專利名稱：聲光自動控制延時開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子開關，特別涉及一種聲光自動控制的延時開關。
公共場所的各種照明燈使用的開關大部分為以下三種(1)船形開關－通過人手去按動中間有軸芯的小翹板，高起一頭使相應下面的觸點斷開，或者接通該觸點，觸點的通斷控制電路的通斷，即燈的亮滅；(2)拉線開關－－通過拉線拉動開關內(nèi)部的荊輪，使其轉(zhuǎn)動一定的角度，在荊輪轉(zhuǎn)過的每個角度上間隔設置電極，荊輪的外緣也設置一個電極，這樣當兩個電極相接時電路就被接通，在這之后拉一下拉線兩電極就錯開一個角度，將電路斷開，不斷反復就使燈一亮一滅；(3)延時開關－－現(xiàn)有的大部分延時開關一般都是在上述(1)和(2)的基礎上進行改進，或者采用電子無觸點式，或者采用雙金屬片。上述三種開關采用觸點式的存在觸點氧化而使接觸不良的缺陷，無觸點式的雖然克服了觸點式的上述缺陷，但或者延時功能單一，或者需要手動，或者只有光控而無聲控，或者沒有軟啟動，因此已有延時開關并沒有很好地實現(xiàn)節(jié)電和延長燈泡壽命的目的。
本實用新型的目的是提供一種聲光自動控制的延時開關，它克服了上述各種開關的缺陷，具有真正的半壓啟動(軟啟動)功能，既可節(jié)電也可延長燈泡的壽命?？捎寐曇艋蚬獍底詣涌刂崎_關的接通，接通一段時間后可自動斷開，電路元件采用標準工業(yè)用CMOS集成電路，充分發(fā)揮了其集成度高，靜態(tài)功耗小的特點，使整個開關電路體積小、功耗低，可安裝在標準燈座內(nèi)，省去了傳統(tǒng)的走線和墻體預留孔、管，節(jié)省原材料，安裝方便，可靠性高。
以下參看附圖
詳細描述本實用新型的開關，附圖是開關的電原理圖。
附圖的電路可分成以下各功能塊，它們分別是(1)整流電路由二極管1、2、3、4組成橋式整流電路，為負載(例如白熾燈)5提供電壓；(2)穩(wěn)壓電路在橋式整流電路之后由電阻10、二極管6和穩(wěn)壓二極管38、濾波電容39等元件組成降壓、穩(wěn)壓電路，為整個音頻控制電路即延時開關提供穩(wěn)定的工作電壓；(3)信號接收電路由駐極體話筒36、電阻37和電容35組成，接收音頻控制信號；(4)線性放大電路由反相器34、電容32和電阻33組成；(5)雙穩(wěn)態(tài)電路由二極管31、反相器26、30和電阻28、29組成；(6)光控電路由光敏電阻22和電阻25組成；(7)充放電延時電路由反相器23、24，電阻19、整流二極管20、27和電容21組成；(8)啟動電路由反相器23、15，電容17、電阻18和整流二極管14組成；(9)負載驅(qū)動電路由反相器26、電阻13、整流二極管11、12，可控硅6和穩(wěn)壓二極管7組成；(10)負載啟動電路由電阻8、9，可控硅6和穩(wěn)壓二極管7組成，是負載半壓啟動電路。電路中的反相器采用標準工業(yè)用CMOS集成電路CD4069。
整個電路的工作過程如下在光較強的情況下，例如在白天，由于光敏電阻22的阻值很小，反相器23的輸入端被拉為高電平，輸出端為低電平，電容21上沒有電壓。反相器24輸入端為低電平，輸出端的高電平通過二極管27加至反相器26的輸入端，其輸出端為低電平，通過二極管11把可控硅6控制端拉為低電平。在這種情況下無論有沒有音頻信號(音控信號)輸入，雙穩(wěn)態(tài)電路都不能翻轉(zhuǎn)，可控硅保持截止狀態(tài)，燈不亮。
在光較弱的情況下，例如在黑夜，由于光敏電阻22的阻值很大，反相器23的輸入端通過電阻25被反相器26的輸出端拉為低電平，輸出端變成高電平，通過二極管20對延時電容21充電，同時還通過電阻18對軟啟動延時電容17充電。這時如果音頻信號接收電路接收到音頻信號，便將此信號通過電容35耦合到放大電路的輸入端，經(jīng)過放大后的信號的正半波通過二極管31觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)電路使反相器26輸出端為高電平，反相器23的輸出端為低電平，電容17、21通過電阻18、19放電，由于此時反相器15的輸出端還是低電平，通過二極管14將二極管12和電阻13的連接點的電位下拉為低電平，所以雙穩(wěn)態(tài)電路輸出端的高電平并沒有加到可控硅6的控制極上，但此時由電阻8、9組成的分壓電路在橋式整流電路輸出的脈動電壓的峰值時可將穩(wěn)壓二極管7擊穿，使可控硅導通，白熾燈亮。如上所述，由于是在電壓的峰值時可控硅才開始導通，所以可控硅的導通角只有90°左右，加在負載(白熾燈5)上的電壓只有電源電壓的一半左右，這就實現(xiàn)了半壓啟動(軟起動)。經(jīng)過一段時間(1秒左右)之后(由充放電時間常數(shù)決定)，當電容17放電至低于反相器15的門限電壓時，反相器15的輸出端變成高電平，二極管14反偏，反相器26輸出的高電平通過電阻13、二極管12、穩(wěn)壓二極管7加到可控硅6的控制極上，使可控硅完全導通，電源電壓全部加到負載5上，使燈泡達到最大亮度。
燈亮之后，經(jīng)過一段時間(根據(jù)實際需要選定由電容21和電阻19的數(shù)值決定的充放電時間常數(shù))之后，一般為幾十秒到幾分鐘，當電容21放電至低于反相器24的門限電壓時，反相器24的輸出端變?yōu)楦唠娖?，通過二極管加至反相器26的輸入端使雙穩(wěn)態(tài)電路的輸出為低電平，通過二極管11把可控硅6的控制極拉至低電平，使可控硅截止，燈泡5熄滅。雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的低電平同時使反相器23的輸出為高電平，通過二極管20和電阻18分別對電容21和電容17充電，為下一次操作做好準備。
如上所述，本實用新型的聲光自動控制延時開關與現(xiàn)有的傳統(tǒng)開關相比，由于采用可控硅驅(qū)動負載實現(xiàn)了無觸點的負載接通和斷開，使開關噪聲為零。在使用方面由于是聲光自動控制和自動延時，實現(xiàn)了開關的非觸摸式操作，使用極方便。由于具有真正的半壓啟動功能，延長燈泡的使用壽命。在節(jié)電方面效果更突出，例如對于一支25W的白熾燈，如果平均每天使用10小時，每天用電約0.25度，一年365天即用電91.25度。配上本開關后平均每天使用3小時(延時30秒；接通360次，其中包含了日靜態(tài)功耗)，用電約0.075度，一年為27.375度，年節(jié)電63.875度。
權利要求1.一種聲光自動控制延時開關，主要包括音頻信號接收電路、線性放大電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、光控電路、充放電延時電路、啟動電路、負載驅(qū)動電路、負載啟動電路，其特征在于所述的音頻信號接收電路由駐極體話筒36、電阻37和電容35組成，線性放大電路由反相器34、電容32和電阻33組成，雙穩(wěn)態(tài)電路由二極管31、反相器26和30、電阻28和29組成，光控電路由光敏電阻22和電阻25組成，充放電延時電路由反相器23和24、電阻19、整流二極管20和27以及電容21組成，啟動電路由反相器23和15、電容17、電阻18和整流二極管14組成，負載驅(qū)動電路由反相器26、電阻13、整流二極管11和12、可控硅6和穩(wěn)壓二極管7組成，負載啟動電路由電阻8和9、可控硅6和穩(wěn)壓二極管7組成；上述音頻信號接收電路接收的信號經(jīng)線性放大電路放大后觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)電路，光控電路和雙穩(wěn)態(tài)電路都驅(qū)動啟動電路和充放電延時電路，負載驅(qū)動電路和啟動電路驅(qū)動負載啟動電路。
專利摘要一種聲光自動控制延時開關。采用標準工業(yè)用CMOS集成電路，主要由音頻信號接收電路、線性放大電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、光控電路、充放電延時電路、啟動電路、負載驅(qū)動電路、負載啟動電路等電路組成。具有音控和光控以及半壓啟動功能，開關接通一段時間后自動斷開，可用于公共場所照明的控制，節(jié)電并延長燈泡的使用壽命。
文檔編號H05B39/00GK2128439SQ9222592
公開日1993年3月17日 申請日期1992年6月30日 優(yōu)先權日1992年6月30日
發(fā)明者俞曉光, 李鐵軍 申請人:北京市海淀區(qū)誠一自動化技術開發(fā)部