專利名稱：觸摸延時斷電開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種延時自動切斷電流的控制裝置，尤其是工作于市電電路中的、靠人體觸摸觸發(fā)而接通、經(jīng)一段延時時間后自動斷電的開關(guān)。
目前，能夠完成觸摸延時斷電功能的開關(guān)裝置已有不少，如中國實用新型專利CN2050666U、CN2053003U、CN2058542U、CN2067878U等，但由于這些開關(guān)裝置中的控制電路部分采用低電壓(5－－20V)供電，為將市電電壓降壓，不得不使用高耐壓的電容器或大功率電阻器，從而使整個裝置的成本增加，體積增大。另外，由于使用的觸發(fā)元件為普通雙極型三極管或集成電路，觸發(fā)靈敏度不高，觸發(fā)時要求操作者必須用裸露的手指觸摸觸發(fā)用的金屬片，如果在金屬片的表面涂漆、粘貼不干膠或進(jìn)行其他非金屬裝飾，或用戴手套的手指觸摸，將不能可靠地觸發(fā)，從而給使用帶來了不便。
本實用新型的目的，是提供一種觸摸延時斷電開關(guān)，其成本更低；體積更小，外形尺寸能夠做到與現(xiàn)行普通開關(guān)(如壁式暗藏按鍵開關(guān))一樣??；靈敏度更高，允許操作者用戴薄手套的手指進(jìn)行觸發(fā)，或允許在觸發(fā)金屬片表面使用非金屬薄膜進(jìn)行裝飾。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在絕緣外殼的外表面上，固定一片觸摸用金屬片(金屬片的外表面允許涂布絕緣漆或粘貼非金屬薄膜)；在外殼內(nèi)，固定有印刷電路板；觸摸金屬片通過一條導(dǎo)線與印刷電路板上的觸發(fā)輸入端相連。
印刷板上的電路由電源電路、主電路和顯示電路三部分組成。
電源電路使用一塊全橋，全橋的兩個交流輸入端即為本開關(guān)的外部接線端，它們分別接外電路的火線及負(fù)載RL；全橋的兩個直流輸出端“＋”、“－”分別與主電路的“＋”、“－”端相連，作為電路的工作電源，其中，“－”端作為電路的參考地。
按信號的傳送順序，主電路可分為觸發(fā)電路、延時電路和主開關(guān)電路三部分。
觸發(fā)電路由T(增強(qiáng)型TMOS管)、R1、R2、R3、D1及D2組成。T的柵極與觸發(fā)輸入端之間接有R1和R2，T的柵源兩極之間接有R3和D2，T的漏極接D1的負(fù)極，D1的正極接電源“＋”。延時電路由C(延時用電解電容)、R4組成。R4的一端接C的正極，并與T的源極相連，另一端與SCR的控制極相連。C的負(fù)極接地。
主開關(guān)電路由SCR(單向可控硅)組成，SCR的控制極接R4的一端，SCR的陰極接地，陽極接電源“＋”。當(dāng)本開關(guān)處于等待狀態(tài)時，T截止，C上無電壓，故SCR關(guān)斷。此時流過負(fù)載的電流的有效值近似等于流過LED、R5的電流的有效值，此電流與額定電流相比非常小，故此時開關(guān)相當(dāng)于斷開。同時，發(fā)光管發(fā)出微光，用以指示本開關(guān)的位置。
當(dāng)人體接觸或接近觸摸金屬片時，人體感應(yīng)的電壓信號經(jīng)R1和R2加在T的柵源兩極間，使T導(dǎo)通，電源電壓經(jīng)D1、T的漏源極對C充電，當(dāng)C兩端電壓上升至Uc1時，SCR開始導(dǎo)通，但此時SCR的轉(zhuǎn)折電壓較高，故在每個周期中SCR未導(dǎo)通的一段時間里，電源仍能對C充電，從而使C上的電壓繼續(xù)升高，控制極電流增加，轉(zhuǎn)折電壓下降，使電源對C的充電電流減小，從而形成一個負(fù)反饋過程。最后，當(dāng)達(dá)到平衡時，C上的電壓Uc2將比Uc1高得多。實際上，由于充電回路的時間常數(shù)非常小，故達(dá)到平衡的時間非常短，甚至于比人按下按鈕的一端時間要短得多，所以當(dāng)使用者松開按鈕時，C上的電壓早已達(dá)到了平衡，此時SCR的轉(zhuǎn)折電壓已很低，SCR相當(dāng)于短路，此時相當(dāng)于本開關(guān)接通。
松開按鈕后，C開始通過R1和SCR的控制極放電，使SCR維持導(dǎo)通，本開關(guān)進(jìn)入延時狀態(tài)。當(dāng)C上的電壓由Uc2降至Uc1以下時，SCR因控制極電流過小而關(guān)斷，此時相當(dāng)于本開關(guān)斷開，負(fù)載重又?jǐn)嚯?，回?fù)到等待狀態(tài)，完成一個工作循環(huán)。
由于在本開關(guān)裝置中使用了輸入阻抗極高的TMOS管，從而提高了其觸發(fā)靈敏度；由于主電路直接接在全橋的直流輸出端，從而省去了降壓用的電容器或電阻器；又由于放電電流直接流入可控硅的控制極，從而省去了放大用的三極管。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
此實施例為一個控制白熾燈負(fù)載的、外型尺寸和安裝尺寸均與常用普通壁式暗開關(guān)相同的、具有觸摸觸發(fā)后開燈、延時一段時間后自動關(guān)燈的控制開關(guān)。


圖1中，虛線內(nèi)是本實用新型的電路原理圖，虛線外是外電路。
圖2是本實用新型的一個實施例的安裝示意圖。
圖1中，“TOUCH”為觸發(fā)輸入端，“A”、“B”為本裝置的兩個外部接線端，“RL”為被控負(fù)載白熾燈，“BRIDGE”為全橋，其“1”、“2”為交流輸入端，“3”、“4”分別為直流輸出“＋”、“－”端，T為增強(qiáng)型TMOS管，R1和R2是保護(hù)電阻，其作用是限制流過人體的電流，D2是穩(wěn)壓管，其作用是保護(hù)T的柵極不被擊穿，C為延時用電解電容，R4是延時電阻，SCR為單向可控硅，LED為發(fā)光二極管，R5為其限流電阻。
圖2中的各部分為［1］與現(xiàn)用普通按鍵開關(guān)的外型尺寸及安裝尺寸都相同的膠木基板。［2］觸摸用金屬圓環(huán)。［3］表面非金屬裝飾層(此項可不用)。［4］發(fā)光管。［5］外部引線端兼固定用螺母、螺栓。［6］印刷電路板。［7］連接線。［8］觸發(fā)輸入端。
在圖1中，全橋的“1”、“2”分別接A、B兩端，作為本開關(guān)的外部接線端，接外電路的火線及白熾燈；全橋的“3”、“4”兩端分別與主電路的“＋”、“－”端相連，其中，“－”端為電路的參考地。T柵極與觸發(fā)輸入端之間接有R1和R2，T的柵源兩極之間接有R3和D2，T的漏極接D1的負(fù)極，D1的正極接電源“＋”。T的源極接C的正極，并與R4相連，C的負(fù)極接地。R4的另一端接SCR的控制極，SCR的陰極接地，陽極接電源“＋”。LED的負(fù)極的負(fù)極接地，正極接R5的一端，R5的另一端接電源“＋”。為操作者的安全起見，R1、R2的阻值應(yīng)大于500K。最好在500K－1M之間。
在圖2中，金屬圓環(huán)［2］嵌在基板［1］的外側(cè)表面上，裝飾材料［3］可以使用壓敏膠(不干膠)或漆，貼或涂在［2］的外表面上。［1］、［2］和［3］的中央留有圓孔，以便光從其中射出。印刷電路板［6］靠兩套螺栓及螺母［5］固定在［1］上，同時，這兩套螺母還分別與電路中的A、B兩點發(fā)生電連接，而且，還作為接線柱，分別用來固定外電路的火線進(jìn)線及負(fù)載出線。［6］上的發(fā)光管［4］的發(fā)光面正對著基板中央的圓孔，以便使位于基板外側(cè)的使用者能夠看見它發(fā)出的光。在［2］與電路板的觸發(fā)輸入端［8］之間，有連接線［7］，它將觸摸信號傳送到電路中去。
以上的整個裝置，由于外部尺寸及安裝尺寸均與普通壁式暗開關(guān)相同，故凡是可以安裝普通暗開關(guān)的地方均可以安裝本裝置，安裝方式與普通開關(guān)相同。安裝后，若無人觸摸，則本開關(guān)處于等待狀態(tài)，燈不亮，發(fā)光管亮，指示本開關(guān)的位置，便于黑暗中操作。當(dāng)有人觸摸時，燈亮，發(fā)光管滅。停止觸摸后，燈仍亮。直到到達(dá)延時時間后，燈滅，發(fā)光管亮，重新回到等待狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種觸摸延時斷電開關(guān)，在其絕緣外殼的外表面上，固定一片觸摸用金屬片，在外殼內(nèi)，固定有本電路的印刷板，觸摸金屬片通過一條導(dǎo)線與印刷電路板上的觸發(fā)輸入端TOUCH端相連，電路部分，由增強(qiáng)型TMOS管T、單向可控硅SCR、電阻R1、R2、R3、R4、R5、電解電容C、穩(wěn)壓二極管D1、二極管D2、發(fā)光二極管LED、全橋BRIDGE組成，BRIDGE的兩個交流輸入端A、B作為本開關(guān)的外部接線端，兩個直流輸出端“+”、“-”為電路的其他部分提供電源，其特征是BRIDGE的A、B兩端分別接外電路的火線及負(fù)載，T柵極與TOUCH端之間接有串聯(lián)的R1、R2，T的柵源兩極之間接有并聯(lián)的R3、D2，且D2的陰極與T的柵極相連，T的漏極接D1的負(fù)極，D1的正極接電源“+”，T的源極接C的正極，并與R4相連，C的負(fù)極接地，R4的另一端接SCR的控制極，SCR的陰極接地，陽極接電源“+”，LED與R5串聯(lián)后接于電源“+”、“-”之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸延時斷電開關(guān)，其特征是外殼采用與普通壁式暗開關(guān)的外型尺寸及安裝尺寸都相同的膠木基板，觸摸金屬片固定在基板外側(cè)的表面上，印刷電路板固定在基板的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的觸摸延時斷電開關(guān)，其特征是觸摸金屬片的外表面涂有裝飾漆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的觸摸延時斷電開關(guān)，其特征是觸摸金屬片的外表面上粘貼有非金屬薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的觸摸延時斷電開關(guān)，其特征是觸摸金屬環(huán)和基板的中央有圓孔，發(fā)光管的發(fā)光面正對著圓孔。
專利摘要一種觸摸延時斷電開關(guān)裝置，它是在絕緣外殼的外表面上，固定一片觸摸用金屬片；在外殼內(nèi)，固定有本電路的印刷板；觸摸金屬片通過一條導(dǎo)線與印刷電路板上的觸發(fā)輸入端相連。此裝置工作于市電電路中，能完成觸摸觸發(fā)后接通、經(jīng)一段延時時間后自動斷電的功能。由于本裝置中使用了TMOS管及簡單的電路，使本裝置具有極高的觸發(fā)靈敏度及較低的成本。
文檔編號H01H9/18GK2119050SQ9220870
公開日1992年10月14日 申請日期1992年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月8日
發(fā)明者沈衛(wèi)東 申請人:沈衛(wèi)東