专利名称：智能节电开关电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由数字集成电路组成的，集声、光、延时节电自控，触摸手控与过电流保护一体化的智能节电开关电路。
目前的现有技术中，声光控节电开关电路多半只有声光延时自控功能，也有少数电路增加了触摸接通延时自停，即“三控功能”，例如四川工业学院永丰应用技术研究所制作的“三控开关”。这些开关电路由声、光及延时触摸电路组成。通常通电后，电路处于等待状态，遇有声音信号或触摸信号时，电灯开亮，经30秒延时后，电灯自动熄灭。当外界光线较强时，电路转入休眠状态，电路因受光控信号的制约，声控信号则不再起声控作用。触摸信号不受光控信号的制约，只能将电灯开亮，但经30秒延时后，电灯又自控熄灭。即电灯开亮后，由延时自控转为非延时手控工作状态，该电路则无法实现，而且，该电路常因负载过大而烧坏。由于存在这样的缺点，该电路在实际产品中迟迟不能被广泛应用。
本发明的任务是提供一种结构简单，成本低兼，性能可靠的智能节电开关电路，即可保持延时节电自控工作状态，又可通过触摸信号转换为非延时手控工作状态，还可以实现当负载过大时，能自动断电。
本发明的智能节电开关电路只有两块集成电路构成的声、光延时，触摸控制电路和一只由可控硅DK构成的开关电路及由一只三极管TV构成的过电流保护电路组成。电阻R2R3和电容C2与集成电路IC1内部的一个与非门相连，构成本电路的音频信号放大器。电阻R4和电容C3与集成电路IC1内部的另一个与非门相连，构成单稳态延时电路。电阻R5和光敏电阻RG与集成电路IC1内部的又一个与非门相连，构成了本电路的光控电路。电阻R6R7R8和电容C6与集成电路IC2构成了触摸控制电路。电阻R9R10和电容C7与三极管VT构成了过电流保护电路。以上各部分相互联系，相互配合，即保持了声光控，延时节电开关电路的技术特征，又实现了通过触摸控制使延时自控工作状态转换为非延时手控工作状态的功能，同时又具有过电流保护的功能。
由于采用了集成电路IC2组成的双稳态开关电路，可以将电灯的延时自控工作状态锁定到手控工作状态，扩展了使用范围。
由于采用了三极管VT构成的过流保护电路，不会烧坏电路中的原件，延长了本电路的使用寿命。
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明智能节电开关电路的线路2是图1所示电路中过流继电器的结构示意1所描绘的智能节电开关包括由二极D2D3D4D5和可控硅DK、电阻R13、负载HL组成的交流开关电路。
该电路还包括一个用555时钟电路组成的双稳态电路，其输入端与感应板GB相连，输出端与可控硅DK的控制极相连。
该电路还包括一个四2输入与非门电路，分别与音频传感电路，延时控制电路，光控传感电路相连接。
本电路还有一个三极管VT，基极通过电阻R10与电容C7及干簧管相连；集电极与可控硅DK的控制极相连，构成了过流保护电路。
在本发明的最佳实施方案中过电流继电器采用一只长18毫米，直径2毫米的干簧管，在外面绕一层线圈与负载串连，体积小，灵敏度高。
该电路是这样工作的AN两端接在交流220伏的电源上，经负载HL和二极管D2D3D4D5整流后，在(a)与地之间建立了一种脉动的直流电压。
该电压经限流电阻R12及隔离二极管D1之后，由稳压二极管W将该电压稳定在4V左右，又通过电容C5滤波，便在(b)与地之间形成了一个4V的稳定直流电压。
脉动直流电压也加在了电阻R13及可控硅DK的两端。当可控硅DK处于导通状态时，电流经负载HL通过可控硅DK构成回路，电灯开亮。这时，电阻R13由于串接在负载HL的回路中，便产生了一个电压降使(a)点的电压在可控硅导通时，仍能保持8伏左右，作为开关电路的工作电源。当可控硅关断时，尽管负载中仍有10～20mA的电流流过，但远远小于电灯HL发光的要求，此时电灯HL只起导体作用而不发光。由此，电灯HL的开亮与熄灭取决于可控硅DK是导通还是关断。图1所示，当可控硅DK的控制极处于低电平时，可控硅DK关断。当控制极处于高电平时，可控硅DK导通。
三极管VT的集电极与可控硅DK的控制极相连，三极管VT的发射极接地。其基极经电阻R10与电容C7、干簧管GJ、发光管LED2、电阻R9相连。由于过流继电器的线圈串接于负载回路的电源线上。正常情况下，负载中流过的电流小于干簧管的吸合值，干簧管GJ处于释放状态，三极管VT没有正编值而载止，此时，对可控硅DK的工作状态没有任何作用。当负载中流过的电流大于等于干簧管的吸合值时，干簧管GJ吸合，使三极管正向编值而导通，将可控硅DK的控制极通过三极管VT的集电极与发射极接地，迫使可控硅DK由导通变为关断，负载回路中的电流消失。过电流消失后，干簧管释放，但由于在吸合的瞬间也给电容C7充了电，所以释放后，电容的电压仍能使三极管VT维持导通一段时间，防止负载处于间歇工作状态。
声控、光控延时三个功能是由一块四2输入与非门电路完成的。其中，F1为音频放大，F2为延时，F3为光控，F4为整形功率输出。显然，11脚输出高电平时，可控硅DK导通，输出低电平时，可控硅DK关断。现假设11脚为低电平，可控硅DK处于关断状态。9脚受光敏电阻RG的制约，光线较强时，RG阻值减小，使9脚处于低电平，此时8脚无论是高电平还是低电平，都不能使10、12、13脚的电平发生变化，这就是以上所述的当光线达到一定的强度时，电路处于休眠状态的缘故。当光线较暗时，光敏电阻RG阻值增大，9脚变为高电平，这就具备了开门的一个条件。此时，8脚如果由低电平变为高电平时，则10、12、13脚就由高电平变为低电平，11脚由低电平变为高电平，可控硅DK导通。8脚的电平变化受F1及F2两个门电路的控制。F2与电容C3电阻R4组成了延时门控电路。平时，5脚为高电平，6脚为低电平，4脚为高电平。F1与R2R3和电容C2组成了音频线性放大器，微型话筒SH与电阻R1串联后接于直流电源的两端，当话筒SH受外界声音信号的振动时，在电阻R1两端产生一个相应的音频电信号。由C1耦合至放大器进行放大，3脚便输出与音频频率相同的高电平脉冲串。此时，F2具备了开门条件，4脚由高电平转为低电平，由于电容C3的作用，8脚则由低电平变为高电平，则10脚变为低电平，11脚则输出高电平，可控硅DK导通。前面的音频信号消失后，6脚由高电平变为低电平。由于5脚被10脚嵌制在低电平上，因此，4脚仍为低电平。随着电容C3经过电阻R4的逐渐下降直至变成低电平，10脚也随之由低电平变为高电平，5脚变为高电平，为下一次音频信号的到来又做好了准备。
触摸控制电路由555时基电路IC2和电阻R6、R7、R8电容C6组成。输入端经电阻R8与触摸金属板GB相连，输出端与可控硅DK的控制极相连。平时，输出低电平，对可控硅的控制极不起作用。在声控作用下，电灯每亮一次，所持续的时间约30秒，而后关断，当不需要关断的时候，用手指触摸一下金属板，人体的感应信号促使双稳态电路翻转，转出端由低电平转为高电平，可控硅DK的导通状态被锁定，不再受延时电路的控制。只到再一次触摸金属板时，双稳态电路再次翻转、输出由高电平变为低电平，此时，锁定解除，电灯又处在声，光延时控制的自动状态。
权利要求
1.由一块四2输入与非门集成电路组成的本电路的声、光延时控制电路。
2.由一块555时基集成电路组成的本电路的触摸控制电路。
3.由一只三极管及干簧继电器组成的本电路的过电流保护电路。
4.按照权利要求1所述的声、光、延时控制电路，其中任意一个与非门做音频线性放大器，任意一个与非门作延时电路，任意一个与非门作光控电路，任意一个与非门作整形功率输出。
5.按照权力要求4所述的任意一个与非门做音频放大器时，其2个输入端相连后，再接入电阻R2R3和电容C1。电阻R2另一端接地，R3的另一端接输出端。电容C1与微型话筒及分压电阻R1相连。
6.按照权利要求2所述的触摸控制电路，其输入端与触摸板GB相连；输出端与可控硅DK的控制极相连，中间可串入二极管，电阻或发光二极管LCD3。
7.按照权利要求3所述的过电流保护电路中所用的继电器，是在一只干簧管的外面绕有一定匝数的线圈制成，并串接在负载回路中。
全文摘要
本发明是由一只四2输入与非门集成电路的四个与非门组成了本电路的声、光、延时控制部分。另有一只555时基电路组成了触摸控制电路，可以通过用手指触摸感应板后，使延时自控工作状态转换为非延时手控工作状态。由三极管VT和干簧管组成了过流继电器，当回路中的电流超过规定值时，电路能自动断电。
文档编号H03K17/94GK1138247SQ95110488
公开日1996年12月18日 申请日期1995年6月15日 优先权日1995年6月15日
发明者申保久 申请人:申保久