专利名称：采用ac、dc转换法的几种单线制开关技术解决方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及电学领域，是关于采用AC、DC转换法的几种单线制开关技术解决方案。
背景技术：
现有的各种自动控制照明开关在功能上已经臻于完善，基本能适合一般使用的需要。但是在两个方面它还具有根本的缺陷。一是它不宜用于节能灯和日光灯，二是它的耐用性不够好，很容易发生开关烧毁的现象，而且所带负荷有比较严格的限制，负载范围不宽、功率很小。众所周知，为适应当前的建筑照明电气安装标准规范，考虑一般布线方法在开关槽内不设零线的问题，用于民用照明的单线制的电子开关只有两个连接端点，它像普通的机械开关那样在220V市电回路当中那样，是与负载灯具相串连的。它一个端点连接进线火线，一个端点连接出线火线或者叫灯线。当负载灯具为节能灯或者日光灯时，一般的电子开关常使节能灯或者日光灯发生闭态闪烁，若想完全避免“静闪”的问题，必须对电子开关的设计做彻底的改进，以完全消除此种异常表现。“静闪”问题的产生，是由于开关具有静态工作电流，这个电流必然流过负载，所以只要这个电流大过能够引发节能灯和日光灯闪烁的最低电流，那么就会发生“静闪”。由于能够引发节能灯和日光灯在开关闭态产生“静闪”的电流非常微小，越是高品质的节能灯开关越敏感，甚至某些种类的节能灯的“静闪电流”低至25-35微安，所以欲使电子自动照明开关在如此微小电流之下能够正常工作并且有良好的稳定性，实用中完全无缺陷，在电路设计上是极其困难的。目前这些问题的解决和兼顾产品的耐用性指标在自动开关的设计中于国内尚无很成功的案例。换而言之，这是一个还没有被完全克服的技术难题。中国实用新型微功耗数字无线多控开关的电源电路(200320118962.4)和中国实用新型双储能全波整流型遥控开关自激增流电源(200420043969.9)的静耗电指标为100微安，远不能彻底消除所有种类的节能灯的“静闪”问题。本发明人的专利申请号为200420112500.6的实用新型专利“无静闪耐烧毁的自动照明开关”已经在超微静耗电指标和宽功率负荷方面达到很高的指标要求，可达50-60微安，但是仍然需要进行改进，使之适用于所有类型的电子自动开关，并进一步降低它的静耗电流。
不论何种形式的自动控制开关，它的抗烧毁能力也取决于功率开关元件，抵抗大冲击电流避免被它击坏是提高自动控制开关产品品质和耐久性、可靠性的必然要求。一般情况下，应该采用大功率开关元件，考虑产品的成本等各种因素，选择大功率可控硅即能满足要求，也是恰当的选择。但是因为大功率可控硅因为其要求很大的触发电流，在产品设计中，做免接零单线式方案，同时满足小导通角(产品电磁兼容指标的要求)，超低静态功耗和大功率负荷等诸多要求往往各项指标难于兼顾，是困难极大的难题。综上所述，实现包括延时开关、遥控开关以及其他种类的智能控制开关在内各种类型的单线制的节能灯电子开关，其超微功耗和宽负载范围、超大功率设计，是目前行业内的一个关键的技术难点问题。
发明内容
为完善解决上述技术问题，本发明“采用AC、DC转换法的几种单线制开关技术解决方案”是对此类型的节能灯自动照明控制开关的技术改进。本发明的目的是使现有种类的自动照明控制开关最少可以达到数毫瓦级的超微静耗电指标，静耗电流在50微安以下，甚至可低至20-25微安，从而在用于节能灯的控制时彻底避免了闭态闪烁的现象，同时使它在宽负载范围、耐超大电流冲击和满足EMC有关指标方面均有杰出表现。
本发明的解决方法给出多套技术解决方案，这些技术方案均采用AC、DC微功耗开关电源转换方法使电子开关的电路得到比较宽松的工作电流供应，满足了开关的功能要求。在这些解决方案当中，采用间歇式振荡器控制式开关电源进行电压电流转换，以使超微功耗开关电源转换电路将工作电流减至最低，同时使用大功率可控硅元件做功率开关，用触发灵敏度高的小电流可控硅引导触发大功率可控硅，辅以对开关整体电路的其他省电式设计，能使整个开关的静态功耗达到5-10mW级。
本发明的有利效果是作为几种声光控制、远红外控制、触摸控制或者其他控制形式的节能灯自动控制应用实例或者遥控开关电路及其他智能电子开关的工作自供电方法，均在超低静态功耗、强负荷能力、满足产品电磁检测标准诸方面有最佳的性能表现，从而达到它们在用于各种节能灯和日光灯时无闭态闪烁、宽负载范围和耐烧毁的效果，可比较彻底的消除产品缺陷增强其完美性，最大限度的提高产品的品质。
本发明的具体应用方法按其AC、DC微功耗开关转换电源的类别大体上可以分为两大类(一)它激式间歇式振荡器控制式；(二)自激式间歇式振荡器控制式。前者为A方案，后者为B方案，并且按先后描述的先后次序将之分成A1-A4和B1-B10。
图1是本发明电路原理图实施案例A1号方案图2是本发明电路原理图实施案例A2号方案图3是本发明电路原理图实施案例A3号方案图4是本发明电路原理图实施案例A4号方案图5是本发明电路原理图实施案例B1号方案图6是本发明电路原理图实施案例B2号方案图7是本发明电路原理图实施案例B3号方案图8是本发明电路原理图实施案例B4号方案图9是本发明电路原理图实施案例B5号方案图10是本发明电路原理图实施案例B6号方案图11是本发明电路原理图实施案例B7号方案图12是本发明电路原理图实施案例B8号方案图13是本发明电路原理图实施案例B9号方案图14是本发明电路原理图实施案例B10号方案图15本发明专利的结构框图，分为图15A、图15B选图15A为摘要附图实施方式本发明根据具体方法的分类差别，分成A和B两种。在A类方案当中，执行AC、DC电压电流转换的开关电源采用它激方式产生间歇式振荡，它的自供电方式是借助串连式三极管稳压电源，振荡源为一种门电路组成的振荡器，以开关管驱动变压器，这个间歇振荡器也可以借助反馈调节其振荡间歇的大小，能够根据开关的整体耗电情况进行供电输出的自动调节，以求最大限度的减少开关在220V交流电回路当中的静电流消耗的目的。在B类方案当中，开关电源主振荡器本身的自供电直接取自经桥式整流的AC电源，其振荡方式为自激振荡，此振荡器或者产生大脉冲比的窄幅振荡脉冲，或者受间歇振荡器的控制。间歇式振荡的产生是由一个经过AC、DC转换后供电的一个或者几个振荡器控制，这个间歇振荡器同样可以借助反馈调节其间歇大小，减少220V交流电回路当中的静电流消耗。
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1是A1号方案，其原理叙述如下这是一个完整的节能灯单线制声光控延时开关的电路。由①感应放大器；②与逻辑、延时和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路等部分组成。
M1是驻极体声音传感器，N1及周围元件是一级三极管放大器，RG是光敏电阻，IC2a、IC2b、IC2c、IC2d与上述元件组成一个比较典型的声光控延时开关与逻辑、延时和触发电路的部分，在IC2a的两个输入端一个连接前级输出，一个连接光敏元件，形成声控、光控的与的逻辑关系。当这两个条件同时满足时，IC2b产生正输出，经过D1给时间延时电容C4充电，C4、R6决定延时时间，然后由IC2d触发可控硅S1。
三极管N3、DW3、R12、R15、C7等组成超微功耗开关电源转换电路的供电电源(为VDD2)，由IC1a、IC1b及R16、R17、C9、D4、R14、R18、R19、R20等周围元件组成一个有大通断比特点的，与交流电相位有关的可控脉冲振荡器，它输出振荡脉冲给开关管N2，N2的输出连接开关变压器的初级之一端，另端通过R8连接到经过全桥整流的220V高电压正极，可知在这个变压器的次级将感应出低压脉冲，低压脉冲经过D2的整流作用和C5、R7和C2的滤波，提供给前级电路工作的+电源VDD1。DW2、R10、D3、C5等是本开关处于导通态的自体供电保持电路，S1导通之后，首先向C5充电，维持开关电路的自供电不丧失。S2及周围元件R12、DW4为功率开关扩增电路，在S1导通并完成C5的充电之后，S2才导通，由于S2是大功率单向可控硅，其大电流负荷能力决定了整个开关的功率负载能力。由图可见，由于R18、R19与R20的分压作用，其开关电源转换电路的振荡器只在交流电的电压相位的高峰值段开始工作，其他时间段不工作，此举可在避免采用高耐压值的滤波电容的情况下提高该部分电路的转换效率并缩小体积，减低成本。
附图2是A2方案。这是一个与附图1非常类似的电路，它的构成相同于附图1，但是连接方法略有不同。其功率开关扩增电路与图1不同，是由一个双向硅及几个周围元件组成的，它可以避免大电流流经全桥，因此能承载更大的功率输出。
附图3是A3方案。它省略了图1当中的感应放大器和与逻辑、延时和触发电路，P点连接触发电路输出端，VDD1连接前级电路的+电源。这个电路的超微功耗开关电源转换电路与前有所不同，它是由二级与非门振荡器构成的，前一级由IC2a、IC2b等组成的是一个有压控频率变换特点的振荡器，同时IC2a的另外一个输入端连接到分压电阻R1、R2和分压稳压管DW1的分压处，保证后一级的振荡源在交流电的电压高峰相位段工作，低值时不工作。IC2a、IC2b组成的振荡器受前级工作电源VDD1电压值的反馈调节，使之振荡周期发生变化，VDD1的电压高，可让后一级的振荡源间歇期延长，减少对前极的供电电流，同时也使整个开关在市电回路的耗电流减少，这有助于适应性质不同的前级电路。IC2c、IC2d是个典型的与非门可控振荡器，其输出脉冲驱动MOS管工作，再提供给变压器B脉冲电流。这个电路的其他部分与图1相同。
附图4是A4方案。它的构成和原理类同于附图3，其区别在于超微功耗开关电源转换电路使用的元件略有不同。它采用施密特与非门，IC2a及周围元件构成压控频率变换振荡器，VDD1电压增高，其振荡器发生频率和间歇变化，使其后的振荡源电路的工作间歇延长，同样可以产生对VDD1的反馈式电压调节。附图4的电路与附图3起到的效果相同。
附图1至附图4的超微功耗开关电源转换电路均采用它激方式产生振荡，附图5至附图14采用自激振荡器产生振荡。它激方式产生振荡的优点是其振荡频率不受整个开关负载特性的影响，但是可能由于振荡电路需要经过一个稳压源另外取电，所以其转换效率受到一定影响。自激方式产生振荡的优点是转换效率容易提高但是其振荡频率易受整个开关负载特性的影响。
附图5是B1方案，它是一个完整的节能灯单线制声光控延时开关的电路。由①感应放大器；②与逻辑、延时和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路等部分组成。
M1是驻极体声音传感器，N1及周围元件是一级三极管放大器，RG是光敏电阻，IC2a、IC2b、IC2c、IC2d与上述元件组成一个比较典型的声光控延时开关的部分电路，此部分电路的原理不须赘述。N2、N3、N4、R11、R12、C7、变压器B等组成超微功耗开关电源转换电路电路，N2、N3、R11、R12、C7是一个有较大通断比的自激多谐振荡器，N4、R13、R14、DW3、R15可控制该自激多谐振荡器起振。这是一个与交流电相位有关的可控脉冲振荡器，它输出振荡脉冲给开关变压器B的初级之一端，另端连接到经过全桥整流的220V高电压正极，可知在这个变压器的次级将感应出低压脉冲，低压脉冲经过D2的整流作用和C5、R7和C3的滤波，提供给前级电路工作的+电源VDD1。DW2、R10、D3、C6等是本开关处于导通态的自体供电保持电路，S1导通之后，首先向C6充电，维持开关电路的自供电不丧失。S2及周围元件为功率开关扩增电路，在S1导通并完成C6的充电之后，S2才导通，由于S2是大功率双向可控硅，其大电流负荷能力决定了整个开关的功率负载能力。如果用电负载很小，大功率双向可控硅可能无机会导通，但是在开关遭遇异常大电流甚至是短路的情况下，S2的导通可以保护小功率可控硅，其本身的抗电流冲击能力就决定了整个开关的抗过荷和抗短路能力。由图中可见，由于R13、R14、R15和DW3的分压作用，其开关电源转换电路的振荡器只在交流电的电压相位的高峰值段开始工作，其他时间段不工作，此举可在避免采用高耐压值的滤波电容的情况下提高该部分电路的转换效率。
附图6是B2方案，它的组成与图5相同，大部分电路也相同，但是其开态自供电电路连接方法有所不同。
附图7是B3方案，它的组成与图5相同，大部分电路基本也相同，但是其功率开关扩增电路不同，并且增加了一个由IC1d等组成的振荡器。此多谐振荡器可进一步对由N5等元件组成的电源转换电路的振荡器控制电路进行调制，使其工作间歇加大。当前级电源电压VDD不足时，由图可知，由于此时DW2未导通，IC1c和IC1d各有一个输入端与之连接，其状态都无法改变，可控硅触发电路不工作，IC1d的振荡器也不工作，此时有利于电源转换电路的振荡器加速给前级电路供电。
附图8是B4方案，它是一个采用低耗电远红外专用芯片的远红外/光双控延时开关的具体应用实例，所用的芯片型号为0001(如BIS0001等)，除此外其他电路组成与B1基本相同。此芯片内部包含远红外/光双控电路和延时电路，光敏元件是光敏电阻R3。
附图9是B5方案，它是一个采用非远红外专用芯片的远红外/光双控延时开关的具体应用实例，IC1是一个低功耗四运放，IC1a、IC1b、IC1c组成一个比较典型的低通放大器对远红外传感器的信号进行放大。IC1d则与N1等组成一个运放稳压器稳定前级工作电压。除此外其他电路组成与B1基本相同。
附图10是B6方案，它是略去前级感应放大器和与逻辑、延时和触发电路的节能灯单线制开关的实施例。其他部分与附图7的B3方案类同，只是IC1a组成的振荡调制器有所不同，R2、R3对提供给前级的工作电源进行分压，通过D1连接到振荡器IC1a的一个输入端，此举可改变IC1a的振荡周期和通断比，使电源转换电路的振荡器控制电路工作间歇加大或者缩短，反馈的调节其后的主振荡器的实际电流消耗。
附图11是B7方案，它与附图10的B6方案基本一致，但调节电路比较复杂。这是一个双级振荡调制电路，提供给后级多串形控制脉冲，使反馈调节更平稳、均匀。
附图12是B8方案，它与附图10的B6方案效果基本一致，只是调节电路未采用施密特与非门，而采用普通与非门振荡器。
附图13是B9方案，它的电源转换电路的主振荡器采用电感三点式振荡器，用一个MOS管作为开关管控制其通断。其余与附图10的B6方案基本一致。
附图14是B10方案，它与附图13的B9方案大部相同，但是振荡调制的调节电路有两级脉冲振荡器，使反馈调节更平稳、均匀。
附图10-附图14的电路都包含有本发明的超微功耗开关电源转换电路、自体供电保持电路、功率开关扩增电路这三个组成部分，其前级电路可以是如图5的前级电路那样的声光控电路，图8和图9那样的远红外/光双控电路也可以是其他种类的自动控制或者遥控接收电路，如主动红外线、超声波、无线电、载波接收电路与译码电路等。
技术特征(一)在附图1至附图4的A方案当中，有如下特点(1)它由①感应放大器；②与逻辑、延时和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路(或者由①遥控接收/译码电路；②逻辑控制和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路⑤功率开关扩增电路)等部分组成。其超微功耗开关电源转换电路采用它激方式产生振荡，经由开关管输出给脉冲变压器B。
(2)其功率开关扩增电路可以是附图1、A1号方案当中的单向硅电路，也可以是附图2中A2号方案当中的双向硅功率开关扩增电路。
(3)在A1号方案当中，可控硅S1的输入端连接前级的触发电路的输出端，S1的阳极连接全桥的正输出，阴级连接自体供电保持电路的R10和DW2、D3的正端，并通过R11、DW4与S2的控制级相连，S2阳极连接全桥的正输出，阴级连接全桥的负端(虚拟接地)。
(4)在A2号方案当中，可控硅S1的输入端连接前级的触发电路的输出端，S1的阳极连接自体供电保持电路的R13、R10和DW2的负端，前级工作电源的正端连接到R13、和DW2的正端和全桥的正输出端，前级工作电源的负端(虚拟接地)经过滤波电路的R7连接到D2、D3的正级，D2的负级连接R10，D3的负级连接到变压器B的次级一端。全桥的一个输入端连接S2一输出极，另一个输入端经过R22连接到S2另一输出极，并且通过R23连接S2的控制级。
(5)在A3方案当中，其超微功耗开关电源转换电路有二级振荡器，其主振荡器和主振荡器的前级控制振荡器是由与非门的多谐振荡器组成的，主振荡器是一个由IC3c、IC3d等组成的典型的可控多谐振荡器，其控制输入端连接前级由IC3a、IC3b等组成的压控频率振荡器的输出端，后级可控多谐振荡器的输出端连接起开关作用的MOS三极管的输入端；其压控频率振荡器的连接方法为，R3、R4串连后的两端连接储电电容C7的正负端，R3、R4的分压处连接D0的正极，D0的负极分别连接R5、R6，R5、R6的另一端分别连接IC3a、IC3b的一个输入端，IC3a的另一个输入端连接R1、R2，R1的另一端连接DW1的负端，DW1的正端连接全桥的正输出端，R2的另外一端连接到该部分电路的负电源端和全桥的负输出端。
(6)在A4方案当中，其超微功耗开关电源转换电路其超微功耗开关电源转换电路有二级振荡器，其主振荡器和主振荡器的前级控制振荡器是由施密特与非门的多谐振荡器组成的，主振荡器是一个由IC2b等组成的可控多谐振荡器，其一个输入端通过D3连接前级由IC2a等组成的压控频率振荡器的输出端，IC2b的另外一个输入端连接R6、R7，R6另外一端连接到DW1负极，DW1正极连接到全桥的正输出端，其输出端连接起开关作用的MOS三极管的输入端；其压控频率振荡器的连接方法为，R3、R2串连后的两端连接储电电容C7的正负端，R3、R2的分压处连接D1的正极，D1的负极分别连接IC2a的输入端，IC2a输出端通过D3连接到后级主振荡器，IC2a的输入端连接有C1、R4，C1的另一端接地，R4另一端连接R5和D2，R5和D2的另一端连接到IC2a的输出端。
(7)在A方案当中，给超微功耗开关电源转换电路提供工作电源的是一个由三极管和稳压管构成的稳压源，三极管集电极连接220V整流全桥的正端，发射极连接脉冲振荡器的正电源VDD2，基级连接稳压管的正级，稳压管的负级连接220V整流全桥的负端。该脉冲振荡器是有一个可控端的门电路多谐振荡器，其控制端连接到在全桥正负端电阻并联的几个电阻(和稳压管)的分压处，振荡器输出连接一个起开关作用的三极管的输入端，此三极管也可以是MOS型管或者达林顿管，三极管的输出端连接脉冲变压器的初极端。
(二)在附图5至附图14的B方案当中，有如下特点(1)它由①感应放大器；②与逻辑、延时和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路(或者由①遥控接收/译码电路；②逻辑控制和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路⑤功率开关扩增电路)等部分组成。它与A方案不同的是其超微功耗开关电源转换电路采用自激方式产生振荡并输出给脉冲变压器B，这个振荡器的供电方式是与变压器初级串连，再分别与全桥的正负输出端连接，它可由互补管组成的多谐振荡器构成，也可由电感三点式振荡器构成，该振荡器是一个可控振荡器。
(2)在附图5所示的B1方案当中，N3的基极连接N2的集电极，N3的发射极连接变压器B的初级一端，B初级的另一端通过R8连接到全桥的正级，N3的集电极连接R11，R11的另一端连接C7和R12，C7的另一端连接N2的基极，N2的发射极连接全桥的负端，R12的另一端连接N4的集电极，N4的基极连接到R13、R14、DW2串连之后与R15的分压处。变压器B的次级一端连接到前级负电源也同时是全桥的负输出端(虚拟地)，B另外一端连接到D2的正极，D2的负极连接到储电电容C6。
(3)在附图6所示的B2方案当中，N4的基极连接N5的集电极，N4的发射极连接变压器B的初级一端，B初级的另一端通过R8连接到全桥的正级，N4的集电极连接R18，R18的另一端连接C6和R17，C6的另一端连接N5的基极，N5的发射极连接全桥的负端，R17的另一端连接N3的集电极，N3的基极连接到R16、R15、DW4串连之后与R14的分压处。变压器B的次级一端连接到前级正电源也同时是全桥的正输出端，B另外一端连接到D2的负极，D2的正极连接到储电电容C5的负级和自体供电保持电路的D2的正级。
(4)在附图7所示的B3方案当中，开关电源转换电路的控制三极管N5的基极连接到二极管D4的正级，D4的负极连接R23，R23再连接到IC1d的输出端。
(5)在附图8所示的B4方案当中，前级远红外感应放大与逻辑、延时和触发电路由一个远红外专用芯片和少部分周围元件组成，储电电容C12通过R12与一个稳压源的输入端连接，稳压源的输出端连接前级电路的正电源端。
(6)在附图9所示的B5方案当中，前级远红外感应放大电路由传感器和一片低功耗四运放组成，其中3个运放组成低通放大器对远红外信号放大，另一个运放IC1d与D1、R12、D2、R14、N1组成前级工作电源的稳压源，其连接方法是D1正级连接发光管L2的正极，D1负级连接R12和IC1d的正输入端，IC1d的负输入端连接到R13、R14的分压端，IC1d的输出端连接D2的负端，D2的正端连接到N1的基极和R14，N1的集电极连接到R14的另外一端和C12，N1的发射极连接到IC1的正电源端。
(7)在附图10所示的B6方案当中，P点是连接前级电路的输入端；储电电容C5连接到转换电源输出整流管D5和自体供电保持电路的二极管D6两者的负端，再连接到R2，R2另外一端与R3的分压处连接D1的正极，D1的负极连接IC1a的一个输入端；IC1a是一个施密特电路，与其他元件组成振荡器，IC1a的正电源连接VDD1，为前级电路的正电源端；发光管L1的正极连接VDD1，负极连接IC1a的另一输入端并与R5连接，R5另一端接VSS(虚拟地)。
(8)附图12所示的B8方案当中，对电源转换电路的可控振荡器进行调制的是由与非门压控频率振荡器等组成的电路，其连接方法是储电电容C6连接到转换电源输出整流管D4和自体供电保持电路的二极管D5两者的负端和D1的正端，D1的负端再连接到R3，R3的另一端分别经由R1和R2连接到压控频率振荡器的IC3a、IC3b两个门的输入端，IC3b的输出端连接到IC3c的一个输入端，IC3c的另一个输入端连接L1的负端和R5，L1的正端连接VDD1，R5另一端接地；IC3c输出端通过微分电路连接到IC3d的输入端，IC3d的输出端经过D2连接到其后的电源转换电路的后级电路的控制端。
(9)附图13所示的B9方案当中，其电源转换电路的主振荡器是一个电感式三点振荡器，它受一个开关三极管的控制，这个起开关作用的三极管可以是MOS管，也可以是其他，后级主振荡器与开关管串连连接并分别连接到全桥的正负输出端；开关管M1的控制输入端经过D3连接到前级的压控频率振荡器的输出端，压控频率振荡器由施密特门IC1B及周围元件组成。
(10)附图14所示的B10方案当中，电源转换电路有三级振荡器构成，前级压控频率振荡器由两级多谐振荡器构成，IC1a是压控振荡器，经过IC1c反向，控制IC1b组成的振荡器，IC1b再控制后级的主振荡器。
权利要求
1.关于采用AC、DC转换法的几种单线制开关技术解决方案，可用于对各种阻性、容性、感性用电器的照明或者其他自动控制，特别是节能灯和目光灯的开关控制，本发明的技术解决方案共分成A、B两大类，其特征在于其构成具有以下部分①感应放大器；②与逻辑、延时和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路(或者由①遥控接收/译码电路；②逻辑控制和触发电路；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路⑤功率开关扩增电路)等部分组成。
2.如权利要求1所述的装置其特征在于在A方案当中，其电源转换电路的主振荡器采用它激方式产生振荡，给超微功耗开关电源转换电路提供工作电源的是一个由三极管和稳压管构成的稳压源，三极管集电极直接或者间接的连接整流全桥的正端，发射极直接或者间接连接主振荡器的正电源VDD2，基级连接稳压管的正级，稳压管的负级连接220V整流全桥的负端；如A1方案中，该脉冲振荡器是有一个可控端的门电路多谐振荡器，其控制端连接到在全桥正负端之间串接的几个电阻(和稳压管)的分压处，振荡器输出连接一个起开关作用的三极管的输入端，此三极管也可以是MOS型管或者达林顿管，三极管的输出端连接变压器的初极端；变压器的次极端经整流管整流，为储电电容充电，此为整个开关工作电源的闭态得电方式；它的开态得电方式是由其自体供电保持电路获得，自体供电保持电路由DW2、R10、D3、C5等组成，DW2、R10和D3的正极连接到可控硅S1的阴极，D3的负极连接到储电电容C5。
3.如权利要求1所述的装置其特征在于在B方案当中有如下特点其电源转换电路的主振荡器采用自激方式产生振荡并输出给脉冲变压器B，这个振荡器的供电方式是与变压器初级串连，再分别与全桥的正负输出端连接，它可由互补管组成的多谐振荡器构成，也可由电感三点式振荡器构成，该振荡器是一个可控振荡器；在由互补管组成的自激振荡器作为主振荡器如B1的方案当中，振荡器的起振受N4控制，其连接方式为N3的基极连接N2的集电极，N3的发射极连接变压器B的初级一端，B初级的另一端通过R8连接到全桥的正级，N3的集电极连接R11，R11的另一端连接C7和R12，C7的另一端连接N2的基极，N2的发射极连接全桥的负端，R12的另一端连接N4的集电极，N4的基极连接到R13、R14、DW2串连之后与R15的分压处，变压器B的次级一端连接到前级负电源也同时是全桥的负输出端(虚拟地)，B另外一端连接到D2的正极，D2的负极连接到储电电容C6；在由电感三点式振荡器构成的B9方案当中，其电源转换电路的主振荡器受一个起开关作用的MOS型三极管的控制，这个起开关作用的三极管可以是MOS管，也可以是其他，后级主振荡器与开关管串连连接并分别连接到全桥的正负输出端；开关管M1的控制输入端连接到DW1、R8、R9串连后与R10的分压处，同时也经过D3连接到前级的压控频率振荡器的输出端，压控频率振荡器是由施密特门IC1b及周围元件组成的。
4.如权利要求1所述的装置其特征在于在A2方案当中，其各部分电路与全桥正负输出端的连接关系和自体供电保持电路的连接方法有如下特点，前级感应放大器、与逻辑、延时和触发电路的正电源端直接与全桥的正输出端相连；其自体供电保持电路由DW2、R13、R10、D2和C5构成，可控硅S1的输入端连接前级的触发电路的输出端，S1的阳极连接自体供电保持电路的R13、R10和DW2的负端，前级工作电源的正端连接到R13、和DW2的正端和全桥的正输出端，前级工作电源的负端(虚拟接地)经过滤波电路的R7连接到D2、D3的正级，D2的负级连接R10，D3的负级连接到变压器B的次级一端；变压器B的初级一端经由R8连接到全桥的正输出端，另外一端连接到N3的集电极，N3的发射极连接到可控硅S1的阴极、电源转换电路的主振荡器的负电源端和全桥的负输出端。
5.如权利要求1所述的装置其特征在于在A3方案当中，其超微功耗开关电源转换电路有二级振荡器，主振荡器和主振荡器的前级控制振荡器是由与非门的多谐振荡器组成的，主振荡器是一个由IC3c、IC3d等组成的典型的可控多谐振荡器，其控制输入端连接前级由IC3a、IC3b等组成的压控频率振荡器的输出端，后级可控多谐振荡器的输出端连接起开关作用的MOS三极管的输入端；其压控频率振荡器的连接方法为，R3、R4串连后的两端连接储电电容C7的正负端，R3、R4的分压处连接D0的正极，D0的负极分别连接R5、R6，R5、R6的另一端分别连接IC3a、IC3b的一个输入端，IC3a的另一个输入端连接R1、R2，R1的另一端连接DW1的负端，DW1的正端连接全桥的正输出端，R2的另外一端连接到该部分电路的负电源端和全桥的负输出端。
6.如权利要求1所述的装置其特征在于在A4方案当中，其超微功耗开关电源转换电路有二级振荡器，主振荡器和主振荡器的前级控制振荡器是由施密特与非门多谐振荡器组成的，主振荡器是一个由IC2b等组成的可控多谐振荡器，其一个输入端通过D3连接前级由IC2a等组成的压控频率振荡器的输出端，IC2b的另外一个输入端连接R6、R7，R6另外一端连接到DW1负极，DW1正极连接到全桥的正输出端，其输出端连接起开关作用的MOS三极管的输入端；其压控频率振荡器的连接方法为，R3、R2串连后的两端连接储电电容C7的正负端，R3、R2的分压处连接D1的正极，D1的负极分别连接IC2a的输入端，IC2a输出端通过D3连接到后级主振荡器，IC2a的输入端连接有C1、R4，C1的另一端接地，R4另一端连接R5和D2，R5和D2的另一端连接到IC2a的输出端。
7.如权利要求1所述的装置其特征在于在B4方案当中，前级的感应放大器和与逻辑、延时和触发电路均由传感器和一个远红外专用芯片等组成，这是一个型号为0001(包括BISS0001及其同类型芯片)的专用远红外控制IC，；储电电容C12通过R12与一个稳压源的输入端连接，稳压源的输出端连接前级电路的正电源端，这个前级电路和它的稳压源也可以与A3、A4、B6、B7、B8、B9的各方案组合构成一个完整的远红外延时开关的实施例。
8.如权利要求1所述的装置其特征在于在B5方案当中，前级的感应放大器由传感器和一片低功耗四运放IC等组成，其中3个运放组成一个典型的低通放大器，另一个运放IC1d与D1、R12、D2、R14、N1组成前级工作电源的稳压源，其连接方法是D1正级连接发光管L2的正极，D1负级连接R12和IC1d的正输入端，IC1d的负输入端连接到R13、R14的分压端，IC1d的输出端连接D2的负端，D2的正端连接到N1的基极和R14，N1的集电极连接到R14的另外一端和C12，N1的发射极连接到IC1的正电源端；此前级电路也可和本发明的各方案组合构成一个完整的远红外延时开关的实施例。
9.如权利要求1所述的装置其特征在于在B7方案和B10方案当中，其超微功耗开关电源转换电路具有三级振荡器，最前级的振荡器是压控频率振荡器，它控制二级振荡器起振与否，二级振荡器控制主振荡器起振与否；前两级振荡器均由施密特与非门等组成，后级主振荡器由可控的互补管多谐振荡器或电感三点式振荡器构成；B7方案的连接方式为DW1的正端连接全桥的正输出端和R14，DW1的负端连接通过串连的R9、R10连接到D3、D4的正端，D4的负端连接N2的基极和R11、C3，R11、C3的另一端接地，N2的集电极通过R12连接到R13、C4，R13的另一端连接N4的基极，N4的集电极连接N3的基极，N3的集电极连接C4；D3的负极连接IC1b的输出端，IC1b的一个输入端连接L1的负端和R7，L1的正端连接前级正电源VDD1；IC1b的另一个输入端连接D2的负极，D2的正极连接IC1a的输出端，IC1a的输入端连接C1、R5、R4，R4的另一端连接N1的发射极，N1的集电极通过R3连接到地和C1的另一端，R5的另一端连接D1的正端和R6，D1的负端和R6的另一端连接IC1a的输出端；在B10方案当中，DW1的正端连接全桥的正输出端和R12，DW1的负端连接通过串连的R8、R9连接到D3的正端和R10、C3及M1的控制端，R10、C3的另一端接地，M1的源极连接N1的发射极，N1同变压器B、C5、C4、R11构成电感三点式振荡器，振荡器另外一个连接端通过R12连接到全桥的正输出端；D3的负极连接IC1b的输出端，IC1b的一个输入端连接L1的负端和R6，L1的正端连接前级正电源VDD1；IC1b的另一个输入端连接D2的负极，D2的正极连接IC1a的输出端，IC1a的一个输入端连接C1、R4、和D0的负端，D0的正端连接R2、R3，R2的另一端连接储电电容C6，R3另一端连接地和C1的另一端，R4的另一端连接D1的负端和R5，D1的正端和R6的另一端连接IC1a的输出端。
10.如权利要求1所述的装置其特征在于本发明的功率开关扩增电路有两种，其电路以大功率可控硅为功率开关触点，使用灵敏触高的小电流直流可控硅触发大功率可控硅，开关是一种免接零的单线制开关，它的功率开关扩增电路可以是如A1号方案当中的单向硅电路，也可以是A2号方案当中的双向硅电路，A1号方案其典型连接方式为S2的阳级连接全桥的正输出端，阴极连接地，控制极连接DW4的负极，DW4的正极通过R11连接S1的阴极和DW2的正极；A2号方案当中的连接方式为全桥的两个输入端一个直接连接到T1的输出端，一个通过R22间接连接到T1的另一个输出端，并通过R23连接到T1的控制极，在可控硅的t1极和控制极之间并连有C10。
全文摘要
本发明属于电学的照明开关领域，是主要用于节能灯和日光灯的采用AC、DC转换法的几种单线制开关技术解决方案；为使所有种类的节能灯被用于该开关时绝不发生闭态闪烁，需要将节能灯电子开关的闭态静耗电电流设计得更小，使开关在照明市电回路实际消耗功率在5－10mW甚至之下；本发明采用若干种AC/DC微功耗开关电源进行电压电流转换的方法，可使其静耗功率满足要求，并有极宽功率负荷范围、超强的耐电流冲击能力，可用于包括节能灯和日光灯在内的各种容性、感性负载；它由①感应放大器(或者遥控接收与译码电路)；②与逻辑、延时和触发电路(或者逻辑控制和触发电路)；③超微功耗开关电源转换电路；④自体供电保持电路；⑤功率开关扩增电路等部分组成。
文档编号H03K17/94GK1889362SQ20051007981
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者陈有毅 申请人:陈有毅