专利名称：触摸式调光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸式调光器，更具体地说为一种改进的具有过流、过载和短路保护功能的通过感应人体碰触并以一预定程序调节流经一双向可控硅的电流从而对一灯负载作双向无级调光的触摸式可控硅调光器。
背景技术：
目前市售有各种各样的触摸式可控硅调光器。其基本上通过感应人体对一电极的碰触转换成一尖脉冲以控制可控硅的输出电流或导通角，从而改变一与可控硅的负极连接的灯的亮度。例如CN2075841U、CN2169270Y就叙述了这样一些可控硅调光器。又例如CN1048850C、CN2138377Y则叙述了一些以一集成电路片感应人体对一电极的碰触而直接产生一触发脉冲信号以控制可控硅的输出电流或导通角以及继而电灯的亮度的调光器。这样的和其它的一些可控硅调光器的缺点在于其结构较复杂，所用电子器件较多和/或没有过流、过载和短路保护功能。市售的一些有短路和过流过载保护功能的调光器大多以一可更换的玻璃管熔丝作短路保护，而在过流过载保护方面则通常使用一不可恢复型的热熔丝。因此，该些调光器在电路发生意外且突发的过流、过载和短路的情况下就会受损而不能继续使用，而替换其中任何的器件往往要依法通过合资格的技术人员以致于所涉及的人力成本甚高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于至少部份地克服上述的先有技术的缺点。为此，本发明的技术方案为提供一种改进的具有过流、过载和短路保护功能的触摸式可控硅调光器，其包括一输入端与一交流电源耦合且输出端与一灯负载耦合的可控硅调相电路；一输入端与输出端分别与所述可控硅调相电路耦合的触摸信号处理及控制电路；以及一与所述触摸信号处理及控制电路连接的触摸端。所述可控硅调相电路包括在一载电线上依次串联的一熔丝、一可自复原的热敏保护器、一双向可控硅和一滤波电感；一跨接在所述熔丝和所述热敏保护器之间的载电线以及一中性线上的压敏电阻；一跨接在所述熔丝和所述热敏保护器之间的载电线以及所述滤波电感的输出端上的滤波电容；两跨接在所述双向可控硅的正极和控制极之间的串联电阻。
根据本发明的一实施例，所述热敏保护器为一可自复原自修复的熔丝，最好为聚合物正温度系数热敏电阻器。其串接在电路中，在电路发生意外短路或产生异常大电流时，其阻抗急速增大使电流限制到足够小，同时使所述可编程控制器控制所述双向可控硅使其处于关闭状态，起到过流保护作用。当过流故障排除后，其自动复原到低阻状态，只要通过再次碰触所述触摸端就可使所述触摸式可控硅调光器再次开启。这既避免了其它功率器件的损坏，也无需事后的维护更换，从而节省了高昂的人力维修成本。
根据本发明的实施例，所述触摸信号处理及控制电路包括一振荡器集成电路片和一可编程控制器以及相关的按所述振荡器集成电路片和可编程控制器各自的操作要求(取决于所选用的集成电路片的型号)分别相应地在各自的的每一脚上连接的外部电子元件。所述振荡器集成电路片可为一555振荡器集成电路片或者也可为一556或558振荡器集成电路片。常用型号有NE555/KA555、MC1455/MC1555、ECG955M、SN52555/SN72555和TLC555等等。在此实施例中，所述555振荡器集成电路片的第4脚、第3脚分别与所述可编程控制器的第3脚、第5脚连接。而所述触摸端则通过串联的一电容和一电阻与所述555振荡器集成电路片的第2脚和第6脚同时连接。
综上所述，本发明的电路结构简单，所用电子器件较少和设有可自恢复的过流、过载和短路保护等功能部件以致在发生意外故障时可同时保护电路和使用者的安全，并且从而在大多数情况下可免除意外故障导致的高昂的人力维护和修理成本。
以下通过参照附图并结合本发明的一示意性而不是限制性的较佳实施例的详细描述，本发明的进一步优点及特征就会变得显著。
图1所示为一根据本发明的一较佳实施例的触摸式可控硅调光器的结构框图。
图2所示为一根据本发明的一较佳实施例的触摸式可控硅调光器的电路图。
具体实施例方式
图1所示为一根据本发明的一较佳实施例的触摸式可控硅调光器，其包括一可控硅调相电路1，一触摸信号处理及控制电路2和一触摸端3。可控硅调相电路1，触摸信号处理及控制电路2，触摸端3。其中所述可控硅调相电路1的输入端L，N与一交流电源(图中未示)耦合，而其输出端LO，N则会与一灯负载(图中未示)耦合。所述触摸信号处理及控制电路2的输入端与输出端分别与所述可控硅调相电路1中的相应的电子元件耦合，如图所示，所述触摸信号处理及控制电路2与所述可控硅调相电路1为四路连接，其中两路与输入端L，N连接以获得所需的工作电压；一路与所述触摸信号处理及控制电路2的输出端LO连接以获得采样信号；而另一路则为所述触摸信号处理及控制电路2的输出端以控制所述可控硅调相电路1中的功率器件。此外，所述触摸信号处理及控制电路2进一步在一端与所述触摸端3连接以感应人体碰触并将其转换成触发信号以便通过其输出端相应地控制所述可控硅调相电路1中的功率器件，从而对所述灯负载作双向无级调光。
图2所示为一根据本发明的一较佳实施例的触摸式可控硅调光器的示范性电路图。其中，所述可控硅调相电路1包括在一载电线L上依次串联的一熔丝FUSE、一可自复原的热敏保护器JKPPTC、一双向可控硅Q1和一滤波电感L1；一跨接在所述熔FUSE和所述热敏保护器JKPPTC之间的载电线L以及一中性线N上的压敏电阻RV1；一跨接在所述熔丝FUSE和所述热敏保护器JKPPTC之间的载电线L以及所述滤波电感L1的输出端上的滤波电容C1；以及跨接在所述双向可控硅Q1的正极和控制极之间的两串联电阻R5，R6。
根据本发明的这一实施例，所述热敏保护器JKPPTC为一聚合物正温度系数热敏电阻器，其由高分子聚合物及导电材料等混合制成。在正常情况下，所述导电材料通过聚合物材料构成一三维导电通道，所以其阻值极小，例如几欧姆；当一异常大电流通过其时，其温度(因为I2R)迅速上升，以致于所述聚合物材料随即膨胀，使所述导电通道断开，因而导致阻抗增大及随之而温升并进一步使阻抗剧增，例如数千欧姆或以上，使通过的电流变小。这样电路如同断开，从而达到了保护电路和其它功率部件的目的。
根据本发明的这一实施例，所述触摸信号处理及控制电路2包括一振荡器集成电路片U1和一可编程控制器U2以及相关的分别与所述振荡器集成电路片U1和可编程控制器U2的各个脚相应地连接的外部电子元件。所述振荡器集成电路片U1可为一555振荡器集成电路片，或者也可为一556或558振荡器集成电路片。常用型号有NE555/KA555、MC1455/MC1555、ECG955M、SN52555/SN72555及TLC555等等。
在此实施例中，所述555振荡器集成电路片U1采用NE555，其第5脚、第7脚空置；第1脚、第8脚、第4脚、第3脚分别与所述可编程控制器U2的第8脚、第1脚、第3脚、第5脚连接；其第2脚和第6脚相连，并与所述触摸端3通过串联的一电容C6和一电阻R8连接；其中第6脚进一步通过一电容C5与第1脚相连；其第8脚进一步与第1脚及所述可编程控制器U2的第8脚通过一电容C4连接；而第8脚与第1脚还分别与一电解电容C3的正极和负极连接，该电解电容C3又分别与串联的一电阻R2和一发光二极管LED1以及串联的一电阻R3和一发光二极管LED2并联，其中发光二极管LED1、LED2是用于指示用途；除外，第8脚与第1脚之间还串联有一稳压二极管D1和一二极管D2，其中二极管D2的负极与稳压二极管D1的正极连接，第8脚与第1脚分别与稳压二极管D1的负极和二极管D2的正极连接；其中稳压二极管D1的负极进一步连接到所述可控硅调相电路1的所述热敏保护器JKPPTC和所述双向可控硅Q1的之间的载电线L上，而稳压二极管D1的正极在与一电阻R1和一电容C2依次串联后与所述可控硅调相电路1的中性线N连接。
如图所示，所述可编程控制器U2的第4脚和第6脚空置；第2脚则连接到所述可控硅调相电路1中的电阻R5与电阻R6的串联点上；第7脚则通过一电阻R7与所述可控硅调相电路1中的输出端LO连接以对其上的电压信号进行采样。
根据本实施例，其中的电阻R1，二极管D1、D2，电容C2、C3、C4构成的电路可为所述555振荡器集成电路片U1和可编程控制器U2提供工作电源。在发生意外短路或过流或过载时，所述热敏保护器JKPPTC的电阻急剧上升，给所述555振荡器集成电路片U1和可编程控制器U2供电的电容C3电压会降低而导致所述555振荡器集成电路片U1和可编程控制器U2停止工作。当意外排除后，所述热敏保护器JKPPTC在冷却后回复到其低阻抗的状态，电容C3即会重新充电，所述可编程控制器U2重新启动及控制Q1使其处于关闭状态。因此当使用者在使用时发现进行短时间的碰触后仍不能正常启动所述灯负载时，即代表输出端有可能处于短路或负载过大的状态，以致使用者有机会相应地作出检查和改正。
另外，所述可编程控制器U2的第3脚可根据其内的一适当编制的程序相应地输出一信号给所述555振荡器集成电路片U1的第4脚以控制其工作状态，即在输出为一高电平或一低电平信号时，所述555振荡器集成电路片U1会相应地开始或停止工作。另外，该适当编制的程序可设定成在每次通电后需要使用者在所述触摸端3进行短时间碰触后才开始工作。同样地，所述可编程控制器U2的第2脚可根据该适当编制的程序相应地输出一适当的触发信号给所述可控硅调相电路1中的双向可控硅Q1的控制极以控制其输出电流或导通角，从而改变一与所述双向可控硅Q1的负极连接的灯负载的亮度。
在工作时，当人体碰触所述触摸端3时，人体带来的额外阻抗改变了所述555振荡器集成电路片U1的振荡频率，导致所述555振荡器集成电路片U1的第3脚向所述可编程控制器U2的第5脚输出的信号发生变化。所述可编程控制器U2通过其内的适当编制的程序就可识别该因人体触摸而引起的变化，从而相应地改变其第2脚的输出。
所述可编程控制器U2内的适当编制的程序可以识别人体触摸的时程，如果人体碰触为时较短时间，即相应地改变其输出一次，也即是改变根据本发明的所述触摸式可控硅调光器的开/关状态或亮度一次；如果人体碰触为时较长，其即会使所述触摸式可控硅调光器进行自动调光，例如先慢慢调到最暗/最亮，然后慢慢调回到最亮/最暗，再调到最暗/最亮，这样不断地来回循环直到使用者在合适的亮度时停止触摸所述触摸端3。所述可编程控制器U2然后记录及维持该工作状态以便所述触摸式可控硅调光器在关闭后重启时可立即恢复到该记录的工作状态，也即所述灯负载在上次关闭前调校的光亮度。
应该理解，上述仅为一根据本发明的示范性的较佳实施例，其中可使用不同的集成电路片和控制器和其它电子元件。在选用其它集成电路片和控制器时，其采用的外部电子元件可适应性地调整，所以本发明并不限于上述实施例。
权利要求
1.一种触摸式可控硅调光器，其包括一输入端(L，N)与一交流电源耦合且输出端(LO，N)与一灯负载耦合的可控硅调相电路(1)；一输入端与输出端分别与所述可控硅调相电路(1)耦合的触摸信号处理及控制电路(2)；以及一与所述触摸信号处理及控制电路(2)连接的触摸端(3)；其特征在于所述可控硅调相电路(1)包括在一载电线(L)上依次串联的一熔丝(FUSE)、一可自复原的热敏保护器(JKPPTC)、一双向可控硅(Q1)和一滤波电感(L1)；一跨接在所述熔丝(FUSE)和所述热敏保护器(JKPPTC)之间的载电线(L)以及一中性线(N)上的压敏电阻(RV1)；一跨接在所述熔丝(FUSE)和所述热敏保护器(JKPPTC)之间的载电线(L)以及所述滤波电感(L1)的输出端上的滤波电容(C1)；两跨接在所述双向可控硅(Q1)的正极和控制极之间的串联电阻(R5，R6)。
2.如权利要求1所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述热敏保护器(JKPPTC)为一聚合物正温度系数热敏电阻器。
3.如权利要求1或2所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述触摸信号处理及控制电路(2)包括一振荡器集成电路片(U1)和一可编程控制器(U2)以及按所述振荡器集成电路片(U1)和可编程控制器(U2)各自的操作要求相应地在各自的每一脚上连接的外部电子元件。
4.如权利要求3所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述振荡器集成电路片(U1)为一555振荡器集成电路片。
5.如权利要求4所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述555振荡器集成电路片(U1)的第4脚和所述可编程控制器(U2)的第3脚连接。
6.如权利要求4所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述555振荡器集成电路片(U1)的第3脚和所述可编程控制器(U2)的第5脚连接。
7.如权利要求4所述的触摸式可控硅调光器，其特征在于所述触摸端(3)通过串联的一电容(C6)和一电阻(R8)与所述555振荡器集成电路片(U1)的第2脚和第6脚连接。
全文摘要
一种改进的具有过流、过载和短路保护功能的触摸式可控硅调光器，其包括一可控硅调相电路(1)；一触摸信号处理及控制电路(2)以及一触摸端(3)；所述触摸式可控硅调光器的特征在于所述可控硅调相电路(1)包括依次串联的一熔丝(FUSE)、一可自复原的热敏保护器(JKPPTC)、一双向可控硅(Q1)和一滤波电感(L1)以及一压敏电阻(RV1)、一滤波电容(C1)和两串联电阻(R5，R6)。在电路发生意外短路或产生异常大电流时，所述热敏保护器(JKPPTC)阻抗急速增大使电流限制到足够小，起到过流保护作用。当过流故障排除后，其自动复原到低阻状态。这既避免了其它功率器件的损坏，也无需事后的维护更换，从而节省了高昂的人力维修成本。
文档编号H05B39/04GK101056490SQ200610074820
公开日2007年10月17日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者胡安华 申请人:马士科技有限公司