专利名称：光控开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属电器开关装置，特别是光控开关。
到目前为止，还很少见到实用性强的光控开关。中国专利88202537.6(CN2031983U)当属这种开关。它需要用手电筒多次照射才能产生一次开或关的动作，其内部低压工作电源要求220V市电来提供，因而不能代替单线出入式电灯及风扇等电器开关，且其本身又未设拉线等机械开关，不能充分满足使用需要。
本实用新型的目的在于提供一种实用性强的光控开关，每照射一次，开关动作一次，并兼有光控及手动开关功能，可用于开关灯具及风扇等电器。
本实用新型的目的是这样实现的将光敏元件经隔直元件后与单稳态电路相连，再与双稳态电路相连，然后与可控硅元件相接，并控制可控硅元件的开闭；光敏元件加电阻的两端还与正、负电源电路相连；抗干扰元件与线路中需要抗干扰的点和正电源或其地相连；可控硅元件与整流电路，双稳态电路和电源地相连并控制整流电路输出部分的开闭；整流电路两个输入端的一端与市电火线相连，另一端与负载电器相连；正、负电源电路与整流电路相连，并向光敏元件、单稳态电路、双稳态电路和可控硅元件提供低压直流电。
在光敏元件的两端或一端还联有手动脉冲式开关，受外力时接通，无外力作用时断开。
光敏元件可以是光敏三极管，光敏二极管或红外接收管；隔直元件采用电容；单稳态和双稳态电路可由双D触发器为主元件；可控硅元件可选用小功率单向或双向可控硅，抗干扰元件为电容。
手动脉冲式开关可以是拉线式，按钮式或触摸式。
附图
为本光控开关的电子线路原理图。
本光控开关采用单线进出方式与220V市电火线相连接，当需要接通电器RL时，可用手电筒晃动照射本光控开关，光敏三极管G接收光脉冲后产生电流并在电阻R1上建立起正向电压脉冲，经电容C2触发由D触发器DA与电阻R2，R3，R4，和电容C3构成的单稳态电路，并输出一正脉冲触发由D触发器DB构成的双稳态电路使其改变状态为置1态，输出高电平经R5使可控硅SCR处于导通状态，实现本开关的打开功能。当需要断开电器RL时，再用手电筒晃动照射本光控开关，产生的光脉冲经上述转换后，使双稳态电路改变状态为清零态，输出低电平使可控硅SCR处于关断状态，实现本开关的关闭功能。
图中K为手动脉冲式开关，受外力时接通，无外力时断开。可以是拉线式或按钮式。如果在光敏三极管G和电阻R1的连结点上接耐压600V以上电容的一端，电容另一端接触摸金属片，则构成触摸开关。手动脉冲式开关K的作用是在动作时把光敏三极管G两电极短暂地短路一下或用手触摸一下形成脉动电压信号以代替光脉冲产生电压脉冲，而使本光控开关打开或关闭；由于手动脉冲式开关K上跨接电压仅有6V，电阻R1阻值又大，因此不但K的结构简单，而且动作时产生的电火花极微，对于触摸式开关则根本无电火花，既安全，且寿命又很长。
图中二极管D3，D4，D5，D6组成的桥式整流电路把220V市电整流为脉动直流电压加载于可控硅SCR并经电阻R6降压，稳压管D1、电容C4稳压滤波以获得低压正电源，电阻R7、二极管D2及电容C6用于产生低压负电源。本光控开关关闭时正电源电压约为6V(但高至＋12V仍正常工作)，负电源电压几乎为零。本光控开关打开时正电源电压下降至约为2V，负电源则变为约－4V，使电阻R1的支撑电位突然降低4V。因而加在光敏元件G和电阻R1上的总电压总是维持在大约6V，所以不论在什么状态下，G总能维持正常工作，它在光脉冲照射时产生的电流总能有大的动态范围而不至饱和，加上电容C2的隔直作用和单稳态电路的整形作用在一起，保证了本光控开关的工作不受一般强度自然光及灯光的影响。
图中电容C1和C5用来消除外来电脉冲干扰的影响。经试验，有意切断市电，再供电时，本光控开关不会自动打开，这就避免了停电后来电时往往产生的常明灯现象，防止了电能的浪费。此外，本光控开关在打开状态也不会因外来干扰而自动关闭，工作极为可靠。
图中＋V表示正电源，－V表示负电源，并称它们的公共零电位参考点为电源地。
DA及DB可选用双D触发器如4013或74HC74等型号，与电阻R2，R3，R4和电容C3所组成的单稳态及双稳态电路为极常规电路。
可控硅SCR可选用小功率单向或双向可控硅如MCR100－6，3CTS1，2N6565或MCR100－8等型号。
光敏元件可选2CU79、2CU80、3DU21或2BU82等。光敏元件G的光敏性越灵敏，电阻R1的取值越小，反之亦然。负载RL(如电灯、风扇等)功率越大时，电阻R7阻值越小，反之亦然，以保证负电源电压在本开关打开状态约为－4V为宜。
本光控开关用作日光灯的开关时，应注意日光灯镇流器前用电容并联在220V市电电源上，其作用是代替白炽灯灯丝在本光控开关关闭时为可控硅SCR及低压正电源提供电源。该电容可选用耐压600V，容量0.22μ的电容。
本光控开关不仅限于附图所示的实施例。
本光控开关元件少，结构简单，成本低廉，工作安全可靠，兼有光控和手动功能，使用方便，抗干扰能力强，停电后来电无常明灯现象，因而具有较强的实用性，完全可以替代现有电灯，风扇等电器的开关。
当使用者就寝上床后，或起床前可用手电筒关闭或打开电灯、风扇，而当使用者出入房间时却可用手动开关打开或关闭这些电器。
可选下述电子元件按附图联接，即得本实用新型中的一种DA及DB选用4013型，光敏元件选用2CU79型，SCR选用MCR100－8型，C1选用1000P，C2选用0.1μ，C3选用0.1μ，C4选用47μ，C5选用0.01μ，C6选4.7μ，R1选用10K，R2选用2M，R3选用1M，R4选用5.1M，R5选用20K，R6选用0.5瓦100K，R7选用0.5瓦20Ω，D1选用6V(高至12V也可用)，D2选4148型，D3－D6选用IN4007型。K为自制弹性金属片，其一端焊于G一端的线路板焊盘上，另一端系拉线，拉动拉线时这端可与G另一端接触。RL为60瓦白炽灯泡。
权利要求1.一种光控开关，其特征在于光敏元件经隔直元件后与单稳态电路相连，再与双稳态电路相连，然后与可控硅元件相接，并控制可控硅元件的开闭；光敏元件加电阻的两端还与正、负电源电路相连，抗干扰元件在线路中需要抗干扰的点与正电源或其地相连；可控硅元件与整流电路，双稳态电路及电源地相连并控制整流电路输出部分的开、闭；整流电路两输入端的一端与市电火线相连，另一端与负载电器相连；正、负电源电路经降压电阻与整流电路相连，并向光敏元件、单稳态电路、双稳态电路和可控硅元件供低压直流电。
2.根据权利要求1所述的光控开关，其特征在于光敏元件的两端还并联有手动脉冲式开关。
3.根据权利要求1或2所述的光控开关，其特征在于光敏元件可以是光敏三极管，光敏二极管或红外接收管，隔直元件采用电容，单稳态和双稳态电路可由双D触发器为主元件，可控硅元件可选用小功率单向或双向可控硅，抗干扰元件为电容。
4.根据权利要求2所述的光控开关，其特征在于手动脉冲式开关可以是拉线式、按钮式或触摸式。
5.根据权利要求3所述的光控开关，其特征在于光敏元件可选用2CU79、2CU80、3DU11、3DU21或2BU82 型号。
6.根据权利要求3所述的光控开关，其特征在于双D触发器可选用4013或74HC74 型号。
7.根据权利要求3所述的光控开关，其特征在于小功率单向或双向可控硅可选用MCR100－6，MCR100－8，2N6565或3CTS1 型号。
专利摘要本实用新型提供了一种用光敏元件转换光脉冲为电脉冲，经隔直处理后触发单稳态和双稳态电路，然后驱动可控硅而打开或关闭市电的光控开关，还具有整流电路，正、负电源电路，抗干扰元件，并兼有手动开关。本光控开关元件少，结构简单，成本低廉，工作安全可靠，抗干扰能力强，停电后来电无常明灯现象，兼有光控和手动功能，使用方便，适合多种场合，因而具有较强的实用性，完全可以替代现有电灯、风扇等电器的开关。
文档编号H03K17/94GK2213402SQ9423673
公开日1995年11月22日 申请日期1994年6月27日 优先权日1994年6月27日
发明者张光阳 申请人:张光阳