专利名称：双互感线圈触发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于控制由市电不隔离电源供电的单片机工作状态的双互
感线圈触发器，属于电子元件特别是脉冲变压器领域。
背景技术：
单片机一般都是采用隔离电源供电，单片机的操控可以通过给单片机的信号输入 接口输入高、低电平信号实现，控制信号与单片机为同一个地，控制电路非常简单。但当单 片机工作在由非市电隔离电源供电(如市电经过电阻或电容器降压后直接供电)的情况 时，由于要考虑到控制信号的地与单片机的地的隔离，单片机的工作状态控制电路就变得 比较复杂了，常用的方法是使用光偶控制单片机的工作状态，但光偶的控制信号需要电源； 一般简单的方法是采用隔离开关控制单片机的工作状态，如图1所示，这里开关K必须是具 有交流市电绝缘性能的开关。目前电器设计中更多使用的是轻触开关、薄膜开关、触摸屏等 来控制电器的工作状态，这些都是不具有交流市电绝缘性能的控制开关，显然这类轻触开 关不能用于直接控制工作在非市电隔离区域的单片机，所以这也是单片机很少采用非市电 隔离电源供电的原因之一。
发明内容本实用新型提出一种用于控制由市电不隔离电源供电的单片机工作状态的双互 感线圈触发器。使用这种双互感线圈触发器，可以容易、方便地控制工作在市电非市电隔离 电源上的单片机，大大扩展了单片机的应用范围。 为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方解决案本实用新型的双互感线圈 触发器由两个独立的互感线圈组成，每个互感线圈有两个以上的独立绕组， 一个互感线圈 的一个绕组为信号输入绕组，另一个互感线圈的一个绕组为信号输出绕组，两个互感线圈 的另一外组线圈串联起来为信号控制端。 本实用新型的双互感线圈触发器是一个5端元件一个信号输入端、一个信号输 出端、一个信号输入、输出的公共端和两个信号控制端；或者是一个6端元件，两个信号输 入端、两个信号输出端和两个信号控制端。 本实用新型的双互感线圈触发器可以做成双列直插结构或贴片结构。
图1、单片机工作在非市电隔离区时控制电路示意图； 图2、双互感线圈触发器电路结构图1 ; 图3、双互感线圈触发器电路结构图2; 图4、双互感线圈触发器控制工作在非市电隔离电源下的单片机的电路示意图； 图5、双互感线圈触发器外形结构示意图； 图6、双互感线圈触发器用于充电器待机控制的电路示意3具体实施例 本实用新型的双互感线圈触发器是由两个独立的互感线圈组成元件，每个互感线 圈有两个以上的独立绕组，其电路结构如图2所示互感线圈Bl的绕组Lll为信号输入端 1、2，互感线圈B2的绕组L22为信号输出端3、4，互感线圈Bl的L12绕组和互感线圈B2的 L21绕组串联构成信号控制端5、6。当脉冲信号从1、2输入时，如果5、6端接通，在信号输 出端3、4有脉冲信号输出；而当5、6端断开时，则在信号输出端3、4没有脉冲信号输出。信 号传递的路径是Lll到L12为电磁耦合，L12到L21为导线联通，L21到L22为电磁耦合。 互感线圈的磁芯大小、线圈圈数和圈数比与磁芯材料的选择和传输脉冲的幅度、宽度有关， 一般技术人员可以通过实验确定最佳的线圈圈数和圈数比，在此不在赘述。互感线圈B1的 绕组Lll和绕组L12之间与互感线圈B2的绕组L21及绕组L22之间应进行电气绝缘处理， 可以采用浸汲绝缘漆、石蜡、环氧树脂、绝缘胶等电气绝缘处理措施以达到足够的绝缘强度 (达到有关电气绝缘标准的要求)，保证在接触到控制绕组L12和绕组L22时不会有触电的 危险。 在双互感线圈触发器的实际使用时，两个互感线圈的输入端和输出端一般是有一 个公共端的，对外可以是一个5端元件，如图3所示。l为信号输入端，4为信号输出端，7为 信号输入、输出的公共端，5、6为信号控制端。1、2端有信号输入时，如果5、6端处于接通状 态时2、4有信号输出；而当5、6端为断开状态时，2、4两端没有信号输出。 图4所示为本实用新型的双互感线圈触发器用于控制一个工作在非市电隔离电 源的单片机的电路原理示意图。双互感线圈触发器BB的信号输入端1和信号输出端4分 别接在单片机的信号输出和信号输入的I/O 口上，双互感线圈触发器BB的信号输入、输出 的公共端7与单片机的地相连。工作时(通电后)单片机不断发出脉冲信号，通过控制双 互感线圈触发器BB的控制端5、6两端控制开关K1的通断就可以控制单片机的信号输入端 是否能够收到到脉冲信号，从而可以达到在与市电隔离的区域简单、方便地控制单片机工 作状态的目的。控制开关K1可以使用没有市电绝缘性能的普通轻触开关、薄膜开关、触摸 屏等。单片机输出脉冲宽度为S、输出幅度为5V，双互感线圈触发器BB使用外径4mm、磁 导率2000的高频磁芯，L11、L12、L21、L22均为5圈，在双互感线圈触发器BB的信号输出端 得到的信号幅度为5V以上，并且单片机可以准确的识别。如果使用更窄的脉冲宽度和磁导 率更高的磁芯，可以使用直径更小的磁芯且线圈的圈数也可以更少。 图5为本实用新型双互感线圈触发器的外形结构示意图，本实用新型的双互感线 圈触发器可以做成一个5端或6端元件，由于本实用新型的双互感线圈触发器主要用于传 输脉冲信号，传输脉冲信号的功率很小，所以实用体积很小的高磁导率的磁芯即可，一般可 以使用直径4mm以下的磁芯，使用直径小且薄的磁芯，可以縮小双互感线圈触发器的体积， 因此整个元件可以做成标准的双列直插结构或贴片结构，以方便的用于电路焊接安装。本 使用新型的双互感线圈触发器可以有更多的外型，在此不一一列举。 便携电子设备的大量使用，充电器已经成为人们经常使用的电器设备之一，充电 器使用完之后，被充电的便携电子设备与充电器分离后，充电器经常还插在电源插座上，这 已经成为家用电器耗电的大户。图6为本实用新型双互感线圈触发器用于充电器控制待机 功耗的电路示意图。充电器的主电源为简易的RCC开关电源，待机控制电路由C1、C2、DB3、BCR和双互感线圈触发器BB组成。电容器Cl、 C2和双向二极管DB3组成的振荡器提供脉 冲控制信号，当手机与充电器充电插头接通时，脉冲信号通过双互感线圈触发器BB的信号 控制端和被充电电池形成回路，脉冲信号触发可控硅BCR导通，使充电器的开关电源处于 工作状态；而当被充电电器与充电器脱离时，脉冲控制信号不能通过双互感线圈触发器BB 触发双向可控硅BCR，双向可控硅BCR截止，则开关电源处于断电不工作状态，即充电器处 于待机状态，而只要被充电电池与充电插口连接，脉冲信号通路形成，充电器又立刻进入工 作状态。这样的充电器待机时(充电器与市电电源插座连接)的待机功耗不会超过10mW， 这样既节约了能源，又延长了充电器的寿命，并减少了经常插拔充电器的麻烦，是一举三得 的好事。 单片机大量的使用在电器控制的场合，由于电路简化、降低电源功耗和降低成本 的考虑，单片机将更会多的使用非市电隔离电源供电，这样使用本实用新型的双互感线圈 触发器将是解决控制工作在非市电隔离电源供电的单片机的最好的解决方案之一。如果使 用光偶控制工作在非市电隔离电源区域的单片机，光偶的控制信号需要较大的能量，而使 用本实用新型的双互感线圈触发器，控制信号不需要任何能量，并且单片机自身待机是消 耗的能量也可以容易的做到毫瓦以下的水平。因此本实用新型将会扩大单片机的应用领 域。
权利要求一种由两个独立的互感线圈组成的双互感线圈触发器，其特征在于，每个互感线圈有两个的独立绕组，一个互感线圈的一个绕组为信号输入绕组，另一个互感线圈的一个绕组为信号输出绕组，两个互感线圈的另一组线圈串联起来为信号控制端。
2. 如权利要求1所述的双互感线圈触发器，其特征在于，所述双互感线圈触发器是一 个5端元件一个信号输入端、一个信号输出端、一个信号输入、输出的公共端和两个信号 控制端。
3. 如权利要求1所述的双互感线圈触发器，其特征在于，所述双互感线圈触发器是一个6端元件两个信号输入端、两个信号输出端和两个信号控制端。
4. 如权利要求1所述的双互感线圈触发器，其特征在于，双互感线圈触发器可以做成双列直插结构或贴片结构。
专利摘要本实用新型提出一种用于控制由市电不隔离电源供电的单片机工作状态的双互感线圈触发器。使用这种双互感线圈触发器，可以容易、方便地控制工作在市电非市电隔离区的单片机，大大扩展了单片机的应用范围。
文档编号H02J7/02GK201522929SQ200920249888
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者王海 申请人:王海