专利名称：用于墙壁安装式电子开关的电源电路的制作方法
技术领域：
本发明是一种"用于墙壁安装式电子开关的电源电路"，其能够在节省空 间、高供电电流、低成本和高质量的情况下实现用于墙壁安装式电子开关中 的控制电路的电源。如图1中，由于普通壁式开关导线仅使用连接到对象(如
开灯和关灯)的两才艮AC电源线之一，所以如图2中，我们使用单独的晶体 管来为墙壁安装式电子开关的内部电路传送电流。然而，在负载[LAMP]低于 20W的情况下，可从变压器[l]的次级侧获得的电流仅为几mA。为了将该电 流提升至几十mA,变压器[T!]的尺寸应该非常大，因此难以将该电路用作需 要高电流的开关的电源。此外，由于如图2中的传统电源电路的供电电压随 负载[LAMP]的改变的变化相当大，因此该传统电源电路的可靠性不稳定，并 且该传统电源电路对大变压器的使用导致大的尺寸和相对更高的成本。
背景技术：
为了解决这些问题，本发明旨在提供一种能够在20W的低负载[LAMP] 下，通过壁式开关导线的一^^线来稳定地提供DC 5V和30mA以上的高功率 的电源电路。
发明内容
出于这一目的，所发明的"用于墙壁安装式电子开关的电源电路"的特 点包含以下步骤当负载[LAMP]打开时，使用负载电流的大部分(30 40%) 来驱动电路。因此，利用所发明的"用于墙壁安装式电子开关的电源电路"， 在没有用于传送电流的单独晶体管的情况下，我们可使用大部分负载[LAMP] 电流作为对电路进行驱动的功率，这简化了电路，提高了空间利用率，使电 源的可靠性稳定，并且提高了价格竟争力。
下面是参照附图对所发明的"用于墙壁安装式电子开关的电源电路"的 期望应用的详细解释。
图1是墙壁安装式机械开关的应用电路示例。图2是利用传统电源电路
3的墙壁安装式电子开关的应用电路示例。在该应用中，由于用于对电路进行
驱动的功率的电压非常低，为5V和5mA,所以该电路不能应用于使用均匀 的LCD背光的5V和30mA以上的多功能开关。应参照本发明的典型电路图 3来解释本发明的操作原理。在图3中，使负载[LAMP]打开和关闭的开关元 件是三端双向可控硅开关(triac) [TRd]，由接收开关输入[SW!]信号的微计 算机(micom) [UJ来控制打开-关闭。由于电容器C2中所充的能量通过电阻 器[R2]被提供给控制微计算机[U。和LCD驱动电路块[2]，所以本发明的电路 构造在于对电容器[C2]充尽可能多的电流。
当三端双向可控硅开关[TRC，]截止时，第二电容器[cy在AC输入端子高于输出端子[OUT]时被充电，充电电流通路如下 IN端子—L!—C2—Dt—R!—OUT端子
此时，电能也被充入[d],该电能在下一个半波周期期间在输出端子的 电压高于输入端子的电压时被放电，此时C j的放电电流通路如下 OUT端子—R,—D24Li—IN端子
实际上，仅在半波周期期间电能才被提供给[C2]。当灯开关元件[TRd] 导通时，在上述输入端子[IN]和输出端子[OUT]之间等同于短路，结果，电流
(或电荷)不能通过上述电流通路提供给第二电容器[C2]。因此，在输入端子和三端双向可控硅开关[TRd]之间添加第一线圈[LJ,在接地点和输入端 子[IN]之间添加二极管[D3]。通过这样的添加，当负载[LAMP]打开时，大部 分负载电流对第二电容器[C2]进行充电，剩余负载电流流过第一线圈[L,]。当 负载打开时，如果输出端子[OUT]的电压高于输入端子[IN]的电压，则第二电 容器[C2]被充电，此时充电电流通路如下 OUT端子—TRd—C2—D3—IN端子
其中，如果我们假设灯负载电流为1(t)，并且对[C2]进行充电的电流为i(t), 则L,的电流变为I(t)-i(t),结果，假设[C2]的电容为C, [L,]的电感为L,则在 满足下面的等式的情况下完成充电。
如上面的等式所示，当负载电流[I(t)]固定时，可通过提高L,的电感来提 升用于驱动的电流i(t)。
当输入端子的电压高于输出端子的电压时，[C2]不被充电，负载电流[I(t)] 的电流通^各如下IN端子—TRd—OUT端子 结果，负载电流仅流过L"
在图3的应用示例中，第四(齐纳)二极管用于提供恒定电压，第五(齐 纳)二极管用于保护三端双向可控硅开关[TRd]的耐受电压，第五电阻器[Rs] 和第四电容器[C4]用于在使电感性负载(如利用扼流圏的传统焚光灯)打开/ 关闭时保护三端双向可控硅开关[TRd]。
图1:机械壁式开关
图2:使用传统电源电路的墙壁安装式电子开关的应用电路示例的图 图3:使用所发明的用于墙壁安装式电子开关的电源电路的墙壁安装式 电子开关的应用电路示例的图
<关于附图的符号标记的描述>
AC: AC电源
LAMP:灯
OUT:开关输出端子
IN:开关输入端子
1:电源电^各块
2: LCD驱动电路块
U1:控制微计算机
TRC1:三端双向可控硅开关
R广Rs:第一 第五电阻器
d C4:第一 第四电容器
D广D3:第一 第三二极管
D4 D5:第四~第五(齐纳)二极管
Q1:第一晶体管
SW,:触摸开关
VDD:控制微计算机的DC电源的电源端子 Vss:控制微计算机接地端子
01:控制微计算机的用于三端双向可控硅开关的开/关控制的输出端子11:控制微计算机的打开/关闭开关输入端子
具体实施例方式
如上所述，所发明的"用于墙壁安装式电子开关的电源电路"简化了用 于需要高驱动电流的多功能电源开关的电源电路的结构，使电源电路的操作
稳定，提高了开关的空间利用率以及价格竟争力。图3示出了一些期望应用 示例，但是本发明不限于该示例，在不改变本发明的范围的情况下可以以各 种方式修改本发明，这样的修改在本发明的应用范围内。
权利要求
1、一种用于墙壁安装式电子开关的电源电路，包括线圈[L1]，连接到输入端子[IN]；三端双向可控硅开关[TRC1]，连接到线圈[L1]和输出端子[OUT]之间；电容器[C1]，其一侧连接到输出端子[OUT]，其另一侧连接到电阻器[R1]；电阻器[R1]，其一侧连接到电容器[C1]，其另一侧连接到二极管[D1]的阴极；二极管[D2]，其阳极连接到二极管[D1]的阴极，其阴极连接到线圈[L1]与三端双向可控硅开关[TRC1]的连接点；二极管[D1]，其阳极接地；电容器[C2]，其(+)端子连接到二极管[D2]的阴极，其(-)端子接地；二极管[D3]，其阴极连接到上述输入端子[IN]，其阳极接地；电阻器[R2]，其一侧连接到上述二极管[D2]的阴极，其另一侧连接到齐纳二极管[D4]的阴极；和齐纳二极管[D4]，其阳极接地，从而在三端双向可控硅开关[TRC1]处于导通状态时，该电源电路使用一些量的负载电流作为该电源的充电电流。
全文摘要
公开了一种用于墙壁安装式电子开关的电源电路。所公开的发明是关于一种用于驱动墙壁安装式电子开关内部的电路的电源电路，其能够提供这些开关电路所需的足够的电流。近来，墙壁安装式电子开关的功能正在多样化，从灯开关到安全、观看、遥控、室温控制等，并且开关电流内部所需的电流量提高到几十mA。这需要一种能够提供高电流的有竞争力的电源电路。此外，由于墙壁安装式开关的空间窄，所以也需要节省空间的特性。所发明的用于电子开关的电源电路节省空间，提供高电流，增强在价格和质量方面的竞争力，因此对墙壁安装式电子开关的竞争力作出了相当大的贡献。
文档编号H02M7/12GK101449453SQ200780018027
公开日2009年6月3日 申请日期2007年5月2日 优先权日2006年5月19日
发明者金镇国 申请人:河家电子(株)