專利名稱：電子開關(guān)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子開關(guān)模塊，與外接的控制模塊配合使用，由控制模塊輸出的控制信號來控制本開關(guān)模塊的導(dǎo)通與斷開，與普通機械開關(guān)一樣，本開關(guān)模塊串接于被控電器的交流電源供電回路中。本開關(guān)模塊還可為外接的控制模塊提供小功率的直流電源。
現(xiàn)有的二線制電子開關(guān)在開關(guān)處于導(dǎo)通的狀態(tài)下對其自身控制模塊電源的供電方法有下面幾種1 采用一組大功率二極管串接在負(fù)載回路中的方法，見于專利CN2376140Y。利用幾個串接的大功率二極管自身的正向?qū)▔航祦懋a(chǎn)生一個直流電源。
2 采用穩(wěn)壓二極管與功率三極管配合串接在負(fù)載回路中的方法，見于專利CN 2106447U，利用穩(wěn)壓二極管取得直流參考電壓值，利用功率三極管流過大電流，穩(wěn)壓二極管與功率三極管配合產(chǎn)生一個直流電源。
3 采用控制單個雙向可控硅的導(dǎo)通角，利用未導(dǎo)通時可控硅上的電壓降通過電容對控制模塊自身直流電源的電解電容充電的方法，其雙向?qū)ń鞘怯煽刂颇K根據(jù)交流電源的零點通過延時產(chǎn)生的，其雙向?qū)ń鞘窍嗤模⑶冶容^大，見于廣州奇勝電器公司的產(chǎn)品紅外線感應(yīng)全自動開關(guān)，型號為E2751/2-GA。
第1、2種方法都存在著二極管或三極管自身流過大電流時的散熱問題，第3 種方法中可控硅的導(dǎo)通角大，使得開關(guān)對電能的傳輸效率降低。
本實用新型電子開關(guān)模塊是針對上述兩種問題設(shè)計產(chǎn)生的，既減少了發(fā)熱元件又提高了電能導(dǎo)通效率，還能為外接的控制模塊提供一個小功率直流電源，本實用新型電子開關(guān)模塊能與根據(jù)聲音、可見光、紅外線、人體熱釋電、射頻等各種信號制成的不同的控制模塊配合使用，本實用新型電子開關(guān)模塊是根據(jù)外接的控制模塊輸出的控制信號來處于導(dǎo)通或斷開的狀態(tài)。在開關(guān)導(dǎo)通的狀態(tài)下，使用電解電容對開關(guān)自身電源進行充電，在對雙向可控硅的觸發(fā)方式上，采用雙向不對稱的方式，降低了未導(dǎo)通時可控硅上電壓降和減小了觸發(fā)導(dǎo)通角，提高了開關(guān)的電能傳輸效率。
見附

圖1，本實用新型電子開關(guān)模塊中各元器件的連接特征為在電子開關(guān)模塊輸出端子J1與J2之間接有電容C1、電阻R1、R2、R3、穩(wěn)壓管Z1、Z2，二極管D1、D2，電解電容E1、E2，雙向可控硅T1、T2，C1的
1端接J1，C1的2端接R2的1端，R2的2端接Z1的K極，Z1的A極接J2，電解電容E2的正極及電阻R1的1端接輸出端子J1，E2的負(fù)極及R1的2端同時接在二極管D2的A極，D2的K極及Z2的A極接在雙向可控硅T1的A2極，T1的A1極接在Z1的K極，T1的控制極G接R3的2端，R3的1端接外接控制模塊，E1的正極接在Z1的K極，E1的負(fù)極接在D1的A極，D1的K極接在Z1的A極，Z2的K極接在T2的控制極G，T2的A1極接在輸出端子J1，T2的A2極接在輸出端子J2，J1接在交流電源火線L上，J2經(jīng)負(fù)載LOAD接至交流電源零線N上。
以下結(jié)合附圖1及附圖2對本新型實用電子開關(guān)模塊進行詳細(xì)說明。
附圖1中負(fù)載LOAD及C1、R2、D1為開關(guān)未導(dǎo)通時的E1提供半波充電回路，E1為控制模塊及T1提供電源，E1上的電壓值為Z1的穩(wěn)壓值減去D1的正向?qū)妷褐?，R3用于限制T1的觸發(fā)電流，外接控制模塊的輸出控制信號為低電平時T1導(dǎo)通，此時負(fù)載LOAD及T1、Z1、Z2為T2提供導(dǎo)通觸發(fā)通道，同時T1與E2、R1、D2、D1及負(fù)載LOAD組成對E1單向快速充電通道，R1同時還為E2提供放電通道，Z1、Z2利用本身的穩(wěn)壓值和正向?qū)▔航禐門2提供兩種不同的觸發(fā)電壓值，見附圖2中J1端子相對于J2端子的電壓VJ1-J2的特征波形。T1導(dǎo)通的狀態(tài)下在50Hz、220V交流電源的一個周期20mS內(nèi)有以下四種狀態(tài)1 A點至B點間，T2未導(dǎo)通，開關(guān)處于半導(dǎo)通狀態(tài)，交流電源通過E2、R1、D2、T1、D1及負(fù)載LOAD對E1進行充電，B點的電壓VB幅度值為Z1、Z2的穩(wěn)壓值之和加T1的導(dǎo)通壓降，其值可小于25V。
2 B點至C點間，T2導(dǎo)通，開關(guān)完全導(dǎo)通，開關(guān)上的電壓降為T2上的導(dǎo)通壓降。
3 C點的脈沖寬度小于0.2mS，觸發(fā)電壓幅度值為Z1、Z2的正向?qū)▔航抵图由蟃1的導(dǎo)通壓降，其值小于2.5伏4 C點至D點間，T2導(dǎo)通，開關(guān)完全導(dǎo)通，開關(guān)上的電壓降為T2的導(dǎo)通壓降。
由于C1、E2在對E1的充電過程中都不產(chǎn)生熱量，所以本實用新型開關(guān)電路中只有T2在大電流工作時需加散熱片散熱，特征波形中C點的脈沖寬度及幅度值相對于50Hz交流電源的半周期10毫秒及380伏峰峰值幅度可以忽略，本實用新型電子開關(guān)模塊的元器件可焊接于一塊獨立的電路板上，也可以與其外接的控制模塊焊接于一塊共同的線路板上。
權(quán)利要求1 一種電子開關(guān)模塊，由電阻、電容、電解電容、二極管、穩(wěn)壓管、雙向可控硅及線路板組成，其特征是在電子開關(guān)模塊輸出端子J1與J2之間接有電容C1、電阻R1、R2、R3、穩(wěn)壓管Z1、Z2，二極管D1、D2，電解電容E1、E2，雙向可控硅T1、T2，C1的1端接J1，C1的2端接R2的1端，R2的2端接Z1的K極，Z1的A極接J2，電解電容E2的正極及電阻R1的1端接輸出端子J1，E2的負(fù)極及R1的2端同時接在二極管D2的A極，D2的K極及Z2的A極接在雙向可控硅T1的A2極，T1的A1極接在Z1的K極，T1的控制極G接電阻R3的2端，R3的1端作為該電子開關(guān)模塊導(dǎo)通或斷開的輸入控制端，E1的正極接在Z1的K極，E1的負(fù)極接在D1的A極，D1的K極接在Z1的A極，Z2的K極接在T2的控制極G，T2的A1極接在輸出端子J1，T2的A2極接在輸出端子J2，J1接在交流電源火線L上，J2經(jīng)負(fù)載LOAD接至交流電源零線N上。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子開關(guān)模塊，其特征是該電子開關(guān)模塊的元器件焊接于一塊獨立的線路板上。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子開關(guān)模塊，其特征是該電子開關(guān)模塊的元器件與外接的控制模塊的元器件焊接于同一塊線路板上。
專利摘要一種電子開關(guān)模塊,可與外接的控制模塊配合使用。與普通機械開關(guān)的連接方法一樣,將該開關(guān)模塊的兩個輸出外接端子串接于被控電器的交流電源供電回路中。本新型實用電子開關(guān)模塊使用兩個雙向可控硅與穩(wěn)壓管的組合來控制可控硅的導(dǎo)通觸發(fā)及使用電容對外接的控制模塊工作電源充電,提高了電子開關(guān)的傳輸電能效率及減少了發(fā)熱元件,本新型實用電子開關(guān)模塊可以單獨焊接于一塊線路板上,也可以與控制模塊焊接在同一塊線路板上。
文檔編號H03K17/725GK2501255SQ01270469
公開日2002年7月17日 申請日期2001年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者趙洪濤 申請人:趙洪濤