专利名称：超声波遥控调光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种具有遥控调光功能的装置，尤其是一种适用于家庭、宾馆、病房、小型会议室的白炽灯的遥控调光装置。
目前一般家用照明灯的遥控调光多是以亚超声波的方式对台灯或电源插座进行遥控，无法实现墙内走线的一般照明灯的遥控调光。亚超声波采用手捏气囊的方式发出，频率通常为18千赫左右，在人耳听觉范围内，因此，用亚超声波进行控制易受环境，如金属撞击、钥匙链等发出的高频音的影响而产生误动作，并在一定程度上会影响他人。
本实用新型的目的是，针对上述的问题，设计一种采用超声波控制原理对灯头直接遥控的调光装置。
本实用新型是这样实现的超声波遥控调光装置包括超声波发射器和超声波接收器两个部分。超声波发射器由遥控盒、开关、发射头、电池和电路板组成；遥控盒由底壳和上盖组成，其前端装有发射头，电路板安装在底壳前端的下部，电路板上制有发射电路和开关的触点，开关为按钮开关，底壳中后部为电池仓。当按动按钮开关时，超声波发射器可通过发射头向空间发射超声波信号。超声波接收器由标准灯头、灯座、超声波接收头、感光孔、拨动开关、外壳、电路板和支架组成；标准灯头与外壳为一整体，拨动开关装在外壳的侧面，感光孔处安装光敏电阻，外壳内有四个支架，其一相对角的两个用于固定电路板，另外对角的两个用于固定与灯座为一体的外壳盖，超声波接收头固定在外壳盖内，下方开孔，用于接收遥控发射器发射出来的超声波信号。标准灯头用于本接收器与被控电灯的灯座联结，被控电灯装在本接收器的灯座上；感光孔处的光敏电阻可根据环境光线的强弱自动控制接收器的灵敏度；拨动开关可根据需要将接收器设定为遥控或正常控制的工作状态；超声波接收头用于接收超声波信号并将其转换为电信号；电路板上制有接收电路，将超声波接收头接收到的信号进行处理，控制电灯的亮度和开关。
采用上述方案，可使本实用新型具有如下优点1.不用更改原有电灯的走线，只需将本装置的接收器装在原有灯头上，再将灯泡装在接收器的灯座上即可实现遥控调光。
2.在不需要遥控调光功能时，可方便地转换为正常控制状态。
3.不产生任何噪音和电磁干扰，工作稳定可靠，抗干扰力强。
4.遥控距离达10米以上。
5.调光由暗到亮逐渐进行，减少了对灯丝的浪涌电流，延长了灯泡寿命。
6.节电，如将220V电压降至110V(有效值)使用，灯泡消耗功率可降到原消耗功率的百分之三十以下。
7.本装置接收器自身功耗不足0.5W，被控电灯功率可达数百瓦。
以下结合附图进一步说明。
图1为超声波发射器结构图。
图2为超声波发射电路原理图。
图3为超声波接收器结构图。
图4为超声波接收电路原理图。
超声波发射器(图1)由遥控盒(1)、开关(2)、发射头(3)、电池(4)和电路板(5)组成。遥控盒(1)由底壳和上盖组成，其前端装有发射头(3)。电路板(5)安装在底壳前端的下部，电路板上有开关(2)的接触点。开关(2)为按钮开关。底壳中、后部为电池仓。
发射器的电路板(5)上制有发射电路。发射电路(图2)由三极管BG′1、BG′2，二极管D、电阻R′1、R′2、R′3，超声波发射头B0，电池E及按钮开关SB组成。三极管BG′1的集电极接三极管BG′2的基极，BG′1、BG′2的发射极同时接地，BG′2的集电极接发射头B0的一端，B0的另一端接BG′1的基极。电池的一端接地，另一端接按钮开关SB。SB的另一端接电阻R′1、R′2、R′3。二极管D的一端接地，另一端接BG′1的基极。当按下开关SB时，电源接通。由三极管BG′1和BG′2组成直接耦合放大电路。超声波发射头B0作为反馈元件，将电路接成正反馈，以产生自激振荡，波形近似为矩形，振荡频率决定于超声波发射头B0的谐振频率。发射头振动产生超声波向空间幅射。二极管D是为防止三极管BG′1发射结反压过高而设，起保护作用。开关SB的一按一放发出一束超声波作为控制信号。
超声波接收器如图3所示，由标准灯头(6)、灯座(7)、超声波接收头(8)、感光孔(9)、拨动开关(10)、外壳(11)、电路板(12)和支架(13)组成。标准灯头(6)与外壳(11)为一整体，外壳可以做成圆形或方形。拨动开关(10)装在外壳(11)的侧面。拨动开关(10)可使本装置处于遥控或正常控制状态。感光孔(9)处安装光敏电阻RG，为判定环境光线强弱，自动控制放大器增益而设。外壳(11)内有四个支架(13)。相对角的两个用于固定电路板(12)，另外对角的两个用于固定与灯座(7)为一体的外壳盖。超声波接收头(8)固定于外壳盖内，下方开孔，用于接收遥控发射器发射出来的超声波信号。
电路板(12)上制有接收电路(图4)。接收电路由超声波接收头、选频放大、整流滤波、脉冲整形延时、脉冲分配驱动、电压控制、接收电路供电电源和遥控／正常选择开关组成。超声波接收头B的一端接选频放大输入端三极管BG1的基极，另一端接地(线路公共端)。选频放大部分由三极管BG1、BG2、BG3、电阻R1－R9、电容C4－C10、电位器W及光敏电阻RG组成。其输出端三极管BG3的集电极与整流滤波部分的输入端电容C11相接。整流滤波部分由二极管D2、D3、电容C11、C12组成。其输出端电容C12的正极与脉冲整形延时部分的输入端二极管D4的正极相接。脉冲整形延时部分由三极管BG4、BG5、二极管D4、电阻R10－R14和电容C13组成。其输出端BG5的集电极与脉冲分配驱动部分的输入端集成电路IC的CP端相接。脉冲分配驱动部分由集成电路IC、三极管BG6－BG9、二极管D5、电阻R15－R19和电容C14组成。其输出端R16－R19与电压控制部分的输入端可控硅VS1－VS4的控制极相接。电压控制部分由双向可控硅VS1、VS3、VS4、VS5、单向可控硅VS2、触发二极管VC、电阻R20、R21和电容C15组成。其输出端VS2的阳极，VS4的第二电极及VS5的第一电极与照明灯泡H相接。灯泡H的另一端与220V市电相接。接收电路供电电源由二极管D1、稳压管DW、电容C1－C3组成。电容C1的一端接220V市电，另一端接二极管D1和稳压管DW，DW的另一端接地，二极管D1的另一端接电容C2，C2的另一端接地，电容C3与电容C2并联，整流滤波电源由电容C3输出，供电路工作。220V市电的另一端与遥控／正常控制选择开关S的动臂端相接，开关S的两个固定触点分别与灯泡H和地相接。
接收电路的工作原理是超声波接收头B接收到超声波信号后，将其转换为电信号，直接送入放大部分输入端三极管BG1的基极，经BG1进行预放。预放后的信号经电容C4送到三极管BG2进行选频放大，由电容C5、C6、C7，电阻R5、R6、R7组成的双T选频网络将信号频率之外的干扰信号由BG2的集电极反馈回基极，形成较强的负反馈，使无用信号压缩。有用信号反馈量很小，因此获得较大的增益。选频放大的信号电压经三极管BG3再次放大后送二极管D2、D3，电容C11、C12进行整流滤波，得到一直流高电平，经二极管D4触发三极管BG4、BG5等组成的单稳态电路，输出一个边沿陡峭并有一定宽度的控制脉冲。二极管D4一方面减小级间影响，一方面提高单稳态电路的阈值，达到进一步抑制干扰的目的。单稳态电路输出的控制脉冲送入集成电路IC的CP端。IC为CMOS集成电路CD4017，是一块十进制计数译码分配器电路，可将输入脉冲进行十进制计数，并依次在输出端Y0－Y9输出高电平。因此，本电路可根据需要将调光设为最多9档。一般情况下三、四档已能满足需要。当设定为N档不足9档时，将YN＋1接二极管D5，给IC的R端送入一个清零信号，使电路在Y0－YN之间自动循环。Y0为高电平时灯灭，由Y1至YN为亮度逐渐增加，电阻R15、电容C14是在电源接通时的瞬间，给清零端送入一个清零脉冲，防止在市电停电后又来电时电灯自明。Y1－YN输出的高电平分别经三极管BG6－BG5＋N及相应的电阻组成的射极跟随器触发相应的可控硅，使其导通，控制电灯的亮度。图4为四档控制电路，当Y1为高电平时，双向可控硅VS1导通，由电阻R20、电容C15和触发二极管VC组成的触发电路控制双向可控硅VS5的导通角，使灯泡H得到一较低的电压而发出一暗光；当Y2为高电平时，单向可控硅VS2导通，电源电压半周被削去，使灯泡H得到约100伏(平均值)电压，亮度提高；Y3为高电平时，双向可控硅VS3导通，电阻R21小于R20，因此，VS5的导通角大于VS1导通时的情况，使亮度提高，调整R21，使亮度比VS2导通时略高即可；Y4为高电平时，双向可控硅VS4导通，220V电压全部加在灯泡H上，亮度最高；当再有控制信号来时，Y5为高电平，经二极管D5送至清零端，使集成电路IC清零，灯灭。由此实现了亮度调节。
电路中光敏电阻RG和电位器W是放大电路的增益控制，在天亮或灯亮时，光敏电阻RG阻值较小，电路的负反馈相对较深，增益较小，灵敏度较低，因此外界环境干扰也就较小；在光线昏暗时，光敏电阻RG的阻值较大，电路的负反馈减小，增益提高，灵敏度提高。这样就使在黑暗中遥控发射器不必对准灯头，只要方向大致正确就可点亮电灯。
本电路由电容C1降压，二极管D1、稳压管DW整流稳压，电容C2、C3滤波提供供电电源。开关S接在ON位置时，遥控接通。若不需遥控时，将开关S拨到OFF位置，则与普通电灯相同仅受原有开关的正常控制。
使用时，将本装置的接收器装在欲控制的灯座上，再把灯泡装在接收器的灯座上，原有电源开关接通，本装置上的开关S拨到ON位置，将发射器的发射头指向接收器，按动发射器按钮，即可对电灯进行开关控制和亮度调节。一般顺序为由暗到亮，再到灭。
权利要求1.一种超声波遥控调光装置的超声波发射器，其特征在于超声波发射器由遥控盒(1)、开关(2)、发射头(3)、电池(4)和电路板(5)组成；遥控盒(1)由底壳和上盖组成，其前端装有发射头(3)；电路板(5)安装在底壳前端的下部，电路板上有开关(2)的接触点；开关(2)为按钮开关；底壳中后部为电池仓。
2.按权利要求1所述的遥控调光装置的超声波发射器，其特征在于所说的电路板(5)上制有发射电路；发射电路由三极管BG′1、BG′2，二极管D、电阻R′1、R′2、R′3，超声波发射头B0，电池E及按钮开关SB组成；三极管BG′1的集电极接三极管BG′2的基极，BG′1、BG′2的发射极同时接地，BG′2的集电极接发射头B0的一端，B0的另一端接BG′1的基极；电池E的一端接地，另一端接按钮开关SB；SB的另一端接电阻R′1、R′2、R′3；二极管D的一端接地，另一端接BG′1的基极。
3.一种超声波遥控调光装置的超声波接收器，其特征在于超声波接收器由标准灯头(6)、灯座(7)、超声波接收头(8)、感光孔(9)、拨动开关(10)、外壳(11)、电路板(12)和支架(13)组成；标准灯头(6)与外壳(11)为一整体；拨动开关(10)装在外壳(11)的侧面；感光孔(9)处安装光敏电阻RG；外壳(11)内有四个支架(13)，其一相对角的两个用于固定电路板(12)，另外对角的两个用于固定与灯座(7)为一体的外壳盖；超声波接收头(8)固定在外壳盖内，下方开孔。
4.按权利要求3所述的遥控调光装置的超声波接收器，其特征在于所说的电路板(12)上制有超声波接收电路；接收电路由超声波接收头B、选频放大、整流滤波、脉冲整形延时、脉冲分配驱动、电压控制、接收电路供电电源和遥控／正常控制选择开关组成；超声波接收头B的一端接选频放大部分输入端三极管BG1的基极，另一端接地(线路公共端)；选频放大部分由三极管BG1、BG2、BG3，电阻R1－R9，电容C4－C10，电位器W及光敏电阻RG组成；其输出端三极管BG3的集电极与整流滤波部分的输入端电容C11相接；整流滤波部分由二极管D2、D3，电容C11、C12组成；其输出端电容C12的正极与脉冲整形延时部分的输入端二极管D4的正极相接；脉冲整形延时部分由三极管BG4、BG5，二极管D4，电阻R10－R14和电容C13组成；其输出端BG5的集电极与脉冲分配驱动部分的输入端集成电路IC的CP端相接；脉冲分配驱动部分由集成电路IC、三极管BG6－BG9、二极管D5、电阻R15－R19和电容C14组成；其输出端R16－R19与电压控制部分的输入端可控硅VS1－VS4的控制极相接；电压控制部分由可控硅VS1－VS5、触发二极管VC、电阻R20、R21和电容C15组成；其输出端VS2的阳极、VS4的第二电极、VS5的第一电极与照明灯泡H相接；灯泡H的另一端与220V市电相接；接收电路供电电源由二极管D1、稳压管DW、电容C1－C3组成；电容C1的一端接220V市电，另一端接二极管D1和稳压管DW；DW的另一端接地，二极管D1的另一端接电容C2，C2的另一端接地，电容C3与电容C2并联，整流滤波电源由电容C3输出，供电路工作；220V市电的另一端与遥控／正常控制选择开关S的动臂端相接，开关S的两个固定触点分别与灯泡H和地相接。
专利摘要一种具有遥控调光功能的超声波白炽灯调光装置，主要由超声波发射器和超声波接收器组成。超声波发射器包括遥控盒、开关、发射头、电池、电路板；电路板上制有发射电路。超声波接收器包括标准灯头、灯座、超声波接收头、感光孔、拨动开关、外壳、支架和电路板；电路板上制有接收电路。标准灯头与外壳为一整体，拨动开关装在外壳的侧面。拨动开关可使本装置处于遥控或正常控制状态。本装置具有安装使用方便、节电、延长灯泡寿命等优点。
文档编号H05B39/00GK2141958SQ92241000
公开日1993年9月8日 申请日期1992年12月2日 优先权日1992年12月2日
发明者刘建华, 权彦风 申请人:权彦风, 刘建华