专利名称：一种基于数字逻辑电路的节能开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器开关领域，尤其涉及一种基于数字逻辑电路的具有节能功能的开关。
背景技术：
现有的开关功能简单，一旦闭合后，无论电路中是否有电，都会使电路导通。但现实生活中，例如大学的宿舍，宿管处有开关Al，学生寝室中有开关A0。当开关Al与AO同时闭合后，宿舍内的电灯会亮起。宿管在晚上23点时断开开关Al，而学生寝室中的开关AO往往没有断开，依旧保持着闭合状态。到了第二天早上6点，宿管会重新闭合上开关Al，宿舍内的灯会点亮，而此时是不需要用电器(灯)工作的，就造成能源的浪费，同时也影响了休息质量。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于数字逻辑电路的节能开关，该开关电路通过逻辑电路控制双向可控硅SCR的控制极的电压，间接控制用电器所在电路的通断，实现节能的目的。本实用新型的技术方案是包括开关控制部分、数字逻辑部分和用电器控制部分，所述开关控制部分由直流电源VCC并行连接开关AO和开关Al，所述开关AO和开关Al上分别通过电路与所述逻辑控制部分的输入连接；所述逻辑控制部分由三个JK触发器和逻辑门电路组成，其输出端Y与所述用电器控制部分连接；所述用电器控制部分是由双向可控硅与用电器串联，所述双向可控硅的控制极与所述输出端Y连接。进一步，所述控制端Y的输出逻辑是
Y = ^ql^QAJAO I ^qlqpAiAO + q2^QAJA0 I q2^]q0AiA0其中q0、ql、q2表示JK触发器的当前状态；Q0、Ql、Ql表示JK触发器的下一状态；开关Al闭合为1，断开为0 ;记开关AO闭合为1，断开为O。本实用新型的有益效果是I、将以往直接连接在用电器电路中的开关设置到低压直流的数字逻辑电路中，使开关不直接与220V交流电连接，对使用者更加安全。2、通过逻辑控制电路实现了对用电器的逻辑控制，实现了必须人为的改变当前开关AO的状态，才能将灯点亮，达到了节能的作用。
图I是本实用新型电路结构示意图；图中R1-R5电阻；C电容；G1非门；G2非门；G3非门；G4非门；A1开关；A0开关；FF2—FFO JK触发器；AC-DC交直流变换器；VCC直流电压源；SCR双向可控硅；[0013]图2是本实用新型电路在多个宿舍(以2个宿舍为例)使用情况下的结构示意图；图中R1-R7电阻；C电容；G1非门；G2非门；G3非门；G4非门；G5非门；G6非门；A2开关；A1开关；A0开关；FF5—FFO JK触发器；AC_DC交直流变换器；VCC直流电压源；SCR双向可控硅。
具体实施方式
如图I所述，本实用新型的电路由开关控制部分I，数字逻辑部分II，用电器控制部分III构成。开关控制部分I的结构为直流电源VCC通过电阻R2并联开关Al和开关AO ;开关Al安装在宿管处，开关AO安装在宿舍中；开关Al与电阻R3串联，开关AO与电阻R4串联；电阻R3、R4另一端接地；开关Al的常闭触点接非门G3的输入端；开关AO的常闭触点接非门G4的输入端。·数字逻辑部分II的结构为电阻R1，非门G1、G2及电容C组成多谐振荡器结构，为JK触发器FF2、JK触发器FF1、JK触发器FFO提供时序脉冲信号；非门G3的输入端分别接与门D3、与门D4、与门D6、与门D8、与门D9、与门D11、与门D12、与门D14、与门D15、与门D16和D17的输入端；非门G3的输出端分别接与门D1、与门D2、与门D5、与门D7、与门D10、与门D13的输入端；非门G4的输入端分别接与门Dl、与门D4、与门D7、与门D8、与门D10、与门D12、与门D14、与门D16的输入端；非门G4的输出端分别接与门D2、与门D5、与门D6、与门D9、与门D11、与门D13、与门D15和D17的输入端；与门Dl的输出端接触发器FFO的JO端；与门D2的输出端接触发器FFO的KO端；与门D3的输出端接触发器FFl的Jl端；与门D4、与门D5、与门D6、与门D7的输出端接或门D18的输入端；与门D8、与门D9的输出端接或门D19的输入端；与门D10、与门D11、与门D12、与门D13的输出端接或门D20的输入端；与门D14、与门D15、与门D16、与门D17的输出端接或门D21的输入端；或门D18的输出端接触发器FFl的Kl端；或门D19的输出端接触发器FF2的J2端；或门D20的输出端接触发器FF2的K2端；或门D21的输出端即为数字逻辑部分II的输出端Y ;直流电压VCC为所有的门元件提供电源。数字逻辑部分II的控制逻辑为以q2、ql、q0表示JK触发器FF2、JK触发器FF1、JK触发器FFO当前状态；以Q2、Q1、Q0表示JK触发器FF2、JK触发器FF1、JK触发器FFO下一状态；记开关Al闭合为1，断开为0 ;记开关AO闭合为1，断开为0，则逻辑电路的(I)激励方程组为
Yh 二 q2qlqQAJ.A0 + q2k|l c^QA.1 AO O = q^qlqpAlA.0 + q^qlqfQAJAO + q2qlq|OAlAO + q2qlc|0AlA0
n-^ijQAi
Kl = q^qlqQUAO + ^|l^DiAMjO + ^qlcjfOAl^O + (pql^QAMO (2)状态方程组为(3 )输出方程为用电器控制部分III的结构为数字逻辑部分II的输出端Y通过保护电阻R5连接到双向可控硅SCR的控制极。用电器与双向可控硅SCR串联后接到交流电源的两端；当双向可控娃SCR的控制极处于高电平时,双向可控娃SCR会导通,否则双向可控娃SCR处于断路状态。交流电源的两端安装有一个交直流变换器AC-DC，通过交直流变换器AC-DC的作用，将220V的交流电压变压整流为12V的直流电压VCC。本实用新型的工作过程是将本实用新型描述的电路接到交流电源上后，I.初始状态开关Al断开、开关AO断开或闭合。此时用电器不工作；2.在步骤I的基础上，保持开关Al断开，不论是否改变开关AO的状态，用电器都不工作；3.在步骤2的基础上，将开关Al闭合，若不改变开关AO的当前状态(可能闭合，可能断开)，用电器依旧不会工作；4.在步骤3的基础上改变开关AO当前状态(可能是断开变为闭合，可能是闭合变为断开)，才会使双向可控硅SCR导通，即用电器工作；5.在步骤4的基础上，保持开关Al闭合，此时改变开关AO的状态即可改变用电器的工作状态。6.在步骤3、4或5的状态下，若开关Al断开，则不论是否改变开关AO的状态，用电器都不工作。图2是本实用新型电路在多个宿舍(以2个宿舍为例)使用情况下的结构示意图；开关控制部分的结构为其中A2为安装在宿舍2中的开关；VCC2通过电阻R6接开关A2的常开触点；开关A2的常闭触点通过电阻R7接地；开关A2的常闭触点接非门G6的输入端；开关Al的常闭触点接非门G5的输入端。其数字逻辑部分和用电器控制部分与图I的实施例相同。本实施例的电路中双向可控硅SCR选用1A/400V的3CTS/A-D型；交直流变换器AC-DC选用AC220S(D)XXDC-XW JK触发器可选用74LS78 ;非门可选用74LS04 ;与门可选用74LS09 ;或门可选用74LS32 ;电阻Rl—R7可选用合成碳膜电阻；电容C可选用聚苯乙烯薄膜电容；开关Al、开关AO选用普通的船型开关。以上仅是提供一种可能型号的元器件，其他型号的元器件所组成的本电路也应在本实用新型的权利要求内。
权利要求1.一种基于数字逻辑电路的节能开关，包括开关控制部分、数字逻辑部分和用电器控制部分，其特征在于所述开关控制部分由直流电源VCC并行连接开关AO和开关Al，所述开关AO和开关Al上分別通过电路与所述逻辑控制部分的输入连接；所述逻辑控制部分由三个JK触发器和逻辑门电路组成，其输出端Y与所述用电器控制部分连接；所述用电器控制部分是由双向可控硅与用电器串联，所述双向可控硅的控制极与所述输出端Y连接。
2.如权利要求I所述的ー种基于数字逻辑电路的节能开关，其特征在于所述控制端Y的输出逻辑是
专利摘要本实用新型公开一种基于数字逻辑电路的节能开关，该节能开关包括开关控制部分、数字逻辑部分和用电器控制部分，所述开关控制部分由直流电源VCC并行连接开关A0和开关A1，所述开关A0和开关A1上分别通过电路与所述逻辑控制部分的输入连接；所述逻辑控制部分由三个JK触发器和逻辑门电路组成，其输出端Y与所述用电器控制部分连接；所述用电器控制部分是由双向可控硅与用电器串联，所述双向可控硅的控制极与所述输出端Y连接。该开关电路通过逻辑电路控制双向可控硅SCR的控制极的电压，间接控制用电器所在电路的通断，实现节能的目的。
文档编号H03K17/72GK202424664SQ20112049565
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者杜康, 沈育, 蒋伟 申请人:江苏大学