专利名称：二线制通用型人体红外线感应开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子开关，具体涉及用于楼道、走廊、车库、公共厕所等场所照明自动控制的一种二线制通用型人体红外线感应开关。
背景技术：
目前，普遍使用的用于照明自动控制的人体红外线感应开关，在电路中的功率开关电路部分采用全波整流电路将交流电压变成直流电压后用可控硅控制通断，开关中的电源电路从可控硅的阳极和阴极两端间取得电压，可控硅不能持续导通，必须有一段较短时间截止，以得到电路工作所需的电压，可控硅截止一般在交流电压瞬时值零附近，对于感性负载此时正是电流瞬时值最大时刻，这样负载得到的是波形失真较大的交流电压，感应开关自身的压降为交流T20V，比较高；使用这种感应开关的节能灯、LED灯、日光灯等易损坏，不利于环保和节能。·发明内容本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种二线制通用型人体红外线感应开关。实现上述目的的技术方案是一种二线制通用型人体红外线感应开关，包括功率开关电路、电源电路、人体红外线信号处理电路、电平转换驱动电路；功率开关电路中设置有全波整流电路、电流互感器Tl和场效应管Ql，电流互感器Tl初级线圈接所述全波整流电路交流回路，开关接通时电流互感器次级线圈感应的电流经二极管整流电容滤波后变换成电压输入到三端稳压集成块Ul电压输入端；场效应管Ql漏极接所述全波整流电路输出端正极，场效应管Ql源极接所述全波整流电路输出端负极和电源电路地，开关断开时场效应管Ql漏极电压经电阻电容降压后输入到三端稳压集成块Ul电压输入端；人体红外线信号处理电路中，设置有调节感光度的几个串联的电阻和调节延时时间的几个串联的电阻，其中每个电阻的两端并联I位拨码开关；通过设置拨码开关的状态调节感光度和延时时间；红外线传感信号处理集成块U2内部第二级运算放大器输出端与电源正极VCC之间接抗干扰电容C9，以抑制电磁干扰。所述功率开关电路包括第一接线柱J1、第二接线柱J2、二极管D1、D2、D3、D4、场效应管Q1、电流互感器Tl，其中电流互感器Tl有I个初级线圈和I个次级线圈；二极管D1、D2、D3、D4接成全波整流电路，第一接线柱Jl接所述全波整流电路交流输入一端，第二接线柱J2接电流互感器Tl初级线圈一端，电流互感器Tl初级线圈另一端接所述全波整流电路交流输入另一端，电流互感器Tl次级线圈一端接所述电源电路中的二极管D6正极，电流互感器次级线圈另一端接电源电路地；场效应管Ql漏极接所述全波整流电路输出端正极，场效应管Ql源极接所述全波整流电路输出端负极和电源电路地。所述电源电路包括电容Cl、C2、C3、电阻Rl、R2、二极管D5、D6、稳压二极管D7、三
端稳压集成块U1，电容Cl 一端接所述功率开关电路中的全波整流电路输出端正极，电容Cl另一端接二极管D5正极，二极管D5负极接三端稳压集成块Ul第2脚；二极管D6负极接二极管D5正极；电容C2 —端接三端稳压集成块Ul第2脚，电容C2另一端接电源电路地；稳压二极管D7负极接三端稳压集成块Ul第2脚，稳压二极管D7正极接电源电路地；三端稳压集成块Ul第I脚接电源电路地，三端稳压集成块Ul第3脚为电源正极VCC，电容C3 —端接三端稳压集成块Ul 第3脚，电容C3另一端接电源电路地。所述人体红外线信号处理电路包括红外线传感信号处理集成块U2、热释电红外线传感器PIR、5位拨码开关SI、电阻R5 R20、电容C4 C12，其中热释电红外线传感器PIR的型号是D203S，红外线传感信号处理集成块U2的型号是BISS0001，电容C4 C12为无极性陶瓷电容；热释电红外线传感器PIR第2脚接红外线传感信号处理集成块U2第14脚，热释电红外线传感器PIR第3脚接电源电路地，热释电红外线传感器PIR第I脚接电源正极VCC ；电容C7和电阻R8并联后，一端接热释电红外线传感器PIR第2脚，另一端接电源电路地，电阻R8阻值选为240K，比一般设计值51K高，可以降低热释电红外线传感器PIR工作电流；电阻R5与电容C4并联后一端接红外线传感信号处理集成块U2第16脚，另一端接红外线传感信号处理集成块U2第15脚；电阻R6 —端接红外线传感信号处理集成块U2第16脚，电阻R6另一端接电容C6 —端，电容C6另一端接红外线传感信号处理集成块U2第13脚；电阻R7 —端接红外线传感信号处理集成块U2第15脚，电阻R7另一端接电容C5 —端，电容C5另一端接电源电路地；电阻R9与电容CS并联后一端接红外线传感信号处理集成块U2第13脚，另一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚；电容C9 一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚，电容C9另一端接电源正极VCC ;红外线传感信号处理集成块U2第11脚接电源正极VCC ；电容ClO —端接红外线传感信号处理集成块U2第11脚，电容ClO另一端接电源电路地；电阻RlO —端接红外线传感信号处理集成块U2第10脚，电阻RlO另一端接电源电路地，电阻RlO阻值选为5. 1M，可以降低红外线传感信号处理集成块U2内部运算放大器工作电流；电阻Rll —端接电源正极VCC，电阻Rll另一端接红外线传感信号处理集成块U2第9脚；红外线传感信号处理集成块U2第9脚与电源电路地之间连接依次串联的电阻R12、R13、R14、光敏电阻R15，其中电阻R12、R13用于感光度调节；5位拨码开关SI中的第4位开关与电阻R12并联，5位拨码开关SI中的第5位开关与电阻R13并联；外线传感信号处理集成块U2第8脚接电源正极WC,红外线传感信号处理集成块U2第7脚接电源电路地；电阻R16 —端接红外线传感信号处理集成块U2第6脚，电阻R16另一端接红外线传感信号处理集成块U2第5脚；电容Cl I 一端接红外线传感信号处理集成块U2第5脚，电容Cll另一端接电源电路地；电容C12 —端接红外线传感信号处理集成块U2第4脚，电容C12另一端接电源电路地；红外线传感信号处理集成块U2第4脚与红外线传感信号处理集成块U2第3脚之间连接依次串联的电阻R17、R18、R19、R20，其中电阻R17、R18、R19用于延时时间调节，R20用于设定最短延时时间；5位拨码开关SI中的第I位开关与电阻R19并联，5位拨码开关SI中的第2位开关与电阻R18并联，5位拨码开关SI中的第3位开关与电阻R17并联；红外线传感信号处理集成块U2第I脚接电源正极VCC。所述电平转换驱动电路包括电阻R3、R4、三极管Q4、场效应三极管Q2、场效应三极管Q3，其中电阻R3 —端接所述红外线传感信号处理集成块U2第2脚，电阻R3另一端接三极管Q4基极；电阻R4 —端接三端稳压集成块Ul第2脚，另一端接三极管Q4集电极；三极管Q4集电极接场效应管Q2和场效应管Q3的控制极，场效应管Q2的漏极接三端稳压集成块Ul第2脚，场效应管Q2的源极接场效应管Q3的漏极和所述功率开关电路中的场效应管Ql控制极，效应管Q3的源极接电源电路地。[0009]本实用新型的有益效果是二线制通用型人体红外线感应开关在全波整流交流回路设置有电流互感器，感应开关接通时仍可以得到感应开关正常工作所需的电压，在触发延时时间内，功率开关电路中的场效应管是持续导通的，负载可以得到完整的失真很小的交流电压，无需转换开关就可以适用于各种类型的负载包括节能灯、LED灯、白炽灯、使用电感线圈镇流器的日关灯、排风扇等，该感应开关漏电小，自身压降低，可以完全消除节能灯和LED灯闪烁现象，对灯具的发光效果和使用年限造成的不利影响很小，利于环保和节能; 采用拨码开关调节延时时间和感光度，调节延时时间和感光度快捷方便；开关误动作的可能性小。[0010]
[0011]图I是本实用新型的电路方框图；[0012]图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0013]结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。[0014]如附图1，二线制通用型人体红外线感应开关包括功率开关电路、电源电路、人体红外线信号处理电路、电平转换驱动电路，其中功率开关电路与电源电路连接，电源电路与人体红外线信号处理电路和电平转换驱动电路连接，人体红外线信号处理电路与电平转换驱动电路连接，电平转换驱动电路与功率开关电路连接。[0015]如附图2，所述功率开关电路包括第一接线柱J1、第二接线柱J2、二极管D1、D2、 D3、D4、场效应管Ql、电流互感器Tl，其中电流互感器Tl有I个初级线圈和I个次级线圈， 电流互感器初级采用O. 35mm漆包线绕60—80匝，次级采用O. 08mm漆包线绕1000匝；二极管Dl、D2、D3、D4接成全波整流电路，二极管Df D4的型号是1N4007 ;第一接线柱Jl接所述全波整流电路交流输入一端，第二接线柱J2接电流互感器Tl初级线圈一端，电流互感器 Tl初级线圈另一端接所述全波整流电路交流输入另一端，电流互感器次级线圈一端接所述电源电路中的二极管D6正极，电流互感器次级线圈另一端接电源电路地；场效应三极管Ql 漏极接所述全波整流电路输出端正极，场效应三极管Ql源极接所述全波整流电路输出端负极和电源电路地，场效应管Ql的型号是7N60 ;随着负载类型和功率大小不同，感应开关接通期间电容C2两端电压也不同，为6 15V。[0016]所述电源电路包括电容Cl、C2、C3、电阻Rl、R2、二极管D5、D6、稳压二极管D7、三端稳压集成块U1，电容Cl 一端接所述功率开关电路中的全波整流电路输出端正极，电容Cl 另一端接二极管D5正极，二极管D5负极接三端稳压集成块Ul第2脚；二极管D6负极接二极管D5正极；电容C2 —端接三端稳压集成块Ul第2脚，电容C2另一端接电源电路地；稳压二极管D7负极接三端稳压集成块Ul第2脚，稳压二极管D7正极接电源电路地；三端稳压集成块Ul第I脚接电源电路地，三端稳压集成块Ul第3脚为电源正极VCC，电容C3 —端接三端稳压集成块Ul第3脚，电容C3另一端接电源电路地；[0017]所述人体红外线信号处理电路包括红外线传感信号处理集成块U2、热释电红外线传感器PIR、5位拨码开关SI、电阻R5 R20、电容C4 C12，其中热释电红外线传感器PIR的型号是D203S，红外线传感信号处理集成块U2的型号是BISS0001，电容C4 C12为无极性陶瓷电容；热释电红外线传感器PIR第2脚接红外线传感信号处理集成块U2第14脚， 热释电红外线传感器PIR第3脚接电源电路地，热释电红外线传感器PIR第I脚接电源正极VCC ;电容C7和电阻R8并联后一端接热释电红外线传感器PIR第2脚，另一端接电源电路地，电阻R8阻值选为240K，比一般设计值51K高，在不明显降低热释电红外线传感器PIR 灵敏度的前提下可以降低热释电红外线传感器PIR的工作电流；电阻R5与电容C4并联后一端接红外线传感信号处理集成块U2第16脚，另一端接红外线传感信号处理集成块U2第 15脚；电阻R6 —端接红外线传感信号处理集成块U2第16脚，电阻R6另一端接电容C6 — 端，电容C6另一端接红外线传感信号处理集成块U2第13脚；电阻R7 —端接红外线传感信号处理集成块U2第15脚，电阻R7另一端接电容C5 —端，电容C5另一端接电源电路地；电阻R9与电容CS并联后一端接红外线传感信号处理集成块U2第13脚，另一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚；电容C9 一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚，电容C9另一端接电源正极VCC，红外线传感信号处理集成块U2第12脚为其内部第二级运算放大器输出端，电容C9可以抑制在红外线传感信号处理集成块U2第12脚出现的一些短脉冲，起到抗干扰作用，减少误触发；红外线传感信号处理集成块U2第11脚接电源正极VCC ； 电容ClO —端接红外线传感信号处理集成块U2第11脚，电容ClO另一端接电源电路地；电阻RlO —端接红外线传感信号处理集成块U2第10脚，电阻RlO另一端接电源电路地，电阻 RlO阻值选为5. 1M，可以降低红外线传感信号处理集成块U2内部运算放大器工作电流；电阻Rll —端接电源正极VCC，电阻Rll另一端接红外线传感信号处理集成块似第9脚；红外线传感信号处理集成块U2第9脚与电源电路地之间连接依次串联的电阻R12、R13、R14、光敏电阻R15，其中电阻R12、R13为感光度调节电阻；5位·拨码开关SI中的第4位开关与电阻 R12并联，5位拨码开关SI中的第5位开关与电阻R13并联；外线传感信号处理集成块U2 第8脚接电源正极VCC，红外线传感信号处理集成块U2第7脚接电源电路地；电阻R16 — 端接红外线传感信号处理集成块U2第6脚，电阻R16另一端接红外线传感信号处理集成块 U2第5脚；电容Cll 一端接红外线传感信号处理集成块U2第5脚，电容Cll另一端接电源电路地；电容C12 —端接红外线传感信号处理集成块U2第4脚，电容C12另一端接电源电路地；红外线传感信号处理集成块U2第4脚与红外线传感信号处理集成块U2第3脚之间连接依次串联的电阻R17、R18、R19、R20，其中电阻R17、R18、R19为延时时间调节电阻， 电阻R20设定最短延时时间；5位拨码开关SI中的第I位开关与电阻R19并联，5位拨码开关SI中的第2位开关与电阻R18并联，5位拨码开关SI中的第3位开关与电阻R17并联； 红外线传感信号处理集成块U2第I脚接电源正极VCC ;光敏电阻R15用来检测环境照度， 该感应开关用于照明控制时，若环境较明亮，光敏电阻R15的阻值会降低，使红外线传感信号处理集成块U2第9脚保持低电平，从而封锁触发信号；通过设置5位拨码开关SI中的第 4位和第5位开关的状态调节感光度，2位开关设置的方式有四种，对应四级感光度；设计时相应增加感光度调节电阻个数、拨码开关位数可以增大感光度调节级数；通过设置5位拨码开关SI中的第I位、第2位和第3位开关的状态改变延时时间；3位开关状态有八种，对应八级输出延时时间，设计为30秒一步时输出延时时间范围为30秒 240秒，15秒一步时输出延时时间范围为15秒 120秒；设计时相应增加延时时间调节电阻个数、拨码开关位数可以增大延时时间调节范围；红外线传感信号处理集成块U2第3脚和第4脚为红外线传感信号处理集成块U2输出延迟时间调节端；红外线传感信号处理集成块U2第I脚为可重复触发和不可重复触发控制端，接电源正极VCC。[0018]所述的驱动电平转换电路包括电阻R3、三极管Q4、场效应三极管Q2、场效应三极管Q3，其中电阻R3 —端接所述红外线传感信号处理集成块U2第2脚，电阻R3另一端接三极管Q4基极；电阻R4 —端接三端稳压集成块Ul第2脚，电阻R4另一端接三极管Q4集电极，三极管Q4集电极接场效应管Q2和场效应管Q3的控制极，场效应管Q2的漏极接三端稳压集成块Ul第2脚，场效应管Q2的源极接场效应管Q3的漏极和所述功率开关电路中的场效应管Ql控制极，场效应管Q3的源极接电源电路地；红外线传感信号处理集成块U2第 2脚为控制信号输出端，经Q4转换后在Q4集电极输出为低电平O. 2V，高电平6 — 15V ；Q2为 P沟道低电压小功率场效应管，Q3为N沟道低电压小功率场效应管，Q2和Q3组成CMOS型反相器，工作时2只场效应管中只有I只导通，几乎不消耗电流，利于在电容C2两端得到较高的电压；场效应管Ql为N沟道高压功率型场效应管，也可以选用其它电压控制型三极管如IGBT，控制极几乎不消耗电流，也利于在电容C2两端得到较高的电压，使感应开关能正常工作。
权利要求1.一种二线制通用型人体红外线感应开关，包括功率开关电路、电源电路、人体红外线信号处理电路、电平转换驱动电路，其特征是所述功率开关电路中设置有全波整流电路、电流互感器Tl和场效应管Q1，电流互感器Tl初级线圈接于所述全波整流电路交流回路；场效应管Ql漏极接所述全波整流电路输出端正极，场效应管Ql源极接所述全波整流电路输出端负极和电源电路地；所述人体红外线信号处理电路中，设置有调节感光度的几个串联的电阻和调节延时时间的几个串联的电阻，其中每个电阻的两端并联I位拨码开关；所述人体红外线信号处理电路中，抗干扰电容C9 一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚，电容C9另一端接电源正极VCC。
2.根据权利要求I所述的一种二线制通用型人体红外线感应开关，其特征是所述功率开关电路包括第一接线柱J1、第二接线柱J2、电流互感器Tl、二极管D1、D2、D3、D4、场效应管Ql ;电流互感器Tl有I个初级线圈和I个次级线圈；二极管Dl、D2、D3、D4接成全波整流电路，第一接线柱Jl接所述全波整流电路交流输入一端，第二接线柱J2接电流互感器Tl初级线圈一端，电流互感器Tl初级线圈另一端接所述全波整流电路交流输入另一端，电流互感器Tl次级线圈一端接所述电源电路中的二极管D6正极，电流互感器次级线圈另一端接电源电路地；场效应管Ql漏极接所述全波整流电路输出端正极，场效应管Ql源极接所述全波整流电路输出端负极和电源电路地。
3.根据权利要求I所述的一种二线制通用型人体红外线感应开关，其特征是电容Cl一端接所述功率开关电路中的全波整流电路输出端正极，电容Cl另一端接二极管D5正极；二极管D5正极接二极管D6负极，二极管D5负极接三端稳压集成块Ul第2脚；电容C2 —端接三端稳压集成块Ul第2脚，电容C2另一端接电源电路地；稳压二极管D7负极接三端稳压集成块Ul第2脚，稳压二极管D7正极接电源电路地；三端稳压集成块Ul第I脚接电源电路地，三端稳压集成块Ul第3脚为电源正极VCC，电容C3 —端接三端稳压集成块Ul第3脚，电容C3另一端接电源电路地。
4.根据权利要求I所述的一种二线制通用型人体红外线感应开关，其特征是红外线传感信号处理集成块U2第9脚与电源电路地之间连接依次串联的电阻R12、R13、R14、光敏电阻R15 ；电阻R12两端并联5位拨码开关SI中的第4位开关，电阻R13两端并联5位拨码开关SI中的第5位开关；红外线传感信号处理集成块U2第4脚与红外线传感信号处理集成块U2第3脚之间连接依次串联的电阻R17、R18、R19、R20 ;电阻R19两端并联5位拨码开关SI中的第I位开关，电阻R18两端并联5位拨码开关SI中的第2位开关，电阻R17两端并联5位拨码开关SI中的第3位开关；电容C9 一端接红外线传感信号处理集成块U2第12脚，电容C9另一端接电源正极VCC。
5.根据权利要求I所述的一种二线制通用型人体红外线感应开关，其特征是所述电平转换驱动电路包括电阻R3、R4、三极管Q4、场效应三极管Q2、场效应三极管Q3，电阻R3 —端接所述红外线传感信号处理集成块U2第2脚，电阻R3另一端接三极管Q4基极；电阻R4一端接三端稳压集成块Ul第2脚，电阻R4另一端接三极管Q4集电极，三极管Q4集电极接场效应管Q2、Q3的控制极，场效应管Q2的漏极接三端稳压集成块Ul第2脚，场效应管Q2的源极接场效应管Q3的漏极和功率开关电路中的场效应管Ql控制极，场效应管Q3的源极接电源电路地。
专利摘要一种二线制通用型人体红外线感应开关，包括功率开关电路、电源电路、人体红外线信号处理电路、电平转换驱动电路；所述功率开关电路中设置有全波整流电路、场效应管和电流互感器，全波整流电路和场效应管组成交流电子开关，电流互感器初级经交流电子开关与该感应开关外接负载串联，感应开关接通时电流互感器次级感应的电流变换成电压后为开关工作提供电源；通过设置拨码开关的状态调节感光度和延时时间；该感应开关漏电小，自身压降低，负载得到的电压波形失真小，无需转换开关即可适用于各种类型负载，可以完全消除节能灯和LED灯闪烁现象，对灯具的发光效果和使用年限造成的不利影响小，利于环保和节能。
文档编号H03K17/945GK202737838SQ20122037786
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者郭有富 申请人:郭有富