專利名稱：固態(tài)輕觸式功率開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電器的電源開關(guān)，涉及使用可控硅的無觸點電子開關(guān)。
現(xiàn)有的電器開關(guān)，絕大部分都為機械式，其觸點容易氧化，容易發(fā)生機械故障，壽命短，動作時觸點會發(fā)生火花，防爆性能差。在家用電器方面已經(jīng)出現(xiàn)一些輕觸式電子開關(guān)，但這種開關(guān)通常需要三條進出線，即一條零線，一條火線輸入，一條負載控制線輸出，與傳統(tǒng)開關(guān)不能兼容，而且控制觸頭的輸入阻抗小，安全性差，價格也較昂貴。
本實用新型的目的是提供一種能跟傳統(tǒng)電器開關(guān)兼容(即二線進出)，觸頭有足夠高的輸入阻抗，輸出功率較大，使用方便，安全可靠，價格較便宜的無觸點固態(tài)輕觸式功率開關(guān)。
本實用新型包括觸頭、觸頭輸入放大器，一位二進制計數(shù)器，發(fā)光二極管電路，光電耦合器，雙向可控硅電路以及整流電路。觸頭和觸頭輸入放大器結(jié)合籍以產(chǎn)生觸發(fā)脈沖輸入到一位二進制計數(shù)器的計數(shù)輸入端CP，一位二進制計數(shù)器的Q輸出端接到由光電控制支路和光顯示支路組成的發(fā)光二極管電路，光電控制支路中的發(fā)光二極管LED1和光敏電阻R1組成光電耦合器，光敏電阻R1接在雙向可控硅T1的觸發(fā)電路中，雙向可控硅T1作為電子開關(guān)，其第一電極和第二電極分別接到本功率開關(guān)的輸入接頭和輸出接頭之間，從雙向可控硅第一電極和第二電極引出的整流電路供給觸發(fā)輸入放大器、一位二進制計算器和發(fā)光二極管電路的工作電流。
本固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，只有輸入和輸出兩個接頭，完全可與傳統(tǒng)開關(guān)兼容，替換使用。由于采用自耗功率小的CMOS數(shù)字集成電路控制大功率可控硅工作，觸頭可通過高阻值電阻與觸頭輸入放大器聯(lián)系，因而輸入阻抗高，抗干擾能力強，安全可靠，并可控制較大的輸出功率。工作時只要輕輕觸摸一下觸頭即可控制開關(guān)的斷開或?qū)?，使用方便而直觀。
本實用新型的圖面說明如下

圖1為固態(tài)輕觸式功率開關(guān)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為固態(tài)輕觸式功率開關(guān)的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為固態(tài)輕觸式功率開關(guān)的電路圖。
以下結(jié)合附圖詳述實施例的結(jié)構(gòu)細節(jié)圖中，(1)為金屬片觸頭，(2)為光顯示孔，(3)為輸入接頭，(4)為輸出接頭，(5)為安裝孔，(6)為開關(guān)殼體，(7)為電路裝配盒。
電路原理依圖3進行說明，整個開關(guān)電路結(jié)構(gòu)包括雙向可控硅T1、光電耦合器、發(fā)光二極管電路、一位二進制計數(shù)器T2、觸頭輸入放大器、觸頭(1)以及整流電路。整流電路由電阻R3、R4和二極管D組成，電阻R4一端接到雙向可控硅T1的第二電極，另一端接到二極管D的正極，二極管D的負極接到一位二進制計數(shù)器T2的電源端VDD，電阻R3則接到雙向可控硅T1的第一電極和一位二進制計數(shù)器T2的地端VSS之間；上述一位二進制計數(shù)器T2采用由CMOS數(shù)字集成D觸發(fā)器接成的T觸發(fā)器；電路中三極管BG、電阻R7和電容C1組成觸頭輸入放大器，三極管BG的集電極接到一位二進制計數(shù)器T2的計數(shù)輸入端CP，R7和C1并聯(lián)后一端接到BG的集電極，一端接到一位二進制計數(shù)器T2的地端VSS，BG的發(fā)射極接到一位二進制計數(shù)器T2的電源端VDD，BG的基極通過電阻值不小于40MΩ的高阻值電阻R6接到觸頭(1)。發(fā)光二極管電路由光電控制支路和光顯示支路并聯(lián)構(gòu)成，光電控制支路由電阻R5和發(fā)光二極管LED1串聯(lián)組成，電阻R5的一端接到一位二進制計數(shù)器T2的Q輸出端，R5的另一端接到LED1的陽極，LED1的陰極接到T2的地端VSS；光顯示支路由電阻R8和發(fā)光二極管LED2串聯(lián)組成，該支路以與光電控制支路相同的接法接在T2的Q輸出端和地端VSS之間，即R8的一端接在T2的Q端輸出端，R8的另一端接到LED2的陽極，LED2的陰極接到T2的地端VSS，上述發(fā)光二極管LED2裝在開關(guān)面板的光顯示孔(2)中以顯示開關(guān)的工作狀態(tài)。發(fā)光二極管LED1則與光敏電阻R1封裝在一起組成光電耦合器，電阻R1與電阻R2組成串聯(lián)電路接到雙向可控硅T1的控制極和第一電極之間作為雙向可控硅T1的觸發(fā)電路，雙向可控硅T1的第一電極和第二電極分別接到開關(guān)的輸入接頭(3)和輸出接頭(4)。
本開關(guān)的工作狀態(tài)是將負載RL一端接到開關(guān)的輸出接頭(4)，將開關(guān)輸入接頭(3)接電源相線，負載R1的另一端接電源零線。在起始狀態(tài)，一位二進制計數(shù)器T2的Q輸出端為低電平，發(fā)光二極管LED1不亮，光敏電阻R1處于高電阻值狀態(tài)，使雙向可控硅T1處于截止?fàn)顟B(tài)，從而功率開關(guān)斷開，負載RL無電流通過，這時光顯示(LED2)處于不亮狀態(tài)。當(dāng)輕觸一下觸頭(1)，三極管BG的集電極產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖加到一位二進制計數(shù)器T2的CP端，使計數(shù)器的Q端從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，發(fā)光二極管LED1處于亮狀態(tài)，光敏電阻R1受光照射而阻值降低，觸發(fā)雙向可控硅T1導(dǎo)通，從而功率開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時光顯示(LED2)處于亮狀態(tài)。如再輕觸一下觸頭(1)，計數(shù)器Q端又從高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，使雙向可控硅T1又恢復(fù)處于截止?fàn)顟B(tài)。因而通過簡單的輕觸觸頭(1)即可改變和控制本固態(tài)輕觸式功率開關(guān)的通斷。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于本實用新型包括觸頭(1)，觸頭輸入放大器，一位二進制計數(shù)器T2，發(fā)光二極管電路，光電耦合器，雙向可控硅電路以及整流電路，觸頭(1)和觸頭輸入放大電路結(jié)合籍以產(chǎn)生觸發(fā)脈沖輸入到一位二進制計數(shù)器T2的計數(shù)輸入端CP，一位二進制計數(shù)器T2的Q輸出端接到由光電控制支路和光顯示支路組成的光電二極管電路，光電控制支路中的發(fā)光二極管LED1和光敏電阻R1組成光電耦合器，光敏電阻R1接在雙向可控硅T1的觸發(fā)電路中，雙向可控硅T1的第一電極和第二電極分別接在本功率開關(guān)的輸入接頭(3)和輸出接頭(4)，從雙向可控硅T1的第一電極和第二電極引出的整流電路供給觸發(fā)輸入放大器，一位二進制計數(shù)器T2和發(fā)光二極管電路的工作電流。
2.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于所說的整流電路由電阻R3、R4和二極管D組成，電阻R4一端接到雙向可控硅T1的第二電極，另一端接到二極管D的正極，二極管D的負極接到一位二進制計數(shù)器T2的電源端VDD，電阻R3則接在雙向可控硅T1的第一電極和一位二進制計數(shù)器T2的地端VSS之間。
3.按權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于觸頭輸入放大器由三極管BG、電阻R7和電容C1組成，三極管BG的集電極接到一位二進制計數(shù)器T2的計數(shù)輸入端CP，R7和C1并聯(lián)后一端接到BG的集電極，一端接到T2的地端VSS，BG的發(fā)射極接到T2的電源端VDD，BG的基極通過不小于40MΩ的高阻值電阻R6接到觸頭(1)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于所說的發(fā)光二極管電路由光電控制支路和光顯示支路相互并聯(lián)構(gòu)成，光電控制支路由電阻R5和發(fā)光二極管LED1串聯(lián)組成，電阻R5的一端接到一位二進制計數(shù)器T2的Q輸出端，R5的另一端接到LED1的陽極，LED1的陰接到T2的地端VSS；光顯示支路由電阻R8和發(fā)光二極管LED2串聯(lián)組成，該支路以與光電控制支路相同的接法接在T2的Q輸出端和地端VSS之間。
5.按權(quán)利要求1所述的固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于所說的光敏電阻R1和電阻R2組成串聯(lián)電路接到雙向可控硅T1的控制極和第一電極之間。
6.按權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，其特征在于所說的一位二進制計數(shù)器T2由CMOS數(shù)字集成D觸發(fā)器接成T觸發(fā)器構(gòu)成。
專利摘要一種固態(tài)輕觸式功率開關(guān)，由雙向可控硅、光電耦合器、發(fā)光二極管電路、一位二進制計數(shù)器、觸頭輸入放大器、控制觸頭和整流電路等組成，本實用新型采用可控硅和CMOS數(shù)字集成電路等固態(tài)電子元件，只具有輸入輸出兩個接口，可與傳統(tǒng)電源開關(guān)兼容，體積小，輸入阻抗高，抗干擾能力強，可控制較大輸出功率，是一種使用方便，安全可靠的無觸點電子功率開關(guān)。
文檔編號H03K17/94GK2101976SQ9122572
公開日1992年4月15日 申請日期1991年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月24日
發(fā)明者黃偉杰 申請人:黃偉杰