專利名稱：一種微功耗電子開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種電子電路，具體說(shuō)是一種微功耗二線制熱釋電紅外開關(guān)控制電路。
背景技術(shù)：
目前，二線制熱釋電紅外開關(guān)控制電路大都是采用熱釋電紅外傳感信號(hào)專用集成電路處理應(yīng)用的，如中國(guó)CN95231601號(hào)專利《熱釋電紅外開關(guān)》所公開的熱釋電紅外開關(guān)。由于常用專用集成電路自身靜態(tài)功耗較大，最終使其整個(gè)控制電路靜態(tài)功耗達(dá)毫安級(jí)，雖有極少數(shù)專用集成電路靜態(tài)功耗較小，但不常用，而且其價(jià)格昂貴，用戶很難接受。按照常用的應(yīng)用方式設(shè)計(jì)，開關(guān)內(nèi)的控制電路的功耗較大，則在開關(guān)處于關(guān)態(tài)時(shí)需要的漏電流就大，而這個(gè)漏電流無(wú)疑是要通過(guò)負(fù)載的，這樣就會(huì)引起電燈不能完全關(guān)斷，具體表現(xiàn)為電子開關(guān)在關(guān)斷狀態(tài)下受控負(fù)載上仍有約1～3毫安的電流。那么漏幾個(gè)毫安的電流對(duì)白熾燈來(lái)說(shuō)影響并不太大，在電子開關(guān)關(guān)態(tài)時(shí)看不出來(lái)燈亮或燈絲紅的現(xiàn)象，但要實(shí)現(xiàn)二線制熱釋電紅外開關(guān)帶節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器的日光燈，影響就太大了，因?yàn)樵陂_關(guān)關(guān)態(tài)時(shí)節(jié)能燈或日光燈會(huì)出現(xiàn)明顯的燈管頻閃亮情況，這是用戶不能接受的，也是不能允許的。那么這種熱釋電紅外開關(guān)不能只控制白熾燈，而也要控制節(jié)能燈和日光燈負(fù)載。所以，該電子開關(guān)就面臨了一個(gè)設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)，這就是怎樣解決控制電路的微功耗問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)上絕大部分燈具內(nèi)部電路原理分析以及實(shí)際測(cè)量表明，日光燈和節(jié)能燈在漏電流約30微安或小于30微安時(shí)不出現(xiàn)微亮、頻閃亮現(xiàn)象。這就是說(shuō)如果將控制電路的靜態(tài)功耗降低到30微安或更低，則該電子開關(guān)可適用于目前絕大部分使用的各類燈具，而且從節(jié)能上也是較為理想和經(jīng)濟(jì)的?？刂齐娐吩胶?jiǎn)單、所用元器件功耗越小，電路的微功耗就越容易實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的熱釋電紅外傳感信號(hào)處理一般都是利用第一級(jí)運(yùn)算放大器預(yù)處理，將信號(hào)放大，然后耦合給第二級(jí)運(yùn)算放大器，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高約為放大器電源電壓一半后，將幅度很強(qiáng)的輸出信號(hào)送到由兩個(gè)比較器組成的窗口比較器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)光控電路選擇后啟動(dòng)延遲控制電路輸出控制信號(hào)。按照常規(guī)設(shè)計(jì)，處理熱釋電信號(hào)需要兩級(jí)放大和窗口比較以及光控電路的五個(gè)運(yùn)放，常見(jiàn)的微功耗四運(yùn)放不能應(yīng)用到二線制熱釋電紅外開關(guān)控制電路上來(lái)。微功耗四運(yùn)放雖在其它領(lǐng)域應(yīng)用很廣，但在熱釋電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)微功耗控制，特別是用一片微功耗四運(yùn)放實(shí)現(xiàn)二線制熱釋電紅外開關(guān)的控制幾乎沒(méi)有。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可適用于控制節(jié)能燈和日光燈的二線制無(wú)觸點(diǎn)交流延時(shí)微功耗二線制熱釋電紅外開關(guān)控制電路。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)一種微功耗電子開關(guān)電路，包括有熱釋電紅外檢測(cè)器、運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路以及延遲控制電路，熱釋電紅外檢測(cè)器感生的信號(hào)通過(guò)二級(jí)運(yùn)算放大器聯(lián)接到窗口比較器，其中運(yùn)算放大器、窗口比較器和光控電路采用一片微功耗四運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)。
窗口比較器為雙門限電壓比較器，包括二極管D1、D2、電阻R1～R4及微功耗四運(yùn)放的第三個(gè)運(yùn)放U1C，第二個(gè)運(yùn)放U1B輸出腳7分別與二極管D1的正極、D2的負(fù)極相聯(lián)接，二極管D1的負(fù)極通過(guò)電阻R1、R2的分壓點(diǎn)聯(lián)接運(yùn)放U1C的正輸入腳10，二極管D2的正極通過(guò)電阻R3、R4的分壓點(diǎn)聯(lián)接運(yùn)放U1C的負(fù)輸入腳9。
光控電路包括有條件比較器，微功耗四運(yùn)放的第四個(gè)運(yùn)放U1D作為光控電路的條件比較器，U1D的正極輸入腳12聯(lián)接于運(yùn)放U1B的正極輸入腳5，U1D的負(fù)極輸入腳13通過(guò)光敏電阻CDS接地。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的窗口比較器只采用了一個(gè)運(yùn)放，通過(guò)與二極管配合，完成信號(hào)迭加突破閾值電壓而翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了窗口比較器同樣的功能。窗口比較器減少一個(gè)運(yùn)放，使熱釋電紅外開關(guān)控制電路可采用一片微功耗四運(yùn)放的控制方法實(shí)現(xiàn)放大、比較、光控功能，從而實(shí)現(xiàn)了超低靜態(tài)功耗，靜態(tài)耗電只有30微安。靜態(tài)耗電極低，可完全滿足日光燈和節(jié)能燈關(guān)斷時(shí)漏電要求。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的原理框圖；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
參照?qǐng)D1-2所示，一種微功耗熱釋電子開關(guān)電路，包括有熱釋電紅外檢測(cè)器、運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路以及延遲控制電路，其中運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路部分采用一片微功耗四運(yùn)放芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。熱釋電紅外檢測(cè)器S1感生的信號(hào)利用第一級(jí)運(yùn)算放大器U1A預(yù)處理，將信號(hào)放大，然后耦合給第二級(jí)運(yùn)算放大器U1B，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高約為放大器電源電壓一半后，將幅度很強(qiáng)的輸出信號(hào)送到由一個(gè)運(yùn)放U1C以及二極管組成窗口比較器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)光控電路選擇后啟動(dòng)延遲控制電路輸出控制信號(hào)。
窗口比較器為雙門限電壓比較器，包括二極管D1、D2、電阻R1～R4及微功耗四運(yùn)放的第三個(gè)運(yùn)放U1C，U1C的輸入腳9、10的電壓值根據(jù)電阻R1～R4設(shè)定，可有效地抑制噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)闊後岆娂t外傳感器S1感生的信號(hào)電壓可正可負(fù)，所以第二個(gè)運(yùn)放U1B的輸出端7輸出的電壓也可正可負(fù)(對(duì)中心電壓VM≈0.5VDD而言)。當(dāng)其輸出的電壓達(dá)到一定幅度時(shí)，通過(guò)二極管D1施加于U1C的輸入腳10的電壓高于輸入腳9的電壓，使U1C的輸出腳8輸出高電平；而當(dāng)U1B的輸出腳7輸出的電壓低于一定幅度時(shí)，則U1C的輸入腳9的電壓將通過(guò)二極管D2低于輸入腳10的電壓，其輸出腳8也輸出高電平。
光控電路包括有條件比較器，微功耗四運(yùn)放的第四個(gè)運(yùn)放U1D作為光控電路的條件比較器，U1D的正極輸入腳12聯(lián)接于運(yùn)放U1B的正極輸入腳5，U1D的負(fù)極輸入腳13通過(guò)光敏電阻CDS接地。U1D的輸入腳12閾值電壓VM≈0.5VDD，CDS為光敏電阻，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境照度，若環(huán)境較亮，CDS的電阻值會(huì)降低，使U1D的輸入腳13輸入為低電平，則U1D輸出為高電平至延遲控制電路，封鎖U1C的輸出腳8觸發(fā)信號(hào)，控制信號(hào)輸出端V0輸出低電平，節(jié)省照明用電。若環(huán)境較暗，CDS的電阻值會(huì)增大，使U1D的輸入腳13輸入為高電平，則U1D輸出為低電平至延遲控制電路，打開U1C的輸出腳8觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)若有觸發(fā)信號(hào)的上跳變沿到來(lái)，則可啟動(dòng)延遲控制電路，同時(shí)V0端輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。通過(guò)延遲控制電路控制二線電子開關(guān)的正常工作。
權(quán)利要求1.一種微功耗電子開關(guān)電路，包括有熱釋電紅外檢測(cè)器、運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路以及延遲控制電路，熱釋電紅外檢測(cè)器感生的信號(hào)通過(guò)兩級(jí)運(yùn)算放大器聯(lián)接到窗口比較器，其特征在于所述的運(yùn)算放大器、窗口比較器和光控電路采用一片微功耗四運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗電子開關(guān)電路，其特征在于所述的窗口比較器為雙門限電壓比較器，包括二極管D1、D2、電阻R1～R4以及微功耗四運(yùn)放的第三個(gè)運(yùn)放U1C，第二個(gè)運(yùn)放U1B輸出腳(7)分別與二極管D1的正極、D2的負(fù)極相聯(lián)接，二極管D1的負(fù)極通過(guò)電阻R1、R2的分壓點(diǎn)聯(lián)接運(yùn)放U1C的正輸入腳(10)，二極管D2的正極通過(guò)電阻R3、R4的分壓點(diǎn)聯(lián)接運(yùn)放U1C的負(fù)輸入腳(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗電子開關(guān)電路，其特征在于所述的光控電路包括有條件比較器，微功耗四運(yùn)放的第四個(gè)運(yùn)放U1D作為光控電路的條件比較器，U1D的正極輸入腳(12)聯(lián)接于運(yùn)放U1B的正極輸入腳(5)，U1D的負(fù)極輸入腳(13)通過(guò)光敏電阻CDS接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微功耗電子開關(guān)電路，包括有熱釋電紅外檢測(cè)器、運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路以及延遲控制電路，其中運(yùn)算放大器、窗口比較器、光控電路部分采用一片微功耗四運(yùn)放芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。窗口比較器為雙門限電壓比較器，由一個(gè)運(yùn)放和二極管以及電阻組成。本實(shí)用新型的窗口比較器只采用了一個(gè)運(yùn)放，通過(guò)與二極管配合，完成信號(hào)疊加突破閾值電壓而翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了窗口比較器同樣的功能。窗口比較器減少一個(gè)運(yùn)放，使熱釋電紅外開關(guān)控制電路可采用一片微功耗四運(yùn)放的控制方法實(shí)現(xiàn)放大、比較、光控功能，從而實(shí)現(xiàn)了超低靜態(tài)的功耗，靜態(tài)耗電只有30微安。靜態(tài)耗電極低，可完全滿足日光燈和節(jié)能燈關(guān)斷時(shí)漏電要求。
文檔編號(hào)H03K17/94GK2899289SQ20062005496
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月11日
發(fā)明者陸正平 申請(qǐng)人:Tcl-羅格朗國(guó)際電工(惠州)有限公司