專利名稱：紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種感應(yīng)人體紅外線輻射的延時(shí)開關(guān)。
背景技術(shù)：
公共場(chǎng)所走廊過(guò)道以及住宅的樓梯的照明燈，大多數(shù)仍以按鍵或撥動(dòng)開關(guān)來(lái)點(diǎn)亮或關(guān)閉，人們往往需要時(shí)開燈，離開時(shí)則忘記關(guān)燈，通宵達(dá)旦地點(diǎn)著浪費(fèi)寶貴的電能。比較進(jìn)步的觸摸延時(shí)開關(guān)，它可以在觸摸時(shí)立即開燈延時(shí)關(guān)閉電路，這種電燈多數(shù)采用白熾燈泡，由于開關(guān)頻繁瞬間的打開與關(guān)閉，造成沖擊電壓過(guò)大，而易燒毀燈絲，為減少瞬間開關(guān)電燈、沖擊電壓造成的燈光不亮狀況，最好是采用電壓逐漸升高逐漸降低，以延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)達(dá)到省電的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)由于瞬間開關(guān)電燈產(chǎn)生沖擊電壓燒毀電燈的狀況，設(shè)計(jì)一種過(guò)道樓梯專用的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，達(dá)到自動(dòng)跟蹤過(guò)道行人控制燈光逐漸變亮，然后逐漸變暗，人們遠(yuǎn)離時(shí)熄滅的控制開關(guān)。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)施上述目的。
紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，它包括熱釋電紅外檢測(cè)電路、同相低通放大電路、反相交流放大電路和電壓比較電路，其特征是在電壓比較電路的輸出端連接工作延時(shí)電路，在工作延時(shí)電路輸出端連接可控硅導(dǎo)通量控制電路。
上述設(shè)計(jì)的顯著性特點(diǎn)是由紅外感光透鏡和熱釋電紅外傳感器、RC延時(shí)電路和可控硅導(dǎo)通量控制電路組成慢亮慢暗人體感應(yīng)自動(dòng)控制燈，可以做到識(shí)別白天與黑夜，人來(lái)燈慢慢變亮，人去燈慢慢變暗，既節(jié)約電能延長(zhǎng)照明燈的壽命，又省去開關(guān)電燈之舉，非常適用于走廊、過(guò)道和樓梯之照明燈配套。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施電路圖。
圖中虛線框表示1為可控硅觸發(fā)電源電路，2為可控硅導(dǎo)通量控制電路，3為人體熱釋電信號(hào)放大比較電路，4為充放電工作延時(shí)電路。
U1A～U1D選用LM324，A和B選用LM358。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由人體熱釋電信號(hào)放大比較電路3、工作延時(shí)電路4、可控硅導(dǎo)通量控制電路2和可控硅觸發(fā)電源電路1組成。
熱釋電信號(hào)放大電路3包括熱釋電紅外傳感器PIR、第一運(yùn)算放大器U1A同相低通放大、第二運(yùn)算放大器U1B反相交流放大和運(yùn)算放大器U1C比較電路。同相低通放大電路由運(yùn)算放大器U1A及電容C2、C3、C4、電阻R2、R3、R4、R5和開關(guān)S2組成。反相交流放大電路由運(yùn)算放大器UIB電容C5、C6、電阻R6、R7、R8、R9組成。比較電路由運(yùn)算放大器U1C及電阻R11、R12、電容C7、光敏電阻RG、開關(guān)S1組成。
工作延時(shí)電路4包括運(yùn)算放大U1D二極管D1、電阻R13～R18、開關(guān)S3～S8、電容C11和電阻R19、R20。
可控硅導(dǎo)通量控制電路2包括運(yùn)算放大器A和運(yùn)算放大器B，接于運(yùn)算放大器B輸入正端的電平變化延時(shí)電路，接于運(yùn)算放大器B輸入負(fù)端的產(chǎn)生鋸齒波電路，接于運(yùn)算放大器B輸出端的負(fù)脈沖觸發(fā)電路和雙向可控硅電路，接于運(yùn)算放大器A輸入端的同步信號(hào)檢測(cè)電路組成。接于運(yùn)算放大器B輸入正端的電平變化延時(shí)電路由電容C10、電阻R22和R23組成；接于運(yùn)算放大器B輸入負(fù)端的產(chǎn)生鋸齒波電路由二極管D4、電阻R24和電容C11組成；接于運(yùn)算放大器B輸出端的負(fù)脈沖觸發(fā)電路由電容C9、電阻R21和二極管D2、D3組成。同步信號(hào)檢測(cè)電路由接于運(yùn)算放大器A輸入端出電阻R25、R26、R27、R28組成。
可控硅觸發(fā)電源電路1由穩(wěn)壓管D6、D8、二極管D7、電阻R30、R31、R32、電容C13組成的整流穩(wěn)壓電路和雙向可控硅T1。
以下結(jié)合圖1描述電路的基本工作過(guò)程。
人體熱釋紅外線檢測(cè)部分，主要是由菲涅耳透鏡和熱釋電紅外傳感器探頭PIR構(gòu)成。當(dāng)有人在它前面走過(guò)時(shí)，它會(huì)把人體連續(xù)釋放的且位置移動(dòng)的紅外線“聚焦”成一種能量強(qiáng)度變化的紅外線落在它后面的熱釋電紅外傳感器探頭PIR上。它利用的主要是“干涉”的原理。紅外接收傳感器RH就可以把這種強(qiáng)度變化的紅外線信號(hào)變成低頻交流電信號(hào)，完成了由紅外線信號(hào)到交流電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。這個(gè)低頻交流電信號(hào)的頻率取決于菲涅耳透鏡前紅外源的移動(dòng)速度，一般在1HZ左右，當(dāng)紅外源靜止時(shí)，也就是當(dāng)人站在菲涅耳透鏡前不動(dòng)時(shí)，它是偵測(cè)不到的。
當(dāng)有感應(yīng)時(shí)，紅外接收傳感器輸出的低頻交流信號(hào)送入圖中的第一個(gè)運(yùn)算放大器U1A及外圍元件組成同相低通放大電路進(jìn)行同相放大。C2是高頻旁路電容，C4是高頻負(fù)反饋電容。C3、C5為隔直耦合電路。該級(jí)低通截止頻率由R5、R4和電容C4所決定，放大器的增益取決于R3與R4的比值。利用開關(guān)S2與R5可以改變此級(jí)的增益。
第二個(gè)運(yùn)算放大器U1B構(gòu)成一個(gè)反相交流放大器。R7、R8、R11分壓電阻構(gòu)成U1B、U1C基準(zhǔn)比較電壓差。C6為負(fù)反饋電容。該級(jí)放大器的增益取決于R9與R6的比值。
經(jīng)過(guò)了兩級(jí)放大的交流信號(hào)送入到第三個(gè)運(yùn)算放大器U1C組成的電壓比較器的同相端。運(yùn)算放大器U1C的同相端再與反相端進(jìn)行比較輸出。光敏電阻RG接在比較器運(yùn)放的5腳上，閉合S1，白天一受光照，其阻值變小，U1B輸出的交流信號(hào)的相對(duì)高電平經(jīng)R10、R12、RG分壓后到U1C的同相端5腳，此時(shí)該腳的電壓仍低于反相端的電壓，比較器運(yùn)放U1C保持輸出低電平，D1無(wú)導(dǎo)通電壓截止，運(yùn)算放大器U1D無(wú)觸發(fā)信號(hào)而輸出高電平。開關(guān)S1是設(shè)置光控的作用。
夜晚RG無(wú)光照時(shí)，其阻值變大，對(duì)U1B輸出的交流信號(hào)的分流很少，這時(shí)U1C的同相端5腳輸入的交流信號(hào)幅值的高電平部分高于其反相端6腳的電平，比較器U1C輸出高電平，通過(guò)D1對(duì)電容C8快速充電，U1D及外圍元件組成RC延時(shí)電壓比較器，將翻轉(zhuǎn)輸出低電平。R13與S3、R14與S4、R15與S5、R16與S6、R17與S7、R18與S8及C8共同組成調(diào)節(jié)延時(shí)長(zhǎng)短電路，當(dāng)外部紅外感應(yīng)消失時(shí)，U1C將不再輸出高電平，C8通過(guò)用戶選定S3～S8所指定延時(shí)電阻進(jìn)行放電，直到U1D反相輸入小于同相輸入電平時(shí)U1D翻轉(zhuǎn)輸出高電平。
當(dāng)U1D輸出低電平時(shí)，經(jīng)電阻R22對(duì)C10進(jìn)行充電；由于時(shí)間常數(shù)R22C10較大，再加上電阻R23的分流作用，使運(yùn)算放大器B的3腳的電位由高電平緩慢下降到低電平；同時(shí)運(yùn)算放大器B的3腳的電平變化與運(yùn)算放大器B的2腳反相端的鋸齒波電平比較，運(yùn)算放大器B的3腳電平越低，翻轉(zhuǎn)越早，可控硅導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng)，負(fù)載燈越亮；運(yùn)算放大器B的3腳的電平越高，則運(yùn)算放大器B翻轉(zhuǎn)越晚，可控硅導(dǎo)通時(shí)間越短，負(fù)載燈越暗，甚至熄滅。由于運(yùn)算放大器B的3腳的電平緩慢變化，將實(shí)現(xiàn)燈慢慢亮，慢慢暗的調(diào)節(jié)功能。
當(dāng)延時(shí)完成U1D輸出高電平時(shí)，C10經(jīng)電阻R23緩慢放電，使運(yùn)算放大器B的3腳的電位逐步上升，可控硅導(dǎo)通時(shí)間由大變小，使燈慢慢變暗直至熄滅。
權(quán)利要求1.紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，它包括熱釋電紅外檢測(cè)電路、同相低通放大電路、反相交流放大電路和電壓比較電路，其特征是在電壓比較電路的輸出端連接工作延時(shí)電路，在工作延時(shí)電路輸出端連接可控硅導(dǎo)通量控制電路。
2.根據(jù)權(quán)得要求1所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是可控硅導(dǎo)通量控制電路(2)包括運(yùn)算放大器A和運(yùn)算放大器B，接于運(yùn)算放大器B輸入正端的電平變化延時(shí)電路，接于運(yùn)算放大器B輸入負(fù)端的產(chǎn)生鋸齒波電路，接于運(yùn)算放大器B輸出端的負(fù)脈沖觸發(fā)電路和雙向可控硅電路，接于運(yùn)算放大器A輸入端的同步信號(hào)檢測(cè)電路組成。
3.根據(jù)權(quán)得要求2所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是接于運(yùn)算放大器B輸入正端的電平變化延時(shí)電路由電容C10、電阻R22和R23組成。
4.根據(jù)權(quán)得要求2所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是接于運(yùn)算放大器B輸入負(fù)端的產(chǎn)生鋸齒波電路由二極管D4、電阻R24和電容C11組成。
5.根據(jù)權(quán)得要求2所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是接于運(yùn)算放大器B輸出端的負(fù)脈沖觸發(fā)電路由電容C9、電阻R21和二極管D2、D3組成。
6.根據(jù)權(quán)得要求2所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是同步信號(hào)檢測(cè)電路由接于運(yùn)算放大器A輸入端出電阻R25、R26、R27、R28組成。
7.根據(jù)權(quán)得要求1所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是電壓比較電路包括運(yùn)算放大器UIC電阻R11、R12，光敏電阻RG，電容C7和開關(guān)S1。
8.根據(jù)權(quán)得要求1所述的紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，其特征是工作延時(shí)電路(4)包括運(yùn)算放大器UID二極管D1、電阻R13～R18、開關(guān)S3～S8、以及電容C11和電阻R19、R20。
專利摘要紅外感應(yīng)延時(shí)開關(guān)，它包括熱釋電紅外檢測(cè)電路、同相低通放大電路、反相交流放大電路和電壓比較電路，其特征是在電壓比較電路的輸出端連接工作延時(shí)電路，在工作延時(shí)電路輸出端連接可控硅導(dǎo)通量控制電路。上述設(shè)計(jì)的顯著性特點(diǎn)是由紅外感光透鏡和熱釋電紅外傳感器、放大比較電路、工作延時(shí)電路和可控硅導(dǎo)通量控制電路組成慢亮慢暗人體感應(yīng)自動(dòng)控制燈，可以做到識(shí)別白天與黑夜，人來(lái)燈慢慢變亮，人去燈慢慢變暗，既節(jié)約電能延長(zhǎng)照明燈的壽命，又省去開關(guān)電燈之舉，非常適用于走廊、過(guò)道、樓梯之照明燈配套。
文檔編號(hào)H03K17/94GK2770225SQ200520038819
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者王榮慶 申請(qǐng)人:王榮慶