專利名稱：大功率自鎖觸摸防爆開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種開閉燈具的燈開關(guān)，尤其是一種單線安裝，觸摸式具有自鎖功能的大功率防爆開關(guān)。
目前公知的最新“單鍵觸摸式燈開關(guān)”見《實(shí)用電子燈具制作》一書(人民郵電出版社，陳有卿著，1997年版)。其電子結(jié)構(gòu)見附

圖1。該開關(guān)對(duì)外只有兩個(gè)引出端子，安裝接線與普通民用開關(guān)完全相同(即單線安裝)，便于安裝。人手只要觸摸一下電極片，就能開閉燈具。該開關(guān)無(wú)觸點(diǎn)，無(wú)火花，安全防爆，比較先進(jìn)。但設(shè)計(jì)上有以下幾點(diǎn)不足①停電后再來(lái)電時(shí)，被控?zé)艟卟荒苕i定在關(guān)閉狀態(tài)。②驅(qū)動(dòng)功率小，一般在60W，如果直接將電路中的小型單向可控硅更換成大功率單向可控硅，則由于大功率單向可控硅所需觸發(fā)電流大，該電路便不能正常工作。③感應(yīng)電極片是用馬口鐵皮剪成20×20mm2的正方形，沾膠在開關(guān)面板上的，安裝麻煩，美觀性差。④需進(jìn)一步增加安全及可靠性措施。
本實(shí)用新型的目的是提供一種電子開關(guān)，它不僅能做到單鍵觸摸，單線連接，而且能達(dá)到停電后再來(lái)電時(shí)能可靠鎖定在關(guān)閉狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)功率可達(dá)數(shù)千瓦；感應(yīng)電極片設(shè)計(jì)成感應(yīng)環(huán)，裝配方便，外形美觀；而且安全性、可靠性都比現(xiàn)有技術(shù)有較大提高。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在開關(guān)面板后的絕緣罩中、感應(yīng)環(huán)、集成電路CMOS型雙D觸發(fā)器、單向可控硅、雙向可控硅等順序電連接。有一開機(jī)清零電路在D2的R2端通過(guò)一個(gè)電容接低壓電源，再通過(guò)一個(gè)電阻接地，其時(shí)間常數(shù)大于以D1為中心組成的單穩(wěn)電路的時(shí)間常數(shù)。在低壓電源的輸出端，對(duì)地增加一個(gè)釋放電組(輕負(fù)載)，正是這個(gè)釋放電阻，使得停電后再來(lái)電前，讓濾波電容上儲(chǔ)存的電荷能迅速釋放，停電后再來(lái)電時(shí)，低壓電源的電壓能從零值上升，從而有效地給D2清零，達(dá)到自鎖之目的。
在微觸發(fā)單向可控硅的主回路上，增加了以大功率雙向可控硅為中心組成的功率驅(qū)動(dòng)電路。微觸發(fā)單向可控硅的觸發(fā)電流取自低壓電源，其值小于200μA(通常只需20μA左右)，而它導(dǎo)通后的通態(tài)電流卻可達(dá)到1A(該電源直接取自市電，不由低壓電路提供)，用如此大的電流經(jīng)觸發(fā)電阻與一個(gè)大功率雙向可控硅相連，可以觸發(fā)任何通態(tài)電流足夠大的雙向可控硅，從而可驅(qū)動(dòng)數(shù)千瓦的負(fù)載，形成了微電流帶動(dòng)小電流，小電流再控制大電流的兩級(jí)驅(qū)動(dòng)方式。
本實(shí)用新型的電極片設(shè)計(jì)得比較巧妙。它是一個(gè)中心帶孔的感應(yīng)環(huán)，發(fā)光二極管用膠膠在感應(yīng)環(huán)的孔中；又在開關(guān)面板中央打了一個(gè)孔，將感應(yīng)環(huán)連同發(fā)光二極管一起再膠入開關(guān)面板上的孔中。這樣，人手只要摸一下發(fā)光二極管，實(shí)際上便同時(shí)觸摸了感應(yīng)環(huán)，人體的感應(yīng)電流便從感應(yīng)環(huán)通過(guò)隔離電路注入CMOS集成電路的輸入端，達(dá)到觸摸之目的。但是在開關(guān)外表看起來(lái)，僅僅是摸了一下指示燈……為保證電路安全可靠，本實(shí)用新型還采取了以下措施①在雙D觸發(fā)器輸出端Q2與單向可控硅的觸發(fā)極之間串聯(lián)了一個(gè)限流電阻和一個(gè)二極管，最終達(dá)到了在被控?zé)艟唿c(diǎn)燃后，提高了低壓電源的電壓，保證了集成電路可靠工作。
②在單向可控硅的觸發(fā)極對(duì)地加接了一個(gè)電容和一個(gè)電阻，增加了抗干擾能力。
③降壓電阻用兩個(gè)數(shù)+KΩ的電阻相串聯(lián)，一旦一個(gè)電阻短路，另一個(gè)仍起降壓作用。
④用一個(gè)電阻與發(fā)光二極管相并聯(lián)。一旦發(fā)光二極管燒壞，電路仍可正常工作。而且達(dá)到通電后被控?zé)艟卟涣習(xí)r，指示燈亮；被控?zé)艟吡習(xí)r，指示燈不亮。即達(dá)到了指示被控?zé)艟吡翜绲男Ч?。這對(duì)于那些開關(guān)與燈具不裝在一起的場(chǎng)所很有幫助(如門頭燈)。
⑤在感應(yīng)環(huán)與集成電路的輸入端設(shè)計(jì)了濾波電路，增強(qiáng)了抗干擾能力。
由于采用了上述方案，使得本實(shí)用新型達(dá)到了單線、單鍵、觸摸、自鎖、大功率、安全可靠的良好效果。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖1是“單鍵觸摸式燈開關(guān)”電原理圖圖2是感應(yīng)環(huán)安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實(shí)用新型的電原理框圖圖4是本實(shí)用新型的電原理圖圖2中A.開關(guān)的面板；B.印制電路板；C.感應(yīng)環(huán)；LED1.指示燈圖3中1.大功率雙向可控硅開關(guān)電路；2.整流電路；3.微觸發(fā)單向可控硅開關(guān)電路；4.降壓限流、發(fā)光指示電路；5.穩(wěn)壓濾波與剩余電壓釋放電路；6.信號(hào)輸入及干擾波吸收電路；7.單穩(wěn)抗干擾電路；8.雙穩(wěn)與開機(jī)清零電路；H1被控?zé)襞?；G.感應(yīng)環(huán)；LED1.指示燈；R6.限流電阻。
圖4中C1-8.電容；R1-13.電阻；VD1-4、VD6-7二極管；VD5穩(wěn)壓管；IC1.集成電路CMOS型雙D觸發(fā)器；VS1.微觸發(fā)單向可控硅；SCR1.大功率雙向可控硅。
圖4所示實(shí)施例的連接關(guān)系如下①大功率雙向可控硅開關(guān)電路。SCR1的T1、T2極分別接交流市電及照明燈H1。R13、C8并聯(lián)后，接在SCR1的T1與G極，起取樣觸發(fā)作用。R12、C7串聯(lián)后接在T1與T2極之間，吸收干擾波，保護(hù)可控硅。
②整流電路。D1-4接成橋式整流電路，輸入與SCR1的G、T1相連，輸出正極接VS1的正端，負(fù)極接VS1的負(fù)端。
③微觸發(fā)單向可控硅開關(guān)電路。C6、R7并聯(lián)后接在VS1的G與K極之間，IC1的輸出信號(hào)端經(jīng)R6限流，VD6降壓?jiǎn)蜗驅(qū)ń覸S1的G端。
④降壓限流，穩(wěn)壓濾波與剩余電壓釋放電路?？刂苹芈返牡蛪弘娫慈∽訴S1的兩端。R11、R10串聯(lián)后接在高壓與低壓之間，起降壓限流作用。C5濾波、VD5穩(wěn)壓，給控制回路提供低壓電源。R8為泄漏釋放電阻，可隨時(shí)釋放剩余電壓，一端接C5正極，另一端接C5負(fù)極。
⑤信號(hào)輸入及干擾波吸收電路。信號(hào)輸入電阻R1、R2串聯(lián)后，一端接感應(yīng)環(huán)G，另一端接IC1的CP1端。C1、C2、R2又連接成π型，構(gòu)成干擾波吸收電路。分壓電阻R3接在IC1的CP1與地之間，起分壓作用，可調(diào)節(jié)整個(gè)開關(guān)的觸摸靈敏度。
⑥單穩(wěn)抗干擾電路。IC1的D1接低壓電源的正極，S1接地，R4、C3串聯(lián)接在Q1與地之間，其中點(diǎn)接IC1的4腳即R1端，VD7與R4并聯(lián)，可釋放C3上的剩余電壓。
⑦雙穩(wěn)與開機(jī)清零電路。IC1的Q2與D2相連，S2接地。C4與R5串聯(lián)后接在低壓電源與地之間，其串聯(lián)的中點(diǎn)接IC1的R2端。
權(quán)利要求1 一種大功率自鎖觸摸防爆開關(guān)由感應(yīng)環(huán)、信號(hào)放大電路、開機(jī)清零電路、微觸發(fā)單向可控硅開關(guān)電路、整流電路、大功率雙向可控硅開關(guān)電路等組成，其特征是C4與R5串聯(lián)后接在低壓電源與地之間，其串聯(lián)的中點(diǎn)接IC1的R2端；R8的一端接C5正極，另一端接C5負(fù)極。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述觸摸開關(guān)，其特征是發(fā)光二極管用膠膠在感應(yīng)環(huán)的孔中，感應(yīng)環(huán)膠在開關(guān)面板的孔中。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述觸摸開關(guān)，其特征是R12、C7并聯(lián)后接SCR1的T2與G極；R13、C8串聯(lián)后接SCR1的T2與T1極。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述觸摸開關(guān)，其特征是R7、C6并聯(lián)后接在VS1的G與K極之間，IC1的Q2端經(jīng)R6、VD6接VS1的G極。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述觸摸開并，其特征是R1、R2串聯(lián)接在感應(yīng)環(huán)G與IC1的CP1端，C1、C2、R2又連成π型，R3接在CP1與地之間。
專利摘要一種大功率自鎖觸摸防爆開關(guān)由感應(yīng)環(huán)、信號(hào)輸入電路、開機(jī)清零電路、微觸發(fā)單向可控硅開關(guān)電路、大功率雙向可控硅開關(guān)電路等組成。采用了微電流控制小電流、小電流驅(qū)動(dòng)大電流的二級(jí)驅(qū)動(dòng)方式。發(fā)光二極管膠在感應(yīng)環(huán)的孔中,感應(yīng)環(huán)膠在開關(guān)面板的孔中。C
文檔編號(hào)H03K17/94GK2377770SQ99209448
公開日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月19日
發(fā)明者何志揚(yáng) 申請(qǐng)人:何志揚(yáng)