專利名稱：具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置，特別是，涉及具有薄膜開關(guān)和插座的強電電子開關(guān)裝置。
家用和類似用途的開關(guān)及具有開關(guān)的插座是量大面廣的產(chǎn)品，其使用范圍遍及家庭居室、辦公室、旅館、酒樓，以及生產(chǎn)企業(yè)各部門。凡是需要為照明，各類電器、用電設(shè)備提供電源的場所，都需要開關(guān)及設(shè)有開關(guān)的插座。此外，這類產(chǎn)品一般主要由非專業(yè)人員使用，其質(zhì)量和安全性能好壞，決定了人們生命，財產(chǎn)和周圍環(huán)境的安全，因而開關(guān)及插座是關(guān)系國計民生的重要基礎(chǔ)電器之一。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)，市場供應(yīng)的家用開關(guān)大都根據(jù)杠桿原理由機械零件制造安裝在塑料絕緣基座上構(gòu)成的。這類產(chǎn)品沿用多年，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本較低，近年來又隨著新材料采用和設(shè)計改進，雖在外型、結(jié)構(gòu)、電氣性能上有一定提高，但其缺點也是極為顯見的。由于零件的疲勞和多次動作影響，其可靠動作次數(shù)一般在1萬次以內(nèi)，所以使用壽命低。其次，開關(guān)零件無密封措施，直接暴露，易受潮，受灰塵腐蝕等，使絕緣降低，接觸不可靠等，因此安全及可靠性差。還有，功能單一，一般只能簡單用于電源的接通和斷開。
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷而開發(fā)出本實用新型，其目的是提供一種使用壽命長、安全可靠、多功能的具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置。
為達到上述目的，本實用新型的具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置，包括開關(guān)和向開關(guān)供電的整流電源，及控制電路其特征是所述開關(guān)是薄膜開關(guān)，上述薄膜開關(guān)設(shè)置在薄膜開關(guān)鍵盤面板上，其輸出端連接到控制電路的輸入端，上述控制電路的輸出端連接到至少一個執(zhí)行部件的輸入端，上述執(zhí)行部件具有輸出端。
本實用新型的開關(guān)裝置的主要優(yōu)點是高壽命，高可靠，環(huán)境穩(wěn)定性好，高低溫環(huán)境下能穩(wěn)定工作，絕緣性能好，其壽命可達數(shù)十萬次。面板通過印刷技術(shù)印制彩色圖形、文字等使其顏色鮮艷，可與室內(nèi)裝飾協(xié)調(diào)具現(xiàn)代氣息。面板耐老化，可進行擦洗潔凈，保持其亮麗、清潔和光澤。另外，可配合開關(guān)內(nèi)部電子線路，實現(xiàn)多功能操作和控制。


圖1示出的是本實用新型的具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2示出的是本實用新型的具體實例的電路圖具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置；圖3a和3b示出的是兩種執(zhí)行部件部分的電路圖；圖4a和4b分別示出的是薄膜開關(guān)鍵盤面板和布線層圖形。
下面參照各附圖，詳細說明本實用新型。
圖1是本實用新型的具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，1是薄膜開關(guān)鍵盤面板；2是控制電路；3是執(zhí)行部件，執(zhí)行部件3可以有多個并聯(lián)，如執(zhí)行部件3a、…3d，因此其輸出可以連接多個照明燈L1或插座L4；4是內(nèi)部整流電源；以及5是保險絲。整流電源4向該開關(guān)裝置中的各部分供電，薄膜開關(guān)設(shè)置在薄膜開關(guān)鍵盤面板1上，其輸出端連接到控制電路2的輸入端，該控制電路2的輸出端連接到至少一個執(zhí)行部件的輸入端，該每個執(zhí)行部件具有輸出端。
薄膜開關(guān)鍵盤面板1的表面設(shè)有至少一個鍵盤，理想的是該鍵盤中具有發(fā)光管窗口。由于下面還將做進一步說明，所以這里從略。
控制電路2可根據(jù)功能要求，選用相應(yīng)集成芯片組成各種控制電路(控制電路本身將在下面再進行詳細說明)。該控制電路可分為按控制方式上有鍵盤直接觸摸式、遙控式和混合式等；按控制功能上有簡單開關(guān)式即控制通、斷，定時接通式，延時斷開式，調(diào)光式，字符顯示式(如顯示＂請勿打擾＂、＂請即清理＂等字樣)、聲響提醒式等；按控制能力上可以有單路和多路控制以及容量大小?？刂齐娐分兴褂玫碾娐房梢杂?000系列芯片、單片微機控制，例如使用芯片Zilog 86系列、PIC系列、美國國家半導體公司系列芯片等。
執(zhí)行部件3把來自薄膜開關(guān)面板1的控制信號經(jīng)控制電路2處理后，其輸出信號送至執(zhí)行部件3，使執(zhí)行部件3產(chǎn)生相應(yīng)動作，對負載，例如照明燈L1或插座L4的供電進行控制。執(zhí)行部件3最終實行的是通斷動作。
整流電源4是一般的常規(guī)電路。它將220V，50HZ市電經(jīng)變壓器或直接用集成電源芯片，整流、瀘波，穩(wěn)壓后向內(nèi)部電路提供工作電壓，因此不再贅述。
自恢復(fù)保險絲5用于在使用中出現(xiàn)故障時，自行保險。故障排除后，恢復(fù)正常工作。保險絲只是為了保證用電安全，當然也可以采用常用的保險絲。
下面，說明本實用新型的電子開關(guān)裝置的工作原理。220V、50HZ市電經(jīng)自恢復(fù)保險絲5接入產(chǎn)品，經(jīng)整流電源4整流、濾波、穩(wěn)壓產(chǎn)生一低電壓供內(nèi)部電路使用。當操作者按壓下薄膜開關(guān)鍵盤面板1上某一鍵盤，發(fā)出的信號送至控制電路2?？刂齐娐?識別后，向執(zhí)行部件3發(fā)出相關(guān)指令，例如通過執(zhí)行部件3a控制負載L1或通過執(zhí)行部件3d控制負載L4等產(chǎn)生相應(yīng)動作實現(xiàn)控制要求，同時在薄膜開關(guān)鍵盤面板1上也可以設(shè)有聲光指示裝置。
圖2示出的是本實用新型的具體實施例的具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置的電路圖。說明如下該電子開關(guān)裝置為8鍵4路開關(guān)可對4路負載進行通斷控制(每路可接-220V電器，容量為6A)；每路有一ON鍵，一OFF鍵，共8鍵；以及每路有一發(fā)光管照明顯示，供夜間操作指示用。
電路圖中薄膜開關(guān)鍵盤面板1包括ON(通)S1～S4，OFF(斷)S′1～S′4共8鍵，配置在該面板上。控制電路2主要包括集成電路IC1；IC2(例如NE556)。執(zhí)行部件3包括繼電器J1～J4、用于照明的發(fā)光管L5～L8，以及繼電器觸點J1K～J4K，外接負載為L1～L4。內(nèi)部整流電源4包括電源變壓器T1、全波整流器B1和電容C1與C2。
當220V市電接入后，經(jīng)變壓器T1、全波整流B1整流，用電容C1、C2濾波，向內(nèi)部電路提供12V工作電壓。
控制電路2采用兩片TTL型雙路定時集成電路IC1和IC2組成。在電路中IC1用于控制1和2路，IC2用于控制3和4路，且兩路的連接方式一樣。因此，為了簡明起見，下面以集成電路IC1中的1路開關(guān)為例對其連接關(guān)系以及工作過程進行說明。
內(nèi)部整流電源1的輸出+12V連接到用作控制電路2的IC1:A的10、4和14腳。電阻R3和電容C3串接在+12V與地之間，而R3與C3的接點連接IC1:A的2腳和薄膜開關(guān)鍵盤面板1的連接器的3腳。電阻R4和電容C4串接在+12V與地之間，而R4與C4的接點連接IC1:A的12腳和薄膜開關(guān)鍵盤面板1中連接器的5腳。電阻R1的一端+12V，另一端接IC1:A的6腳和連接器的2連接。電阻R2的一端+12V，另一端與IC1:A的8腳和連接器的4連接。在薄膜開關(guān)鍵盤面板1中，ON鍵盤的S1～S4的一端都接到連接器10腳并接地，另一端依次接到連接器的2、4、6、8腳。OFF鍵盤的S′1～S′4的一端接到連接器1腳并接到內(nèi)部電源+12V上，另一端依次接到連接器的3、5、7、9腳上。
二極管D1與繼電器J1并聯(lián)，D1負端接IC1:A的5腳而正端接地。DI用于J1線包磁能釋放支路，防止J1斷電時，線包反電勢擊穿IC1:A的5腳內(nèi)部電路，二極管D2與繼電器J2并聯(lián)，D2負端接IC1:A的9腳而正端接地。在IC1:A的5腳與+12V之間串接有發(fā)光管L5及電阻R5，而在IC1:A的9腳與+12V之間串接有發(fā)光管L6及電阻R6。另外，IC1:A的3和11腳通過電容C5、C6以及7腳接地。
當1路ON鍵S1按下時，IC1:A輸入端6腳為低電平，輸出端5腳出現(xiàn)高電平。聯(lián)接在此5腳的JI繼電器吸合，其常開觸點J1K閉合，使負載L1接入220V市電網(wǎng)(如L1為白熾燈，則該燈被點亮)。當1路OFF鍵按下時，IC1的2腳為高電平，輸出5腳從12V跳變?yōu)榈碗娖?，J1被釋放，J1K斷開，于是負載L1脫開220V電網(wǎng)(燈滅)。其它2～4路的工作過程同上不再重復(fù)說明。
當5腳為低電平時(即J1斷，L1燈不亮時)，L5發(fā)光管亮。當5腳為高電平時，L5發(fā)光管滅?？蓪5～L8發(fā)光管貼裝在薄膜開關(guān)按鍵窗上，用作夜間按鍵照明用。
圖3a和3b示出的是兩種執(zhí)行部件部分的電路圖。圖3a所示的執(zhí)行部件部分電路結(jié)構(gòu)，實際上就是圖2中的涉及IC1:A的5腳的繼電器J1與二極管D1并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，因此不再贅述。圖3b所示的是采用可控硅CR作為開關(guān)元件來代替繼電器。這時，IC1:A的5腳的輸出連接到CR的控制腳。因此，根據(jù)不同要求，執(zhí)行部件3可選用繼電器、可控硅，固態(tài)開關(guān)等。
圖4a和4b分別示出的是薄膜開關(guān)鍵盤面板和布線層圖形。薄膜開關(guān)是近年已成熟的產(chǎn)品，它根據(jù)功能要求通過計算機輔助設(shè)計法設(shè)計出面板布局、鍵盤圖案，如圖4a所示，而其導電邏輯圖，則如圖4b所示，利用印刷技術(shù)將這些圖案印制到多層塑料薄膜上，具有ON形的布線圖形處，將成為按鍵盤S1～S4，另外四點為OFF鍵盤。經(jīng)多層膠貼組成一非自鎖式開關(guān)組件，通過對鍵盤的按壓動作，即可進行相應(yīng)地邏輯操作。因此，根據(jù)不同要求，可以制成各種各樣的薄膜開關(guān)鍵盤面板，以適應(yīng)裝飾的需要。
本實用新型的電子開關(guān)裝置的執(zhí)行部件3的輸出端已如上所述，可以直接控制象照明燈之類的電器，但是為了使用方便，理想的是可以把輸出端連接到各種各樣的插座上，構(gòu)成功率、形狀大小不同的接插座，用于接、插各種電器設(shè)備。因此，上述執(zhí)行部件的兩個輸出端至少設(shè)置有一個插座，該插座可以是二相或三相插座。
本實用新型除操作采用薄膜開關(guān)外，其控制電路由于采用集成芯片，電路簡潔，可靠性高。選用不同規(guī)格芯片，硬軟件配合，實現(xiàn)了多功能化。另外采用密封，防潮，防霉等措施，保持長期穩(wěn)定性能，而且具有省電、穩(wěn)定的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種具有薄膜開關(guān)的電子開關(guān)裝置，包括開關(guān)和向開關(guān)供電的整流電源，其特征是所述開關(guān)是薄膜開關(guān)，上述薄膜開關(guān)設(shè)置在薄膜開關(guān)鍵盤面板上，其輸出端連接到控制電路的輸入端，上述控制電路的輸出端連接到至少一個執(zhí)行部件的輸入端，上述執(zhí)行部件具有輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征是上述薄膜開關(guān)鍵盤面板的表面設(shè)有至少一個鍵盤，該鍵盤中具有發(fā)光管窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征是上述執(zhí)行部件的兩個輸出端至少設(shè)置有一個插座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)裝置，其特征是上述插座是二相插座或三相插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征是上述執(zhí)行部件是繼電器、可控硅或固體開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征是上述控制電路是由定時的集成電路組成。
專利摘要本實用新型提供一種使用壽命長、安全可靠、多功能的具有薄膜開關(guān)型電子開關(guān)裝置。本開關(guān)裝置,包括內(nèi)部供電的整流電源;薄膜開關(guān),該薄膜開關(guān)設(shè)置在薄膜開關(guān)鍵盤面板上,其輸出端連接到控制電路的輸入端,該控制電路的輸出端連接到至少一個執(zhí)行部件的輸入端,該執(zhí)行部件具有多個輸出端。各執(zhí)行部件的輸出端可以設(shè)置多個插座構(gòu)成薄膜開關(guān)型強電開關(guān)和插座盒系列產(chǎn)品。
文檔編號H03K17/00GK2316717SQ9820088
公開日1999年4月28日 申請日期1998年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月12日
發(fā)明者傅少先, 孫家林, 李詠書, 諶筱福 申請人:廣東萬家樂電子薄膜開關(guān)有限公司