專利名稱：串接式紅外控制開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紅外控制開關(guān)。屬低壓電器。
本實(shí)用新型作出之前，還未有同類產(chǎn)品問世。其原因在于1、紅外控制開關(guān)造價(jià)普遍較高，難于推廣普及；2、工藝及技術(shù)要求高，批量生產(chǎn)成品合格率低；3、按常規(guī)設(shè)計(jì)必須外接工作電源，安裝使用不方便。
本實(shí)用新型運(yùn)用《光網(wǎng)絡(luò)反饋法》(參見中國專利90205372.8)作為紅外檢測手段，達(dá)到了降低造價(jià)、簡化工藝、穩(wěn)定產(chǎn)品性能的目的，適合于大批量生產(chǎn)。由于本開關(guān)只需極小的功耗即可獲得穩(wěn)定而高超的靈敏度，因此可利用負(fù)載及降壓元件提供近乎于空載電流的串聯(lián)回路壓降為其工作電壓，省略了外接工作電源，其安裝使用如同普通開關(guān)一樣方便，僅需將其二根接線串入負(fù)載回路即可，可以直接取代普通開關(guān)使用。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種能根據(jù)用戶需要自動(dòng)控制樓道走廊，公廁等公共場所照明燈電路通斷的控制開關(guān)，以解決長期以來人們摸黑行走或通霄點(diǎn)燈浪費(fèi)電的問題，在提高人們文明生活水平的同時(shí)，節(jié)約電能。
本實(shí)用新型根據(jù)不同的使用場合，可以設(shè)計(jì)出對射式或反射式的多種不同開關(guān)特性的產(chǎn)品。但主要概括為兩種類型。一類是數(shù)字控制型，根據(jù)使用場合中通過紅外檢測區(qū)域的檢測次數(shù)，以特定的邏輯程序來控制負(fù)載關(guān)啟。例如一種用于照明控制的二進(jìn)計(jì)數(shù)紅外雙態(tài)特性開關(guān)就歸屬此類。特別適用那些單人進(jìn)出的房間如衛(wèi)生間、書房等作照明燈自動(dòng)關(guān)啟控制。另一類是延時(shí)控制類型。例如主要用于樓道、走廊、公共廁所等場合作照明控制的紅外開關(guān)。由于采用了紅外非接觸式遙感技術(shù)，它較其它用機(jī)械或觸摸式等延時(shí)開關(guān)更具獨(dú)到之處，即可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的重置零計(jì)算。而這個(gè)功能對于公共場所又是必需的，即當(dāng)前者通過紅外區(qū)域啟燈后，在設(shè)定延時(shí)時(shí)間內(nèi)，后者又進(jìn)入紅外區(qū)域時(shí)，延時(shí)時(shí)間將重新計(jì)算，以免后者半途摸黑。
本實(shí)用新型對用于照明燈控制的紅外開關(guān)還考慮到環(huán)境亮度控制功能。其技術(shù)措施是設(shè)置一環(huán)境光控電路，該電路中的光敏二極管一端直流耦合于數(shù)控或延時(shí)開關(guān)電路的輸出端。以此來解決被控制光源對環(huán)境光控電路的影響，真正達(dá)到了實(shí)用的目的。
按照上述思路，涉及本實(shí)用新型的電路可以是多樣的。選用的電子元件可以是分立元件或集成塊；選用的主開關(guān)可以是電磁式繼電器觸點(diǎn)開關(guān)或無觸點(diǎn)的固體電子開關(guān)。下面僅以兩種用于交流照明控制的電原理圖為例，分別闡明其工作原理，然后再對其共同的技術(shù)特征作一定性的描述。


圖1作出的是一種選用電磁式繼電器觸點(diǎn)為主開關(guān)的紅外雙態(tài)特性開關(guān)電路圖。按發(fā)光管分離對射安裝或總成一體安裝可構(gòu)成對射式或反射式兩種產(chǎn)品。整個(gè)裝置主要由一塊四運(yùn)放塊，一個(gè)繼電器及電源電路構(gòu)成，其中A1A2和光敏管D1發(fā)光管D2共同構(gòu)成光網(wǎng)絡(luò)反饋紅外檢測電路。檢出的信號(hào)經(jīng)A3施密特觸發(fā)電路電平轉(zhuǎn)換后觸發(fā)A4構(gòu)成的雙態(tài)電路。輸出的開關(guān)信號(hào)一方面經(jīng)驅(qū)動(dòng)管BG1驅(qū)動(dòng)繼電器作開關(guān)動(dòng)作，另一方面經(jīng)由光敏管D3二極管D4構(gòu)成環(huán)境光控制電路，(也可以改用一只光敏三極管來實(shí)現(xiàn)，)加到A3輸入端控制信號(hào)觸發(fā)電平。其控制原理是這樣的當(dāng)A4輸出低電平時(shí)，檢測得到的信號(hào)電壓，通過R、D3、D4分壓，由F端取出加到A3輸入端，白晝由于D3受光照后內(nèi)阻很小，致使F端輸出電平不足于使A3翻轉(zhuǎn)，整個(gè)開關(guān)不動(dòng)作。但在黑暗環(huán)境中，D3內(nèi)阻增大，F(xiàn)端分壓隨之增大，信號(hào)電平足于導(dǎo)致A3翻轉(zhuǎn)，從而使A4輸出高電平，繼電器吸合，照明燈點(diǎn)燃。但由于此時(shí)D4被反偏，因此D3不工作，照明燈光源將不會(huì)影響下一次信號(hào)電壓的輸入，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境光控目的。如果變換一下控制電路，如通過光敏管D3用來改變施密特門限電平，其效果也一樣。但有一點(diǎn)是共同的，其受環(huán)境光控制的光敏管D3同時(shí)還需受最終輸出的開關(guān)信號(hào)電平控制。從圖中還可以看到，提供紅外控制的直流工作電壓，當(dāng)主開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，是直接取之負(fù)載串聯(lián)回路壓降，經(jīng)整流濾波得到的。當(dāng)主開關(guān)關(guān)斷時(shí)，是通過一個(gè)降壓元件電容C串入回路中維持通路提供壓降。本實(shí)用新型也可利用變壓器來攝取串聯(lián)回路壓降。(見圖3)。通過主開關(guān)觸點(diǎn)切換，使主開關(guān)在導(dǎo)通時(shí)，串入照明燈回路中的原繞組電抗很??；而當(dāng)主開關(guān)關(guān)斷時(shí)，串入照明燈回路中的原繞組電抗很大。上述兩電路的兩種狀態(tài)串聯(lián)回路中輸出的電流值不等，因此在整流電路輸出端必須設(shè)置二極穩(wěn)壓管器件W以維持輸出電壓的恒定值。當(dāng)然用雙向穩(wěn)壓管加在整流電路的交流輸入端效果也一樣。
圖2作出的是利用固體電子開關(guān)作為主開關(guān)的延時(shí)型紅外開關(guān)。其整流電路輸入端串接于電子開關(guān)主回路中。當(dāng)電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，同時(shí)由R1、C提供串聯(lián)回路壓降。紅外控制輸出的開關(guān)信號(hào)，通過內(nèi)設(shè)的光耦觸發(fā)電路驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)的關(guān)啟。其中A3的輸出電平用來觸發(fā)一塊時(shí)基電路塊，(也可用計(jì)數(shù)延時(shí)電路)，改變R2、C1的值可以得到不同的延時(shí)時(shí)間。D5的加入用來完成重置零功能。其原理是當(dāng)C1上的充電電壓還未達(dá)到時(shí)基電路翻轉(zhuǎn)電壓之前，當(dāng)A3又一次輸出低電平時(shí)，C1上的電壓通過D5迅速放電，達(dá)到重置延時(shí)時(shí)間的目的。D3的作用是為了達(dá)到環(huán)境光控目的。
綜上所述，本實(shí)用新型的技術(shù)特征概括如下串接式紅外控制開關(guān)，主要由紅外檢測電路、信號(hào)觸發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主開關(guān)電路、電源電路構(gòu)成，其特征在于所述的電源電路的輸入端與主開關(guān)的常開接點(diǎn)相互串聯(lián)，共同串接于負(fù)載回路。其主開關(guān)可以是電磁觸點(diǎn)開關(guān)或固態(tài)電子開關(guān)。當(dāng)主開關(guān)斷路時(shí)，通過降壓器件，跨接主開關(guān)，串接于負(fù)載回路中。本開關(guān)可設(shè)置延時(shí)電路并在延時(shí)電容器上設(shè)有一條受控于信號(hào)觸發(fā)電路輸出電平的放電通路。本開關(guān)也可設(shè)置環(huán)境光控電路，其光敏管聯(lián)接在數(shù)控或延時(shí)電路的輸出端與信號(hào)觸發(fā)電路的輸入端之間。
本實(shí)用新型可廣泛用于各類用電器的自動(dòng)遙感控制，其工作可靠，性能穩(wěn)定，使用安裝方便，生產(chǎn)成本低廉，節(jié)電效果顯著，易于推廣使用。
圖中元件名稱如下A1、A2、A3、A4四運(yùn)放塊 LM324；W穩(wěn)壓二極管2CW；C電容CJ0.22uf；R1電阻 500Ω；D1、D3光敏二極管；D2發(fā)光二極管。
權(quán)利要求1.一種串接式紅外控制開關(guān)，主要由紅外檢測電路、信號(hào)觸發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主開關(guān)電路及電源電路構(gòu)成，其特征在于電源電路的輸入端與主開關(guān)的常開接點(diǎn)相串聯(lián)，共同用作串接負(fù)載回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外控制開關(guān)，其特征在于所述的主開關(guān)為電磁觸點(diǎn)開關(guān)或固態(tài)電子開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關(guān)，其特征在于整流電路的直流輸出端，并聯(lián)接有單向二極穩(wěn)壓管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關(guān)，其特征在于整流電路交流輸入端通過降壓器件跨接主開關(guān)，串聯(lián)接入負(fù)載回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關(guān)，其特征在于內(nèi)設(shè)有環(huán)境光控電路，其環(huán)境光敏二極管D3一端直流耦合于數(shù)控或延時(shí)開關(guān)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外控制開關(guān)，其特征在于延時(shí)電容器上設(shè)有一條受控于信號(hào)觸發(fā)電路輸出電平的放電通路。
專利摘要本實(shí)用新型是一種紅外控制開關(guān)。主要由紅外檢測電路、信號(hào)觸發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主開關(guān)電路及電源電路構(gòu)成，其特征在于電源電路的輸入端與主開關(guān)的常開接點(diǎn)相串聯(lián)，共同用作串接負(fù)載回路。本開關(guān)可設(shè)置環(huán)境光控電路，重置零延時(shí)電路，從而可實(shí)現(xiàn)公共場所照明燈的自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2093471SQ9120401
公開日1992年1月15日 申請日期1991年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月15日
發(fā)明者夏小勇 申請人:夏小勇