一种无耗能电子开关的制作方法

本实用新型涉及电器设备的控制开关技术领域，尤其是一种无耗能电子开关。

背景技术：

当前，随着科技的发展，从传统的拉线开关、拇指开关和翘板开关到MAPLE按触摸开关，各种类型的开关器件在家用电器中得到广泛的应用，尤其是现有的低耗能电子开关满足了消费者对高品质生活的需求。然而，现有的低耗能电子开关存在以下问题：(1)在用电设备不使用时，现有的低耗能电子开关不能完全断开电源，而是使得用电设备处于待机状态，这不仅不利于降低用电设备的损耗以增加其使用寿命，而且还存在安全隐患；(2)通用性差，不能广泛适用于白炽灯、荧光屏、日光灯等各类光源；(3)成本高、使用寿命短，现有的电子开关的工作电源的工作电压一般是通过电阻分压取得，抗干扰性能差，不利于电子开关进行频繁地开启与断开作业，从而使用周期短。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决现有的低耗能开关存在成本高、通用性差、使用寿命短，并且低耗能开关在关闭状态下使用电设备处于待机状态而消耗电能且存在安全隐患的问题，为此提供一种无耗能电子开关。

本实用新型的具体方案是：一种无耗能电子开关，具有电源插头及与其相连接并为负载供电的供电电路，其特征是：在供电电路上装有双向晶闸管和开关电源，并且还设有太阳能电池板、储能装置、单片机和按键开关以及门极触发电路；所述太阳能电池板连接储能装置，并由储能装置为单片机提供工作电源；所述按键开关连接单片机，单片机驱动连接门极触发电路，并由门极触发电路向双向晶闸管提供门极触发信号，以控制双向晶闸管的导通或截止；所述开关电源的输入端接入在双向晶闸管到负载之间的供电电路上，开关电源的输出端连接储能装置。

本实用新型中所述门极触发电路具有三极管和光电耦合器，三极管的基极连接所述单片机的控制信号输出端，三极管的发射极连接储能装置的正极端，三极管的集电极连接光电耦合器的输入端的发光二极管的正向端，发光二极管的负向端接地；在光电耦合器输出端的光敏三极管的发射极与集电极端均串联有限流电阻，并依次并联在双向晶闸管的两端，光敏三极管的发射极端连接双向晶闸管的门极。

本实用新型在太阳能电池板的正极端和开关电源输出侧的正极端到储能装置的正极端之间均装有单向二极管；开关电源输出侧的正极端对地之间依次串联有限流电阻和发光二极管，开关电源输出侧的负极端接地。

本实用新型中所述双向晶闸管的两端并联有RC电路。

本实用新型的工作原理如下：在双向晶闸管未导通时，由太阳能电池板向储能装置充电，以提供单片机的工作电源，通过按键开关向单片机输入低电平信号，单片机输出低电平信号，并驱动门极触发电路向双向晶闸管提供门极触发信号，以控制双向晶闸管的导通；在双向晶闸管导通后，电源插头处取得的220V交流电接入供电电路，再由开关电源向单片机提供稳定的工作电压，以维持双向晶闸管的导通状态，使得供电电路正常地向负载供电；当需要双向晶闸管截止时，再次按压按键开关，以向单片机输入高电平信号，单片机相应的输出高电平信号，此时门极触发电路中的三极管截止，不能再向双向晶闸管输出门极触发信号，双向晶闸管截止，从而切断供电电路，不再向负载提供工作电源。

本实用新型结构简单、设计巧妙，不仅成本低廉、抗干扰性强，具有较长的使用寿命，而且通用性强，适用于白炽灯、荧光屏、日光灯、电冰箱、洗衣机等各种家用电器，并且在用电设备不使用时，使得用电设备完全与电源处于断开状态，消除了安全隐患，延长了用电设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的控制结构框图；

图2是本实用新型的电气原理图。

图中：1—电源插头，2—供电电路，3—负载，4—双向晶闸管，5—开关电源，6—太阳能电池板，7—储能装置，8—单片机，9—按键开关，10—门极触发电路，11—RC电路。

具体实施方式

参见图1-2，一种无耗能电子开关，具有电源插头1及与其相连接并为负载3供电的供电电路2，在供电电路2上装有双向晶闸管4和开关电源5，并且还设有太阳能电池板6、储能装置7、单片机8和按键开关9以及门极触发电路10；所述太阳能电池板6连接储能装置7，并由储能装置7为单片机8提供工作电源；所述按键开关9连接单片机8，单片机8驱动连接门极触发电路10，并由门极触发电路10向双向晶闸管4提供门极触发信号，以控制双向晶闸管4的导通或截止；所述开关电源5的输入端接入在双向晶闸管4到负载3之间的供电电路2上，开关电源5的输出端连接储能装置7。

参见图2，本实施例中双向晶闸管4用Q2表示，开关电源5为AC/DC开关电源，用以将220V交流电转换为5V直流电，并且开关电源5直流输出侧的负极端接地；储能装置7选用电容C1，10V/4700μF；单片机8选用芯片PIC12F675，按键开关9用key1表示，按键开关9并联在二极管D2的两端，二极管D2的正向端连接单片机8的3号引脚，二极管D2的负向端接地。

参见图2，本实施例中所述门极触发电路10具有三极管Q1和光电耦合器CP1，光电耦合器CP1的型号为MOC3041，三极管Q1的基极连接所述单片机8的控制信号输出端（5号引脚），三极管Q1的发射极连接储能装置7的正极端，三极管Q1的集电极连接光电耦合器CP1的输入端的发光二极管的正向端，发光二极管的负向端接地；在光电耦合器CP1输出端的光敏三极管的发射极与集电极端分别串联有限流电阻R4、R5，并依次并联在双向晶闸管4的两端，光敏三极管的发射极端连接双向晶闸管4的门极。

本实施例中在太阳能电池板6的正极端和开关电源5输出侧的正极端到储能装置7的正极端之间依次装有单向二极管D1和D3；开关电源5输出侧的正极端对地之间依次串联有限流电阻R7和发光二极管D4，开关电源5输出侧的负极端接地，当开关电源5起动时，发光二极管D4导通并作出发光指示。

本实施例中所述双向晶闸管4的两端并联有RC电路11，用以消除供电电源中的尖峰波。

参见图2，本实用新型的工作原理如下：在双向晶闸管Q2未导通时，由太阳能电池板6向储能装置7充电，以提供单片机8的工作电源；当需要供电电路2导通，并向负载3供电时，通过首次按压按键开关9，按键开关9闭合并向单片机8的3号引脚输入0V的低电平信号，单片机8的5号引脚输出低电平信号，并驱动门极触发电路10中的三极管Q1和光电耦合器CP1依次导通，并向双向晶闸管Q2提供门极触发信号，从而控制双向晶闸管Q2导通，其中光电耦合器CP1在电路中起到光电隔离的作用，以提高门极触发电路10的抗干扰性；在双向晶闸管Q2导通后，电源插头1处取得的220V交流电接入供电电路2，再由开关电源5向单片机8提供稳定的工作电压，以维持双向晶闸管Q2的导通状态，使得供电电路2正常地向负载供电；当需要双向晶闸管截止时，再次按压按键开关9，以向单片机8的3号引脚输入高电平信号，单片机8的5号引脚相应的输出高电平信号，此时门极触发电路10中的三极管Q1截止，光电耦合器CP1不能导通，从而门极触发电路10不能再向双向晶闸管Q2输出门极触发信号，双向晶闸管Q2截止，进而切断供电电路2，不再向负载3提供工作电源。