专利名称：多功能开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属电器开关装置，特别是声控开关。
目前市场上有很多种光锁声控之类的延时开关，基本上是用作路灯开关；目前市场上也有亚超声开关出售，但它不是单线出入式开关，且必须插入220V市电插座中并从它自身的插座中输出220V电源才能起到开关作用，很难成为实用性强的家用遥控灯具开关。专利权人张光阳设计的专利ZL96232923.1已属实用性较强的家用遥控开关，现对其作进一步改进，以实现又一多功能开关，且性能更好。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，具有触摸、拉线或按键等手控开关功能，并增加亚超声声控功能的，抗干扰力强的开关，可用于各种灯具和风煽等电器。
实现本实用新型的关键在于在专利96232923.1的基础上，把用来提高灵敏度的放大级改为谐振放大器，把光敏元件换为压电陶瓷片用以把亚超声信号转换为电信号，而其余元件及线路与原专利几乎雷同。由于用于放大的三极管有PNP及NPN两种类型，所以本实用新型在实施上必然就有两种不同的线路。
本开关所用控制其开或关的亚超声源是一个具有毫米级长度谐振腔的简单出气刀口的橡皮球(以下简称橡皮球)，当用手挤压它时气流冲击刀口便发出亚超声。
本实用新型的目的是这样实现的压电陶瓷片HT把亚超声信号转换为电信号并经三极管进行谐振放大后经隔直元件与单稳态电路相连，再与双稳态电路相连，然后与可控硅元件相接，并控制可控硅元件的导通与截止，可控硅控制极与双稳态电路相连，阴极分别与电源地和正电源相连，整流电路一输入端与负载电器相连，另一端与市电火线相连，整流电路的输出端一端与可控硅阳极相连，另一端经电阻与正电源相连，正电源用稳压二极管稳压，用电容滤波，并向谐振放大器电路、单稳态电路和双稳态电路提供低压直流供电。
在上述基础上还可增加钳位电路，钳位电路与双稳态电路相连。
在上述基础上还可增加手动开关，手动开关与单稳态电路相连。手动开关可以是触摸式、拉线式或按健式中的一种或多种。
附
图1和附图2是本实用新型多功能开关线路原理图。
附图3和附图4是增加了钳位电路和全部手动开关以后的多功能开关线路原理图。
以下结合附图详述本实用新型的结构与工作原理。
附图1或附图2为本实用新型最基本的电子线路原理图，即多功能开关原理图。两图中除三极管TR不同外(附图1中为PNP型，附图2中为NPN型)，其余所有元件完全相同。图中压电陶瓷片HT把亚超声信号转换为电信号并经三极管TR放大，在由电感L及电容C1组成的谐振回路上有选择地建立起电压信号，即把亚超声信号放大，而把高于或低于橡皮球发出的亚超声对应频率的信号压抑到很小以至可以被忽略不计，被放大的亚超声信号经隔直元件即电容CA耦和到触发器I1:A的CLK端，而由电阻R2、R3、R4、电容C2和I1:A组成单稳态电路，此时它产生一正脉冲输入到用作双稳态电路的触发器I1:B的CLK端使之从一个稳态变到另一稳态；I1:B的Q端在此双稳态为置一态时输出高电平，在清零态时输出低电平经电阻R5至可控硅SCR的控制极以控制其导通与截止。SCR的阴极经电阻R6与电源地GND相连，还经二极管D2和电阻R7与正电源V+相连。二极管D3、D4、D5和D6组成桥式整流电路，它的一个输入端接负载电器RL如电灯，继而接交流220V市电地线，另一个输入端接市电火线。整流电路的输出一路经电阻R8降压到电源V+以作为本开关关闭时的电流来源，另一路接可控硅SCR阳极；SCR导通时，整流电路输出的电流经SCR后主要流经电阻R6到电源地，只有毫安级电流经二极管D2及电阻R7流到正电源V+，以作为本开关开启时的电流来源。由于本开关无论处于关闭态或者开启态时正电源V+都有足够的电流来源，因而在正电源V+和电源地GND之间的稳压二极管D1稳压、电容C3滤波作用下，保证了正电源V+总是稳定的，因而保证了本开关的正常稳定工作，抗干扰能力很强。
从附图1和附图2增加钳位电路和手动开关电路而变为附图3和附图4可以是单项逐步地增加，也可以是多项同时增加，也可以是全部项目同时增加上去。见附图3和附图4，增加RE和CB的作用就是增加了钳位功能；增加RC、RD和CM就是增加了触摸开关功能；增加了RD和K就是增加了拉线开关或按键开关功能。
本开关刚加电时，电容CB来不及经电阻RE放电而使I1:B的清零端短暂地钳位于高电平，使I1:B变为清零态，从而便本开关变为关闭状态，这就避免了停电后再来电时容易产生的常明灯现象。当触摸片CM被手触摸时所感应的电信号经电阻RC输至单稳态I1:A的置位端S而使之被触发，继而产生本开关的开或关的动作。K代表拉线开关或按健开关，当拉动拉线开关或接动按键开关时，开关K短暂地闭合一下，同样能使I1:A被触发继而产生本开关的开或关的动作。
附图5是附图4的一种实施例，只是把拉线或按健开关功能去掉了，因而仅具有亚超声遥控开关功能及触摸开关功能。这里增加了电容CC，它能使触摸开关工作得更稳定可靠。
本实用新型不限于附图所举的实施例，恕不一一列举。
以上图中负载RL(如电灯、风扇等)功率越大时，电阻R6阻值应越小，反之亦然，以保证正电源电压在本开关打开或关闭状态均保持相同。双D触发器与电阻R2,R3,R4和电容C2所组成的单稳态及双稳态电路为极常规电路。
本开关采用单线出入方式与220V市电火线相连接，很适合作室内壁式开关。本开关不会因外来干扰而自动打开或关闭，也避免了因停电后再来电时极容易产生的常明灯现象，工作极为可靠，即使用作为有强大干扰的日光灯开关，也能可靠地工作。本开关的工作电压即正电源V+的电压很低，各种开关动作时产生的脉冲电压也很小，因而本开关既安全，且寿命长。
当使用者就寝上床后，或起床前可用橡皮球关闭或打开电灯、风扇，而当使用者出入房间时却可用手动开关打开或关闭这些电器。
本开关元件少，结构简单，成本低廉，工作安全可靠，兼有亚超声声控和手动功能，使用方便，抗干扰能力强，停电后来电时无常明灯现象，因而具有很强的实用性，完全可以替代现有白炽灯、日光灯及风扇等电器的开关。
综上所述，本实用新型提供了一种功能很多的多功能开关。
权利要求1.一种多功能开关，其特征在于亚超声敏感元件与三极管的基极相连，经谐振放大，并经隔直元件后与单稳态电路相连，再与双稳态电路相连，然后与可控硅元件相接，并控制可控硅元件的开闭，可控硅控制极与双稳态电路相连，阴极分别与电源地和正电源相连，整流电路一输入端与负载电器相连，另一端与市电火线相连，整流电路的输出端一端与可控硅阳极相连，另一端经电阻与正电源相连，正电源用稳压二极管稳压，用电容滤波，向谐振放大电路、单稳态电路和双稳态电路提供低压直流供电。
2.根据权利要求1所述的多功能开关，其特征在于还可增加钳位电路，钳位电路与双稳态电路相连。
3.根据权利要求1或2所述的多功能开关，其特征在于还可加上手动开关，手动开关与单稳态电路相连。
4.根据权利要求3所述的多功能开关，其特征在于手动开关可以是触摸式、拉线式或按键式中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的多功能开关，其特征在于亚超声敏感元件是压电陶瓷片，隔直元件采用电容，单稳态和双稳态电路可用双D触发器为主元件，可控硅元件可选用小功率单向或双向可控硅，钳位元件可用电容及电阻。
6.根据权利要求5所述的多功能开关，其特征在于双D触发器可选用CD4013或74HC74型，小功率单向或双向可控硅可选用MCR100-6、MCR100-8、2N6565、CR3AM或3CTS1型号中的一种。
专利摘要本实用新型提供了一种用亚超声敏感元件转换亚超声为电信号,经谐振放大和隔直处理后触发单稳态和双稳态电路,然后触发可控硅而打开或关闭市电的遥控开关,还具有简单而有效的电源电路。本开关元件少,结构简单,成本低廉,工作安全可靠,抗干扰能力强,停电后来电无常明灯现象,是兼有亚超声声控和多种手动开关功能,使用方便,适合多种场合的单线出入式多功能开关,因而具有很强的实用性,完全可以替代现有家用电灯、风扇等电器的开关。
文档编号H03K17/94GK2307404SQ9723752
公开日1999年2月10日 申请日期1997年8月14日 优先权日1997年8月14日
发明者张光阳 申请人:张光阳