专利名称：厕所灯门控智能开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种厕所(包括卫生间、盥洗室等)照明电灯的门控开关，属于电子开关领域。
目前厕所(包括卫生间、盥洗室)的照明电灯，一般都是使用一个拉线开关或按键开关来控制的。由于建筑设计的风格不同，习惯不一，所使用的开关种类和安装位置也就不尽相同，这就给使用者带来不便。CN2054200U公开了一种“厕所自动开关”，由传动部分和开关部分组成，置于厕所的门框上，可随厕所门的开、关自动接通电路或切断电路，能有效地防止忘关厕所灯的现象发生。但此类开关多为机械式开关，很难兼容人们上厕所大小便或倒、洗痰盂等不同情况。当出现第二种情况时，必须再将门开、关一次才能使电灯熄灭，增加了冗余动作，使用时感觉不便。CN2138379Y公开了一种“多功能照明灯控制器”，它能够同时适应照明的常开、常关、光控、开关房门延时控制、手动延时控制、自动延时中的手动中断等的照明要求，但其控制功能与厕所灯控制要求不完全相符，且连接方式较复杂。
本实用新型的任务就是要提供一种供人们上厕所大、小便时，开、关门自动接通或切断照明电路的情况，又能为人们倒、洗痰盂开、关门自动接通或切断照明电路的不同情况，且该智能开关连接方式与传统开关完全一样。
上述任务是这样实现的为解决人们上厕所时，首次开、关门灯亮，第二次开门灯熄灭与人们开门处理其它事务(如倒、洗痰盂)等情况时，开门灯亮，关门灯熄灭两种不同时间周期的照明控制，该智能开关包括门位传感、环境光传感及控制电路。门位传感由行程开关和门位状态指示组成，环境光传感由光敏元件GM和电阻R5组成，门位传感、环境光传感均与智能控制电路串联。智能控制电路是由集成电路IC及若干分立元件构成的一个电子组合逻辑电路。电子开关及馈电电路由电子开关、电流切换电路及整流桥构成控制主回路，限流元件、电压检测及电流切换电路共同构成馈电部分。智能开关两引线端中任意一端与负载LAMP串联接到电源E上。此处的集成电路IC可以是一个双D触发器(ICA、ICB)，电子开关由R8、T3、SCR2和R10构成，整流桥D3～D6构成，电流切换由SCR1担任，限流元件由R9担任，电压检测由R7、Dz和T2共同组成。
这种厕所灯门控智能开关，构思巧妙，电路设计合理，智能开关的连接方式与传统开关完全一样，且能正确判断处理两种不同时间周期的照明，不产生误动作，也不会出现忘记关厕所灯的现象。且具有成本低，易于批量生产，便于安装等特点。
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步祥述。
图1为厕所灯门控智能开关的方框图图2为图1的电原理图厕所灯门控智能开关，包括门位传感A、环境光传感B及控制电路，门位传感A由行程开关K1和门位状态指示LED、R6组成，环境光传感B由光敏元件GM和电阻R5组成，门位传感A、环境光传感B分别与智能控制电路C串联。智能控制电路C是由一个双D触发器(ICA、ICB)、T1、D1及若干电阻电容元件构成的组合逻辑电路。电子开关及馈电电路D由电子开关、电流切换、整流桥、限流元件、电压检测等部份组成。其中电子开关由R8、T3、SCR2和R10构成，整流桥由D3～D6构成，电流切换由SCR1担任，限流元件由R9担任，电压检测由R7、DZ和T2共同组成。智能开关两引线端1、2中任意一端与负载LAMP串联接到电源E上。
该智能开关的工作原理D3～D6是一整流桥电路，它与负载LAMP、SCR2、SCR1构成主回路。灯亮的必要条件为SCR2、SCR1同时导通。SCR2的导通与否取决于T3的状态。T3截止时，电流流经R10后将SCR2触发导通；而T3导通时，T3将流经R10的电流旁路，SCR2截止。SCR1为电流切换元件，它的导通与否取决于电容C4上的电压。R7、DZ和T2构成电压检测电路。电压高时DZ被击穿，T2导通，致使SCR1被触发导通；电压过低时SCR1无触发电流而截止。当SCR2截止时，电流流经R9、D2后一方面为整个电路提供工作电流，一方面对C4进行充电。当C4上的电压升至一定数值后，稳压管DZ被击穿，T2导通，导致SCR1被触发导通，此后电流被SCR1旁路，流经整流桥后形成回路。而C4上的电压即为整个电路的工作电压，经过数个工频周波后，C4上的电压由于电能消耗而下降，不足以使DZ击穿，此时T2、SCR1截止，电流又流经R9及D2给C4补充电能。如此周而复始，保证了C4上的电压基本稳定。适当选取R9的大小，使得流过它的电流略大于整个电路的工作电流而远小于负截电流。这样，既能维持整个电路正常工作，又使得负载上的电压降极小，不足以使灯被点亮。而在SCR2导通时，假设SCR1仍处于截止状态，则整个负载电流都将流经D2对C4充电，使C4上的电压在瞬间即被充至额定数值，DZ被击穿，T2导通，则SCR1也被触发导通，致使负载电流改道，避免了大电流对整个电路的冲击。由此可见，SCR1的作用在于对负载电流进行切换，既保证了整个电路能得到所需的电能，又能够及时地把“多余”的电流旁路。只要SCR2处于通态，SCR1必然会随之导通(在C4上的电压达到额定数值后)，点燃电灯；在SCR2处于截止时，由于R9的作用，SCR1随C4上电压的高低而交替处于导通或截止状态，由于不满足灯亮的必要条件，灯不亮。因此，只要把控制信号加至T3，就能通过T3对SCR2实施控制，从而控制灯的点亮与熄灭，而不必理会SCR1的状态如何。
整个智能控制部分的核心是由一个双D触发器(ICA、ICB)为主体，加上T1、D1及若干电阻电容构成。(为叙述方便，触发器的各功能端分别加上脚标A或B以示区分)，其中C1、R1为初始化部分，保证了刚通电时ICA的QA端输出高电平，QA的高电平信号迫使QB也变高，致使T3导通，灯不亮。门位传感由行程开关K1实现，开门时断开，关门后闭合。环境光传感由光敏元件GM承担，光线强时内阻减小，光线弱时内阻增大。先暂不考虑GM的作用，假设门被打开，K1断开，T1失去偏流而截止，致使CLK8端由低变高，由于D8端经R5与 端连接，触发器B翻转，QB变低，T3截止，SCR2被触发导通，SCR1也随之导通，灯被点亮。与此同时， 输出的高电平经R3(D1反偏截止)和R2向C2充电。关上门后，CLKA变高，而QA的输出则取决于C2上的电压数值若电压低于ICB的门限电平阈值，则被判为低电平，则QA输出维持低电平不变；如高于此临界值，则判为高电平，QA将由低变高。此信号加至SB端，使QB变高，T3导通，SCR2失去触发而截止，灯灭。与此同时，QB变高后将迫使触发器A复位，QA变低，为下一循环作好准备。而C2上的电压高低取决于对其充电时间的长短，即ICA与C2、R2、R3等组成了一个时限判别电路在人们上厕所时，t1较小，即充电时间较短，C4上电压较低，CLKA变高时QA仍维持低电平不变，灯保持亮；而在人们倒、洗痰盂时，t2较大，即充电时间较长，关门时DA端被判为高电平而导致触发器A翻转，QA变高，致使QB也变高，T3导通及SCR2截止，灯灭。在前一种情况下，当用完厕所再次开门时，CLKB又变高，触发器B再次翻转，QB变高，灯灭。与此同时， 变低，C2经R2、D1迅速放电，为下一循环作准备。因电容两端的电压不能突变，C2还兼有抗干扰的作用，不会因为K1的触点抖动而产生误动作。C3的抗干扰作用与此相同。此外，由于QB与RA相连，每次QB变高，都将迫使触发器A复位，回到正确的初始状态。LED、R6兼门位状态指示开门LED灭，关门LED亮。
光敏元件GM与R5构成分压电路，共同决定DB点的电位。当环境光较弱时，GM的内阻很大，DB点的稳定电位主要取决于QB的电平，所以每当CLK8变高时，触发器B均能正常翻转，控制灯的点亮与熄灭。当环境光较强时，GM的内阻很小，致使D8端被箝位在高电平，QB输出始终为高。此时无论开、关门多少次，灯始终不亮，以节约电能。
权利要求1.一种厕所灯门控智能开关，包括门位传感A、环境光传感B及控制电路，其特征在于a、门位传感A由行程开关K1和门位状态指示LED、R6构成，环境光传感B由光敏元件GM和电阻R5构成，K1、GM分别与智能控制电路C串联，b、智能控制电路C是由集成电路IC及若干分立元件构成的一个电子组合逻辑电路，c、电子开关及馈电电路D由电子开关、电流切换电路及整流桥构成控制主回路，限流元件、电压检测及电流切换电路共同构成馈电部分，d、智能开关的引线端1、2中，任意一端与负载LAMP串联，接到电源E上。
2.据权利要求1所述的智能开关，其特征在于光敏元件GM为一光电二极管，其负端与C4正端相连，正端与D8端相连。
3.据权利要求1所述的智能开关，其特征在于集成电路IC为一双D触发器(ICA、ICB)。
4.据权利要求1所述的智能开关，其特征在于电子开关由R8、T3、SCR2和R10构成，整流桥由D3～D6构成，电流切换由SCR1担任，限流元件由R9担任，电压检测由R7、D2和T2共同组成。
专利摘要本实用新型公开了一种厕所灯门控智能开关，包括门位传感A、环境光传感B、智能控制电路C、电子开关及馈电电路D。门位传感采用行程开关K
文档编号H03K17/94GK2207665SQ9422409
公开日1995年9月13日 申请日期1994年7月2日 优先权日1994年7月2日
发明者方锡林 申请人:方锡林