專利名稱：單開關(guān)單回路多負(fù)載控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及單開關(guān)單回路多負(fù)載控制技術(shù)。
在電源線路及開關(guān)布設(shè)完畢后，若想在布線終端增加可另外控制的電負(fù)載，則需要另外鋪設(shè)電源線及開關(guān)，或者不增加電源布線而使用聲、光、無線電等遙控手段。前者，有可能帶來極大的不便與不安全，比如原布線已放入暗管埋入墻內(nèi)或地下這將導(dǎo)致施工困難，延誤時間，尤其在較遠(yuǎn)距離供電時，還將增加大量開支，后者雖不用改變布線，但實施起來復(fù)雜、可靠性差，且遙控發(fā)射器需隨身攜帶，容易丟失或損壞。
本實用新型的目的是提供一種接在現(xiàn)有電源布線上，利用原先只能控制一組(個)電負(fù)載的單開關(guān)，不需改動電源布線和開關(guān)，即可分別控制多組(個)電負(fù)載的供電切換的單開關(guān)單回路多負(fù)載控制器，它特別適用于開關(guān)與負(fù)載距離較遠(yuǎn)，而又要求不增加布線即可增加可控制負(fù)載的場合。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的解決方法是第一設(shè)置兩個R、C充放電電路，其時間常數(shù)分別為τ1、τ2，要保證τ1≠τ2，比如τ1＜τ2，這樣在τ1支路中電容上的電壓上升或下降速度快于τ2支路中的電容；第二，用一個比較器或放大器來測出兩個R、C電路中電容上的電壓差，當(dāng)差值從正變?yōu)樨?fù)時，比較器輸出電壓也發(fā)生變化，并去控制相應(yīng)的電負(fù)載；第三，設(shè)置一個反饋回路，用于在比較器輸出高電平時，立即給τ1支路中的電容放電，從而維持比較器輸出高電平不變。
以下結(jié)合附圖，對本實用型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的電路圖。
圖中R1～R11是電阻；C1～C4是電容；K是開關(guān)；V+為C3上的電壓值；V1、V4是二極管；V2是穩(wěn)壓管；V3是小功率三極管；V5、V6是雙向可控硅；N1、N2是集成電路比較器或放大器；A、B、C是負(fù)載。
在圖1所示電路圖中，開關(guān)K與負(fù)載A、B、C的上端及電阻R5的一端電連接；電阻R5、電容C4、二極管V1、電阻R9、R10串接后接地；穩(wěn)壓二極管V2的輸入端與二極管V1的正極相連，電容C3的正極與二極管V1的負(fù)極相連；穩(wěn)壓二極管V2經(jīng)V1與電容C3并聯(lián)后接地；電容C1與電阻R3并聯(lián)后和電阻R1串聯(lián)(其充放電時間常數(shù)設(shè)為τ1)再接在二極管V1的負(fù)極；電容C2與電阻R4并聯(lián)后和電阻R2串聯(lián)(其充放電時間常數(shù)設(shè)為τ2)，再接在二極管V1的負(fù)極；電容C1和電阻R3的下接點、電容C2和電阻R4的下接點都接地；電容C1和電阻R3的上接點與比較器N1的反相輸入端電連接；電容C2和電阻R4的上接點與比較器N1的同相輸入端電連接；在R1兩端還可以并聯(lián)二極管V4起到加快C1放電速度的作用；二極管V1的負(fù)極還和比較器N1電源端相連；比較器N1接地端接地；比較器N1的輸出端可以分為三路；一路串接電阻R8后接于雙向可控硅V5的控制極，一路串接電阻R6、R7后接地，一路接比較器N2的反相輸入端；電阻R9和R10的接點與比較器N2的同相輸入端連接；比較器N2的輸出端串接電阻R11后接于雙向可控硅V6的控制極；雙向可控硅V5的陽極接負(fù)載B的下端；雙向可控硅V6的陽極接負(fù)載C的下端；負(fù)載A的下端和雙向可控硅V5、V6的陰極都接地；三極管和V3的發(fā)射極接地，其集電極與電容C1、電阻R1、R3的接點電連接，其基極與電阻R6、R7的接點電連接。
電容C4起到限流降壓作用，根據(jù)控制電路所需電流的大小，適當(dāng)選擇電容C4值。電阻R5與電容C4串聯(lián)后起到防止大電流沖擊，保護(hù)穩(wěn)壓管V2的作用。在二極管V1、穩(wěn)壓管V2限幅整流后，在電解電容器C3正極得到一個較穩(wěn)定的直流電壓，它加到后級電路作為工作電源，穩(wěn)壓二極管V2的穩(wěn)壓值可取6～20伏。電阻R1～R4及電容C1、C2的取值，一是要保證τ1＜τ2，二是要保證當(dāng)三極管V3在截止?fàn)顟B(tài)時，電容C1、C2充電穩(wěn)定后，電容C1上的電壓高于電容C2上的電壓。要同時滿足以上兩條的取值，可以是；R1=R2=R4,R3=2R4,C1=C2/2。
本實用新型的工作過程是在電容C1、C2上無電荷或電荷基本放完時，此時合上開關(guān)K，由于τ1＜τ2及電阻R3＞R4，所以從電容C1、C2充電開始到穩(wěn)定態(tài)電容C1上的電壓均大于電容C2上的電壓，這樣比較器N1輸出為低電平，雙向可控硅V5截止，V6導(dǎo)通，負(fù)載C通電。當(dāng)開關(guān)K在任一時刻斷開后，電容C1、C2同時放電，但電容C1放電快于C2，故電容C1上電壓很快小于C2上電壓，且在電容C2沒有放電完畢的一段時間內(nèi)(主要由τ2決定，在此設(shè)為T值)，始終保持電容C1上的電壓小于C2上的電壓，所以開關(guān)K斷開后，若在T時間內(nèi)又合上，則比較器N1將由于電容C1上電壓小于C2上的電壓而輸出高電平，于是雙向可控硅V5導(dǎo)通，V6截止，負(fù)載B通電。同時比較器N1輸出的高電平經(jīng)電阻R6、R7分壓后，驅(qū)動三極管V3導(dǎo)通，將電容C1上的電荷迅速放掉，從而維持電容C2上電壓高于C1上電壓，比較器N1輸出高電平不變。若在T時間后將開關(guān)K合上，由于電容C1、C2上無電荷或電荷已基本放完其結(jié)果如前所述，比較器N1輸出低電平，負(fù)載C通電?？梢?，由開關(guān)K斷電時間與T值的比較關(guān)系，將導(dǎo)致比較器N1輸出不同的邏輯電平，去對不同負(fù)載進(jìn)行控制。但無論何時，只要開關(guān)K合上，負(fù)載A都通電。
本實用新型同時適用于直流電源輸入供電的場合，此時電容C4可去掉，并根據(jù)電源電壓的大小調(diào)整電阻R5及穩(wěn)壓管V2的穩(wěn)壓值，以供給比較器N1、N2以合適的工作電壓。
為提高雙向可控硅的觸發(fā)靈敏度，也可使用負(fù)觸發(fā)電流來觸發(fā)導(dǎo)通雙向可控硅。
本實用新型安裝方便，成本低廉，性能可靠，開關(guān)斷電時，全部負(fù)載及本裝置也同時斷電，無功耗，安全性能好。
權(quán)利要求1．一種單開關(guān)單回路多負(fù)載控制器，其特征在于開關(guān)K與負(fù)載A、B、C的上端及電阻R5的一端電連接；電阻R5、電容C4、二極管V1、電阻R9、R10串接后接地；穩(wěn)壓二極管V2的輸入端與二極管V1的正極相連，電容C3的正極與二極管V1的負(fù)極相連；穩(wěn)壓二極管V2經(jīng)V1與電容C3并聯(lián)后接地；電容C1與電阻R3并聯(lián)后和電阻R1串聯(lián)再接在二極管V1的負(fù)極；電容C2與電阻R4并聯(lián)后和電阻R2串，再接在二極管V1的負(fù)極；電容C1和電阻R3的下接點、電容C2和電阻R4的下接點都接地；電容C1和電阻R3的上接點與比較器N1的反相輸入端電連接；電容C2和電阻R4的上接點與比較器N1的同相輸入端電連接；在R1兩端還可以并聯(lián)二極管V4；二極管V1的負(fù)極還和比較器N1的電源端相連；比較器N1接地端接地；比較器N1的輸出端可以分為三路一路串接電阻R8后接于雙向可控硅V5的控制極，一路串接電阻R6、R7后接地，一路接比較器N2的反相輸入端；電阻R9和R10的接點與比較器N2的同相輸入端連接；比較器N2的輸出端串接電阻R11后接于雙向可控硅V6的控制極；雙向可控硅V5的陽極接負(fù)載B的下端；雙向可控硅V6的陽極接負(fù)載C的下端；負(fù)載A的下端和雙向可控硅V5、V6的陰極都接地；三極管V3的發(fā)射極接地，其集電極與電容C1、電阻R1、R3的接點電連接，其基極與電阻R6、R7的接點電連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于所設(shè)置的兩個R、C充放電電路的時間常數(shù)τ1≠τ2。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于也可使用負(fù)觸發(fā)電流來觸發(fā)導(dǎo)通雙向可控硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于在用于直流電源輸入供電時，電容C4可去掉，并根據(jù)電源電壓的大小調(diào)整電阻R5及穩(wěn)壓管V2的穩(wěn)壓值，以供給比較器N1、N2以合適的工作電壓。
專利摘要一種單開關(guān)單回路多負(fù)載控制器,主要設(shè)置兩個RC充放電電路,使其時間常數(shù)τ1≠τ2;用比較器或放大器來測出兩個RC電路中電容上的電壓差,當(dāng)差值從正變?yōu)樨?fù)時,比較器的輸出電平變化,并去控制相應(yīng)的電負(fù)載。本實用新型安裝方便,成本低廉,性能可靠,開關(guān)斷電時無功耗,安全性好。
文檔編號H03K17/56GK2332112SQ98226239
公開日1999年8月4日 申請日期1998年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月18日
發(fā)明者金波 申請人:金波