专利名称：两线制节能开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子开关，尤其是指一种两线制节能开关。
背景技术：
现有的电子延时开关采用电容作为蓄电元件，普遍存在的一个缺陷是
时不得不多按一会按钮开关。如新型专利CN2095515U公开了一种多功能 开关，以一个可控硅作为开关执行元件，通过可控硅触发端的RC充放电 回路达到延时关断目的，可控硅需要在电容充电到一定程度后才能导通， 电容充电(即按下开关)的时间越长充电越多，这个方案中快速导通与长 延时两者不可兼得，是它固有的缺陷，同时缺少额外的抗干扰电路，当电 网电压过高时，可控硅很容易因过压而误导通。
同时现有电子延时开关的功耗较大，一^L在0.4W左右，不具备过零 触发，可控硅在不是过零触发工作的情况下，其可靠性和负载适应性大幅 度下降， 一般的触发电路设计易造成可控硅不能可靠关断，造成产品失效。
发明内容
本发明提供了 一种具有自功耗低、完全过零触发的两线制节能开关。 一种两线制节能开关，包括电源、整流电路、可控硅VI、可控硅触 发延时电路、信号采样器、信号放大电路和负载，所述的可控硅触发延时 电路包括四个依次串联的与非门U1-U4,与非门Ul的输入端经由一电容 和一电阻并联组成的支路引入电压，输出端与可控硅V1的控制极相连； 所述的信号放大电路包括级联的第一级三极管Tl和第二级三极管T2，三 极管T1的基极接入信号釆样器的信号输出端，集电极经一电容与第二级 三极管T2的基极相连，再经一电阻引入电压，第二级三极管T2的集电极 与与非门U4的输入端连接。
所述的可控硅V1阴极串联三个二极管D5-D7,用于抬高可控硅V1 阴极的电位。所述的可控硅VI阳极和接地端之间接有由两电阻串联组成的支路， 用于采样电压，生成过零脉冲，两电阻间连通与非门U3的输入端。
所述的可控硅V1阳极经一二极管和一电阻后，与接地端之间接有一 电容，再经一电阻， 一路与接地端之间接有由一用于滤波的电容和一用于 稳压的稳压二极管并联组成的支路，另一路经一二极管与可控硅VI的控 制极相连。
所述的第一级三极管Tl的基极和集电极之间接有由一电容和一电阻 并联组成的支路，用于选择响应频率，对信号进行一级放大，再经一电容 经第一级三极管Tl的集电极耦合采样到第二级三极管T2的基极。
所述的第二级三极管T2的基极和集电极之间接有由一电容和一电阻 并联组成的支路，用于频率选择，对信号进行二级放大，再经一二极管接 入与非门U4的输入端。
所述的与非门U4与与非门U3之间接有一正向二极管；所述的与非 门U3与与非门U2之间接有一反向二极管；所述的与非门U2与与非门 Ul之间接有一反向二极管。
所述的与非门Ul输入端经由一电容和一电阻并联组成的支路引入电 压，与非门Ul的输出端与可控硅V1的控制极之间连接有一电阻与一二 极管并联组成的路。
所述的电源端并联有用于过压保护的压敏电阻。
本发明两线制电子节能开关釆用一进一出的方式，响应灵每丈，采用了 可控硅完全过零触发技术，使其可靠性大大增加，适用于各种阻性、感性、 容性等负载。使其适用于白炽灯，荧光灯、交流接触器、电子变压器、节 能灯、应急电源等负载。其整机工作电流小，因此功耗比同类产品更低， 工作更稳定，可靠性更强，真正起到节能的绿色产品。
图1为本发明一种实施方式的电路结构示意图； 图2为本发明另一种实施方式的电路结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示， 一种两线制节能开关，包括电源、整流电路、可控硅VI、可控硅触发电路、信号釆样器、信号放大电路和负载，电源端并联接
入压敏电阻，对开关进行高压保护，再由整流电路进行全波整流，整流电
路正极接可控硅VI控制开关的工作情况，可控硅VI的阴极接有三个二 极管D5-D7，用于抬高可控硅的阴极的电平，同时阳极与接地端接有由电 阻R8和电阻R9串联组成的支路，采样电压用于生成过零脉冲，然后正 极经二极管D8和电阻R1后， 一路与接地端之间接有电容C3，用于抬高 该点的电位，使其大于220V，另一路经电阻R2后，与接地端之间接有由 用于滤波电容C1和用于稳压的稳压二极管DW1并联组成的支路。
图1所示为信号采样采用声光控方式的电路结构示意图，如图所示， 信号采样器采用话筒，包括接地端和信号输出端两个引脚，信号输出端先 通过一个电阻引入电压，然后经电容C8耦合到第一级三极管Tl的基极， 三极管Tl发射极直接接地，集电极经电阻Rll引入电压，三极管Tl的 基极和集电极之间接有由电容和电阻R13并联组成的支路，用于响应频率 的选择，对信号进行一级放大，再经电容C7经三极管Tl的集电极耦合采 样到第二级放大三极管T2的基极，三极管T2的集电极经电阻R12引入 电压，发射极经电阻R15接地，三极管T2的基极和集电极之间接有由电 容C5和电阻R14并联组成的支路，用于频率选择，对信号进行二级放大， 放大信号从三极管T2的集电极经二极管D13,经由电容C4和电阻R10 并联组成的支路进行滤波后，输入到与非门U4，然后经1N4148正向二极 管D12与采样电压相与，二级管D12的用途为如果有放大量高电平经 与非门变低电平那么二极管前的电位是采样电压，反之如果没有放大量经 与非门变高电平那么二极管前的电位就是高电平。然后二极管D12前的电 平经与非H U3，若与非门U3的输入端是采样电压，则其输出端为过零脉 冲，若输入端为高电平，则输出端为低电平；此时电平再经一反向二极管 Dll，若其阴极端电平即与非门U3的输出电平为低电平，则反向二极管 Dll直接将其阳极端的电平拉至低电平，若阴极端电平为过零脉冲，则其 阳极端电平仍保留为过零脉冲，此时在与非门U2的输入端接入电阻R6 和光敏电阻R5，电阻R6连接正电位，光敏电阻R5接地，当光较亮时， 光敏电阻阻值很小，此点电位为零，当光较暗时，光敏电阻阻值很大，此 点电位为高电位，由输入电平决定，而与非门U2输出端的电平为当其 输入端为低电平时为高电平，当输入端为过零脉冲时仍为过零脉冲，再经反向二极管D9与与非门Ul连接，与非门Ul的输入端经由电容C2和电 阻R4组成的并联支路引入电压，用于开关的时间延时。经过与非门Ul 时，若其输入端电平为高电平，则输出低电平，不触通可控硅VI，若输 入端电平为过零脉冲，则输出高电平，触通可控硅，此时电容C2和电阻 R4组成的并联支路放电，产生延时，使光源点亮。与非门Ul和可控硅 VI控制极之间接入由电阻R3和反向二极管D14组成的并联支路，电阻 R3用于控制触发电流，反向二极管D14的作用为当其阳极端为高电平 而阴极端为低电平时，迅速将阳极端的高电平拉至低电平，有效地控制触 发点的电位。
图2所示为信号采样采用人体感应方式的电路结构示意图，如图所示， 信号采样器采用人体感应探头，包括接地端、稳压端和信号输出端三个引 脚，稳压端通过一电阻R8引入电压，再与接地端之间接入由电容C4和 发光二极管并联构成的稳压电路；信号输出端先通过由一电阻R9和电容 C7构成的并联支路进行滤波，然后经一电容C5耦合到第一级三极管Tl 的基极，三极管Tl的发射极直接接地，集电极经一电阻Rll引入电压， 三极管Tl的基极和集电极之间接有由电容C8和电阻R12组成的并联支 路，对信号进行一级放大，然后由一电容C6经第一级三极管Tl的集电极 耦合采样到第二级放大三极管T2的基极，第二级三极管T2的发射极经一 电阻R14接地，集电极经一电阻引入电压，三极管T2的基极和集电极之 间也接有由电容C9和电阻R13并联組成的支路，对信号进行第二级放大， 经一正向二极管D13后，经电容C10和电阻R15并联组成的支i 各进行滤 波后，输入到与非门U4，然后经一正向二极管D14与采样电压相与，二 级管D14的用途为如果有放大量高电平经与非门变低电平那么二极管前 的电位是采样电压，反之如果没有放大量经与非门变高电平那么二极管前 的电位就是高电平。经二极管D14后输出的电平经与非门U3，若与非门 U3的输入端为采样电压，则其输出端为过零脉冲，若输入端为高电平， 则输出端为低电平；此时电平再经一反向二极管D12,若其阴极端电平即 与非门U3的输出电平为低电平，则反向二极管D12直接将其阳极端的电 平拉至低电平，若阴极端电平为过零脉冲，则其阳极端电平仍保留为过零 脉冲，此时在与非门U2的输入端接入电阻R5和光敏电阻R16,电阻R5 引入电压，光敏电阻R16接地，当光较亮时，光敏电阻阻值很小，此点电位为零，当光较暗时，光敏电阻阻值很大，此点电位为高电位，由输入电
平决定，而与非门U2输出端的电平为当其输入端为低电平时为高电平， 当输入端为过零脉沖时仍为过零脉沖，再经反向二极管Dll与与非门Ul 连接，与非门Ul的输入端经由电容C3和电阻R4组成的并联支路引入电 压，用于开关的时间延时。经过与非门U1时，若其输入端电平为高电平， 则输出低电平，不触通可控硅V1，若输入端电平为过零脉冲，则输出高 电平，触通可控硅，此时电容C3和电阻R4组成的并联支路放电，产生 延时，使光源点亮。与非门U1和可控硅V1控制极之间接入由电阻R3和 反向二极管D10组成的并联支路，电阻R3用于控制触发电流，反向二极 管D10的作用为当其阳极端为高电平而阴极端为低电平时，迅速将阳极 端的高电平拉至低电平，有效地控制触发点的电位。
整个电路中工作电压较低，电流很微小，做到真正的节能效果。
权利要求
1.一种两线制节能开关，包括电源、整流电路、可控硅V1、可控硅触发延时电路、信号采样器、信号放大电路和负载，其特征在于所述的可控硅触发延时电路包括四个依次串联的与非门U1-U4，与非门U1的输入端经由一电容和一电阻并联组成的支路引入电压，输出端与可控硅V1的控制极相连；所述的信号放大电路包括级联的第一级三极管T1和第二级三极管T2，三极管T1的基极接入信号采样器的信号输出端，集电极经一电容与第二级三极管T2的基极相连，再经一电阻引入电压，第二级三极管T2的集电极与与非门U4的输入端连接。
2. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的可控 硅V1阴极串联三个用于抬高可控硅V1阴极电位的二极管D5-D7。
3. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的可控 硅V1阳极和接地端之间接有由两电阻串联组成的用于采样电压、生成过 零脉冲的支路，两电阻间连通与非门U3的输入端。
4. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的可控 硅V1阳极经一二极管和一电阻后，与接地端之间接有一电容，再经一电 阻分成， 一路与接地端之间接有由一用于滤波的电容和一用于稳压的稳压 二极管并联组成的支路，另一路经一二极管与可控硅V1的控制极相连。
5. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的第一 级三极管Tl的基极和集电极之间接有由一电容和一电阻并联组成的支 路，用于选择响应频率，对信号进行一级放大，再经一电容经第一级三极 管Tl的集电极耦合采样到第二级三极管T2的基极。
6. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的第二 级三极管T2的基极和集电极之间接有由一电容和一电阻并联组成的支 路，用于频率选择，对信号进行二级放大，再经一二极管接入与非门U4的丰lr入端。
7. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的与非 门U4与与非门U3之间接有一正向二极管；所述的与非门U3与与非门 U2之间接有一反向二极管；所述的与非门U2与与非门Ul之间接有一反 向二极管。
8. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的与非 门Ul输入端经由一电容和一电阻并联组成的支路引入电压，与非门Ul 的输出端与可控硅VI的控制极之间连接有一电阻与一二极管并联组成的 支路。
9. 如权利要求1所述的两线制节能开关，其特征在于所述的电源 端并联有用于过压保护的压敏电阻。
全文摘要
本发明公开了一种两线制节能开关，包括电源、整流电路、可控硅、可控硅触发延时电路、信号采样器、信号放大电路和负载，可控硅触发延时电路包括四个依次串联的与非门U1-U4，与非门U1的输入端经由一电容和一电阻并联组成的支路引入电压，输出端与可控硅V1的控制极相连；所述的信号放大电路包括级联的第一级三极管T1和第二级三极管T2，三极管T1的基极接入信号采样器的信号输出端，集电极经一电容与第二级三极管T2的基极相连，再经一电阻引入电压，第二级三极管T2的集电极与与非门U4的输入端连接。本发明采用一进一出的方式，响应灵敏，采用了可控硅完全过零触发技术，使其可靠性大大增加，适用于各种阻性、感性、容性等负载。
文档编号H03K17/72GK101299602SQ20071006850
公开日2008年11月5日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者周良宝, 煜 陈 申请人:杭州鸿雁电器有限公司