專利名稱：遙控電子開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制電路通斷的開(kāi)關(guān)，具體涉及一種遙控電子開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化社會(huì)中，電子開(kāi)關(guān)已經(jīng)逐漸深入到人們的生活之中，在計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備的控制中，以及家用電器、照明設(shè)備的控制中，電子開(kāi)關(guān)都在漸漸地取代機(jī)械開(kāi)關(guān)。而電子開(kāi)關(guān)，除了它的控制方法，如紅外線控制，無(wú)線電控制，聲音控制，定時(shí)程控等等以外，還需要解決的重要問(wèn)題就是如何為電子開(kāi)關(guān)取得穩(wěn)定的直流電源。有一些開(kāi)關(guān)采用電池提供所需的電源，電池大多數(shù)比較昂貴、體積龐大和不環(huán)保。其它的開(kāi)關(guān)會(huì)用一些簡(jiǎn)單的整流電路去取電。這些整流電路的缺點(diǎn)在于，它所使用的電阻或其它電子零件會(huì)消耗能量和發(fā)熱。另外，它不能把控制電路和主電源完全分開(kāi)。所以不穩(wěn)定的主電源可能會(huì)損害控制電路。另一方面，由控制電路內(nèi)的無(wú)線接收器所產(chǎn)生的高頻訊號(hào)也會(huì)影響主電源的電力。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種遙控電子開(kāi)關(guān)，這種遙控電子開(kāi)關(guān)可大大減少每個(gè)開(kāi)關(guān)或全部開(kāi)關(guān)所耗損的功率，因此，就可減少開(kāi)關(guān)所放出的熱能，一般開(kāi)關(guān)的電路都是裝在密封式的地方，所以過(guò)熱情況很容易會(huì)損壞電子零件。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下構(gòu)造一種遙控電子開(kāi)關(guān)，包括輸入、輸出接口、串接在輸入和輸出接口端，用來(lái)傳送能量的可控硅、連接在所述輸入和輸出接口端的整流橋，還包括連接在所述整流橋輸出接口端的脈沖振蕩電路，脈沖振蕩電路的輸出端連接有一個(gè)隔離變壓器，在所述變壓器的次級(jí)輸出端連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路的輸出端連接有可控硅控制電路；可控硅控制電路的一個(gè)輸出接口通過(guò)一個(gè)光控開(kāi)關(guān)與所述可控硅的控制腳連接，在所述控制電路的輸入端還并接有一個(gè)儲(chǔ)能電容器，在所述輸入、輸出接口并接有一個(gè)過(guò)零檢測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)交流電的過(guò)零狀態(tài)。
在上述遙控電子開(kāi)關(guān)中，所述脈沖振蕩電路是一個(gè)三極管的振蕩電路，該電路將交流電轉(zhuǎn)換成高頻脈沖，送至變壓器的初級(jí)線圈，所述過(guò)零檢測(cè)器檢測(cè)每個(gè)交流電的開(kāi)始周期使所述儲(chǔ)能電容器儲(chǔ)電，在所述變壓器中還設(shè)有一個(gè)反饋線圈，其反饋的訊號(hào)用來(lái)控制三極管的振蕩；可控硅受它的晶閘控制去控制它的開(kāi)關(guān)，并且是否可以被交流電通過(guò)所述晶閘的控制訊號(hào)是被控制電路發(fā)出的，它根據(jù)過(guò)零檢測(cè)的結(jié)果去決定每個(gè)交流電周期的開(kāi)頭部份可關(guān)掉可控硅，去給儲(chǔ)能電容器儲(chǔ)電。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用了三極管振蕩電路的形式，把電網(wǎng)的高壓交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂齐娐匪枰牡蛪褐绷麟姟Ｓ扇龢O管和變壓器組成的振蕩電路把從電網(wǎng)來(lái)的工頻交流電經(jīng)整流濾波形成的脈動(dòng)直流高壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l低壓交流電，再經(jīng)過(guò)整流濾波和穩(wěn)壓后，就形成了一個(gè)穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源，提供給控制電路。
本實(shí)用新型尤其適用于二線式開(kāi)關(guān)，在這種開(kāi)關(guān)中，只有一根火線輸入，一根火線受控后輸出，沒(méi)有中線，采用通常的辦法是不能為控制部分提供穩(wěn)定的直流電源的。當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)兩條線間有電壓，可以用各種辦法來(lái)取電；但當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，開(kāi)關(guān)兩條線間電壓幾乎為零，取電就非常困難。而本實(shí)用新型采用了非常高的振蕩頻率，在電網(wǎng)交流電每一個(gè)正或負(fù)半波的初期極短的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生振蕩、變壓和濾波整流，為控制電路30取得充足的能量，一旦達(dá)到所需電壓，就由控制電路部分反饋給振蕩電路一個(gè)信號(hào)使其停振，也就不需要從電網(wǎng)來(lái)再進(jìn)一步取得電能，這樣，電子開(kāi)關(guān)就可以根據(jù)人們所發(fā)出的命令來(lái)進(jìn)行操作。這個(gè)取電的時(shí)間相對(duì)于整個(gè)周期來(lái)講是很短的，對(duì)開(kāi)關(guān)的工作不會(huì)帶來(lái)大的影響。
本實(shí)用新型的另一個(gè)特點(diǎn)是采用了變壓器，電網(wǎng)高壓和控制電路低壓之間電氣上是隔離的，對(duì)控制部份的工作和人的操作安全都有一定的保障。
遙控電子開(kāi)關(guān)采用三極管取電給控制器所需的電源。當(dāng)三極管處于關(guān)斷狀態(tài)，它不會(huì)損耗任何的功率，所以它不會(huì)發(fā)熱的；所需用的高頻振蕩可調(diào)到適當(dāng)?shù)碾妷喝ヌ峁┧桦娫?，所以功率也因而提高。采用這個(gè)方式取得供電電源，可大大減少每個(gè)開(kāi)關(guān)和全部開(kāi)關(guān)所耗損的功率，因此，也可減少開(kāi)關(guān)所放出的熱量。一般開(kāi)關(guān)的電路都是裝在密封的地方，所以過(guò)熱情況很容易會(huì)損壞電子零件。另外，在電路中設(shè)有變壓器，可將供電電源部份和控制電路部份分開(kāi)，這可使控制電路不容易被不穩(wěn)定的電壓損害和控制電路內(nèi)的高頻也不容易影響主電源，而污染主電源和其它家電。


圖1是本實(shí)用新型遙控電子開(kāi)關(guān)的電路原理圖；圖2是用于圖1所示遙控電子開(kāi)關(guān)中第二種振蕩電路和反饋電路原理圖；圖3是用于圖1所示遙控電子開(kāi)關(guān)中第三種振蕩電路和反饋電路原理圖；圖4是用于圖1所示遙控電子開(kāi)關(guān)中第四種振蕩電路和反饋電路原理圖；圖5是與本實(shí)用新型遙控遙控器的外觀和所用的顏色對(duì)應(yīng)方式原理圖；圖6是交流電，晶閘訊號(hào)等控制訊號(hào)的輸出曲線與時(shí)間關(guān)系對(duì)應(yīng)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，是本實(shí)用新型電子開(kāi)關(guān)的電路原理圖。開(kāi)關(guān)內(nèi)有一個(gè)可控硅16，它可以被控制去給負(fù)載供電?？煽毓?6的控制腳是由單片機(jī)30的控制腳去控制可控硅16的開(kāi)關(guān)。
這種遙控開(kāi)關(guān)可以直接替換現(xiàn)有開(kāi)關(guān)。但一般的市電供電都是交流，所以要有一些方法去為控制電路取得所需的電源?，F(xiàn)在常用的方法包括用一些電阻、電容去直接降壓取電和直接使用電池供電。但這些方式存在多壞處，包括功耗大和用電池會(huì)令開(kāi)關(guān)尺寸變大。
本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)的控制部分主要是一個(gè)單片機(jī)控制電路30。它所發(fā)出的訊號(hào)會(huì)傳送去可控硅電路、發(fā)射電路等。輸入電路10主要是用來(lái)提供一個(gè)直流電壓給控制電路30。電源輸入電路10會(huì)配合振蕩電路40和驅(qū)動(dòng)穩(wěn)壓電路20去把交流高壓電轉(zhuǎn)化為低電壓直流電，去驅(qū)動(dòng)控制電路30。在本實(shí)用新型中主要采用了脈沖發(fā)生電路，在每一個(gè)交流電周期來(lái)到前產(chǎn)生電脈沖。整流橋12是用來(lái)把交流電整流成直流電。圖1中的三極管Q1構(gòu)成的振蕩電路把振蕩脈沖加在變壓器14上。在變壓器14中設(shè)有反饋線圈，并連接有反饋控制三極管Q2，其振蕩也由脈沖提供能量。
在理想的情況下，它所產(chǎn)生出的能量可以提供給控制電路30所需的能量。在本實(shí)用新型中是把振蕩電路40所產(chǎn)生出的脈沖提供最大功率的能量給控制電路30。
變壓器14利用脈沖產(chǎn)生電路40產(chǎn)生的電壓輸出給穩(wěn)壓電路20、由二極管和電容的組合成整流和濾波電路18。在圖1中，整流出來(lái)的直流電壓大約為10伏，通過(guò)穩(wěn)壓管U4輸出一個(gè)5伏的供電電源，去供給控制電路30。
本實(shí)用新型中的一個(gè)重點(diǎn)是在輸入端和輸出端沒(méi)有電壓的時(shí)候，怎樣提供電源給控制電路30，在本實(shí)用新型中是利用每個(gè)交流電周期的前面一少部份作為提供電源和把能量存儲(chǔ)在控制電路30中。過(guò)零檢測(cè)器34會(huì)送訊號(hào)給控制電路30，在每個(gè)交流電周期的前端關(guān)掉可控硅16，使交流電可把能量?jī)?chǔ)在電容器C3中。
控制電路30所產(chǎn)生出的訊號(hào)去驅(qū)動(dòng)可控硅16的關(guān)系可在圖6中看到。圖6中示出了交流電訊號(hào)，過(guò)零檢測(cè)訊號(hào)，可控硅的開(kāi)關(guān)訊號(hào)和它們存在的時(shí)間關(guān)系。當(dāng)開(kāi)關(guān)被打開(kāi)，能量由輸入線傳送到輸出線。交流電是一個(gè)正或負(fù)的周期，正和負(fù)會(huì)輪流出現(xiàn)，而電源40會(huì)用交流電輸入電壓的正和負(fù)周期60的頭的一小部份去對(duì)儲(chǔ)能電容器C3進(jìn)行儲(chǔ)電。而交流電的其它電壓70會(huì)送給負(fù)載，在開(kāi)關(guān)打開(kāi)的時(shí)候。
參照?qǐng)D1，控制電路30會(huì)關(guān)掉可控硅16的訊號(hào)，當(dāng)它收到過(guò)零檢測(cè)的訊號(hào)。可令電容C3儲(chǔ)電。這可確保在每一個(gè)交流周期都可提供足夠的電源給控制電路30，即使開(kāi)關(guān)在長(zhǎng)期打開(kāi)的情況下。由于控制電路30只需要很少的電能去做驅(qū)動(dòng)，所以每個(gè)周期只用很少的時(shí)間便可以提供足夠的電能給控制電路30?？刂齐娐?0會(huì)在交流電過(guò)零的時(shí)候關(guān)掉可控硅16，因可控硅16不導(dǎo)通，一個(gè)電壓就會(huì)加在入線端和出線端，它可以用來(lái)給電容儲(chǔ)電，另外三極管Q1和Q2會(huì)在大約30KHZ的頻率下振動(dòng)和會(huì)產(chǎn)生脈沖給變壓器的線圈1和2。
本實(shí)用新型的另一個(gè)改進(jìn)是把控制電路和主電源分開(kāi)。用隔離光控開(kāi)關(guān)28和變壓器14去隔離開(kāi)主電路和含有單片機(jī)的控制電路。這樣的設(shè)計(jì)可確保當(dāng)有大的脈沖電壓在電路時(shí)可保護(hù)控制電路30。
另外開(kāi)關(guān)把控制電路30和供電部份分開(kāi)。圖2和圖4所示是另外兩種其它的脈沖產(chǎn)生電路40a和40b，這兩個(gè)電路都使用了三極管Q1將電力脈沖加在變壓器14上。來(lái)自變壓器14的反饋可用來(lái)控制三極管Q1的開(kāi)關(guān)。二極管和電容18用來(lái)整流和濾掉產(chǎn)生輸出的噪聲。這個(gè)被整流的電壓將輸入到集成電路作為穩(wěn)定電壓之用。
圖3還示出了另外一個(gè)脈沖產(chǎn)生電路40b，三極管Q1、Q2，電容C1、C2和變壓器14組成一個(gè)雙層上拉和下拉三極管的振蕩電路。
本實(shí)用新型的另一個(gè)改進(jìn)是利用顏色去分辨遙控器和它對(duì)應(yīng)的電子開(kāi)關(guān)，如圖5所示，開(kāi)關(guān)部分的外層包括外殼60和開(kāi)關(guān)按扭62表層。遙控器50包括外殼52和按扭54?？衫瞄_(kāi)關(guān)和遙控器上按扭的顏色的配合去控制開(kāi)關(guān)。根據(jù)上述原理制作的無(wú)線電遙控開(kāi)關(guān)和紅外線遙控開(kāi)關(guān)，由于采用了對(duì)色控制的方法，使操作變得非常簡(jiǎn)單。遙控開(kāi)關(guān)上的按鍵可以選用不同的顏色，遙控器上的按鍵也有相應(yīng)的不同顏色，它們是一一對(duì)應(yīng)的，在一個(gè)有多個(gè)開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，按動(dòng)遙控器上某一顏色的鍵，就能控制具有相同顏色按鍵的運(yùn)行，這就使遙控操作非常明了、簡(jiǎn)單容易。
本實(shí)用新型的另一個(gè)特點(diǎn)是采用了變壓器，電網(wǎng)高壓和控制電路低壓之間電氣上是隔離的，對(duì)控制部份的工作和人的操作安全都有一定的保障。
參照?qǐng)D5，根據(jù)上述原理制作的無(wú)線電遙控開(kāi)關(guān)和紅外線遙控開(kāi)關(guān)，還采用了對(duì)色控制的方法，使操作變得非常簡(jiǎn)單。遙控開(kāi)關(guān)上的按鍵可以選用不同的顏色，遙控器上的按鍵也有相應(yīng)的不同顏色，它們是一一對(duì)應(yīng)的，在一個(gè)有多個(gè)開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，按動(dòng)遙控器上某一顏色的鍵，就能控制具有相同顏色按鍵的運(yùn)行，這就使遙控操作非常明了、簡(jiǎn)單容易。
本實(shí)用新型尤其適用于二線式開(kāi)關(guān)，在這種開(kāi)關(guān)中，只有一根火線輸入，一根火線受控后輸出，沒(méi)有中線，采用通常的辦法是不能為控制部分提供穩(wěn)定的直流電源的。當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)兩條線間有電壓，可以用各種辦法來(lái)取電；但當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，開(kāi)關(guān)兩條線間電壓幾乎為零，取電就非常困難。而本實(shí)用新型采用了非常高的振蕩頻率，在電網(wǎng)交流電每一個(gè)正或負(fù)半波的初期極短的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生振蕩、變壓和濾波整流，為控制電路30取得充足的能量，一旦達(dá)到所需電壓，就由控制電路部分反饋給振蕩電路一個(gè)信號(hào)使其停振，也就不需要從電網(wǎng)來(lái)再進(jìn)一步取得電能，這樣，電子開(kāi)關(guān)就可以根據(jù)人們所發(fā)出的命令來(lái)進(jìn)行操作。這個(gè)取電的時(shí)間相對(duì)于整個(gè)周期來(lái)講是很短的，對(duì)開(kāi)關(guān)的工作不會(huì)帶來(lái)大的影響。
權(quán)利要求1.一種遙控電子開(kāi)關(guān)，包括輸入、輸出接口、串接在輸入和輸出接口端，用來(lái)傳送能量的可控硅、連接在所述輸入和輸出接口端的整流橋，其特征在于，還包括連接在所述整流橋輸出接口端的脈沖振蕩電路，脈沖振蕩電路的輸出端連接有一個(gè)隔離變壓器，在所述變壓器的次級(jí)輸出端連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路的輸出端連接有可控硅控制電路；可控硅控制電路的一個(gè)輸出接口通過(guò)一個(gè)光控開(kāi)關(guān)與所述可控硅的控制腳連接，在所述控制電路的輸入端還并接有一個(gè)儲(chǔ)能電容器，在所述輸入、輸出接口并接有一個(gè)過(guò)零檢測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)交流電的過(guò)零狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電子開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述脈沖振蕩電路是一個(gè)三極管的振蕩電路，該電路將交流電轉(zhuǎn)換成高頻脈沖，送至變壓器的初級(jí)線圈，所述過(guò)零檢測(cè)器檢測(cè)每個(gè)交流電的開(kāi)始周期使所述儲(chǔ)能電容器儲(chǔ)電，在所述變壓器中還設(shè)有一個(gè)反饋線圈，其反饋的訊號(hào)用來(lái)控制三極管的振蕩；可控硅受它的晶閘控制去控制它的開(kāi)關(guān)，并且是否可以被交流電通過(guò)所述晶閘的控制訊號(hào)是被控制電路發(fā)出的，根據(jù)過(guò)零檢測(cè)的結(jié)果去決定每個(gè)交流電周期的開(kāi)頭部份，可關(guān)掉可控硅，去給儲(chǔ)能電容器儲(chǔ)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電子開(kāi)關(guān)，其特征在于，還包括一個(gè)遙控器，該遙控器上的按鍵上設(shè)有顏色，在所述電子開(kāi)關(guān)的面板上設(shè)有與按鍵對(duì)應(yīng)的顏色，采用遙控器上的顏色鍵和開(kāi)關(guān)上的顏色作為對(duì)應(yīng)的方式，以開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的電燈。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種遙控電子開(kāi)關(guān)，包括輸入、輸出接口、串接在輸入和輸出接口端的可控硅、連接在輸入和輸出接口端的整流橋，還包括連接在整流橋輸出接口端的脈沖振蕩電路，脈沖振蕩電路的輸出端連接有一個(gè)隔離變壓器，在變壓器的次級(jí)輸出端連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路的輸出端連接有可控硅控制電路；可控硅控制電路的一個(gè)輸出接口通過(guò)一個(gè)光控開(kāi)關(guān)與可控硅的控制腳連接，在控制電路的輸入端還并接有一個(gè)儲(chǔ)能電容器，在輸入、輸出接口并接有一個(gè)過(guò)零檢測(cè)器，由三極管和變壓器組成的振蕩電路把從電網(wǎng)來(lái)的工頻交流電經(jīng)整流濾波形成的脈動(dòng)直流高壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l低壓交流電，再經(jīng)過(guò)整流濾波和穩(wěn)壓后，就形成了一個(gè)穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源，提供給控制電路。
文檔編號(hào)H03K17/79GK2842878SQ20052000465
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者陶偉洪 申請(qǐng)人:美美電子產(chǎn)品有限公司