照明灯多档位电子延时开关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种照明灯多档位电子延时开关，涉及照明装置【技术领域】。所述开关包括前护盖、主面板、后护盖和电路主板，所述前护盖、主面板和后护盖构成腔体结构，所述电路主板固定在所述腔体结构内，电路主板上的定时档位指示灯、触摸开关和调节开关内嵌在所述腔体结构上。所述延时开关能够根据人的意愿和需求对照明灯的开启或熄灭进行自由操控，实现“人在灯亮，人走灯灭”的人性化服务理念，具有智能化、多档位控制，安全、节能等特点。
【专利说明】照明灯多档位电子延时开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置【技术领域】，尤其涉及一种照明灯多档位电子延时开关。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段不断更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关，虽然都能解决“长明灯”和避免人们在夜晚摸黑行走的现象，但它们还是都不适合于家庭使用，不能形成智能化、多档位、多波段的人性化、理想化的操控功能。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种照明灯多档位电子延时开关，所述延时开关能够根据人的意愿和需求对照明灯的开启或熄灭进行自由操控，具有智能化、多档位控制，安全、节能等特点。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种照明灯多档位电子延时开关，其特征在于:所述开关包括前护盖、主面板、后护盖和电路主板，所述前护盖、主面板和后护盖构成腔体结构，所述电路主板固定在所述腔体结构内，电路主板上的定时档位指示灯、触摸开关和调节开关内嵌在所述腔体结构上；所述电路主板上设有电源电路、计数循环电路、触发电路、档位定时前级电路、延时控制电路、复位电路、负载控制电路和波段调节电路，所述电源电路的输出端依次经计数循环电路、触发电路、档位定时前级电路、延时控制电路、复位电路和负载控制电路的电源输入端连接，负载控制电路的输出端与负载RL连接。
[0005]进一步的技术方案在于:所述电路主板的电源输入端接整流桥的输入端，整流桥的正极端分为两路，一路经电阻R31与稳压模块IC3的输入端连接，另一路经双向可控硅VS、二极管D19-D20与整流桥的负极端连接；电阻R30的一端接地，另一端接稳压模块IC3的输入端；稳压模块IC3的输出端分为若干路，第一路经电容C14接地，第二路经电容C13接地，第三路分别与三极管Q1-Q5的集电极连接，第四路与计数循环芯片ICl的16脚连接，第五路与触发开关Kl的主触点端连接，第六路分别与电阻R21的一端、延时控制芯片IC2的4脚和8脚以及电阻R27的一端连接；计数循环芯片ICl的I脚经二极管Dl接计数循环芯片ICl的15脚，计数循环芯片ICl的2脚经电阻R4后分为两路，第一路经二极管D4与三极管Q2的基极连接，第二路经二极管D5与三极管Q9的基极连接；计数循环芯片ICl的3脚分为两路，第一路经二极管D3接三极管Ql的基极，第二路经二极管D2、电阻R7和指示二极管VDl接地；计数循环芯片ICl的4脚经电阻R5后分为两路，第一路经二极管Dll接三极管Q3的基极，第二路经二极管D6接三极管Q8的基极；计数循环芯片ICl的5、6、9、11-13脚悬空；计数循环芯片ICl的7脚经电阻R6后分为两路，第一路经二极管D13接三极管Q4的基极，第二路经二极管D7接三极管Q6的基极；计数循环芯片ICl的8脚接地；计数循环芯片ICl的10脚经电阻R2后分为两路，第一路经二极管D15接三极管Q5的基极，第二路经二极管D8接三极管Q7的基极；计数循环芯片ICl的15脚经电阻R3后接地，计数循环芯片ICl的16脚经电容C2接计数循环芯片ICl的15脚；触发开关Kl的分触点端分为两路，其中第一路与计数循环芯片ICl的14脚连接，第二路经相互并联的电阻Rl和电容Cl后接地；三极管Ql的发射极经二极管D9、电阻R12接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q2的发射极经二极管DlO后分为两路，第一路经电阻R8、指示二极管VD2接地，第二路经电阻R13接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q3的发射极经二极管D12后分为两路，第一路经电阻R9、指示二极管VD3接地，第二路经电阻R14接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q4的发射极经二极管D14后分为两路，第一路经电阻R10、指示二极管VD4接地，第二路经电阻R15接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q5的发射极经二极管D16后分为两路，第一路经电阻Rl1、指示二极管VD5接地，第二路经电阻R16接延时控制芯片IC2的7脚；电阻R21的另一端经电阻R22分别与三极管Q6-Q9的基极连接；三极管Q6的集电极经相互并联的电阻R17和电容C3后接地；三极管Q7的集电极经相互并联的电阻R18和电容C4后接地；三极管Q8的集电极经相互并联的电阻R19和电容C5后接地；三极管Q9的集电极经相互并联的电阻R20和电容C6后接地；延时控制芯片IC2的I脚接地；延时控制芯片IC2的2脚接电阻R21与电阻R22的结点；延时控制芯片IC2的3脚分为两路，第一路经电阻R28接三极管Q12的基极，第二路又分为两路，其中一路经电阻R26接三极管Qll的基极，另一路经二极管D18、电阻R25接三极管Qll的集电极，三极管Qll的发射极接地；三极管QlO的集电极接二极管D18与电阻R25结点，三极管QlO的基极经电阻R24接三极管Qll的集电极；电容ClO的一端接二极管D18与电阻R25结点，电容ClO的另一端接地；三极管QlO的发射极经二极管D17接计数循环芯片ICl的15脚；电阻R27的另一端接三极管Q12的基极；三极管Q12的发射极接地，三极管Q12的集电极经电阻R29接双向可控硅VS的控制端；延时控制芯片IC2的6脚第一路与IC2的7脚连接，第二路经电容C7接地，第三路接波段调节开关K2的主触点端；波段调节开关K2的一个触点端经电容C8接地，波段调节开关K2的另一个触点端经电容C9接地。
[0006]进一步的技术方案在于:所述计数循环芯片ICl使用⑶4017型芯片，所述延时控制芯片IC2使用CM0S555或NE555型芯片，稳压模块IC3使用7812型稳压芯片。
[0007]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:该开关在承接和发挥其它电子延时开关的技术功能和特点的基础上，还具有如下特点:1、按钮或触摸屏控制方式，高清二极管自动显示开关位置，方便夜晚开关灯。2、电子启动，快速关闭，无触点火花，安全、节电又耐用。3、多档位、多波段控制，因人需求选择，彰显人性化生活。4、自动识别功能，停电再来电自动关灯，避免浪费电能。5、单火线设计，新装和换装一样方便快捷。6、适用所有灯具的控制，无需添加外围线路。7、延时功能设计，再也不怕关灯摸黑。
[0008]该开关在发挥以上智能化功能的同时，在实际应用过程中明显的延长照明灯使用寿命，把只有在公共场所才能使用的电子延时开关搬进了居家，促使和方便人们依据自己所要需要的照明时间来自由操控照明灯的启闭，实现智能化、多档位、多波段的控制灯照灯具，尽最大努力做到在方便的同时，节省每一度电的目的。利用上述装置结构、电子元器件组合和电路控制原理，智能定时控制照明灯启闭，使其达到按设定对应的时间档位和延时波段控制照明灯按照人们的意愿和需要，自由、快速的操作控制，达到“人在灯亮，人走灯灭”的良好控制效果。它的研发应用大大提升智能化电子开关的使用价值和应用范围，一定会带动全社会的力量共同为节能减排、降耗、环保和建设生态、典范等工作做出积极贡献。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0010]图1-2是本发明的侧视结构示意图(图1是左视图，图2是右视图)；
图3是本发明的主视结构示意图；
图4是本发明中前护盖的结构示意图；
图5-6是本发明中主面板的结构示意图(图5是正视图，图6是背视图)；
图7是本发明中电路主板上的电路原理框图；
图8是本发明中电路主板上的电路原理图；
图9是本发明中电路主板上的具体电路原理图；
其中:1、前护盖，2、主面板，3、后护盖，4、电路主板，5、定时档位指示灯，6、触发开关，7、波段调节开关，8、电源电路，9、计数循环电路，10、触发电路，11、档位定时前级电路，12、延时控制电路，13、复位电路，14、负载控制电路，15、波段调节电路，16、螺纹安装孔，17、接线引出孔。
【具体实施方式】
[0011]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0013]所述延时开关能够根据人的意愿和需求对照明灯的开启或熄灭进行自由操控，具有智能化、多档位控制，安全、节能等特点。其依据延时电子开关的工作原理，在弥补延时时间短、应用功能受局限、不能让人们根据对照明的需求自由设定照明时间的现实，又规避了现有声控灯、红外线感应灯等电子开关不能进入家居的技术缺陷。为人们提供一种结构简单，安装快捷、操作方便且还能按照自己的生活习惯和意愿自行决定照明灯的亮灯时间，实现“人在灯亮、人走灯熄”的人性化和理想化服务效果，达到在节能节电的同时，又延长照明灯使用寿命的目的。
[0014]该开关非常适合于千家万户的客厅、书房、卧室、卫生间、门厅、走廊以及厂矿企事业单位办公楼和写字楼的走廊、楼道、学校教室、居民物业小区和公园以及各类仓库等公共场所或重要位置的照明灯具上，直接替代墙壁式开关和声控、红外线感应、微波感应等电子延时开关，智能化的为人提供照明服务。
[0015]当人们在看完电视想离开客厅或在书房看完书等困了想回卧室睡觉、在卧室看书累了想直接进入梦乡、起夜上卫生间后回卧室时，多想照明灯在自己进入卧室躺好后再自动关闭(根据自己需要的时间熄灭)，所述开关就很好地解决了上述问题。它在规避灯熄摸黑走路、已躺好进入睡觉状态还得起身关灯或出现因在床上看书学习太困后直接入睡造成亮灯睡觉的“长明灯”等情形的同时，还给经常加班的办公等场所的走廊、楼道(加班人员都希望照明灯常亮，给自己带来方便，但加完班大部分出现因怕摸黑走路或送人等情形出现照明灯长亮一夜或连续几日，特别是在不经常使用的会议室、实验室、娱乐室等区域，多么浪费电啊！)、学校的教室(上课老师和同学们都希望教室、走廊里光线明亮，但在下课后大多数出现无人关灯而亮灯达几个小时或通宵)、酒店和宾馆(客人和服务员都希望自己走在明亮的走廊里，但在深夜或白天不需要灯照或不需要太多照明灯工作时，无人来主动关闭或进行调节)、仓库(仓库保管员在夜晚或到光线不好的仓库寻找完物品后，多希望照明灯在自己关完门离开后再自动熄灭)、保安巡夜(保安人员多希望在自己检查完仓库、设备等重要设施设备后照明灯再自动延时熄灭)以及居民小区和公园内路灯(在正常熄灭后，若有人丢失物品等急需亮灯时，多希望立马开启就几分钟或十几分钟亮灯时间该多好)等场合、区域和情形启用照明灯提供符合此时需要的照明服务，让人们根据该位置或场合的需要和需求来合理的、随意的调节照明灯的亮灯时间，该长的，就调成几个小时的亮灯时间，该短的，就调成十几分钟或几分钟的照明时间，让各个位置或场所安装的吸顶灯、廊灯、路灯等灯具真正起到方便于人，为人所用的功能，同时，又杜绝“长明灯”，达到理想的节能节电效果O
[0016]具体的，如图1-6所示，本发明公开了一种照明灯多档位电子延时开关，所述开关包括前护盖1、主面板2、后护盖3和电路主板4。所述前护盖1、主面板2和后护盖3构成腔体结构，所述电路主板4固定在所述腔体结构内，电路主板4上的定时档位指示灯5、触摸开关6和波段调节开关7内嵌在所述腔体结构上。
[0017]该开关安装在原墙壁式开关的接线盒上，直接替换使用。采用单火线连接供电方式，调节波段为3个、定时档位为12个(也可增加为几十的定时档位)智能化控制照明灯，为人提供一个可随意选择照明时间的操作空间和理想化意愿，按对照明时间的需求自由操控开关，通过调节档位把自己所需求的照明时间设置在需要的档位上，为自己选择合适的、充足的、节约的照明方案。
[0018]请参考图7，所述电路主板上设有电源电路8、计数循环电路9、触发电路10、档位定时前级电路11、延时控制电路12、复位电路13、负载控制电路14和波段调节电路15。所述电源电路8的输出端依次经计数循环电路9、触发电路10、档位定时前级电路11、延时控制电路12、复位电路13和负载控制电路14与波段调节电路15的输入端连接，波段调节电路15的输出端与负载RL连接。
[0019]进一步的如图8-9所示，所述电路主板的电源输入端接整流桥的输入端，整流桥的正极端分为两路，一路经电阻R31与稳压模块IC3的输入端连接，另一路经双向可控硅VS、二极管D19-D20与整流桥的负极端连接；电阻R30的一端接地，另一端接稳压模块IC3的输入端；稳压模块IC3的输出端分为若干路，第一路经电容C14接地，第二路经电容C13接地，第三路分别与三极管Q1-Q5的集电极连接，第四路与计数循环芯片ICl的16脚连接，第五路与触发开关Kl的主触点端连接，第六路分别与电阻R21的一端、延时控制芯片IC2的4脚和8脚以及电阻R27的一端连接；计数循环芯片ICl的I脚经二极管Dl接计数循环芯片ICl的15脚，计数循环芯片ICl的2脚经电阻R4后分为两路，第一路经二极管D4与三极管Q2的基极连接，第二路经二极管D5与三极管Q9的基极连接；计数循环芯片ICl的3脚分为两路，第一路经二极管D3接三极管Ql的基极，第二路经二极管D2、电阻R7和指示二极管VDl接地；计数循环芯片ICl的4脚经电阻R5后分为两路，第一路经二极管Dll接三极管Q3的基极，第二路经二极管D6接三极管Q8的基极；计数循环芯片ICl的5、6、9、11-13脚悬空；计数循环芯片ICl的7脚经电阻R6后分为两路，第一路经二极管D13接三极管Q4的基极，第二路经二极管D7接三极管Q6的基极；计数循环芯片ICl的8脚接地；计数循环芯片ICl的10脚经电阻R2后分为两路，第一路经二极管D15接三极管Q5的基极，第二路经二极管D8接三极管Q7的基极；计数循环芯片ICl的15脚经电阻R3后接地，计数循环芯片ICl的16脚经电容C2接计数循环芯片ICl的15脚；触发开关Kl的分触点端分为两路，其中第一路与计数循环芯片ICl的14脚连接，第二路经相互并联的电阻Rl和电容Cl后接地；三极管Ql的发射极经二极管D9、电阻R12接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q2的发射极经二极管DlO后分为两路，第一路经电阻R8、指示二极管VD2接地，第二路经电阻R13接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q3的发射极经二极管D12后分为两路，第一路经电阻R9、指示二极管VD3接地，第二路经电阻R14接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q4的发射极经二极管D14后分为两路，第一路经电阻R10、指示二极管VD4接地，第二路经电阻R15接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q5的发射极经二极管D16后分为两路，第一路经电阻R11、指示二极管VD5接地，第二路经电阻R16接延时控制芯片IC2的7脚；电阻R21的另一端经电阻R22分别与三极管Q6-Q9的基极连接；三极管Q6的集电极经相互并联的电阻R17和电容C3后接地；三极管Q7的集电极经相互并联的电阻R18和电容C4后接地；三极管Q8的集电极经相互并联的电阻R19和电容C5后接地；三极管Q9的集电极经相互并联的电阻R20和电容C6后接地；延时控制芯片IC2的I脚接地；延时控制芯片IC2的2脚接电阻R21与电阻R22的结点；延时控制芯片IC2的3脚分为两路，第一路经电阻R28接三极管Q12的基极，第二路又分为两路，其中一路经电阻R26接三极管Qll的基极，另一路经二极管D18、电阻R25接三极管Qll的集电极，三极管Qll的发射极接地；三极管QlO的集电极接二极管D18与电阻R25结点，三极管QlO的基极经电阻R24接三极管Qll的集电极；电容ClO的一端接二极管D18与电阻R25结点，电容ClO的另一端接地；三极管QlO的发射极经二极管D17接计数循环芯片ICl的15脚；电阻R27的另一端接三极管Q12的基极；三极管Q12的发射极接地，三极管Q12的集电极经电阻R29接双向可控硅VS的控制端；延时控制芯片IC2的6脚第一路与IC2的7脚连接，第二路经电容C7接地，第三路接波段调节开关K2的主触点端；波段调节开关K2的一个触点端经电容C8接地，波段调节开关K2的另一个触点端经电容C9接地。
[0020]如图9所示，所述计数循环芯片ICl使用⑶4017型芯片，所述延时控制芯片IC2使用CM0S555型芯片，稳压模块IC3使用7812型稳压芯片，以上芯片只是实现本发明的一种选择，但是本申请使用的芯片不限于上述芯片，只要能够实现本申请所需要的功能的芯片即可。
[0021]如图8-9所示，触发控制电路由触发开关Kl和部分控制计数循环电路循环工作的电路组成。触发启动信号依次输入计数循环电路，促使计数循环电路按照要求实现对档位定时前级电路和触发电路循环控制。
[0022]定时档位指示电路由5只可发出不同基色的发光二极管和限流电阻组成。能按照要求准确显示照明灯多波段电子延时开关此时工作的档位。被计数循环电路和档位定时前级电路控制，按照按钮或触摸开关的触发启动而循环变换。为人们方便快捷寻找该开关和选择理想照明服务时间提供帮助。
[0023]计数循环电路由⑶4017或其它数字集成块和部分外围元器件组成。实现对照明灯多波段电子延时开关的定时档位进行循环设定控制。受触发启动控制电路控制，按照触发启动控制电路的要求控制启动波段定时前级电路和触发电路控制。
[0024]触发电路由9013、9014或其它三极管和部分元器件组成四组触发电路。其功能是按照计数循环电路的工作要求，对延时控制电路进行触发启动工作。
[0025]档位定时前级电路由9013、9014或其它三极管和部分元器件组成四组定时前级独立的延时充电电路。其功能是按照计数循环电路的工作要求，设定不同阻值的延时电阻对延时控制电路的延时电容进行充电，从而形成不同的延时定时档位。
[0026]延时控制电路由555或其它模拟集成块和延时电容等外围电路组成。自身的工作状态受触发电路和波段定时前级电路控制。延时时间由档位定时前级电路的几个延时电阻的阻值大小和波段调节电路的波段调节开关K2决定，当延时电阻阻值大时，定时时间长，当K2的调节波段位置为增加延时电容容量时，定时时间延长，反之，都小。本申请装置的权力叙述常规定时档位分为第一波段4个档位:I分钟、10分钟、30分钟和150分钟，当需定时时间加长等变化时，直接调节设有3个波段调节开关的K2来实现，这种组配形式把定时档位扩展至12个，在没有特别叙述的情况下，以此为主。延时控制电路不管启动工作或停止工作都就会影响控制下级负载电路和复位电路的工作状态。
[0027]复位电路由9013、9014或其它三极管和部分电子元器件组成开关电路。受延时控制电路的工作状态影响，其作用是在延时控制电路停止工作的瞬间，电路迅速启动，自动向计数循环电路输出复位控制信号，迫使计数循环电路实现复位翻转，促使整个开关装置处于等待启动状态，达到周而复始的循环目的。
[0028]负载控制电路由9013、9014或其它三极管和单(双)向可控硅以及部分电子元器件组成。受延时控制电路的工作状态影响，当延时控制电路传来启动工作高电平信号时，就立即启动照明灯工作，当延时控制电路停止工作，失去高电平信号时，就立即停止工作，关闭照明灯。本开关设计负载一般为白炽灯最大可接100W，节能灯最大为35W，若采用继电器或大功率可控娃，输出负载功率可达1000W以上。
电源电路由桥式整流电路和降压、滤波、稳压电路组成。其功能是对单火线线输入的220V交流电进行整流、降压、滤波和稳压，获得12V稳定的直流电压，作为整个开关的供电电源。
[0029]波段调节电路由拨动式多档位调节开关K2(可扩展为7—12个调节波段)、延时电容等组成。其功能是按人们对照明灯所在位置或场合的不同，通过拨动波段调节开关增加延时控制电路的延时电容容量，从而控制延时控制电路处于何种工作状态的时间，来让人们达到自由选择符合该位置或场合的照明时间的目的。本申请开关设定的波段为3个，定时档位为12个。
[0030]原理:220V交流电通过白炽灯或节能灯后，经二极管D21-D24构成的整流桥把交流电压变为直流电压，由电阻R31和电阻R30组成限流和分压，由稳压芯片IC3进行稳压，由滤波电容C14和C13进行滤波后获得12V直流电压，作为整个开关的工作电源。这时通过照明灯(负载)RL的电流很小，负载RL不会工作。此时，计数循环芯片ICl (计时式集成电路)的3脚(Q0脚)为高电平，通过二极管D2和限流电阻R7驱动面板上指示二极管VDl在等待的档位位置工作，发出红光，引导人们在昏暗区域准确寻找和操作。当有人按动或触摸触发开关Kl时，K1-2接通K1-3，12V电源电压经K1-2和K1-3瞬间加到计数循环电路ICl的14脚，计数循环电路启动工作，ICl的3脚变为低电平，ICl的2脚(Ql)则变为高电位(即:正向电平信号)，此时，它通过电阻R4向下级输出两路控制信号:(1) 一路正向电平信号经二极管D5到触发电路的第一组触发电路三极管Q9的基极，促使触发三极管Q9迅速导通，触发电容C6迅速经电阻R22和R21充电，使延时控制芯片IC2的2脚电压突降至IC2电源电压的三分之一以下时，根据延时控制芯片IC2的工作原理，延时控制芯片IC2立即启动；(2)另一路正向电平信号经二极管D4到定时前级电路的第一组定时前级电路三极管Q2的基极，促使三极管Q2迅速导通，三极管Q2导通后12V电压经三极管Q2、二极管DlO又分出两路控制信号，一路经限流电阻R8到面板的指示二极管VD2，使VD2在I分钟档位位置点亮，指示负载工作时间为I分钟，此时VDl熄灭；另一路经延时电阻R13向延时控制芯片IC2的6脚、7脚和延时电容C7正极端缓慢充电。
[0031]当延时控制电路IC2手前级控制启动工作的瞬间，根据IC2的工作原理，IC2的3脚变为高电位，向负载电路和复位电路输出正电平信号，一路经R28到三极管Q12的基极与R27输送的电源电压汇合促使开关三极管Q12导通，驱动双向可控硅VS导通，220V交流电通过整流二极管D21、可控硅VS、增压二极管D19和D20 (起到辅助抬升电源电压作用)、整流二极管D24流向照明灯(负载)RL，RL得电工作；另一路经二极管D18给放电电容ClO充电，经电阻R26到三极管Qll的基极促使三极管Qll导通，使开关三极管QlO截止，避免放电电容ClO上的电压通过QlO和截流二极管D17到达ICl的15脚，使ICl翻转复位。
[0032]当设定的I分钟工作时间到达后，延时电容C7的充电电压已达到IC2电源电压的三分之二以上时，因延时电容C7的正极与IC2的6脚和7脚并联，根据IC2的工作原理(IC2的6脚加的电压超过自身电压的三分之二时，就立即启动内部电路实现翻转，促使IC2的3脚电位从高电平转为低电平，7脚处于放电状态，把延时电容C7储存的电荷全部放掉)快速翻转，IC2的3脚由高电平变为低电平，并向负载电路和复位电路输出负电平信号，开关三极管Q12失电截止，VS截止，照明灯熄灭。此时，复位电路瞬间启动工作，放电电容ClO上储存的电荷因有截流D18的拦截，无法反流至IC2的3脚，与此同时，三极管Qll处于截止状态，ClO上的高电平通过R25和R24加到三极管QlO的基极，三极管QlO快速导通，储存在ClO上的高电平信号迅速通过开关三极管QlO和截流二极管D17到达ICl的15脚，迫使计数循环电路复位；在计数循环电路复位的瞬间，根据ICl的工作原理，ICl的2脚变为低电位，3脚又变为高电位，开关面板上处于等待档位指示二极管VDl发出红色指示光，提醒人们注意。
[0033]当觉得I分钟时间太短需要约10分钟左右的照明工作时间时，就连续按动或触摸两下触发开关K1，计数循环芯片ICl的4脚(Q2)变为高电位，它由电阻R5也向下级输出两路正向电平控制信号:(I) 一路经二极管D6到触发电路的第二组触发电路三极管Q8的基极，促使触发三极管Q8迅速导通，触发电容C5迅速经电阻R22和R21充电，再次触发延时控制芯片IC2 (此时，延时控制电路已经在连按的第一下就已开始工作了，同时照明灯已经被点亮，并不受本次档位变化的约束而改变，只是又重新启动了一次)。
[0034](2)另一路经二极管Dll到定时前级电路的第二组定时前级电路三极管Q3的基极，促使三极管Q3迅速导通，12V电压经三极管Q3、二极管D12又分出两路控制信号，一路经限流电阻R9到面板的指示二极管VD3，使VD3在10分钟档位位置点亮，指示照明灯工作时间为10分钟，此时指示二极管VDl和VD2都已熄灭；另一路经延时电阻R14向延时控制电路IC2的6脚、7脚和延时电容C7缓慢充电(此时，第一组定时前级电路因第二组工作而停止)。
[0035]当设定的10分钟工作时间到达后，延时电容C7充电电压达到了 IC2电源电压的三分之二以上时，因C7与延时控制芯片IC2的6脚和7脚并联，根据IC2的工作原理，IC2的3脚翻转，由高电平变为低电平，开关三极管Q12截止，VS截止，照明灯熄灭；同时，复位电路工作，迫使计数循环电路复位；ICl的4脚变为低电位，3脚变为高电位，开关面板上的指示10分钟档位的二极管VD3熄灭，处于等待档位的指示二极管VDl工作，又发出红光。
[0036]当觉得10分钟的照明工作时间还短，就连续按动或触摸三下或四下触发开关K1，计数循环芯片ICl的7脚(Q3)或10脚(Q4)变为高电位，它们也由电阻R6或R2也向下级输出两路控制信号:(I) 一路经二极管D7或D8到达触发电路的第三组或第四组触发电路三极管Q6或Q7的基极，促使触发三极管Q6或Q7迅速导通，触发电容C4或C3迅速经电阻R22和R21充电，触发延时控制电路IC2工作(同样，延时控制电路已在按触触发开关Kl的第一下就已开始工作，照明灯已点亮)。
[0037](2)另一路经二极管D13或D15到定时前级电路的第三组或第四组定时前级电路三极管Q4或Q5的基极，促使三极管Q4或Q5迅速导通，12V电压经三极管Q4或Q5、二极管D14或D16又分出两路控制信号，一路经限流电阻RlO或Rll到面板的VD4或VD5，使VD4或VD5在30分钟或150分钟的档位位置点亮，指示照明灯工作时间为60分钟或者150分钟，此时VD1、VD2和VD3都处于熄灭状态；另一路经延时电阻R15或R16向延时控制电路IC2的6脚、7脚和延时电容C7更加缓慢的充电(此时，第一组和第二组定时前级电路因第三组或第四组工作而停止)。
[0038]当设定的30分钟或150分钟工作时间到达后，延时电容C7充电电压达到让IC2翻转的电压时，延时控制芯片IC2的3脚电位由高电平变为低电平，开关三极管Q12截止，VS截止，照明灯熄灭；同样，复位电路工作，迫使计数循环电路复位；IC1的7脚或10脚变为低电位，3脚又变为高电位，面板上的指示30分钟或150分钟档位的二极管VD4或VD5熄灭，等待档位的指示二极管VDl工作。就这样该开关装置按照人的意志和对照明时间的需求周而复始控制照明灯依次循环工作。
[0039]当遇到在未到达设定的定时时间且又不需要原先设定的长时间照明时(也就是想达到人走灯灭效果)，继续按触发开关Kl进行触发，把开关的档位调整在等待档位或定时I分钟的档位位置，也就是指示发光二极管在等待档位或定时I分钟的档位位置闪亮，该开关就会迅速关闭照明灯或自动把照明工作时间改为I分钟，待人走后照明灯延时工作I分钟后自动媳灭，且又进入等待状态。
[0040]当觉得以上波段的档位定时时间没有较好的符合该位置对照明的需求，也就与该场所需要的照明时间不适易，这就需要在安装使用前或直接卸下面板护盖，拨动波段调节开关1(2，使其定时档位改变为2、20、90、240分钟或5、40、150、300分钟等更多更长的档位和定时时间即可。
[0041]当人们在昏暗处活动需要照明灯提供照明时，顺着该开关等待档位的指示二极管(或液晶显示屏)发出的光亮找到本开关，和开启普通墙壁式开关一样随手按动或触摸该开关，照明灯迅速点亮，此时，该开关面板上的指示二极管就立即熄灭，而在定时I分钟档位位置的二极管闪亮(若采用芯片控制时，液晶显示屏显示的是I分钟倒计时)，照明灯点亮I分钟自动熄灭，复位电路工作，促使该开关重新处于等待状态，等待档位上的指示二极管又被点亮；若想需要长一点的照明时间时，随手按动或触摸两下，其对应的照明时间档位指示二极管在定时10分钟的档位位置闪亮(若采用芯片控制时，液晶显示屏显示的是10分钟倒计时)，照明灯点亮10分钟后自动熄灭，同时，该开关又自动复位；若再想长一些，就连续按动或触摸三次或四次，其对应的照明时间档位指示二极管在定时30或150分钟的档位位置闪亮，照明灯依此点亮30或150分钟后自动熄灭，同时，复位电路强制该开关自动复位，等待下一次循环启动工作；若觉得以上设定的定时或延时时间不合适，就拨动一下波段调节开关，按自己的意愿和爱好选择适合该位置或场所需要的照明时间即可，本开关为便于描述，在这里只是按实现3个波段调节延时时间叙述的。
[0042]在照明灯工作中，当未到达设定的定时时间又不需要原先设定的长时间定时照明时(也就是想做到人走灯灭的状态)，就随手和操作普通墙壁式开关一样，再次按动或触摸该开关，使指示二极管在等待的档位或定时I分钟的档位位置闪亮(若采用芯片控制时，液晶显示屏显示时间界面或显示I分钟倒计时状态)，该开关会迅速关闭照明灯或改成I分钟的定时照明时间，待人走后该开关延时I分钟后自动熄灭照明灯，并进入等待状态。就这样周而复始的循环工作，从而杜绝了“长明灯”现象，延长了照明灯的使用寿命，达到理想的节能节电效果。
[0043]所述开关的控制照明灯(负载)额定功率:100W和1000W，若1000W以上需加大控制功率器件，输出方式:双向可控硅或继电器。接线方式:单火线接线，直接替代现墙壁式开关。触发开关Kl:为接触式按键或微触式按钮。档位显示方式:为发光二极管，等待位置为红色，I档位为蓝色，2档位为黄色，3档位为绿色，4档位为橙色(或者只区分等待档位的颜色，其他档位一样)。
[0044]所述开关的研制成功促使照明灯具控制开关正式进入智能自动化控制进程，从办公等公共场所直接跨入千家万户，实现对人们家居生活的书房、卧室、客厅、卫生间和门厅、楼道等照明灯具的智能化控制，避免了声控灯开关的有点动静就被点亮、红外线感应开关造价高、安装不方便、微波感应开关抗干扰性能不理想、普通延时开关的延时短、操控单一的现状和局面，杜绝了普通墙壁式开关因人们在夜间行动时，害怕摸黑在开启照明灯后就不愿意再关闭，从而出现“长明灯”，导致浪费和安全事故的发生。
[0045]该开关在应用中即回避了现有红外线式、微波感应式、声光控式和触摸式等延时自动开关存在的不足和缺陷，替代了普通墙壁式开关，为人们提供良好的照明需求和效果，改善了工作办公、生活起居、出行活动视觉环境，并明显延长照明灯的使用寿命和具有良好节能节电效果，使照明灯具在实现了多档位、智能化自动控制同时，还按照人们的意愿和想象来为自己提供照明服务。该开关不仅填补了照明灯控制开关在多时段、多档位、定时延时自动化控制领域的一项空白，同时，也开创了照明灯开关走向智能化、人性化和理想化的先河。
【权利要求】
1.一种照明灯多档位电子延时开关，其特征在于:所述开关包括前护盖(I)、主面板(2)、后护盖(3)和电路主板(4)，所述前护盖(I)、主面板(2)和后护盖(3)构成腔体结构，所述电路主板(4)固定在所述腔体结构内，电路主板(4)上的定时档位指示灯(5)、触发开关(6)和波段调节开关(7)内嵌在所述腔体结构上；所述电路主板上设有电源电路(8)、计数循环电路(9 )、触发电路(10 )、档位定时前级电路(11)、延时控制电路(12 )、复位电路(13 )、负载控制电路(14)和波段调节电路(15)，所述电源电路(8)的输出端依次与计数循环电路(9 )、触发电路(10 )、档位定时前级电路(11)、延时控制电路(12 )、复位电路(13 )和负载控制电路(14)的电源端连接，波段调节电路(15)与延时控制电路(12)的延时电容连接，负载控制电路(14)的输出端与负载RL连接。
2.根据权利要求1所述的照明灯多档位电子延时开关，其特征在于:所述电路主板的电源输入端接整流桥的输入端，整流桥的正极端分为两路，一路经电阻R31与稳压模块IC3的输入端连接，另一路经双向可控硅VS、二极管D19-D20与整流桥的负极端连接；电阻R30的一端接地，另一端接稳压模块IC3的输入端；稳压模块IC3的输出端分为若干路,第一路经电容C14接地，第二路经电容C13接地，第三路分别与三极管Q1-Q5的集电极连接，第四路与计数循环芯片ICl的16脚连接，第五路与触发开关Kl的主触点端连接，第六路分别与电阻R21的一端、延时控制芯片IC2的4脚和8脚以及电阻R27的一端连接；计数循环芯片ICl的I脚经二极管Dl接计数循环芯片ICl的15脚，计数循环芯片ICl的2脚经电阻R4后分为两路，第一路经二极管D4与三极管Q2的基极连接，第二路经二极管D5与三极管Q9的基极连接；计数循环芯片ICl的3脚分为两路，第一路经二极管D3接三极管Ql的基极，第二路经二极管D2、电阻R7和指示二极管VDl接地；计数循环芯片ICl的4脚经电阻R5后分为两路，第一路经二极管Dll接三极管Q3的基极，第二路经二极管D6接三极管Q8的基极；计数循环芯片ICl的5、6、9、11-13脚悬空(备用)；计数循环芯片ICl的7脚经电阻R6后分为两路，第一路经二极管D13接三极管Q4的基极，第二路经二极管D7接三极管Q6的基极；计数循环芯片ICl的8脚接地；计数循环芯片ICl的10脚经电阻R2后分为两路，第一路经二极管D15接三极管Q5的基极，第二路经二极管D8接三极管Q7的基极；计数循环芯片ICl的15脚经电阻R3后接地，计数循环芯片ICl的16脚经电容C2接计数循环芯片ICl的15脚；触发开关Kl的分触点端分为两路，其中第一路与计数循环芯片ICl的14脚连接，第二路经相互并联的电阻Rl和电容Cl后接地；三极管Ql的发射极经二极管D9、电阻R12接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q2的发射极经二极管DlO后分为两路，第一路经电阻R8、指示二极管VD2接地，第二路经电阻R13接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q3的发射极经二极管D12后分为两路，第一路经电阻R9、指示二极管VD3接地，第二路经电阻R14接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q4的发射极经二极管D14后分为两路，第一路经电阻R10、指示二极管VD4接地，第二路经电阻R15接延时控制芯片IC2的7脚；三极管Q5的发射极经二极管D16后分为两路，第一路经电阻R11、指示二极管VD5接地，第二路经电阻R16接延时控制芯片IC2的7脚；电阻R21的另一端经电阻R22分别与三极管Q6-Q9的基极连接；三极管Q6的集电极经相互并联的电阻R17和电容C3后接地；三极管Q7的集电极经相互并联的电阻R18和电容C4后接地；三极管Q8的集电极经相互并联的电阻R19和电容C5后接地；三极管Q9的集电极经相互并联的电阻R20和电容C6后接地；延时控制芯片IC2的I脚接地；延时控制芯片IC2的2脚接电阻R21与电阻R22的结点；延时控制芯片IC2的3脚分为两路，第一路经电阻R28接三极管Q12的基极，第二路又分为两路，其中一路经电阻R26接三极管Qll的基极，另一路经二极管D18、电阻R25接三极管Qll的集电极，三极管Qll的发射极接地；三极管QlO的集电极接二极管D18与电阻R25结点，三极管QlO的基极经电阻R24接三极管Qll的集电极；电容ClO的一端接二极管D18与电阻R25结点，电容ClO的另一端接地；三极管QlO的发射极经二极管D17接计数循环芯片ICl的15脚；电阻R27的另一端接三极管Q12的基极；三极管Q12的发射极接地，三极管Q12的集电极经电阻R29接双向可控硅VS的控制端；延时控制芯片IC2的6脚第一路与IC2的7脚连接，第二路经电容C7接地，第三路接波段调节开关K2的主触点端；波段调节开关K2的一个触点端经电容C8接地，波段调节开关K2的另一个触点端经电容C9接地。
3.根据权利要求2所述的照明灯多档位电子延时开关，其特征在于:所述计数循环芯片ICl使用⑶4017型芯片，所述延时控制芯片IC2使用CMOS555型芯片或NE555型芯片，稳压模块IC3使用7812型稳压芯片。
【文档编号】H05B37/02GK104470076SQ201410671083
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】张金海, 李恩涛, 张汇苒, 张得贵, 孙学芝, 盖静波, 李文斌, 郭新照, 侯雪蓉 申请人:张金海