專利名稱：一種微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子開(kāi)關(guān)電路，尤其是一種微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的家用電燈電器開(kāi)關(guān)從明裝式到暗裝式，其發(fā)展只是外形結(jié)構(gòu)的改變，功能單一。 隨著科技進(jìn)步和生活水平的提高，人們對(duì)燈光照明控制方便和節(jié)能環(huán)保的要求也越來(lái)越高， 因而相繼開(kāi)發(fā)出了各式各樣的遙控訐關(guān)和自動(dòng)智能開(kāi)關(guān)。其中單線進(jìn)出的電子開(kāi)關(guān)有著廣闊 的應(yīng)用前景， 一方面它可以直接代換家居中非常普及的墻壁開(kāi)關(guān)，安裝和代換都很方便；另 一方面還可以方便地實(shí)現(xiàn)遙控或智能控制。
現(xiàn)有的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)基本上解決了單線供電技術(shù)中開(kāi)態(tài)和閉態(tài)供電、閉態(tài)微功耗、 開(kāi)態(tài)負(fù)載大電流的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了其智能應(yīng)用。但是，仍然存在以下不足 一是抗電涌沖擊能 力差，不能實(shí)現(xiàn)多負(fù)載并聯(lián)；單線電子開(kāi)關(guān)一般釆用可控硅或固態(tài)作為功率切換器件，這些 器件對(duì)瞬時(shí)lU流或電壓過(guò)載的能力很差，即使是短時(shí)的過(guò)載也會(huì)導(dǎo)致其燒毀。負(fù)載多燈時(shí)， 如節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器熒光燈，開(kāi)關(guān)在啟動(dòng)瞬間回路產(chǎn)生的浪涌電流高達(dá)幾十安培，雖然啟 動(dòng)時(shí)間很短，但可控硅仍然無(wú)法承受，最終導(dǎo)致燒毀。二是供電質(zhì)量差，開(kāi)態(tài)、閉態(tài)切換電 壓不穩(wěn)定，負(fù)載類型不同時(shí)電壓變化幅度較大；目前單線供電技術(shù)方案中，大部分釆用一只 穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。采用這種方案的電子開(kāi)關(guān)，閉態(tài)時(shí)流過(guò)穩(wěn)壓管電流僅幾十個(gè)微安，而 開(kāi)態(tài)時(shí)根據(jù)負(fù)載情況，如阻性、感性、容性，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流從幾個(gè)毫安到幾十個(gè)毫安，由 于流入穩(wěn)壓管的電流變化很大，導(dǎo)致了輸出電壓變化大。這種不穩(wěn)定的電壓是導(dǎo)致電子開(kāi)關(guān) 工作不穩(wěn)定，故障率較高的主要原因，同時(shí)也是阻礙單線電子開(kāi)關(guān)向智能化發(fā)展的技術(shù)瓶頸。 發(fā)明內(nèi)容
為解決目前單線電子開(kāi)關(guān)供電技術(shù)中存在抗電涌沖擊能力差，不能實(shí)現(xiàn)多負(fù)載并聯(lián)和供 電質(zhì)量差，幵態(tài)、閉態(tài)切換電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題,提供一種具備抗瞬時(shí)大電流沖擊能力，滿足各 類負(fù)載功率與負(fù)載類型變化的產(chǎn)品，保持輸出電壓穩(wěn)定的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路。
本實(shí)用新型的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路、 觸發(fā)電路、開(kāi)、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開(kāi)、閉態(tài)控制電路構(gòu)成；
所述的電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路包括雙向可控硅SCR、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑 制器件RV1;負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC—端連接到A點(diǎn)，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2 極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控 硅SCR的T1和T2兩極；所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、 RQ2、 RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1; 雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻 RQ1的--端，T1端連接到B點(diǎn)以及電解電容CTG的負(fù)極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2 的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個(gè)交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的 正極，負(fù)端通過(guò)電阻M1連接到單向可控硅QS1的負(fù)極
所述的開(kāi)、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、 二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2; 電阻RPW1—端連接整流橋DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二 極管DP1負(fù)極，二極管DP1正極通過(guò)電阻RK1連接到整流橋DB1的負(fù)端；
所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2;穩(wěn)壓二極管DZ2負(fù)極連 接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2—端，電阻RG2 的另外一端連接到整流橋DB1的負(fù)端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連 接到整流橋DB1的負(fù)端，集電極連接到單向可控硅QS1的負(fù)極和電阻RK1的一端；
所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coms精密穩(wěn)壓器Ql、電解電容CVC2; Coms穩(wěn)壓器Ql的輸入端連 接到電解電容(〕VC 1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負(fù)端，輸出端連接到CVC2的正極；
所述的開(kāi)、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、 RS2、 RS4、電容CS1、三極管QS3;單向可控硅 QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2—端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連 接到整流橋DB1的負(fù)端，電阻RS2的另--端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接 到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4—端連接，電阻RS4 另一端連接到C點(diǎn)。
電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路工作原理
常溫下負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC器件的阻值較大，雙向可控硅SCR在接通負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的 瞬時(shí)浪涌電流被負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC限制在雙向可控硅SCR的最大承受電流范圍內(nèi)，保護(hù) 雙向可控硅SCR不被擊穿。當(dāng)負(fù)載電流穩(wěn)定后，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC也因?yàn)榘l(fā)熱而阻值迅 速下降，由于下降后的阻值非常低，所以基本不會(huì)增加回路功耗。
在控制感性負(fù)載時(shí)，接通和斷開(kāi)的瞬間會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓較高時(shí)可能將雙向可 控硅SCR擊穿，由于并聯(lián)瞬態(tài)抑制器件RV1的擊穿電壓低于雙向可控硅SCR的擊穿電壓，所以 當(dāng)感應(yīng)電壓超過(guò)瞬態(tài)抑制器件RV1的額定值時(shí)，RV1立刻導(dǎo)通短路，電流通過(guò)負(fù)載釋放，保護(hù) 了雙向可控硅SCR不被擊穿。而當(dāng)電壓恢復(fù)正常值時(shí)，瞬態(tài)抑制器件RV1重新回到阻斷狀態(tài)， 不影響回路正常工作。
電子開(kāi)關(guān)開(kāi)、閉態(tài)供電原理閉態(tài)時(shí)C點(diǎn)為低電平，三極管QS3截止，電阻RS1和電阻RK1使單向可控硅QS1的電位一致， 單向可控硅QS1截止，電容CS1可防止單向可控硅QS1被干擾后誤觸發(fā)導(dǎo)通。電流僅通過(guò)電阻 RPW1限流對(duì)電解電容CVC1充電，CPVC2濾除高頻干擾，調(diào)整電阻RPW1的值可以調(diào)整閉態(tài)時(shí)的 電流。當(dāng)電解電容CVC1兩端電壓上升到穩(wěn)壓管DZ2擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿導(dǎo)通使 CVQ兩端電壓維持恒定，Coms穩(wěn)壓器Ql將CVCl電壓再次穩(wěn)壓，經(jīng)CVC2濾波后向控制電路提 供穩(wěn)定的電源。
開(kāi)態(tài)時(shí)C點(diǎn)為高電平，通過(guò)電阻RS4限流到三極管QS3的基極，三極管QS3導(dǎo)通，電解電容 CVC1上的電壓通過(guò)三極資QS3的集電極和發(fā)射極，經(jīng)過(guò)電阻RS2、 RS1分壓到達(dá)單向可控硅QS1 控制極，單向可控硅QS1的被觸發(fā)導(dǎo)通，在交流過(guò)零點(diǎn)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。導(dǎo)通后電流分為3路一 路通過(guò)電阻RK1到整流橋DB1的負(fù)端，二路通過(guò)三極管QS2到整流橋DB1的負(fù)端，三路通過(guò)二極 管DP1向電解電容CVC1充電。
三極管斬波穩(wěn)壓原理
開(kāi)態(tài)供電時(shí)，單向可控硅QS1導(dǎo)通，電流通過(guò)二極管DP1向電解電容CVC1充電，同時(shí)由穩(wěn) 壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2組成的斬波穩(wěn)壓電路開(kāi)始工作，斬波穩(wěn)壓電路工作原理 是當(dāng)電解電容CV(〕1兩端電壓大于穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿，電流在 電阻RG2上產(chǎn)生的壓降使三極管QS2導(dǎo)通，三極管QS2導(dǎo)通后使單向可控硅QS1的陰極和整流橋 DB1的負(fù)端直接形成回路，二極管DP1不再有電流通過(guò)，電解電容CVC1無(wú)充電電流電壓停止上 升。而當(dāng)電解電容CVC1兩端電壓低于穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿電壓時(shí)，電阻RG2無(wú)電流流過(guò)，三極 管QS2截止，電流再次通過(guò)二極管DP1向電解電容CVC1充電，電解電容CVC1兩端電壓上升?？?見(jiàn)在開(kāi)態(tài)時(shí)對(duì)電解電容CVC1的充電并不是連續(xù)不斷的，而是瞬時(shí)、斷續(xù)充電。
觸發(fā)電路工作原理-
閉態(tài)時(shí)由于單向可控硅QS1截止觸發(fā)電路不工作，本電路向控制電路提供的電流完全由 電阻RPW1的阻值決定，功耗可以到微瓦級(jí)。開(kāi)態(tài)時(shí)，單向可控硅QS1導(dǎo)通，電流通過(guò)整流橋 [)B1、電阻RQ]到雙向可控硅SCR的控制極G。當(dāng)電流足夠大時(shí)，雙向可控硅SCR觸發(fā)導(dǎo)通，短 路電路中的A、 B和負(fù)載串聯(lián)成的回路，負(fù)載得電開(kāi)始工作。交流過(guò)零點(diǎn)時(shí)雙向可控硅SCR關(guān) 斷，等待第二次觸發(fā)。電路中的電解電容CTG和電阻RQ2保障在開(kāi)態(tài)時(shí)電解電容CVC1獲得足夠 的充電電流后雙向可控硅SCR才被可靠觸發(fā)。
木實(shí)用新型的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路克服了一個(gè)電子開(kāi)關(guān)只能控制一個(gè)負(fù)載的問(wèn) 題，使電子開(kāi)關(guān)在更多的場(chǎng)合都能直接替代傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)。另外，由于它的低功耗，降低了 電子開(kāi)關(guān)的綜合使用成本，使電子開(kāi)關(guān)更容易被大眾接受，并解決了電子開(kāi)關(guān)向智能化發(fā)展
5的技術(shù)瓶頸，大大推進(jìn)了電子開(kāi)關(guān)發(fā)展。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖具體實(shí)施方式實(shí)施例l:
新型的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路、觸發(fā)電 路、開(kāi)、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開(kāi)、閉態(tài)控制電路構(gòu)成；
所述的電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路包括雙向可控硅SCR、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑
制器件RVl.;負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC--端連接到A點(diǎn)，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2 極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控 硅SCR的T1和T2兩極； .
所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、 RQ2、 RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1; 雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻 RQ1的一端，T1端連接到B點(diǎn)以及電解電容CTG的負(fù)極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2 的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個(gè)交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的 正極，負(fù)端通過(guò)電阻RK1連接到單向可控硅QS1的負(fù)極；
所述的開(kāi)、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、 二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2; 電阻RPW1 —端連接整流;喬DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二 極管DP1負(fù)極，二極管DP1正極通過(guò)電阻RK1連接到整流橋DB1的負(fù)端；
所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2;穩(wěn)壓二極管DZ2負(fù)極連 接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2—端，電阻RG2 的另外--端連接到整流橋DBl的負(fù)端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連 接到整流橋DB1的負(fù)端，集電極連接到單向可控硅QS1的負(fù)極和電阻RK1的一端；
所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coras精密穩(wěn)壓器Ql、電解電容CVC2; Coms穩(wěn)壓器Ql的輸入端連 接到電解電容CVC1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負(fù)端，輸出端連接到CVC2的正極；
所述的開(kāi)、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、 RS2、 RS4、電容CS1、三極管QS3;單向可控硅 QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2—端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連 接到整流橋UB1的負(fù)端，電阻RS2的另一端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接 到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4—端連接，電阻RS4 另一端連接到C點(diǎn)。
權(quán)利要求1、一種微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路、觸發(fā)電路、開(kāi)、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開(kāi)、閉態(tài)控制電路構(gòu)成；所述的電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路包括雙向可控硅SCR、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑制器件RV1；負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC一端連接到A點(diǎn)，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控硅SCR的T1和T2兩極；所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、RQ2、RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1；雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻RQ1的一端，T1端連接到B點(diǎn)以及電解電容CTG的負(fù)極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個(gè)交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的正極，負(fù)端通過(guò)電阻RK1連接到單向可控硅QS1的負(fù)極；所述的開(kāi)、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2；電阻RPW1一端連接整流橋DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二極管DP1負(fù)極，二極管DP1正極通過(guò)電阻RK1連接到整流橋DB1的負(fù)端；所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2；穩(wěn)壓二極管DZ2負(fù)極連接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2一端，電阻RG2的另外一端連接到整流橋DB1的負(fù)端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連接到整流橋DB1的負(fù)端，集電極連接到單向可控硅QS1的負(fù)極和電阻RK1的一端；所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coms精密穩(wěn)壓器Q1、電解電容CVC2；Coms穩(wěn)壓器Q1的輸入端連接到電解電容CVC1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負(fù)端，輸出端連接到CVC2的正極；所述的開(kāi)、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、RS2、RS4、電容CS1、三極管QS3；單向可控硅QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2一端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連接到整流橋DB1的負(fù)端，電阻RS2的另一端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4一端連接，電阻RS4另一端連接到C點(diǎn)。
專利摘要一種微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路，涉及一種電子開(kāi)關(guān)電路，尤其是一種微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路。本實(shí)用新型的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開(kāi)關(guān)電路、觸發(fā)電路、開(kāi)、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開(kāi)、閉態(tài)控制電路構(gòu)成。本實(shí)用新型的微功耗單線電子開(kāi)關(guān)供電電路克服了一個(gè)電子開(kāi)關(guān)只能控制一個(gè)負(fù)載的問(wèn)題，使電子開(kāi)關(guān)在更多的場(chǎng)合都能直接替代傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)。另外，由于它的低功耗，降低了電子開(kāi)關(guān)的綜合使用成本，使電子開(kāi)關(guān)更容易被大眾接受，并解決了電子開(kāi)關(guān)向智能化發(fā)展的技術(shù)頸瓶，大大推進(jìn)了電子開(kāi)關(guān)發(fā)展。
文檔編號(hào)H03K17/72GK201319589SQ20082022896
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者楊韶軍 申請(qǐng)人:云南承泰科技有限公司