，延时开关就变成了一触控开关，触ON电极开关被接通，触OFF电极，开关关断，无延时功能，但这时开关还具有停电自关功能，如迂停电时间超过一定值时，恢复供电后开关会自动关断。
权利要求
1.一种电灯延时开关，是由双向可控硅；CMOS集成电路；RC定时电路及为CMOS集成电路和RC定时电路提供低压直流电源的降压、整流、滤波、稳压电路组成；其特征在于所用的CMOS集成电路是双向模拟开关。
2.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于它所用的双向模拟开关是一个四双向模拟开关。
3.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于它共有二个外端钮，外端钮1接灯，外端钮2接市电的相线。
4.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于双向可控硅用交流触发。
5.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于双向可控硅在导通时有一定的导通角，其导通点电压被控制在15～30V之间。
6.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于在灯亮时，低压电路用双向可控硅导通前的电压供流。
7.根据权利要求
1所述的延时开关，其特征在于设有一发光二极管作延时开关位置指示，此发光二极管与稳压二极管DW3串联。
专利摘要
电灯延时开关，使用CMOS双向模拟开关，实现了双向可控硅的高效交流触发。在灯亮时能失电工作，不用改动原照明线路，即可安装，同时也使整机成本大幅度下降。采用触摸控制和发光二极管指示开关位置等技术措施。使用该项技术所制成的产品具有较强的时代气息和实用价值，特别适合于作楼道灯的节电开关。
文档编号H03K17/28GK87207881SQ87207881
公开日1987年12月31日 申请日期1987年5月9日
发明者张晓东 申请人:张晓东导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan