专利名称：一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手控遥控照明开关，更具体的说，涉及一种能适用于电子节 能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关。
背景技术：
现在卧室内照明开关一般都是使用墙壁开关，且大多装在进门处，当在床上想开 关灯时，必须下床去开关灯，很不方便，特别是天冷或在纹帐内下床更是不方便，随着遥控 技术的发展，人们有了用遥控开关灯的需求。墙壁照明开关一般都由单电源线(一般为火线)连接开关的一端，另一端接灯线， 经灯泡接电源零线，一般称为单线制，而遥控开关需要有直流电源供电，为此必须解决从一 条电源线上获取直流供电电源才能设计出一种直接替换普通墙壁开关的手控遥控开关。现 代技术经灯泡由单线取得直流电源已有多种电路，并已在白炽灯的电子开关中得到应用， 但却不能用于电子节能灯，因为电子节能灯内部是电子线路，测试表明通过电子节能灯取 电电流一般超过100微安甚至个别超过50微安时，电子节能灯在灭灯状态时其灯管会产生 辉光闪烁，这是单线制遥控开关尚未大量用于电子节能灯的原因，有的电子节能灯在产品 包装上明确写上不适用于电子遥控开关，说明其问题的存在与解决的难度，现在国家政策 号召大量使用电子节能灯，因此单线制手控遥控照明开关必须解决能适用于电子节能灯的 问题才有广泛使用价值。现在从市场上和网上能看到有单线制手控遥控开关，如网上介绍 有利用数字编码调制技术的手控与无线遥控开关，在市场上已见到采MCU制作的手控与无 线遥控照明开关，这些无线遥控开关产品的设计应用面较广，价格比较贵，至今未见大量推 广。本实用新型的设计指导思想就是设计出一种成本较低的单线制手控遥控照明开 关，使其能同时适用于原来常用的白炽灯和正在普及的电子节能灯，给广大用户带来方 便。
实用新型内容为了实现手控遥控开关直接替换通用的墙壁照明开关，并能适用于电子节能灯， 首先要解决的问题是通过电子节能灯获取几十微安级的直流电源，其次是解决在几十微安 级的直流电源条件下如何实现遥控功能的问题，再次是解决手控开关如何与遥控开关组合 而实现手控开关的问题。本实用新型对所要解决问题的技术方案分别是以通用的86型墙壁照明开关的外形结构为主体，在所述开关的外壳上增加一个 接收窗，并将单刀单掷开关换成单刀双掷开关，将红外或亚超声电路所用的各元器件装到 PCB上，其中单刀双掷开关在PCB上的3个焊点通过裸导线与单刀双掷开关的接线孔对应连 接，电路的PCB设计必须保证红外接收管或亚超声接收器能对准外壳的接收窗。对于所述通过电子节能灯获取几十微安级直流电源的问题，其技术方案是采用桥氏整流，电阻降压限流，电容滤波取得几十微安级直流供电电源，该电路的特点是不能使用 稳压管，因为稳压管会白白消耗电流，其电源电压由几兆欧姆的降压限流电阻和遥控电路 所用电流的等效电阻分压决定，本电路可以提供几十微安电流和4-5伏电压的直流电源。 本实用新型也可以采用其他能满足同样要求的取电供电电源。对于所述在几十微安级的直流电源条件下如何实现遥控功能的问题，首先需要先 确定采用何种遥控类型，现在红外遥控和亚超声遥控在技术上都很成熟，且方框原理基本 一样，成本也比无线遥控等类型为低，因此本实用新型确定同时采用这两种类型，以供室内 不同情况选用，红外遥控和亚超声遥控的方框原理包括接收器，谐振放大器，脉冲形成器， 双稳态触发器，电子开关和电源组成。对于在几十微安级电源条件下实现遥控功能的技术 方案是通过调整基极电阻将晶体管谐振放大器的集电极电流调到50微安左右，增加一级5 微安的微功耗比较器或运算放大器，用以补偿谐振放大器因低电流而降低的增益，谐振放 大器的输出端通过耦合电容接至微功耗比较器的输入端，其输出端通过耦合电容接至脉 冲形成电路的三极管基极，其双稳态触发器采用D触发器构成的电路，该电路在输出端为 低电平时其静态电流不大于1微安，亚超声接收器为陶瓷压电片不耗电，而常规红外接收 头则耗电约1毫安不能用，改用红外接收二极管或三极管，各级电路加上外围电阻耗电，总 耗电电流可控制在50-75微安，完全能够实现正常遥控功能。所述电路是在灭灯状态下的 控制，亮灯时其供电电源靠灯泡电流通过串联的微型变压器经整流稳压获得毫安级供电电 流，用以供电子开关在开状态下所需的维持电流。采用亚超声遥控电路时，谐振放大器的谐 振频率为18KHz，采用红外遥控时其谐振频率为38KHz，可通过改变谐振电容调整。对于解决手控开关与遥控开关组合而实现手控开关的问题，本实用新型的技术方 案是将原手控的单刀单掷开关改为单刀双掷开关，其单刀位接正电，掷1位和掷2位分别接 放电电阻对地，同时分别接触发电容，另一端则并接在一起，在并接端接两只二极管，其中 一只接正极，负极接至双稳态触发器的触发脚，另一只接负极，正极接地，用以给触发电容 放电，该电路在开关拨到任一掷位时都有一个正脉冲加至双稳态触发器的触发脚，该电路 只用于红外遥控电路，对于亚超声遥控电路则在开关上不接任何元件，实践发现手动开关 时，触点的撞击声含有亚超声频率，被亚超声接收器接收而控制开关，若在开关上加上触发 元件，则电触发和声触发因有时间差反而产生误动作。本实用新型的有益效果是能直接用手控遥控照明开关替换通用的墙壁照明开关， 且能适用于电子节能灯，并能在断电再来电时灯泡处于灭灯状态，在灭灯状态时耗电很小， 本实用新型可为社会提供成本较低便于普及且提高了照明开关档次的产品，给广大用户带 来生活上的便利。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的电原理图图2是手控遥控照明开关的正视图图3是手控遥控照明开关的内视图附图中IRD为红外接收管，YD为亚超声接收器，Ql三极管与外围元件组成谐振放 大器，Ul为微功耗比较器IC与外围元件组成比较器，Q2三极管与外围元件组成脉冲形成器，U2为双D触发器IC与外围元件组成双稳态触发器，Q3三极管为射报输出器与单向可控 硅SCR组成电子开关，BRGl为桥氏整流与降压限流电阻R8、滤波电容ClO组成微电流供电 电源，Tl为取电变压器，BRG2为桥氏整流与外围元件组成亮灯供电电源，K1-2为单刀双掷 开关与外围元件组成手控开关电路。附图中1是86型开关外壳，2是单刀双掷开关按钮，3是接收窗，4是线路板PCB，5 是单刀双掷开关与PCB的连接点，6是PCB与开关外壳的固定螺钉，7是电源线(火线)接 线柱，8是灯泡线接线柱。
具体实施方式
为叙述方便，利用红外和亚超声遥控方框原理基本相同的条件，图1电原理图是 将红外和亚超声遥控电路画在了一起，若取消亚超声接收器YD，则成为红外遥控电路，若取 消红外接收管IRD及1R、1C、1D序列符号的几支电阻、电容和二极管，则成为亚超声遥控电 路。图1中BGl桥氏整流，R8电阻降压限流，ClO电容滤波可取得50-75微安的直流供电 电源。调整谐振放大器的下偏电阻R2使三极管Ql的集电极电流在50微安左右，对于亚超 声遥控电路，选定电感Ll和电容Cl值使其谐振频率为18KHz，若改为红外遥控电路则减小 Cl值，将谐振频率调至38KHz，其输出端通过耦合电容C2接至微功耗比较器Ul的输入端， 微功耗比较器IC可选用NJU7141或其他型号，调整电阻R5，可以改变比较器的阀值，微功耗 比较器的输出端通过耦合电容C3接至脉冲形成电路的三极管Q2基极。双稳态触发器采用 双D触发器IC⑶4013，其中R、S脚接地，并由Q脚单端输出是为了断电再来电时，Q脚处于 低电平，保证灯泡处于灭灯状态。手控开关K1-2及其触发电路的设计也是为了断电再来电 时不论开关在何位置均保证灯泡处于灭灯状态，其中1R3、1R4为放电电阻，1C2UC3为触发 电容，1D2为触发二极管，1D3为触发电容的放电二极管。对于电路图中的常用电路，这里不 再作说明，在确定采用红外或亚超声电路后，按所述各自电原理图将各种元器件装到PCB 上，电路的PCB设计必须保证红外接收管或亚超声接收器能对准外壳的接收窗(3)的位置。 本实用新型若做成产品应在PCB上加装绝缘安全罩，只外露接线柱(7)和(8)。本实用新型 对所述亚超声手控遥控开关，采用亚超声气囊作为遥控器，亚超声具有反射性能，可用于对 看不到的开关进行遥控。对所述红外手控遥控开关，可使用任何家电如电视机、DVD、空调、 遥控电风扇等的遥控器，条件是本实用新型的位置不能与该遥控器的家电在同一方向。本 实施例的实验表明，能做到在断电再来电时灯泡处于灭灯状态，在灭灯状态时耗电不大于 20毫瓦，电源电压在165-250V范围内均能正常工作。以上所述为本实用新型的一种实用实施例，并不限制本实用新型，凡是符合本实 用新型的精神和原则的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围 之内。
权利要求一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关，能直接替换通用的墙壁照明开关，所述手控遥控墙壁照明开关以通用的86型墙壁照明开关的外形结构为主体，其特征是在所述开关的外壳上增加一个接收窗，并将其单刀单掷开关换成单刀双掷开关，将红外或亚超声遥控电路所用的各元器件装到PCB上，其中单刀双掷开关K1 2在PCB上的3个焊点(0、1、2)通过裸导线与单刀双掷开关的接线孔对应连接，电路的PCB设计必须保证红外接收管或亚超声接收器能对准外壳的接收窗；采用BRG1桥氏整流、R8电阻降压限流、C10电容滤波取得几十微安级的直流供电电源；在其供电电源条件下，采用电路原理基本相同的红外遥控和亚超声遥控电路，其不同点是在所述电路的谐振放大器之后增加一级微功耗比较器或运算放大器；在所述单刀双掷开关的掷1位和掷2位分别接触发元件至遥控电路的双稳态触发器的触发脚，实现手控开与关。
2.根据权利要求1所述的一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关，在 所述电路的谐振放大器之后增加一级微功耗比较器或运算放大器，其特征是对所述电路 的谐振放大器通过R2将晶体管谐振放大器Ql的集电极电流调到50微安数量级，其输出端 通过C2接至微功耗比较器Ul的输入端，微功耗比较器Ul为5微安级，可用NJU7141或其 他类似型号，其输出端通过C3接至脉冲形成电路Q2的基极。
3.根据权利要求1所述的一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关，在 采用红外遥控时，其特征是红外遥控电路中的红外接收管采用红外接收二极管或三极管， 同时谐振放大器的谐振频率通过改变Cl值调至38KHZ。
4.根据权利要求1所述的一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关，对 所述用单刀双掷开关实现手控开与关，其特征是单刀双掷开关的单刀位接正电，掷1位和 掷2位分别接电阻1R3、1R4，另一端接地，同时分别接电容1C2、1C3，电容另一端并接在一 起，在并接端接两只二极管，其中一只接1D2正极端，其负极端接至双稳态触发器U2的触发 脚CK，另一只接1D3的负极端，正极端接地，所述单刀双掷开关所接元件只用于红外遥控电 路，对于亚超声遥控电路，则在单刀双掷开关上不接上述元件，而是靠手动开与关时触点的 撞击声所含的亚超声频率，经亚超声接收器接收而控制开与关。
专利摘要一种能用于电子节能灯的单线制手控遥控墙壁照明开关，能直接替换通用的墙壁照明开关，并能同时适用于白炽灯和电子节能灯。所述手控遥控开关采用桥氏整流、电阻降压限流、电容滤波取得几十微安级的直流供电电源；采用典型的方框原理基本相同的红外遥控和亚超声遥控电路，并在该电路的谐振放大器之后增加一级微功耗比较器或运算放大器；其手控开关采用单刀双掷开关，并在开关的掷1位和掷2位分别接触发元件，实现手控开与关。所述手控遥控开关电路的元件统一安装在一块PCB上，然后通过开关板的三个接线孔与PCB相连，并用两只螺钉将PCB固定在开关板上，同时保证接收器对准接收窗。
文档编号H03K17/94GK201690668SQ20092013117
公开日2010年12月29日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者安立民 申请人:安立民