专利名称：一种采用低压微电流控制高压大负载的开关控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种用低压微电流控制高压大负载的电子控制开关装置。
目前，高压大负载的控制特别是开、关控制大多采用耐高压和大电流控制器件。如各种高压动力供电系统一般都采用耐高压和大电流控制开关，如各种型号的闸刀和空气开关等。且这种控制开关一般都串接在动力线路中，与之相联的都需动力线。由于动力线价格较高既增加了成本，又存在控制过程中开关易产生火花等不安全因素，特别是在有易燃易爆气体存在的场合和空气湿度大的场合，不安全因素更为严重。特别是这类控制开关接触电阻大，发热严重，容易烧焦或烧毁接头。而在民用照明供电系统中，目前家用电气的控制开关一般都采用拉线开关，板式按键开关等，这类开关的使用需串接在供电动力线路中，经过开关的控制线需配备动力线，这既增加了成本，又存在功能单一的问题。目前一般一个开关只能控制一个负载，且这类开关没有自照明提示供能，在黑夜不易寻找，而且安装麻烦，板式按键开关虽然安装后能与安装面平齐，但由于其太厚，需在墙上开安装孔，十分麻烦，拉线开关也需打安装孔，且装好后突出安装面，影响美观。这二类开关都还存在着开关过程易产生火花的问题，在有可燃易爆气体的场合容易引起事故(如在有煤气的厨房中使用)。也没有自照明提示功能，在黑夜中寻找不便，且都为强电控制。
本实用新型的目的是提供一种采用低压微电流控制高压大负载的开关控制器，它的控制开关无火花产生，具有自照明提示功能，其控制线为微电流扁线，且可实现多路控制，控制回路是微电流低电压，安全性能高，成本低廉。
本实用新型的目的是通过如下技术解决方案实现的本实用新型的技术解决方案包括一个控制盒和一个控制开关板，控制盒由输入信号转换器和控制器等组成，采用桥式整流电路供电，其特征是在该控制开关板上设有若干个薄膜按键，在每个按键的正上方面板内设有一发光二极管自照明提示回路，该自照明提示回路由控制盒中的控制器的输出控制信号供电；且在该控制开关板上还设有一个基极偏阻为光敏电阻、集电极串接有发光二极管的三极管射极偏置电路，构成开关板位置指示电路，该电路中的发光二极管位于控制开关板的面板内起指示开关位置作用；该控制开关板上薄膜按键的输出信号输至控制盒中的输入信号转换器中，该输入信号转换器为一施密特触发器集成电路，其输出信号输至控制器中的信号输入端；该控制器由双D触发器集成电路构成，其输出控制信号驱动一射极偏置三极管电路；该射极偏置三极管电路其集电极驱动一继电器线圈；该继电器线圈的触点串接在高压大负载供电回路中。
本实用新型的优点是采用低电压微电流控制高压大负载，控制开关为薄膜按键开关，无火花产生，安全性能高，且可制成薄型壁挂式开关板，安装方便，控制线路采用微电流扁导线连接，降低了安装成本，还可实现多路控制，控制回路低电压微电流，安全性好，成本低廉，可用作家用电器控制开关，工业自动化控制系统中的中间控制，替代电压、电流中间转换器，还可用于各种有易燃易爆气体和高湿度环境中。
下面结合本实用新型的一个实施例及其附图，对本实用新型的技术解决方案作详细说明
图1给出的是本实用新型的电原理图；图2给出的是本实用新型的开关板示意图。
在图1中，取动力线路电压经变压器BT降压后，由桥式整流电路整流，电容C0滤波后，输出电压VO向系统供电。输入信号转换器由集成电路IC1构成，该集成电路IC1为一施密特触发器(如CD40106)；控制器由集成电路IC2、IC3组成，该二集成电路IC2及IC3为二个双D触发器(如CD4013)。在输入信号转换器IC1的各信号输入端(图中给出的IC1是采用CD40106，系四施密特触发器集成电路)分别接入旁路电容C1、C2、C3、C4后，再分别串接电阻R1、R2、R3、R4，R5、R6、R7、R8后接入供电电压VO，其相应信号输出端分别接入控制器中二集成电路IC2、IC3二双D触发器的相应控制信号输入端(CP端)。其中IC2的相应信号输出端Q1及Q2端各分别串接电阻R9及R10后，分别接入三极管BG1、BG2的基极，BG1、BG2的射极入地，其相应集电极分别串接并有二极管D1及D2的继电器线圈J1及J2后入电源VO；其Q端与D端相接(即其12脚与9脚相接，2脚与5脚相接)，R、S端入地(即10、8、4、6脚入地)。同样，IC3的相应信号输出端Q1、Q2端也各串接电阻R11、R12后分别接入三极管BG3、BG4的基极，BG3、BG4的射极入地，其相应的集电极分别串接并有二极管D3及D4的继电器线圈J3及J4后入电流VO；其Q端与D端相接(即其12脚与9脚相接，2脚与5脚相接)，R、S端入地(即10、8、6、4脚入地)。继电器线圈J1～J4的相应触点JK1～JK4分别串接需要控制的负载L1～L4回路中。上述电路均封装于控制盒内。在控制开关板上设有薄膜按键TA1～TA4，各按键上方均设有发光二极管自照明电路。其中TA1的自照明电路由电阻R13和发光二极管D5串联电路构成，由IC2的输出信号Q1供电；TA2自照明电路由电阻R14和发光二极管D6串联电路构成，由IC2的输出信号Q2供电；TA3的自照明电路由电阻R15、发光二极管D7串联电路构成，由IC3的输出信号Q1供电；TA4的自照明电路由R16、发光二极管D8串联电路构成。各薄膜按键TA1～TA4的一端入地，另一端分别接入R1、R2，R3、R4，R5、R6，R7、R8的接点间。且在该开关板上设有开关板位置指示电路，该电路由基极偏阻为光敏电阻R19的三极管射极偏置放大电路组成，其中三极管BG5射极入地，集电极串接电阻R18和发光二极管D9后入电源VO，在电源VO和BG5的基极间接有集电极偏阻R17。各按键 TA1～TA4的自照明发光二极管D5～D8及开关板位置指示二极管D9均设置在开关板的内部(见图2)。其中开关板上的电路与控制盒中的电路连接线均采用微电流扁导线。
在图2中，1是开关板，在该开关板上设有四个薄膜按键开关2、4、6、8，也即图1中的TA1～TA4；3、5、7、9是相应于按键2、4、6、8的自照明电路中的发光二极管，即图1中的D5～D8，它们装于开关板的内部，通过开关板向外透光，指示按键位置；10是开关板位置指示电路中的发光二极管即图1中的D9，它也装在开关板内部通过开关板向外透光，指示开关板位置；11是开关板中各按键自照明电路及开关板位置指示电路与控制盒连接线的接线插座，12是连接线，采用微电流扁导线与控制盒中的接线插座连接。
本实用新型的工作过程如图1所示，当按键TA1～TA4开启时，由于IC1的各施密特触发器的输入端经相应电阻降压后的输入信号为高电平，故相应输出为低电平，无触发信号输出，则相应IC2、IC3各CP端无触发脉冲，因此IC2、IC3的各D触发器不翻转，故相应输出维持原工作状态。即若原来D触发器输出为高电平，则其相应继电器线圈得电，其相应触点吸合，则相应负载得电，反之则失电。当按动任一按键一次，如按动按键TA1一次则TA1闭合后，其相应于IC1中的施密特触发器(1脚)的输入由高电位转为低电位，则它将输出一个高电平脉冲，该脉冲将输至IC2的D1触发器的CP1端，CP1得高电平脉冲信号将控制触发器D1翻转，其输出Q1将翻转，如Q1原输出为低电平则将翻转为高电平，此时BG1导通，J1得电，其触点JK1吸合，其相应负载L1得电，同时，发光二极管D5点亮，指示TA1位置，并提示TA1控制负载得电；如Q1原来输出为高电平，则将翻转为低电平，此时，BG1截止，J1失电，JK1断开，其相应负载失电，同时D5熄灭，指示TA1开关控制负载失电。如再按动TA1一次，则相反重复上述过程。同样，其它按键的控制工作过程与之完全一致。由于各路按键控制的负载是独立控制的，也即各按键单独控制一路负载，互不影响，故使用其中一路也可以，几路也可以，同时使用四路也可以。并且增加输入信号转换器IC1的个数和控制器IC2、IC3的个数，控制功能可成倍扩充。通过上述工作过程分析，我们可以得知，在控制开关板上的按键每按动一次，则其相应的负载就通断(或断通)一次，在负载得电的时候，开关板上的发光二极管点亮指示按键位置，并提示该按键控制下的负载得电，在负载失电时其相应控制按键的发光二极管熄灭，提示该按键控制下的负载失电。当在白天时，开关板上的开关板位置指示电路中的光敏电阻R19阻值很小，此时BG5的基极电压小于其导通电压，BG5截止，发光二极管D9不亮，即白天开关板位置不需照明，当夜晚时，如没有照明光线，则光线很暗，光敏电阻R19阻值升高BG5的基极电压上升而处导通状态，则D9发光指示开关板位置。这一开关板位置指示电路对家庭照明或其他需要照明场合在黑暗中需要开灯照明时，为用户开灯提供了方便，可使用户很容易找到开关板。且本实用新型的开关控制器电路完全和大电流负载分开，采用微电流控制，控制线可采用微点流扁线，降低了成本，安全性好。
权利要求1.一种采用低压微电流控制高压大负载的开关控制器，包括一个控制盒和一个控制开关板，控制盒由输入信号转换器和控制器等组成，采用桥式整流电路供电，其特征是在该控制开关板上设有若干个薄膜按键，在每个按键的正上方面板内设有一发光二极管自照明提示回路，该自照明提示回路由控制盒中的控制器输出控制信号供电，且在该控制开关板上还设有一个基极偏阻为光敏电阻、集电极串接有发光二极管的三极管射极偏置电路，构成开关板位置指示电路，该电路中的发光二极管位于控制开关板的面板内，起指示开关位置作用；该控制开关板上薄膜按键的输出信号输至控制盒中的输入信号转换器中，该输入信号转换器为一施密特触发器集成电路，其输出信号输至控制器中的信号输入端；该控制器由双D触发器集成电路构成，其输出控制信号驱动一射极偏置三极管电路；该射极偏置三极管电路其集电极驱动一继电器线圈；该继电器线圈的触点串接在高压大负载供电回路中。
2.根据权利要求1所述之开关控制器，其特征在于所述之控制开关板上的薄膜按键为4个。
3.根据权利要求1所述之开关控制器，其特征在于所述之控制开关板上的开关板位置指示电路中该电路由基极偏阻为光敏电阻R19的三极管射极偏置放大电路组成，其中三极管BG5射极入地，集电极串接电阻R18和发光二极管D9后入电源VO，在电源VC和BG5的基极间接有集电极偏阻R17。
专利摘要一种采用低压微电流控制高压大负载的开关控制器，包括控制盒和控制开关板二部分，其特点是，开关板上的按键输出控制信号经控制盒中的输入信号转换器转换后控制控制器，使控制器中的双D触发器翻转，用其输出信号控制继电器线圈的得失电以控制串入负载中的触点的通断来实现对负载开关控制的目的，其优点是采用薄膜按键开关，无开关火花产生，控制器微电流工作，安全性强。可实现多路控制。可用于各种开关控制场合。
文档编号H03K17/56GK2192986SQ94226649
公开日1995年3月22日 申请日期1994年1月25日 优先权日1994年1月25日
发明者阮建民 申请人:阮建民