本發(fā)明涉及一種電器設(shè)備的控制開關(guān)，尤其是一種電容觸摸單火線開關(guān)。

背景技術(shù)：

目前市場上采用MCU進行控制電容觸摸單火線開關(guān)，其MCU容易受到各種干擾影響，開關(guān)易出現(xiàn)非受控的誤動作。采用觸發(fā)式輸出的觸發(fā)IC模塊，特別是電容觸摸IC，其本身的抗干擾能力低，開關(guān)同樣易出現(xiàn)非受控的誤動作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有電容觸摸單火線開關(guān)存在的容易出現(xiàn)誤動作問題，本發(fā)明提供了一種電容觸摸單火線開關(guān)，包括單火線單元、保持單元、抗擾單元和觸摸單元。

所述單火線單元包括單火線取電模塊和單火線通斷控制模塊，設(shè)置有單火線輸入端、n個單火線輸出端、n個單火線通斷控制信號輸入端和直流工作電源輸出端。

所述保持單元設(shè)置有n個單火線通斷控制信號輸出端和n個控制脈沖輸入端；所述n個單火線通斷控制信號輸出端連接至n個單火線通斷控制信號輸入端。

所述抗擾單元設(shè)置有n個控制脈沖輸出端和n個觸摸脈沖輸入端；所述n個控制脈沖輸出端連接至n個控制脈沖輸入端。

所述觸摸單元設(shè)置有n個觸摸脈沖輸出端，所述n個觸摸脈沖輸出端連接至n個觸摸脈沖輸入端。

所述n為大于等于1的整數(shù)。

所述單火線通斷控制模塊由n個可控交流開關(guān)電路組成；所述n個可控交流開關(guān)電路分別由n個單火線通斷控制信號輸入端輸入的n個單火線通斷控制信號控制。

所述單火線取電模塊具有單火線開態(tài)取電功能和關(guān)態(tài)取電功能，用于向單火線通斷控制模塊以及觸摸單元、保持單元、抗擾單元提供直流工作電源；所述直流工作電源的地端為單火線通斷控制模塊以及觸摸單元、保持單元、抗擾單元的公共地。

所述觸摸單元采用電容式觸摸按鍵，輸出n個觸摸脈沖。

所述抗擾單元由n個抗擾電路組成；所述抗擾電路包括正向充放電電路、反向充放電電路、數(shù)據(jù)選擇器。

所述高頻干擾過濾電路的觸摸脈沖從觸摸脈沖端輸入，控制脈沖從控制脈沖端輸出；所述正向充放電電路和反向充放電電路的輸入端連接至觸摸脈沖端；所述數(shù)據(jù)選擇器為二選一數(shù)據(jù)選擇器；所述數(shù)據(jù)選擇器的二個數(shù)據(jù)輸入端分別連接至正向充放電電路、反向充放電電路的輸出端；所述數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出端為控制脈沖端；所述數(shù)據(jù)選擇器由控制脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制。

所述正向充放電電路包括正向電流驅(qū)動器、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路；所述正向電流驅(qū)動器的輸入端為正向充放電電路輸入端，輸出連接至正向抗干擾施密特電路輸入端；所述正向抗干擾電容的一端連接至正向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是直流工作電源。

所述反向充放電電路包括反向電流驅(qū)動器、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路；所述反向電流驅(qū)動器的輸入端為反向充放電電路的輸入端，輸出連接至反向抗干擾施密特電路輸入端；所述反向抗干擾電容的一端連接至反向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是直流工作電源。

所述正向抗干擾施密特電路輸出端為正向充放電電路輸出端，反向抗干擾施密特電路輸出端為反向充放電電路輸出端。

所述正向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流；所述正向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平；所述反向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流；所述反向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平。

所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系；所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系。

所述數(shù)據(jù)選擇器由控制脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制的具體方法是，當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，控制脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端；當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，控制脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端。

所述抗擾電路能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變正向充電時間來進行控制，能夠過濾的負窄脈沖寬度通過改變反向充電時間來進行控制；所述正向充電時間通過改變正向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小或者正向抗干擾電容的大小來進行控制；所述反向充電時間通過改變反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小或者反向抗干擾電容的大小來進行控制。

本發(fā)明的有益效果是：所述電容觸摸單火線開關(guān)允許寬度大于規(guī)定值的正常觸摸操作脈沖信號通過，自動過濾負寬脈沖期間的正窄脈沖和正寬脈沖期間的負窄脈沖，特別是能夠快速恢復(fù)過濾能力過濾連續(xù)的正窄脈沖或者負窄脈沖干擾信號；需要過濾的正窄脈沖和負窄脈沖最大寬度能夠分別通過改變正向充電時間和反向充電時間進行調(diào)整；可以替代普通開關(guān)。

附圖說明

圖1是電容觸摸單火線開關(guān)實施例結(jié)構(gòu)圖；

圖2是單火線單元實施例1電路；

圖3是單火線單元實施例2電路；

圖4是單火線單元實施例3電路；

圖5是單火線單元實施例4電路；

圖6是觸摸單元實施例1電路；

圖7是觸摸單元實施例2電路；

圖8為抗擾電路實施例；

圖9為抗擾電路實施例的波形；

圖10為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例1電路；

圖11為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例2電路；

圖12為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例3電路。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示為電容觸摸單火線開關(guān)實施例結(jié)構(gòu)圖，包括單火線單元10、保持單元20、抗擾單元30和觸摸單元40。

觸摸單元輸出的n個觸摸脈沖P1－Pn被送至抗擾單元，抗擾單元對n個觸摸脈沖分別進行抗干擾處理后，輸出的n個控制脈沖M1－Mn被送至保持單元，保持單元對n個控制脈沖分別進行觸發(fā)及狀態(tài)保持處理后，輸出的n個單火線通斷控制信號G1－Gn被送至單火線單元。n為電容觸摸單火線開關(guān)的開關(guān)數(shù)量，即所述電容觸摸單火線開關(guān)有n路開關(guān)。

所述單火線單元包括單火線取電模塊和單火線通斷控制模塊，設(shè)置有單火線輸入端AC、n個單火線輸出端AC1－ACn、n個單火線通斷控制信號輸入端G1－Gn和直流工作電源輸出端+VCC。單火線取電模塊具有單火線開態(tài)取電功能和關(guān)態(tài)取電功能，用于向單火線通斷控制模塊以及觸摸單元、保持單元、抗擾單元提供直流工作電源。直流工作電源的地端為單火線通斷控制模塊以及觸摸單元、保持單元、抗擾單元的公共地。

如圖2所示為n等于3的單火線單元實施例1的電路。單火線取電模塊包括單火線穩(wěn)壓器U01及其外圍元件二極管D51、二極管D61、二極管D71、電容C01、電容C02、電感L01、電感L02，以及低壓差穩(wěn)壓器U02及其外圍元件電容C03、電容C04。單火線單元實施例1中，單火線穩(wěn)壓器U01的型號為MP-6V-02S，低壓差穩(wěn)壓器U02的型號為HT7350。

單火線輸入端AC是單火線單元的模擬地AGND，連接至單火線穩(wěn)壓器U01的交流電壓公共端COM；電容C01的兩端分別連接至單火線穩(wěn)壓器U01的濾波電容輸入端FIL和交流電壓公共端COM；單火線穩(wěn)壓器U01的直流輸出電壓地GND端為單火線單元的公共地，電感L02的兩端分別連接至單火線單元的公共地和模擬地；二極管D51、二極管D61、二極管D71、電感L01和電容C02組成半波整流濾波電路，半波整流濾波電路的輸入由二極管D51、二極管D61、二極管D71分別連接至3個單火線輸出端AC1、AC2、AC3，輸出連接至單火線穩(wěn)壓器U01的直流高壓輸入端HDC。單火線穩(wěn)壓器U01還設(shè)有直流電壓輸出端VCC、交流電壓端AC。二極管D51、二極管D61、二極管D71組成或邏輯關(guān)系，3個單火線輸出端AC1、AC2、AC3中只要有一個有220V交流電，則U01的直流高壓輸入端HDC得到直流高壓輸入。

低壓差穩(wěn)壓器U02的輸入端VIN連接至單火線穩(wěn)壓器U01的直流電壓輸出端VCC，U01的直流電壓輸出端輸出直流電壓+VCC1；低壓差穩(wěn)壓器U02輸出端VOUT輸出+5V的直流工作電源+VCC；單火線穩(wěn)壓器U01的地端GND連接至單火線單元的公共地；電容C03、電容C04分別為低壓差穩(wěn)壓器U02的輸入電壓、輸出電壓濾波電容。

單火線單元實施例1的單火線通斷控制模塊為3個結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路，分別由單火線通斷控制信號G1、G2、G3控制通斷。第1路包括雙向晶閘管V51、可控硅輸出光耦U51、電阻R51、電阻R52、電阻R53；第2路包括雙向晶閘管V61、可控硅輸出光耦U61、電阻R61、電阻R62、電阻R63；第3路包括雙向晶閘管V71、可控硅輸出光耦U71、電阻R71、電阻R72、電阻R73?？煽毓栎敵龉怦頤51、U61、U71為移相型，單火線單元實施例1中，他們的型號為MOC3053。增加開關(guān)數(shù)量時，需要增加結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管；減少開關(guān)數(shù)量時，去掉1－2路雙向晶閘管開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管即可。

以圖2中第1路雙向晶閘管開關(guān)電路為例說明。雙向晶閘管V51的兩個陽極端分別連接至單火線輸出端AC1和單火線穩(wěn)壓器U01的交流電壓端AC；電阻R51并聯(lián)在雙向晶閘管V51的兩個陽極端；可控硅輸出光耦U51的輸出可控硅與電阻R52串聯(lián)，其串聯(lián)支路連接至雙向晶閘管V51的第一陽極和控制極；可控硅輸出光耦U51的輸入發(fā)光二極管與電阻R53串聯(lián)，其串聯(lián)支路一端連接至直流工作電源+VCC，另外一端為單火線通斷控制信號輸入端G1。單火線通斷控制信號G1為低電平時，雙向晶閘管V51導(dǎo)通，第1路開關(guān)為開態(tài)；單火線通斷控制信號G1為高電平時，雙向晶閘管V51截止，第1路開關(guān)為關(guān)態(tài)。

圖2中，當(dāng)雙向晶閘管V51、V61、V71中有1個截止時，經(jīng)二極管D51、二極管D61、二極管D71組成的或邏輯半波整流和電感L01、電容C02的濾波后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器U01的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器U01經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCC1，實現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。當(dāng)雙向晶閘管V51、V61、V71全部導(dǎo)通時，負載電流經(jīng)由單火線穩(wěn)壓器U01的交流電壓端AC和交流電壓公共端COM導(dǎo)通，單火線穩(wěn)壓器U01通過負載電流進行取電，實現(xiàn)開態(tài)取電，電容C01為開態(tài)取電濾波電容。單火線穩(wěn)壓器U01開態(tài)取電輸出的直流電壓+VCC1與負載功率有關(guān)，即功率越大輸出直流電壓+VCC1相應(yīng)增大。

如圖3所示為n等于3的單火線單元實施例2的電路。單火線單元實施例2的單火線取電模塊結(jié)構(gòu)與工作原理與單火線單元實施例1完全一樣，包括單火線穩(wěn)壓器U01及其外圍元件二極管D51、二極管D61、二極管D71、電容C01、電容C02、電感L01、電感L02，以及低壓差穩(wěn)壓器U02及其外圍元件電容C03、電容C04。

單火線單元實施例2的單火線通斷控制模塊為3個結(jié)構(gòu)相同的繼電器開關(guān)電路，分別由單火線通斷控制信號G1、G2、G3控制通斷。第1路包括繼電器開關(guān)J54、繼電器線圈J50、三極管V50、二極管D50、電阻R50、電阻R54；第2路包括繼電器開關(guān)J64、繼電器線圈J60、三極管V60、二極管D60、電阻R60、電阻R64；第3路包括繼電器開關(guān)J74、繼電器線圈J70、三極管V70、二極管D70、電阻R70、電阻R74。增加開關(guān)數(shù)量時，需要增加結(jié)構(gòu)相同的繼電器開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管；減少開關(guān)數(shù)量時，去掉1－2路繼電器開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管即可。

以圖3中第1路繼電器開關(guān)電路為例說明。繼電器開關(guān)J54的兩端分別連接至單火線輸出端AC1和單火線穩(wěn)壓器U01的交流電壓端AC；電阻R54并聯(lián)在繼電器開關(guān)J54的兩端；繼電器線圈J50為三極管V50的集電極負載，繼電器線圈J50的供電電源為U01輸出端輸出的直流電壓+VCC1；二極管D50為繼電器線圈J50的續(xù)流二極管；電阻R50為三極管V50基極的限流電阻，連接單火線通斷控制信號輸入端G1與三極管V50基極。單火線通斷控制信號G1為高電平時，三極管V50導(dǎo)通，繼電器線圈J50得電，繼電器開關(guān)J54閉合，第1路開關(guān)為開態(tài)；單火線通斷控制信號G1為低電平時，三極管V50截止，繼電器線圈J50失電，繼電器開關(guān)J54斷開，第1路開關(guān)為關(guān)態(tài)。

圖3中，當(dāng)繼電器開關(guān)J54、J64、J74中有1個斷開時，經(jīng)二極管D51、二極管D61、二極管D71組成的或邏輯半波整流和電感L01、電容C02的濾波后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器U01的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器U01經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCC1，實現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。當(dāng)繼電器開關(guān)J54、J64、J74全部閉合導(dǎo)通時，負載電流經(jīng)由單火線穩(wěn)壓器U01的交流電壓端AC和交流電壓公共端COM導(dǎo)通，單火線穩(wěn)壓器U01通過負載電流進行取電，實現(xiàn)開態(tài)取電，電容C01為開態(tài)取電濾波電容。單火線穩(wěn)壓器U01開態(tài)取電輸出的直流電壓+VCC1與負載功率有關(guān)，即功率越大輸出直流電壓+VCC1相應(yīng)增大。

如圖4所示為n等于2的單火線單元實施例3的電路。單火線取電模塊包括單火線穩(wěn)壓器U05及其外圍元件電容C05、電容C06、電感L05、二極管D55、二極管D65、整流橋U56，以及低壓差穩(wěn)壓器U06及其外圍元件電容C07、電容C08。單火線單元實施例3中，單火線穩(wěn)壓器U05的型號為BSW-6V-03S，低壓差穩(wěn)壓器U06的型號為HT7350。

單火線穩(wěn)壓器U05設(shè)置有直流高壓輸入端HDC、直流輸出電壓地端GND、直流電壓輸出端VCC、開態(tài)輸入直流電壓端ACC，其直流輸出電壓地GND為單火線單元的公共地。

二極管D55、二極管D65、電感L05和電容C05組成半波整流濾波電路，半波整流濾波電路的輸入由二極管D55、二極管D65分別連接至2個單火線輸出端AC1、AC2，輸出連接至單火線穩(wěn)壓器U05的直流高壓輸入端HDC。二極管D55、二極管D65組成或邏輯關(guān)系，2個單火線輸出端AC1、AC2中只要有一個有220V交流電，則U05的直流高壓輸入端HDC得到直流高壓輸入。

低壓差穩(wěn)壓器U06的輸入端VIN連接至單火線穩(wěn)壓器U05的直流電壓輸出端VCC，U05的直流電壓輸出端輸出直流電壓+VCC2；低壓差穩(wěn)壓器U06輸出端VOUT輸出+5V的直流工作電源+VCC；電容C07、電容C08分別為低壓差穩(wěn)壓器U06的輸入電壓、輸出電壓濾波電容。

單火線單元實施例3的單火線通斷控制模塊為2個結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路，分別由單火線通斷控制信號G1、G2控制通斷。第1路包括雙向晶閘管V55、可控硅輸出光耦U55、電阻R55、電阻R56、電阻R57、穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57；第2路包括雙向晶閘管V65、可控硅輸出光耦U65、電阻R65、電阻R66、電阻R67、穩(wěn)壓管D66、穩(wěn)壓管D67?？煽毓栎敵龉怦頤55、U65為移相型，單火線單元實施例3中，U55、U65的型號為MOC3023。增加開關(guān)數(shù)量時，需要增加與第2路結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管；減少開關(guān)數(shù)量時，去掉第2路雙向晶閘管開關(guān)電路，以及相應(yīng)的組成或邏輯關(guān)系的半波整流二極管即可。

以圖4中第1路雙向晶閘管開關(guān)電路為例說明。雙向晶閘管V55的第一陽極連接至單火線輸出端AC1、第二陽極連接至單火線輸入端AC；電阻R55并聯(lián)在雙向晶閘管V55的兩個陽極端；穩(wěn)壓管D56與穩(wěn)壓管D57反向串聯(lián)后，一端連接至可控硅輸出光耦U55的輸出可控硅的一端和整流橋U56的一個交流輸入端，另外一端連接至雙向晶閘管V55的控制極；可控硅輸出光耦U55的輸出可控硅的另外一端連接至雙向晶閘管V55的第一陽極；整流橋U56的另外一個交流輸入端連接至單火線輸入端AC；電阻R56并聯(lián)在雙向晶閘管V55的控制極和第二陽極；可控硅輸出光耦U55的輸入發(fā)光二極管與電阻R57串聯(lián)，其串聯(lián)支路一端連接至直流工作電源+VCC，另外一端為單火線通斷控制信號輸入端G1。單火線通斷控制信號G1為低電平時，雙向晶閘管V55導(dǎo)通，第1路開關(guān)為開態(tài)；單火線通斷控制信號G1為高電平時，雙向晶閘管V55截止，第1路開關(guān)為關(guān)態(tài)。

圖4中，當(dāng)雙向晶閘管V55、V65中有1個截止時，經(jīng)二極管D55、二極管D65組成的或邏輯半波整流和電感L05、電容C05的濾波后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器U05的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器U05經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCC2，實現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。

圖4中，當(dāng)2路開關(guān)全部為開態(tài)時，可控硅輸出光耦U55的輸出可控硅導(dǎo)通，由于其觸發(fā)通道有2個反向串聯(lián)的穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57，在交流電壓過零但小于穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57的導(dǎo)通閾值電壓時，穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57截止，雙向晶閘管V55截止；整流橋U56的2個交流輸入端經(jīng)由U55的輸出可控硅連接至單火線輸出端AC1和單火線輸入端AC；整流橋U56的整流輸出負端連接至公共地，正端連接至單火線穩(wěn)壓器U05的開態(tài)輸入直流電壓端ACC，實現(xiàn)開態(tài)取電；電容C06為整流橋U56的整流輸出濾波電容。當(dāng)交流電壓過零后電壓達到穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57的導(dǎo)通閾值電壓時，穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57導(dǎo)通，控制雙向晶閘管V55導(dǎo)通向負載供電。因此，圖4所示的單火線單元實施例3在開態(tài)向負載供電時，負載是得到的不是完整的正弦波，而是有一定移相角才導(dǎo)通的交流電壓。

如圖5所示為n等于1的單火線單元實施例4的電路。單火線通斷控制模塊為單向晶閘管交流開關(guān)電路，由二極管D85、二極管D86、二極管D87、二極管D88、單向晶閘管V85組成。二極管D85、二極管D86、二極管D87、二極管D88組成單相橋式整流電路，其2個交流輸入端分別為單火線輸入端AC、單火線輸出端AC1。單相橋式整流電路的整流輸出正端為全波整流端AD1，整流輸出負端為公共地GND。單向晶閘管V85的陽極、陰極分別連接至全波整流端AD1、公共地。

單火線取電模塊為DC/DC穩(wěn)壓電路。圖5實施例中，單火線取電模由DC/DC穩(wěn)壓器U85、三端穩(wěn)壓器U86、電阻R85、二極管D89、電容C85、電容C86、電容C87、電容C88組成，DC/DC穩(wěn)壓器U85的型號是DY10、三端穩(wěn)壓器U86的型號是HT7250。電容C85、電阻R85、電容C86組成濾波電路；濾波電路的輸入連接至二極管D89陰極、輸出連接至DC/DC穩(wěn)壓器U85輸入端；二極管D89陽極連接至全波整流端AD1；三端穩(wěn)壓器U86輸入端連接至DC/DC穩(wěn)壓器U85輸出端，DC/DC穩(wěn)壓器U85輸出端輸出的是直流電壓+VCC3；三端穩(wěn)壓器U86輸出端為直流工作電源+VCC；電容C87為DC/DC穩(wěn)壓器U85的輸出濾波電容，電容C88為三端穩(wěn)壓器U86的輸出濾波電容。

HT7250輸出+5V電壓。如果DC/DC穩(wěn)壓器U85的輸出電壓滿足的直流工作電源的供電要求，三端穩(wěn)壓器U86可以省略。DC/DC穩(wěn)壓器U85還可以選擇其他具有寬范圍的電壓輸入特性的DC/DC穩(wěn)壓器。

圖5實施例中，單向晶閘管V85的觸發(fā)控制電路由三極管V86、穩(wěn)壓管V87、電阻R86、電阻R87、電阻R88、電阻R89組成；三極管V86集電極串聯(lián)電阻R86后連接至穩(wěn)壓管V87陽極，穩(wěn)壓管V87陰極連接至全波整流端AD1；三極管V86發(fā)射極經(jīng)電阻R87連接至公共地；三極管V86基極分別連接至電阻R88、電阻R89的一端；電阻R88的另外一端連接至公共地；三極管V86發(fā)射極為觸發(fā)信號輸出端，連接至單向晶閘管V85控制極；電阻R89的另外一端為單火線通斷控制信號G1輸入端。

當(dāng)單火線通斷控制信號G1為低電平時，三極管V86截止，單向晶閘管V85截止，全波整流端AD1得到的是220V交流整流后的全波電壓，經(jīng)電容C85、電阻R85、電容C86后，DC/DC穩(wěn)壓器U85輸入端得到超過300V的直流電壓，單火線取電模塊實現(xiàn)了關(guān)態(tài)取電。

交流電源過零時，單向晶閘管V85關(guān)斷。當(dāng)單火線通斷控制信號G1為高電平時，因三極管V85集電極經(jīng)由穩(wěn)壓管V87連接至全波整流端AD1，只有當(dāng)全波整流端AD1的電壓大于穩(wěn)壓管V87的穩(wěn)壓值，三極管V85才導(dǎo)通，單向晶閘管V85才能被觸發(fā)導(dǎo)通。全波整流端AD1的電壓波形為窄電壓脈沖，其脈沖幅度由穩(wěn)壓管V87的穩(wěn)壓值決定，其作用是為單火線取電模塊提供開態(tài)供電電壓。單火線單元實施例4在開態(tài)向負載供電時，負載是得到的不是完整的正弦波，而是有一定移相角才導(dǎo)通的交流電壓。

單火線單元實施例1的單火線通斷控制模塊為3個結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路；單火線單元實施例2的單火線通斷控制模塊為3個結(jié)構(gòu)相同的繼電器開關(guān)電路；單火線單元實施例3的單火線通斷控制模塊為2個結(jié)構(gòu)相同的雙向晶閘管開關(guān)電路；單火線單元實施例4的單火線通斷控制模塊為單向晶閘管交流開關(guān)電路。所述雙向晶閘管開關(guān)電路、繼電器開關(guān)電路、單向晶閘管交流開關(guān)電路為單火線通斷控制模塊中的可控交流開關(guān)電路；包括n個觸摸開關(guān)的單火線通斷控制模塊中有n個可控交流開關(guān)電路。

如果負載為非電感性負載，前面所述的可控硅輸出光耦還可以選擇過零觸發(fā)型器件。

如圖6所示為n等于3觸摸單元實施例1的電路，包括電容觸摸集成模塊U41、電容C41、電容C42、電容C43、電容C44、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、驅(qū)動器F41、驅(qū)動器F42、驅(qū)動器F43，K1、K2、K3為觸摸點。觸摸單元實施例1中，電容觸摸集成模塊U41選擇型號為TS04的4通道觸摸IC。TS04設(shè)置有輸入端CS1－CS4、輸出端OUT1－OUT4、配置端RB、噪聲監(jiān)控端DUMMY以及電源端VDD、電源地端GND。電源端VDD、電源地端GND分別連接至直流工作電源+VCC和公共地；噪聲監(jiān)控端DUMMY懸空；電阻R44并聯(lián)在配置端RB和公共地，電容C44并聯(lián)在配置端RB和直流工作電源+VCC；輸入端CS1－CS3分別經(jīng)電阻R41、電阻R42、電阻R43連接至觸摸點K1、K2、K3，電容C41、電容C42、電容C43分別并聯(lián)在輸入端CS1－CS3和公共地；電阻R45、電阻R46、電阻R47分別為開漏輸出OUT1－OUT3的上拉電阻；OUT1－OUT3分別經(jīng)驅(qū)動器F41－F43驅(qū)動后輸出觸摸脈沖P1－P3。TS04當(dāng)輸入端有觸摸輸入時，輸出端輸出低電平。驅(qū)動器F41－F43的作用是提高觸摸脈沖P1－P3的高電平驅(qū)動能力和低電平驅(qū)動能力。圖6中驅(qū)動器F41－F43為反相驅(qū)動器，因此，當(dāng)輸入端有觸摸輸入時，觸摸單元輸出的觸摸脈沖P1－P3均為正脈沖。如果F41－F43選擇同相驅(qū)動器，則當(dāng)輸入端有觸摸輸入時，觸摸單元輸出的觸摸脈沖P1－P3為負脈沖。TS04為4通道觸摸IC，可以做4個觸摸開關(guān)；如果需要其他數(shù)量的觸摸開關(guān)，可以選擇增加TS04芯片，或者是采用單片或者是多片單通道的TS01芯片、2通道的TS02芯片、6通道的TS06芯片、8通道的TS08芯片，或者是其他觸摸IC等構(gòu)成。

如圖7所示為n等于2的觸摸單元實施例2的電路，包括電容觸摸集成模塊U45、電容C45、電容C46。觸摸集成模塊U45采用雙鍵電容觸摸感應(yīng)開關(guān)芯片ASC0104-2，ASC0104-2的2個觸摸輸入端TP0、TP1分別連接觸摸點K1、K2，同時，觸摸輸入端TP0、TP1分別經(jīng)由電容C45、電容C46接地；ASC0104-2的2個觸摸信號輸出端TPQ0、TPQ1分別為觸摸脈沖P1、P1；ASC0104-2的輸出類型選擇端和電源負端VSS連接至電源地，ASC0104-2工作在直接模式，觸摸生效時輸出端OUT輸出高電平或者低電平；ASC0104-2的高/低有效電平選擇端AHLB和電源正端VDD連接至直流工作電源+VCC，觸摸生效時輸出端OUT輸出低電平，觸摸脈沖P1、M1為負脈沖。

保持單元為n個T′觸發(fā)器，T′觸發(fā)器可以使用D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器構(gòu)成，或者是用二進制計數(shù)器等來實現(xiàn)。每個T′觸發(fā)器的輸入輸出為對應(yīng)的控制脈沖和單火線通斷控制信號，例如，第1路開關(guān)的輸入為控制脈沖M1、輸出為單火線通斷控制信號G1，第2路開關(guān)的輸入為控制脈沖M2、輸出為單火線通斷控制信號G2。

如圖8所示為第1路開關(guān)抗擾電路實施例?？箶_單元共有n個相同的抗擾電路，每個抗擾電路的輸入輸出為對應(yīng)的觸摸脈沖和控制脈沖，例如，第1路開關(guān)的輸入為觸摸脈沖P1、輸出為控制脈沖M1，第2路開關(guān)的輸入為觸摸脈沖M1、輸出為控制脈沖M2。

抗擾電路實施例中，正向電流驅(qū)動器、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路分別為電流驅(qū)動器U11、電容C11、施密特電路F11，組成了正向充放電電路；反向電流驅(qū)動器、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路分別為電流驅(qū)動器U21、電容C21、施密特電路F21，組成了反向充放電電路。電容C11的一端接施密特電路F11的輸入端，另外一端連接至公共地；電容C21的一端接施密特電路F21的輸入端，另外一端連接至公共地。P1為觸摸脈沖端，M1為控制脈沖端。

抗擾電路實施例中，數(shù)據(jù)選擇器T11為二選一數(shù)據(jù)選擇器，二個數(shù)據(jù)輸入信號與輸出信號之間都是同相關(guān)系，施密特電路F11、施密特電路F21則分別為同相施密特電路和反相施密特電路，因此，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出與施密特電路F11輸入信號之間為同相關(guān)系，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出與施密特電路F21輸入信號之間為反相關(guān)系。數(shù)據(jù)選擇器T11的功能為：當(dāng)選擇控制端A＝0時，輸出Y＝D1；當(dāng)選擇控制端A＝1時，輸出Y＝D2。數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端Y(即脈沖輸出端M1)直接連接至數(shù)據(jù)選擇器T11的選擇控制端A，控制脈沖M1為低電平時，控制數(shù)據(jù)選擇器T11選擇施密特電路F11的輸出信號A3送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y；控制脈沖M1為高電平時，控制數(shù)據(jù)選擇器T11選擇施密特電路F21的輸出信號A4送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y。

圖9為抗擾電路實施例的波形，包括觸摸脈沖P1和施密特電路F11輸出A3、施密特電路F21輸出A4、控制脈沖M1的波形。圖8中，當(dāng)觸摸脈沖P1長時間維持為低電平時，A1點為低電平，施密特電路F11的輸出A3為低電平；當(dāng)觸摸脈沖P1長時間維持為高電平時，A1點為高電平，A3為高電平。當(dāng)觸摸脈沖P1從高電平變成低電平時，電流驅(qū)動器U11的輸出A1立即變成低電平電位，A3立即從高電平變成低電平。當(dāng)觸摸脈沖P1從低電平變成高電平時，A1電位因電流驅(qū)動器U11輸出的驅(qū)動電流向電容C11充電而上升，當(dāng)充電時間達到T1，A1電位上升達到并超過施密特電路F11的上限門檻電壓時，A3從低電平變成高電平；當(dāng)P1的正脈沖寬度小于T1，充電時間小于T1，A1電位未達到施密特電路F11的上限門檻電壓時P1即變成低電平，A1電位立即變成低電平電位，A3維持低電平狀態(tài)。圖9中，P1和A3的初始狀態(tài)為低電平。正窄脈沖11、正窄脈沖12的寬度均小于T1，A1電位無法經(jīng)充電達到或超過施密特電路F11的上限門檻電壓，對A3狀態(tài)沒有影響；P1的正脈沖13的寬度大于T1，因此，在P1的正脈沖13的上升沿過時間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。P1的負脈沖19的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖?，P1的正脈沖14的寬度大于T1，在正脈沖14上升沿過時間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。P1的負脈沖20的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖?，P1的正脈沖15的寬度小于T1，因此，正脈沖15對A3沒有影響，A3維持低電平狀態(tài)。P1的正脈沖16的寬度大于T1，在正脈沖16上升沿過時間T1后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖健?/p>

圖8中，當(dāng)觸摸脈沖P1長時間維持為低電平時，A2點為高電平，施密特電路F21的輸出A4為低電平；當(dāng)觸摸脈沖P1長時間維持為高電平時，A2點為低電平，A4為高電平。當(dāng)觸摸脈沖P1從低電平變成高電平時，電流驅(qū)動器U21的輸出A2立即變成低電平電位，A4立即從低電平變成高電平。當(dāng)觸摸脈沖P1從高電平變成低電平時，A2電位因電流驅(qū)動器U21輸出的驅(qū)動電流向電容C21充電而上升，當(dāng)充電時間達到T2，A2電位上升達到施密特電路F21的上限門檻電壓時，A4從高電平變成低電平；當(dāng)P1的負脈沖寬度小于T2，充電時間小于T2，A2電位未上升達到施密特電路F21的上限門檻電壓時，P1即變成高電平，A2立即變成低電平電位，A4維持高電平狀態(tài)。圖9中，P1和A4的初始狀態(tài)為低電平。P1的正脈沖11的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖?，P1的負脈沖17的寬度大于T2，在負脈沖17下降沿過時間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖健1的正脈沖12的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖?，P1的負脈沖18的寬度小于T2，因此，負脈沖18對A4沒有影響，A4維持低電平狀態(tài)。負脈沖19、負脈沖20的寬度均小于T2，A2電位無法經(jīng)充電達到或高于施密特電路F21的上限門檻電壓，對A4狀態(tài)沒有影響；P1的負脈沖21的寬度大于T2，因此，在P1的負脈沖21的下降沿過時間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖?。在P1的正脈沖16的上升沿，A4從低電平變?yōu)楦唠娖健?/p>

施密特電路F11的輸出A3在觸摸脈沖P1為低電平時保持低電平，在觸摸脈沖P1由低電平變?yōu)楦唠娖胶筮^時間T1才變?yōu)楦唠娖?。施密特電路F21的輸出A4在觸摸脈沖P1為高電平時保持高電平，在觸摸脈沖P1由高電平變?yōu)榈碗娖胶筮^時間T2才變?yōu)榈碗娖??；蛘哒f，在A3為高電平時，A4必定為高電平；在A4為低電平時，A3必定為低電平。

圖9中，A3、A4的初始狀態(tài)均為低電平，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出Y為低電平，數(shù)據(jù)選擇器T11選擇A3作為輸出Y且在A3為低電平的期間維持。當(dāng)A3在邊沿30從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出Y變?yōu)楦唠娖剑瑪?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。當(dāng)A4在邊沿31從高電平變?yōu)榈碗娖綍r，輸出Y變?yōu)榈碗娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A3作為輸出Y，此時A3必定為低電平，維持輸出Y的低電平狀態(tài)。當(dāng)A3在邊沿32從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出Y變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。

抗擾電路將P1信號中的窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖19、窄脈沖20都過濾掉，而正寬脈沖13(包括正脈沖13、正脈沖14和正脈沖15，負脈沖19、負脈沖20為該正寬脈沖中的干擾脈沖)、負寬脈沖21能夠通過，使M1信號中出現(xiàn)相應(yīng)的正寬脈沖22和負寬脈沖23?？刂泼}沖M1與觸摸脈沖P1同相，而輸出的寬脈沖22上升沿比輸入的寬脈沖13上升沿滯后時間T1，下降沿滯后時間T2。

窄脈沖11、窄脈沖12為正窄脈沖，時間T1為抗擾電路能夠過濾的最大正窄脈沖寬度。T1即為正向充電時間。T1受到電流驅(qū)動器U11的流出驅(qū)動電流大小、電流驅(qū)動器U11的低電平電位、電容C11大小、施密特電路F11的上限門檻電壓共同影響。通常情況下，調(diào)整T1的值可以通過改變電流驅(qū)動器U11的流出驅(qū)動電流大小和電容C11大小來進行。

窄脈沖19、窄脈沖20為負窄脈沖，時間T2為抗擾電路能夠過濾的最大負窄脈沖寬度。T2即為反向充電時間。T2受到電流驅(qū)動器U21的流出驅(qū)動電流大小、電流驅(qū)動器U21的低電平電位、電容C21大小、施密特電路F21的上限門檻電壓共同影響。通常情況下，調(diào)整T2的值可以通過改變電流驅(qū)動器U21的流出驅(qū)動電流大小和電容C21大小來進行。

圖8中，電容C11接公共地的一端還可以改接在施密特電路F11、施密特電路F21的供電電源端，即直流工作電源+VCC；同樣地，電容C21接公共地的一端也可以單獨或者與電容C11一起改接在直流工作電源+VCC。

圖8中，施密特電路F11、施密特電路F21還可以同時或者單獨選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸入D1、D2與輸出Y之間還可以同時或者單獨為反相關(guān)系。當(dāng)施密特電路F11、施密特電路F21同時或者單獨選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器T11的輸入D1、D2與輸出Y之間同時或者單獨為反相關(guān)系時，需要滿足下面的條件，即：當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器T11輸出Y與施密特電路F11正向充放電電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出Y與施密特電路F21輸入信號之間為反相關(guān)系；此時Y的低電平控制選擇施密特電路F11的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器T11輸出Y與施密特電路F11輸入信號之間為反相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出Y與施密特電路F21輸入信號之間為同相關(guān)系；此時Y的低電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路F11的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器T11的輸出端。

圖10為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例1電路。開漏輸出同相驅(qū)動器F12、電阻R11組成正向電流驅(qū)動器。P1為低電平時，同相驅(qū)動器F12輸出A1為低電平；P1為高電平時，同相驅(qū)動器F12為開漏輸出，電源+VCC經(jīng)電阻R11流出驅(qū)動電流。

開漏輸出反相驅(qū)動器F22、電阻R21組成反向電流驅(qū)動器。P1為高電平時，反相驅(qū)動器F22輸出A2為低電平；P1為低電平時，反相驅(qū)動器F22為開漏輸出，電源+VCC經(jīng)電阻R21流出驅(qū)動電流。

同相驅(qū)動器F12、反相驅(qū)動器F22可以選擇各種集電極開路、漏極開路的集成電路。

圖11為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例2電路。三極管V21、電阻R22、電阻R23組成反向電流驅(qū)動器，P1為高電平時，三極管V21飽和導(dǎo)通，反向電流驅(qū)動器輸出A2為低電平；P1為低電平時，三極管V21截止，電源+VCC經(jīng)電阻R22流出驅(qū)動電流。

三極管V11、三極管V12、電阻R12、電阻R13、電阻R14組成正向電流驅(qū)動器，P1為低電平時，三極管V12截止，三極管V11飽和導(dǎo)通，正向電流驅(qū)動器輸出A1為低電平；P1為高電平時，三極管V12飽和導(dǎo)通，三極管V11截止，電源+VCC經(jīng)電阻R12流出驅(qū)動電流。圖11中的三極管V12、電阻R14組成的反相電路也可以用其他反相器來替代。

圖11中，正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器提供的流出驅(qū)動電流均不是恒定大小的驅(qū)動電流。

圖12為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例3電路。三極管V25、三極管V26、穩(wěn)壓管D25、電阻R25、電阻R26組成反向電流驅(qū)動器，其中，三極管V26、穩(wěn)壓管D25、電阻R25組成反向恒流電路。P1為高電平時，三極管V25飽和導(dǎo)通，反向電流驅(qū)動器輸出A2為低電平；P1為低電平時，三極管V25截止，電源+VCC經(jīng)三極管V26流出恒流驅(qū)動電流。

三極管V15、三極管V16、三極管V17、穩(wěn)壓管D15、電阻R15、電阻R16、電阻R17組成正向電流驅(qū)動器，其中，三極管V16、穩(wěn)壓管D15、電阻R15組成正向恒流電路。P1為低電平時，三極管V17截止，三極管V15飽和導(dǎo)通，正向電流驅(qū)動器輸出A1為低電平；P1為高電平時，三極管V17飽和導(dǎo)通，三極管V15截止，電源+VCC經(jīng)三極管V16流出恒流驅(qū)動電流。圖12中的三極管V17、電阻R17組成的反相電路也可以用其他反相器來替代。

所述正向抗干擾施密特電路、反向抗干擾施密特電路均為施密特電路，輸入信號為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門CD4093、74HC24等器件。CMOS施密特反相器或者CMOS施密特與非門的上限門檻電壓為與器件相關(guān)的固定值。用施密特反相器或者施密特與非門構(gòu)成同相施密特電路，需要在施密特反相器或者施密特與非門后面增加一級反相器。

施密特電路還可以選擇采用運算放大器來構(gòu)成，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電路可以靈活地改變上限門檻電壓、下限門檻電壓。同樣地，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電路時，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。

數(shù)據(jù)選擇器可以選擇74HC151、74HC152、74HC153、CD4512、CD4539等器件構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器，也可以用門電路構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器。

對觸摸開關(guān)進行操作時，正常的觸摸時間不低于100ms，即正常的觸摸脈沖寬度不小于100ms；兩次觸摸之間的間隔也不會小于100ms。所述抗擾電路允許寬度大于T1的正脈沖和寬度大于T2的負脈沖信號通過，因此，T1、T2的取值范圍均為10ms至100ms，典型值均取30ms時，能夠有效地將工頻干擾及工頻以上的干擾脈沖濾除。