专利名称：模糊控制智能开关的制作方法
技术领域：
本实用新型模糊控制智能开关属于电开关装置。
现有的自动节能开关，一般是使用多个集成电路和其它器件来实现的，如中国专利CN8703806U所述的《声光双空控延时节能照明开关》，这种开关采用了一个大规模CMOS声控集成电路块，一个二输入端四与非门和一个二输入端三异或门和两个三极管及其它器件，使得电路复杂，成本较高。此外，这种开关的光控部分没有反馈控制回路，因而只适用于延时照明，不能用于长期的照明控制用，使其应用范围受到了限制。
本实用新型的目的是提供几种(同类产品)与现有技术相比电路更为简单，成本更低，功能更强的声光双控、软启动、零电压时关断用电设备的交流电源，使其既可用于延时亦可用于长时间断开或闭合控制的采用模糊控制理论的新型智能开关，并且具有安装方便和高的性价比。
本实用新型模糊控制智能开关，包括负载DZ，声波检测放大电路1、光电转换电路2、延时电路3，可控硅触发电路4、电源电路5、可控硅6。外部声音信号经声波检测放大电路1完成声音到电信号的转换后，经光电转换电路2的处理，再传递到延时电路3，可控硅触发电路4，来控制可控硅6的控制极G，光电转换电路2或串联在该开关的电子电路间，或光电转换电路2的输出线路与该开关部分单元电路的输出线路相连。这里电源电路5是提供该开关所需的电源、声波检测放大电路1是利用传声器检测外部的声音信号，并由该电路转换放大为电信号。光电转换电路2是利用光电转换器件检测环境的光亮度情况和控制开关所处的工作状态。当光强时，禁止将声音信号所转换成的电信号顺利地传递到可控硅6的控制极上，使得可控硅6的控制极不能得到合适的触发信号；当光弱时，允许将声音信号所转换成的电信号传递到可控硅6的控制端上，使得可控硅6的控制端上能得到合适的触发信号，并自动地使得在电源接通后，延时电路3能接受到声波检测放大电路1所传递过来的信号。延时电路3根据前面的电路所传递过来的电信号情况，使得延时电容C被充电或放电或保持不变，当声波检测放大电路1没有电信号传递过来时，延时电路3的输出不能使可控硅6的控制极得到合适的触发电平，当声波检测放大电路1的电信号被传递过来时，延时电路3的输出使可控硅6的控制端能被触发或能得到合适的触发信号，使延时电路3处于延时状态，在延时状态期间若继续有声波信号输入，延时电路3的延时时间将加长。在延时电路3的后面还设计了可控硅触发电路4，当光电转换电路2允许前面电路的信号传递到可控硅的控制端，在延时电路3处于延时控制期间，开始时，由于可控硅触发电路4的作用，使得可控硅6的控制极上的电压和电流总是缓慢上升的，可控硅不能立即被触发，用电设备不能接通电源，当经过一端很短的延时后，可控硅6的控制极上能得到合适的触发信号，用电设备电源被接通。当延时电路3到达其延时时间终了时，可控硅的控制极上不能得到合适的触发信号，在交流电压过零时，可控硅截止，用电设备的电源被关断，从而实现了零压关断的目的。
本实用新型模糊控制智能开关，由于采用了带反馈控制回路的光电转换电路2，从而能自动的实现强光断电、无光声控，在电源被接通后，取自延时回路3输出的反馈信号，将光电转换电路2的输出电平钳位在光线较暗的状态，使得外部有声音输入时，延时电路3的延时时间加长，用电设备电源能长时间接通，延时电路3保证了该开关既能用于延时控制又能用于需长时间控制而又只能间断地发出声音的场合，可控硅触发电路4消除了一般开关在启动和关闭时所产生的电打火干扰及部分电器在接通电源瞬间的骤增电流的现象，使用电设备实现了软启动和在交流零压时关断电源，延长了用电设备的寿命，并具有停电关灯的功能。这种模糊控制智能开关，除了控制利用可控硅和敏感器件外，由于仅需使用三极管或普通的CMOS集成电路和只需二极管、电阻、电容器件，电路及其简单，成本很低，因而很便于普及和推广。
本实用新型的解决方案，可进一步用以下附图进行说明。
图1是本实用新型的原理方框图。
图2、图4、图6是双线进出开关的具体实施例。
图3、图5是单线进出开关的具体实施例。
这里首先对图1所示的原理方框图进行说明。
在图1中，电源电路5用于提供开关的直流电源和脉动电源，光电转换电路2根据具体的电路可以串联在开关电路的部分单元电路间，禁止或传输由声波信号所引起的电信号，或者是光电转换电路2的输出与开关电路中的部分单元电路的输出线路相连，从而影响所传输的由声波信号转换的电信号的电平。声波检测电路1、延时电路3、可控硅触发电路4和可控硅6的控制极G相串联，延时电路3用于实现延时控制，可控硅触发电路4主要是使可控硅6实现软启动和在交流零压时断开。
为了进一步的说明该开关的实施方案，下面我们再结合图5具体的实施例进行较详细的说明，对其它的实施例进行说明。
在图5所示的模糊控制智能开关中，负载DZ和桥式整流电路串联在交流电源电路中，电源电路5包括桥式整流二极管D6～D10、电阻R12、电容C5、二极管D11－－D12、稳压二极管D5、D13，当可控硅截止时，桥式整流电路的输出通过电阻R12、和二极管D11给电容C5充电，提供开关所需的直流电源，当可控硅导通时，整流电源通过D12、D11给电容C5充电，继续提供负载的交流电源接通时开关所需的直流电源，声波检测放大电路1包括电阻R0－－R2，电容C0－－C2，和传声器M及反相器F1、F2，传声器M检测环境的声信号，经阻容藕合电路输入至由F1和F2组成的两级放大器进行放大后，输入至光电转换电路2和延时电路3的输入端，延时电路3包括二极管D1、电容C3和反相器F3、F4、F5，电阻R5所组成，F3、F4相并联，D1、R5相并联，F3的输出端与D1的阴极相连，其输入端与C2相连，C3的一端与D1的阳极相连另一端与电源地相连，F5的输入端连接在D1的阳极上，组成可重触发的单稳态延时电路，当F3的输入端输入一正脉冲时，延时开关开始进入延时状态。光电转换电路2，包括电阻R3、R4，光电接收二极管D2和三极管T2。这里电阻R3、R4相串联，并连接在电源VS和地之间。光电转换器件D2和三极管T2相串联并和R4相并联，T2的集电极和D2的一端相连，发射极和地相连，基极连接在反相器F6的输出端上，当光强时，D2处于低电阻状态，F6输出为高电平T2导通，R4被短路，声音信号不能传递，当光弱时，D2处于高阻状态，相当于开路，声波检测放大电路1的信号能传递到延时电路3上，当延时电路3处于延时状态时，F6输出为低，T2截止，此时D2无论处于何种阻态，对R4都无影响，于是声波信号可继续被延时电路3所接受，从而实现连续的声控功能。可控硅触发电路4包括电阻R10、R11，三极管T3，电容C14，当光强时，F6输出为高电平，T3导通，可控硅T1的门极G1不能被触发，T1截止，当光不强、没有声音时，F6为高电平，T1仍然截止，当光不强、有时断时续的声音时，当达到了F3的触发电平时，延时电路处于延时状态，F6输出为低，T3截止，T1导通，电源接通。
图2所示的模糊控制智能开关与图5的所示的模糊控制智能开关的原理相同，其区别在于光电转换电路2、延时电路3和电源电路5不同，声波检测放大电路1略有区别。在声波检测放大电路1中，传声器M采用了压电蜂鸣片，它连接在反相器F1的输入端和地之间，去掉了电阻R0、电容C0。光电转换电路2包括光敏器件D2、电阻R8、R9，二极管D3、D4，反相器F6，这里D2和电阻R8相串联，并连接在电源VS和地之间，电阻R9连接在D2和R8的串联接点和反相器F6的输入端之间，二极管D3的阳极连接在F6的输入端，阴极连接在反相器F4的输出端上，二极管D4的阴极连接在F6的输出端，阳极连接在二极管D1的阳极上，当光强时，D2电压降较小，反相器F6的输入端为高电平，F6的输出端为低电平，光弱时，D2压降较大，F6的输入端为低电平，F6的输出端为高电平。此时，若有声音输入，声音信号能传递到延时电路3中去，当可控硅SCR导通后，灯亮，D3正向导通，反相器F6的输入级被控制在低电平状态，允许声音信号继续输入至延时电路3中。延时电路3包括二极管D1、电阻R6、R7，电容C3，反相器F4，F5。这里D1的阳极与D4的阳极相连，D1的阴极通过R6接地，D1、R7、C3相串联，F4的输入端与R7相并联并连接在D1的阴极，反相器F4、F5相串联，F5的输出端与C3相连。双向可控硅6的控制极G1与F4的输出端相连。电源电路5包括电容C4、C5，二极管12，稳压二极管D5，这里C4和D5相串联并连接在交流电源的两端，二极管D12和C5相串联再和D5相并联，D12的阳极和D5的阴极连接在一起，负载DZ和双向可控硅SCR相串联并与C4相并联或直接连在交流电源的两端。电阻R4、R5，电容C2和反相器F3组成了灵敏度调节和整形电路，这里R4、C2相串联，其串联接点与声波检测放大电路1的输出端电阻或电容及F3的输入端相连，F3的输出端通过R5或直接与D1的阳极相连。
图3所示的模糊控制智能开关采用了图2所示的光电转换电路2、延时电路3和灵敏度调节整形电路，采用了图5所示的声波检测电路1、可控硅触发电路4、电源电路5，这里负载DZ和电源开关相串联，电阻R10的输入端连接在F4的输出端上。
图4所示的模糊控制智能开关采用了图5所示的声波检测电路1、光电转换电路及延时电路3。电源电路5基本上与图5的电源电路5相同，所不同的是用电阻R12代替了电容C4。可控硅触发电路4是通过电阻R10连接在F5的输出端和T1的控制极上。这里负载DZ和可控硅T1相串联，并连接在整流电源的输出端。
图6所示的模糊控制智能开关采用了图2所示的光电转换电路2、灵敏度调整和整形电路及延时电路3，采用了图5的声波检测放大电路1，其电源电路5和可控硅触发电路4与图4所示的相同。
在上述电路中的三极管或是半导体三极管或是场效应三极管或任何其它可以满足电路功能的其它三极管。
在上述的声波检测放大电路1中，传声件或为压电蜂鸣片或为话筒或为麦克风等。
在上述的光电转换电路2中，光电转换器件D2或是光敏电阻或是光敏二极管或是光敏三极管或是红外接收二极管或是红外接受三极管或是光电池。
本实用新型的保护范围，不局限于上述实施例，其保护范围由权利要求确定。
权利要求1.模糊控制智能开关，包括声波检测放大电路1，电源电路5，可控硅6，其特征在于所述的模糊控制智能开关还包括光电转换电路2，延时电路3，可控硅触发电路4，声波检测放大电路1、延时电路3、可控硅触发电路4与可控硅6的控制极G相串联，光电转换电路2或串联在该开关的电子电路间，或光电转换电路2的输出线路与该开关的部分单元电路的输出线路相连，电源电路5并联或串联在该开关电路间。
2.根据权利要求1所述的模糊控制智能开关，其特征在于光电转换电路2包括电阻R8、R9，光电转换器件D2，二极管D3、D4，反相器F6，这里R8和D2相串联，并连接在地和直流电源VS之间，R8和D2的串联接点与R9相连，R9的另一端与D3的阳极相连，D3的阴极与反相器F4的输出端相连，F6的输入端与D3的阳极相连，D4的阴极与F6的输出端相连，D4的阳极连接在反相器F3的输出端上。
3.根据权利要求1所述的模糊控制智能开关，其特征在于光电转换电路2或者是包括电阻R3、R4，光电转换器件D2，三极管T2，反相器F3或F4或它们相并联，其中R3、R4相串联并连接在电源VS和地之间，D2的一端和F3的输入端相连并连接在R3、R4的串联接点上，D2的另一端与T2的集电极或发射极相连，T2的基极接在反相器F6或F5的输出端上，T2的另一极接地。
4.根据权利要求1所述的模糊控制智能开关，其特征在于延时电路3包括电阻R6、R7，二极管D1，电容C3，反相器F4，F5，这里D1的阳极直接连在或通过电阻R5连接在反相器F3的输出端上，阴极连接在F4的输入端，R6、R7、C3相串联并连接在地和F5的输入端之间，R6、R7的串联接点与F4的输入端相连，F4的输出端和F5的输入端相连。
5.根据权利要求1所述的模糊控制智能开关，其特征在于延时电路3包括反相器F3、F5，电阻R5，二极管D1，电容C3，这里D1和R5相并联，D1的阴极连接在F3的输出端上，D1的阳极连接在F5的输入端上，C3连接在F5的输入端和地之间。
6.根据权利要求1所述的模糊控制智能开关，其特征在于可控硅触发电路4或是为延时电路3的输出端直接或通过电阻连接在可控硅的控制极上，或是包括可控硅的门极G1，电阻R10，三极管T3和反相器F4或F6的输出端，F4或F6的输出端直接或通过电阻R10和T3的基极相连，T3的集电极与门极G1相连，并通过R11连接在可控硅的阳极G1上，其发射极和直流电源的地相连。
7.根据权利要求2或3所述的模糊控制智能开关，其特征在于光电转换器件D2或是光敏电阻或是光敏二极管或是光敏三极管或是红外接收二极管或是红外接受三极管或是光电池。
专利摘要本实用新型模糊控制智能开关，包括声控电路、光控电路、延时电路、电源电路、可控硅触发电路等，并采用模糊控制理论来控制电源的通断，它的性能优于目前的声光双控开关，除能自动地实现强光断电、无光声控，开关启动时为软启动和延时关断的功能外，在声控状态下，并能根据环境声音的大小，来自动地实现接通或关断电源。
文档编号H05B39/00GK2117672SQ9122866
公开日1992年9月30日 申请日期1991年11月20日 优先权日1991年11月20日
发明者王新生 申请人:王新生