专利名称：智能调光开关自供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自供电装置，尤其是一种智能调光开关用自供电装置。
背景技术：
为了能在仅敷设有相线的线路上安装智能调光开关，使人们既能有效节约电能，同时又能拥有一个比较舒适的照明环境。其首要任务就是要解决如何向智能调光开关内的单片机或者专用集成电路供电的问题。目前在现有的智能调光开关中，实现自身供电的方式大致有两种一种是采用阻容降压方式，其电力半导体开关器件多半采用双向可控硅；另一种是采用一个桥式整流电路，再用电阻降压，其电力半导体开关器件多半采用单向可控硅。这类电路因受开关体积的限制，使降压用器件特别是电容的体积和功耗也受到限制，不能为贮能电容提供较大的充电电流，不能实现快速充电，因此只适用于某些低功耗的调光专用集成电路或小功率电光源。另外，在现有的自身供电装置中，由于贮能电容的充电电流必须流经电光源，因此，当电光源功率变化时，充电电流、充电时间以及可控硅的最大允许导通角都将随之而改变，使调光开关无法适应大功率电光源的要求。因此，有必要对现有技术进行改进。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能快速充电、能判断充电是否完成、能增大双向可控硅所允许的最大导通角的智能调光开关自供电装置。
本实用新型通过下列技术方案实现，它包括主控开关电路、充电滤波电路、充电控制电路以及过零脉冲产生电路，其中主控开关电路由电源开关、作为电力半导体开关器件的双向可控硅、电感和电容构成，通过双向可控硅的导通角变化，控制流经电光源的电流和输出功率，通过电感和电容抑制高次谐波向外辐射，减少对外界电气设备的干扰；其特征在于充电滤波电路由形成基准电压的稳压二极管、阻断反向充电的二极管，用作半导体开关器件的晶体管、贮能滤波电容及电阻构成，实现每一交流电周期充电一次；充电控制电路由充电滤波电路中的晶体管、形成基准电压的稳压二极管和与之相并联的半导体开关器件构成，利用晶体管的变化判断充电是否完成，再通过稳压二极管和半导体开关器件完成对充电的控制。
过零脉冲产生电路由晶体管、电阻和电容构成，使过零脉冲产生时间与相应周期充电结束时间同步。
所述充电滤波电路中的电阻包括与形成基准电压的稳压二极管相串联的限制电阻，与晶体管相串联的充电限流电阻，与贮能滤波电容相并联的泄放电阻。
所述充电控制电路中的与形成基准电压的稳压二极管相并联的半导体开关器件为一晶体管或者光耦中的光敏三极管，利用其中之一的导通，使充电晶体管处于反向偏置而关断，从而阻断充电电路，结束一个周期的充电。
所述过零脉冲产生电路由晶体管或光耦中的光敏三极管和与之相串联的电阻构成，利用光敏三极管的导通，使与之相串联的电阻两端的电压产生跳变而形成滞后于交流电过零点的脉冲，以便适应电光源功率的变化，更有效地控制主控开关的工作过程，具备自适应功能。
本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果由于上述方案，能够在每一交流电周期对贮能滤波电容进行快速充电一次，同时还能准确判断出每次充电是否完成，从而结束充电过程，在每次充电结束的同时即产生滞后于交流电过零点的脉冲，且滞后时间可随电光源功率的不同而不同，具有自适应功能，使之在完成快速充电的同时，增大双向可控硅所允许的最大导通角，从根本上解决了安装在仅敷设有相线的线路上的智能调光开关的自供电问题。
具体实施方式
图1为本实用新型之电路结构图；图2为本实用新型之另一电路结构图；图3为本实用新型之再一电路结构图。
以下结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型之内容并不仅限于此。
图1中，主控开关电路由电源开关SW，双向可控硅TRIAC，电感L1及电容C1组成，其中电源开关SW的输入端和输出端分别与交流电源相线Lin及电感L1、电容C1的公共端相连，双向可控硅TRIAC的T1极与电感L1另一端相连，T2极与与电容C1的另一端相连，该端作为主控开关的输出端Lout，该端与电源零线之间外接电光源或其它负载。通过改变双向可控硅TRIAC的导通角，控制流经电光源的电流和输出功率，并用电感L1和电容C1构成的高频滤波电路抑制高次谐波向外辐射，减少对外界电气设备的干扰。
充电滤波电路由复合晶体管Q1、Q2，稳压二极管Z1，二极管D1，电阻R1、R2、R3、R4，电容C2、C3组成，其中，D1的阴极接主控开关电路的输出端Lout，Z1的阴极接电源开关SW的输出端，并作为自供电电源的输出正端V+，D1的阳极与R1、R2、R3的公共端相连，Z1的阳极与Q1的基极和R1的另一端相连，Q1的发射极与Q2的集电极相连，作为自供电电源的公共地端，Q1的集电极和Q2的基极接R2的另一端，R3的另一端接Q2的发射极，贮能滤波电容C2、C3与泄放电阻R4相并联，一端接V+，另一端接公共地。当复合晶体管导通时，对贮能滤波电容充电，充电结束时复合管关断。
充电控制电路由晶体管Q3，稳压二极管Z2，电阻R5、R6和电容C4组成，其中Q3的发射极和集电极并接在稳压二极管Z1的阴极和阳极两端，同时该发射极还与R5、C4的一端相连后接至供电电源的V+端，R5与C4并联的另一端接至Q3的基极，并与电阻R6的一端相连，R6的另一端接至稳压二极管Z2的阴极，Z2的阳极与Q2的发射极相连。充电时，复合晶体管导通，与稳压二二极管Z1并联的开关Q3处于断开状态；充电结束后，复合晶体管的Uce迅速增高，使Q3导通，复合晶体管处于反向偏置而断开，从而阻断充电电路，完成充电。
过零脉冲产生电路由晶体管Q4，电阻R7、R8、R9和电容C5组成，Q4的发射极和R7、C5的一端相连后接至供电电源V+端，R7和C5并联的另一端接Q4的基极，且与R8的一端相连，R8的另一端接Z2的阴极，Q4的集电极与R9的一端相连，作为过零脉冲的输出端Vp，R9的另一端接自供电电源的公共地端。当Q3导通时，脉冲产生电路中的Q4随之导通，电阻R9两端电压产生跳变，从而形成滞后于交流电过零点的脉冲，即电光源功率大时，充电快，滞后时间短，反之也然。
图2中，主控开关电路和充电滤波电路均与图1相同。充电控制电路由晶体管Q3，光耦OP1中的发光二极管，稳压二极管Z2，电阻R5、R6以及电容C4组成，除Q3的发射极串接在OP1的发光二极管的阳极，发光二极管的阴极接Z1的阳极外，其余均与图1相同。过零脉冲产生电路由光耦OP1中的光敏三极管及电阻R7组成，R7的一端接V+端，另一端接光敏三极管的集电极，作为过零脉冲输出端Vp，光敏三极管的发射极接公共地端。
图3中，主控开关电路和充电滤波电路均与图1相同。充电控制电路由光耦OP1，光耦OP2中的发光二极管和电阻R5组成，R5的两端分别与公共地端以及OP1中的发光二极管的阳极相连，发光二极管的阴极接Q2的发射极，OP1中的光敏三极管的集电极接Z1的阴极，发射极接OP2中的发光二极管的阳极，其阴极接Z1的阳极。过零脉冲产生电路由光耦OP2中的光敏三极管及电阻R6组成，OP2中的光敏三极管的集电极接V+，发射极与R6的一端相连，作为过零脉冲输出端，R6的另一端接公共地端。
权利要求1.一种智能调光开关自供电装置，它包括主控开关电路、充电滤波电路、充电控制电路以及过零脉冲产生电路，其中主控开关电路由电源开关、作为电力半导体开关器件的双向可控硅、电感和电容构成，通过双向可控硅的导通角变化，控制流经电光源的电流和输出功率，通过电感和电容抑制高次谐波向外辐射，减少对外界电气设备的干扰；其特征在于充电滤波电路由形成基准电压的稳压二极管、阻断反向充电的二极管，用作半导体开关器件的晶体管、贮能滤波电容及电阻构成，实现每一交流电周期充电一次；充电控制电路由充电滤波电路中的晶体管、形成基准电压的稳压二极管和与之相并联的半导体开关器件构成，利用晶体管的变化判断充电是否完成，再通过稳压二极管和半导体开关器件完成对充电的控制。过零脉冲产生电路由晶体管、电阻和电容构成，使过零脉冲产生时间与相应周期充电结束时间同步。
2.根据权利要求1所述的智能调光开关自供电装置，其特征在于所述充电滤波电路中的电阻包括与形成基准电压的稳压二极管相串联的限制电阻，与晶体管相串联的充电限流电阻，与贮能滤波电容相并联的泄放电阻。
3.根据权利要求1所述的智能调光开关自供电装置，其特征在于所述充电控制电路中的与形成基准电压的稳压二极管相并联的半导体开关器件为一晶体管或者光耦中的光敏三极管或者光耦中的发光二极管。
4.根据权利要求1所述的智能调光开关自供电装置，其特征在于所述过零脉冲产生电路由光耦中的光敏三极管和与之相串联的电阻构成。
专利摘要本实用新型提供一种智能调光开关自供电装置，它包括主控开关电路、充电滤波电路、充电控制电路以及过零脉冲产生电路，其特征在于充电滤波电路由形成基准电压的稳压二极管、阻断反向充电的二极管，半导体开关器件、电容及电阻构成，充电控制电路由晶体管、稳压二极管和与之相并联的半导体开关器件构成，过零脉冲产生电路由晶体管、电阻和电容构成，在完成充电的同时，还能准确判断出每次充电是否完成，从而结束充电过程，同时产生滞后于交流电过零点的脉冲，且滞后时间可随电光源功率的不同而不同，具有自适应功能，使之在完成快速充电的同时，增大双向可控硅所允许的最大导通角，从根本上解决了安装在仅敷设有相线的线路上的智能调光开关的自供电问题。
文档编号H02M5/257GK2650387SQ0325007
公开日2004年10月20日 申请日期2003年8月22日 优先权日2003年8月22日
发明者金以城 申请人:金以城