專利名稱：紅外傳感自動開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動開關(guān)，特別是一種含紅外傳感器的自動開關(guān)。
中國專利ZL 97207729公開了一種“無源紅外感應(yīng)自動開關(guān)”，它與負載電器Z串接于外電源電路中的可控硅開關(guān)元件，聯(lián)接有經(jīng)整流電路設(shè)置的直流供電穩(wěn)定電路，與紅外透鏡配合的熱釋型紅外傳感器電路經(jīng)放大電路，比較電路，驅(qū)動及延時電路與可控硅開關(guān)元件的控制端相聯(lián)接，其特征在于驅(qū)動電路后，經(jīng)前后聯(lián)接的延時電路和可實現(xiàn)短時關(guān)斷的可控硅觸發(fā)控制電路而聯(lián)接于可控硅開關(guān)元件的控制端，直接供電電路中整流電路的輸入端跨接于可控硅開關(guān)元件的兩端。
上述自動開關(guān)僅適用于一般負載，不適用于照明電路開關(guān)。在用作電燈的自動開關(guān)時，由于沒有光控制電路，在大白天或可見度較好環(huán)境下，只要在控制區(qū)內(nèi)有人在活動，該控制電路照樣接通，不能自動熄滅照明電燈。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種適用于任何照明電器，依據(jù)所接收的人體紅外光譜而動作的紅外傳感自動開關(guān)。
本實用新型的目的可通過如下措施來達到本實用新型紅外傳感自動開關(guān)，由外殼10，菲湟爾透鏡11和紅外傳感自動開關(guān)電路所組成，該紅外傳感自動開關(guān)電路包括整流穩(wěn)壓器1、紅外傳感器2、信號放大器3、比較器4、光控制器5、定時器6、可控硅觸發(fā)器7和與市電連接的驅(qū)動電路8，組成電路的元器件安裝在電路板上，固定在由塑料盒構(gòu)成的外殼10內(nèi)，并與市電連接，去控制照明負載9。其中各單元電路的構(gòu)成如下1、整流穩(wěn)壓電路交流220伏的市電經(jīng)D2整流，由并關(guān)的R19、R20、R21、R22、R23和R24降壓成一低壓直流電，經(jīng)E6濾波，并由穩(wěn)壓管Z1穩(wěn)壓后輸出，使市電轉(zhuǎn)換成6V的直流電源，向電路提供主電源電壓。
2、紅外傳感器電路利用菲湟爾透鏡所感受人體移動的紅外信息，被處理后用以驅(qū)動放大器，直接進行放大。當(dāng)RY1感應(yīng)了人體的紅外信號，加入IC1反相輸入端進行高增益放大，IC1同相輸入端的偏置被設(shè)定在電源電壓的半值處，以使IC1輸出的中度變化最大，靜態(tài)時，IC1輸出電位在3V左右，當(dāng)紅外傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)有人活動時，IC1輸出就在3V左右變化，這個變化信號通過E2送到IC2反相輸入端進行比較。箭頭表示去IC2。紅外傳感器可在120度角范圍內(nèi)感應(yīng)信號。在IC1輸入端設(shè)置了抗干擾電路。
3、信號放大器電路把來自IC1的信號進行比較，這時，在3V上下變化的IC1輸出信號，輸入IC2，經(jīng)比較后，IC2的輸出信號，將在0-3V之間大幅度地變化，其變化幅度越大越好，輸出去IC3。經(jīng)過本信號放大器之后，紅外感應(yīng)的變化信號可以有足夠的增益。
4、比較器電路來自IC2的比較信號，再進入IC3比較器進行比較。當(dāng)IC3的反相輸入端電位高于同相輸入端的電位時，IC3的輸出立刻由高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢?，D1導(dǎo)通，使IC4反相輸入端低于同相輸入端的電位。箭頭表示一路去IC4，一路去延時電路的T2。
5、光控制器電路在D1導(dǎo)通時，IC4的反相輸入端的電位低于同相輸入端的電位，IC4便輸出高電平，起到一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的作用。由于受到光敏電阻CDS的控制，由CDS和T1等組成光控電路，即在有日光光線時，CDS阻值下降，T1導(dǎo)通，把IC3的反相輸入端接地，從而保證白天開關(guān)不工作，照明燈不亮。反之，在黑夜因沒有光照射，光敏電阻CDS內(nèi)部電阻很大，T1不導(dǎo)通，從而使IC3反相輸入端電位高于同相輸入端的電位，D1導(dǎo)通，自動開關(guān)正常工作。箭頭表示至延時電路。
6、定時器電路采用555時基電路作定時器。當(dāng)有脈沖輸入，T2導(dǎo)通，555時基集成電路的2腳為低電平，使其3腳輸出高電平，去導(dǎo)通可控硅DG，開關(guān)電路導(dǎo)通，照明燈點亮。隨著電容E5的充電，2腳上的電位越來越高，當(dāng)它的充電電壓大于電源電壓的2/3時，3腳轉(zhuǎn)為低電平，觸發(fā)管失電平而截止，負載電源被切斷。此外由于E5在放電過程中，電壓經(jīng)D7去控制T3板極；而當(dāng)電容E5放電完畢，T3板極變?yōu)榈碗娖蕉刂埂ｋx開D7的箭頭表示去延時觸發(fā)管T3，離開3腳的箭頭表示輸出高或低電平去控制可控硅DG。
7、可控硅觸發(fā)器電路當(dāng)555時基電路3腳呈高電平，可控硅DG被導(dǎo)通，照明電燈9點亮，電流由D5→DG→D4形成開關(guān)回路，便完成一個從檢測信號→放大、比較→定時器→觸發(fā)導(dǎo)通的動作。DG的G極來自555時基電路3腳。
本實用新型自動開關(guān)的特點是1、具光控制功能，可實現(xiàn)白天不工作，杜絕長明燈而節(jié)電。本自動開關(guān)適用于任何照明電器，具有適用范圍廣的優(yōu)點、省電、方便、自動化。
2、紅外傳感靈敏、范圍廣。由于采用優(yōu)質(zhì)的菲湟爾透鏡作傳感器，感應(yīng)角度可擴大至120度，感應(yīng)距離達5米，男女老少不用動手即可亮燈，安全可靠，濕手濕腳都不怕。
3、具有延時功能。人的活動安靜下來，即睡下2分鐘即可自動關(guān)閉，半夜起床又可自動開啟。采用555時基電路作定時器，其電路穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠。
4、可控硅觸發(fā)電路采用雙向晶閘管輸出，這種形式結(jié)構(gòu)簡單、成本低，晶閘管的功率較大，過載能力強，負載功率可達300W。
5、不用變壓器來降壓，采用并聯(lián)電阻降壓，減少體積結(jié)構(gòu)簡單，電壓穩(wěn)定。
6、傳感信號直接放大，輸入端設(shè)置的抗干擾電路可抗干擾。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步敘述。


圖1是外殼10的主視圖，其中11處裝嵌菲湟爾透鏡，圖2是外殼10的右視圖，圖3是其俯視圖，圖4是本實用新型紅外傳感自動開關(guān)的電路總圖，其中1為整流穩(wěn)壓器的部分，2為紅外傳感器電路，3為信號放大器，4為比較器，5為光控制器，6為定時器，7為可控硅觸發(fā)器，8為驅(qū)動電路。圖5是整流穩(wěn)壓器電路圖，圖6是紅外傳感器電路圖，圖7是信號放大器電路圖，圖8是比較器電路圖，圖9是光控制器電路圖，圖10是延時定時電路圖，圖11是可控硅觸發(fā)電路圖。
各電路圖中，分別有電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25，電容C1、C2、C3、C4，電解電容E1、E2、E3、E4、E5、E6，二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，穩(wěn)壓管Z1，三極管T1、T2、T3，集成電路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5，光敏電阻CDS，可控硅DG，紅外傳感器RY1。
實施例如附圖所示，用塑料制作本實用新型自動開關(guān)的外殼10，嵌入菲涅爾透鏡11，將整流穩(wěn)壓器1，紅外傳感器2，信號放大器3，比較器4，光控制器5，定時器6，可控硅觸發(fā)器7，驅(qū)動電路及他們的相關(guān)元器件布局于電路板上，裝入外殼10內(nèi)，組裝成本實用新型自動開關(guān)。其中，紅外傳感受器RY1采用KDS7K型，信號放大器采用HA17324型，定時器采用HA17555型，可控硅DG采用2P4M。
權(quán)利要求1.一種紅外傳感自動開關(guān)，由外殼(10)、菲湟爾透鏡(11)和紅外傳感自動開關(guān)電路所組成，其特征在于，該紅外傳感自動開關(guān)電路包括整流穩(wěn)壓器(1)，紅外傳感器(2)，信號放大器(3)，比較器(4)，光控制器(5)，定時器(6)，可控硅觸發(fā)器(7)和與市電連接的驅(qū)動電路(8)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，整流穩(wěn)壓器(1)的電路，由二極管(D2)整流，并聯(lián)電阻降壓，穩(wěn)壓二極管(Z1)穩(wěn)壓后向電路供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，利用菲湟爾透鏡(11)作受感元件，傳感器(RY1)感應(yīng)信號加入集成電路，IC1進行增益放大，它的同相輸入端的偏置設(shè)定在電源電壓的半值處，靜態(tài)時IC1的輸出電位在3V附近變化，這個變化信號通過電容(E2)送到IC2的反相輸入端進行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，集成電路IC1的輸入端設(shè)置抗干擾電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，信號放大器(3)的電路包括，來自IC1的信號變化，經(jīng)過IC2進行比較和增益，從IC2輸出端出來增大了變化幅度的信號送去集成電路IC3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，比較器(4)的電路包括，來自集成電路IC2的信號，進入IC3比較器進行比較，當(dāng)IC3的輸出由高電位轉(zhuǎn)為低電位，二極管(D1)導(dǎo)通，輸出一路IC4，一路去延時電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，光控制器(5)的電路包括，一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(IC4)，由光敏電阻(CDS)和三極管(T1)組成光控制器電路，在光敏電阻阻值下降時，三極管(T1)導(dǎo)通，從而使IC3的反相輸入端接地，關(guān)閉照明負載。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，定時器(6)電路采用IC5 555集成時基電路作定時器，當(dāng)三極管(T2)導(dǎo)通，555時基電路的2腳為低電平，3腳輸出高電平，可控硅(DG)導(dǎo)通，照明燈點亮，當(dāng)2腳充電至高電平，3腳轉(zhuǎn)為低電平時，觸發(fā)管截止，切斷負載電源，電容(E5)在放電過程中電壓經(jīng)二極管(D7)去控制三極管(T3)的板極，電容放電完畢，三極管板極變?yōu)榈碗娖蕉刂埂?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外傳感自動開關(guān)，其特征在于，可控硅觸發(fā)器(7)的電路包括，一個可控硅(DG)，和由二極管(D3、D4、D5、D6)組成的雙向晶閘管，當(dāng)可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，電流由D5→DG→D4形成開關(guān)回路。
專利摘要一種紅外傳感自動開關(guān),由外殼菲湟爾透鏡和整流穩(wěn)壓器、紅外傳感器、信號放大器、比較器、光控制器、定時器、可控硅觸發(fā)器和驅(qū)動電路所組成,具有光控制功能,白天不照明,紅外傳感角度120度,5米距離,信號變化停止后延時2分鐘自動關(guān)閉,負荷功率達300W。結(jié)構(gòu)簡單,電壓穩(wěn)定,設(shè)置有抗干擾電路。本自動開關(guān)適用于任何照明電器。只要人不離開并且在活動,負載能持續(xù)工作,直至人的活動停止后才適時關(guān)閉負載。
文檔編號H03K17/28GK2438272SQ0023802
公開日2001年7月4日 申請日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者洪月全 申請人:洪月全