专利名称：具有薄膜开关的电子开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有薄膜开关的电子开关装置，特别是，涉及具有薄膜开关和插座的强电电子开关装置。
家用和类似用途的开关及具有开关的插座是量大面广的产品，其使用范围遍及家庭居室、办公室、旅馆、酒楼，以及生产企业各部门。凡是需要为照明，各类电器、用电设备提供电源的场所，都需要开关及设有开关的插座。此外，这类产品一般主要由非专业人员使用，其质量和安全性能好坏，决定了人们生命，财产和周围环境的安全，因而开关及插座是关系国计民生的重要基础电器之一。
目前，国内生产，市场供应的家用开关大都根据杠杆原理由机械零件制造安装在塑料绝缘基座上构成的。这类产品沿用多年，其结构简单，安装方便，成本较低，近年来又随着新材料采用和设计改进，虽在外型、结构、电气性能上有一定提高，但其缺点也是极为显见的。由于零件的疲劳和多次动作影响，其可靠动作次数一般在1万次以内，所以使用寿命低。其次，开关零件无密封措施，直接暴露，易受潮，受灰尘腐蚀等，使绝缘降低，接触不可靠等，因此安全及可靠性差。还有，功能单一，一般只能简单用于电源的接通和断开。
为克服现有技术中的上述缺陷而开发出本实用新型，其目的是提供一种使用寿命长、安全可靠、多功能的具有薄膜开关的电子开关装置。
为达到上述目的，本实用新型的具有薄膜开关的电子开关装置，包括开关和向开关供电的整流电源，及控制电路其特征是所述开关是薄膜开关，上述薄膜开关设置在薄膜开关键盘面板上，其输出端连接到控制电路的输入端，上述控制电路的输出端连接到至少一个执行部件的输入端，上述执行部件具有输出端。
本实用新型的开关装置的主要优点是高寿命，高可靠，环境稳定性好，高低温环境下能稳定工作，绝缘性能好，其寿命可达数十万次。面板通过印刷技术印制彩色图形、文字等使其颜色鲜艳，可与室内装饰协调具现代气息。面板耐老化，可进行擦洗洁净，保持其亮丽、清洁和光泽。另外，可配合开关内部电子线路，实现多功能操作和控制。
图1示出的是本实用新型的具有薄膜开关的电子开关装置的结构框图；图2示出的是本实用新型的具体实例的电路图具有薄膜开关的电子开关装置；图3a和3b示出的是两种执行部件部分的电路图；图4a和4b分别示出的是薄膜开关键盘面板和布线层图形。
下面参照各附图，详细说明本实用新型。
图1是本实用新型的具有薄膜开关的电子开关装置的结构框图。如图1所示，1是薄膜开关键盘面板；2是控制电路；3是执行部件，执行部件3可以有多个并联，如执行部件3a、…3d，因此其输出可以连接多个照明灯L1或插座L4；4是内部整流电源；以及5是保险丝。整流电源4向该开关装置中的各部分供电，薄膜开关设置在薄膜开关键盘面板1上，其输出端连接到控制电路2的输入端，该控制电路2的输出端连接到至少一个执行部件的输入端，该每个执行部件具有输出端。
薄膜开关键盘面板1的表面设有至少一个键盘，理想的是该键盘中具有发光管窗口。由于下面还将做进一步说明，所以这里从略。
控制电路2可根据功能要求，选用相应集成芯片组成各种控制电路(控制电路本身将在下面再进行详细说明)。该控制电路可分为按控制方式上有键盘直接触摸式、遥控式和混合式等；按控制功能上有简单开关式即控制通、断，定时接通式，延时断开式，调光式，字符显示式(如显示＂请勿打扰＂、＂请即清理＂等字样)、声响提醒式等；按控制能力上可以有单路和多路控制以及容量大小。控制电路中所使用的电路可以用4000系列芯片、单片微机控制，例如使用芯片Zilog 86系列、PIC系列、美国国家半导体公司系列芯片等。
执行部件3把来自薄膜开关面板1的控制信号经控制电路2处理后，其输出信号送至执行部件3，使执行部件3产生相应动作，对负载，例如照明灯L1或插座L4的供电进行控制。执行部件3最终实行的是通断动作。
整流电源4是一般的常规电路。它将220V，50HZ市电经变压器或直接用集成电源芯片，整流、泸波，稳压后向内部电路提供工作电压，因此不再赘述。
自恢复保险丝5用于在使用中出现故障时，自行保险。故障排除后，恢复正常工作。保险丝只是为了保证用电安全，当然也可以采用常用的保险丝。
下面，说明本实用新型的电子开关装置的工作原理。220V、50HZ市电经自恢复保险丝5接入产品，经整流电源4整流、滤波、稳压产生一低电压供内部电路使用。当操作者按压下薄膜开关键盘面板1上某一键盘，发出的信号送至控制电路2。控制电路2识别后，向执行部件3发出相关指令，例如通过执行部件3a控制负载L1或通过执行部件3d控制负载L4等产生相应动作实现控制要求，同时在薄膜开关键盘面板1上也可以设有声光指示装置。
图2示出的是本实用新型的具体实施例的具有薄膜开关的电子开关装置的电路图。说明如下该电子开关装置为8键4路开关可对4路负载进行通断控制(每路可接-220V电器，容量为6A)；每路有一ON键，一OFF键，共8键；以及每路有一发光管照明显示，供夜间操作指示用。
电路图中薄膜开关键盘面板1包括ON(通)S1～S4，OFF(断)S′1～S′4共8键，配置在该面板上。控制电路2主要包括集成电路IC1；IC2(例如NE556)。执行部件3包括继电器J1～J4、用于照明的发光管L5～L8，以及继电器触点J1K～J4K，外接负载为L1～L4。内部整流电源4包括电源变压器T1、全波整流器B1和电容C1与C2。
当220V市电接入后，经变压器T1、全波整流B1整流，用电容C1、C2滤波，向内部电路提供12V工作电压。
控制电路2采用两片TTL型双路定时集成电路IC1和IC2组成。在电路中IC1用于控制1和2路，IC2用于控制3和4路，且两路的连接方式一样。因此，为了简明起见，下面以集成电路IC1中的1路开关为例对其连接关系以及工作过程进行说明。
内部整流电源1的输出+12V连接到用作控制电路2的IC1:A的10、4和14脚。电阻R3和电容C3串接在+12V与地之间，而R3与C3的接点连接IC1:A的2脚和薄膜开关键盘面板1的连接器的3脚。电阻R4和电容C4串接在+12V与地之间，而R4与C4的接点连接IC1:A的12脚和薄膜开关键盘面板1中连接器的5脚。电阻R1的一端+12V，另一端接IC1:A的6脚和连接器的2连接。电阻R2的一端+12V，另一端与IC1:A的8脚和连接器的4连接。在薄膜开关键盘面板1中，ON键盘的S1～S4的一端都接到连接器10脚并接地，另一端依次接到连接器的2、4、6、8脚。OFF键盘的S′1～S′4的一端接到连接器1脚并接到内部电源+12V上，另一端依次接到连接器的3、5、7、9脚上。
二极管D1与继电器J1并联，D1负端接IC1:A的5脚而正端接地。DI用于J1线包磁能释放支路，防止J1断电时，线包反电势击穿IC1:A的5脚内部电路，二极管D2与继电器J2并联，D2负端接IC1:A的9脚而正端接地。在IC1:A的5脚与+12V之间串接有发光管L5及电阻R5，而在IC1:A的9脚与+12V之间串接有发光管L6及电阻R6。另外，IC1:A的3和11脚通过电容C5、C6以及7脚接地。
当1路ON键S1按下时，IC1:A输入端6脚为低电平，输出端5脚出现高电平。联接在此5脚的JI继电器吸合，其常开触点J1K闭合，使负载L1接入220V市电网(如L1为白炽灯，则该灯被点亮)。当1路OFF键按下时，IC1的2脚为高电平，输出5脚从12V跳变为低电平，J1被释放，J1K断开，于是负载L1脱开220V电网(灯灭)。其它2～4路的工作过程同上不再重复说明。
当5脚为低电平时(即J1断，L1灯不亮时)，L5发光管亮。当5脚为高电平时，L5发光管灭。可将L5～L8发光管贴装在薄膜开关按键窗上，用作夜间按键照明用。
图3a和3b示出的是两种执行部件部分的电路图。图3a所示的执行部件部分电路结构，实际上就是图2中的涉及IC1:A的5脚的继电器J1与二极管D1并联的结构，因此不再赘述。图3b所示的是采用可控硅CR作为开关元件来代替继电器。这时，IC1:A的5脚的输出连接到CR的控制脚。因此，根据不同要求，执行部件3可选用继电器、可控硅，固态开关等。
图4a和4b分别示出的是薄膜开关键盘面板和布线层图形。薄膜开关是近年已成熟的产品，它根据功能要求通过计算机辅助设计法设计出面板布局、键盘图案，如图4a所示，而其导电逻辑图，则如图4b所示，利用印刷技术将这些图案印制到多层塑料薄膜上，具有ON形的布线图形处，将成为按键盘S1～S4，另外四点为OFF键盘。经多层胶贴组成一非自锁式开关组件，通过对键盘的按压动作，即可进行相应地逻辑操作。因此，根据不同要求，可以制成各种各样的薄膜开关键盘面板，以适应装饰的需要。
本实用新型的电子开关装置的执行部件3的输出端已如上所述，可以直接控制象照明灯之类的电器，但是为了使用方便，理想的是可以把输出端连接到各种各样的插座上，构成功率、形状大小不同的接插座，用于接、插各种电器设备。因此，上述执行部件的两个输出端至少设置有一个插座，该插座可以是二相或三相插座。
本实用新型除操作采用薄膜开关外，其控制电路由于采用集成芯片，电路简洁，可靠性高。选用不同规格芯片，硬软件配合，实现了多功能化。另外采用密封，防潮，防霉等措施，保持长期稳定性能，而且具有省电、稳定的优点。
权利要求1.一种具有薄膜开关的电子开关装置，包括开关和向开关供电的整流电源，其特征是所述开关是薄膜开关，上述薄膜开关设置在薄膜开关键盘面板上，其输出端连接到控制电路的输入端，上述控制电路的输出端连接到至少一个执行部件的输入端，上述执行部件具有输出端。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征是上述薄膜开关键盘面板的表面设有至少一个键盘，该键盘中具有发光管窗口。
3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征是上述执行部件的两个输出端至少设置有一个插座。
4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征是上述插座是二相插座或三相插座。
5.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征是上述执行部件是继电器、可控硅或固体开关。
6.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征是上述控制电路是由定时的集成电路组成。
专利摘要本实用新型提供一种使用寿命长、安全可靠、多功能的具有薄膜开关型电子开关装置。本开关装置,包括内部供电的整流电源;薄膜开关,该薄膜开关设置在薄膜开关键盘面板上,其输出端连接到控制电路的输入端,该控制电路的输出端连接到至少一个执行部件的输入端,该执行部件具有多个输出端。各执行部件的输出端可以设置多个插座构成薄膜开关型强电开关和插座盒系列产品。
文档编号H03K17/00GK2316717SQ9820088
公开日1999年4月28日 申请日期1998年2月12日 优先权日1998年2月12日
发明者傅少先, 孙家林, 李咏书, 谌筱福 申请人:广东万家乐电子薄膜开关有限公司