一种零电压单火线墙壁触摸开关电路制造技术

本发明专利技术涉及一种零电压单火线墙壁触摸开关电路，包括直流电源电路、电容输入电路、电容触摸检测电路和功率驱动及开关电路。本发明专利技术通过电容输入电路与电容触摸检测电路配合检测输入的人体电容，电容触摸检测电路选用专用的单通道电容触摸开关集成电路控制功率驱动及开关电路，并设置具有提供瞬时较大启动电流的直流电源电路为专用的单通道电容触摸开关集成电路供电，因此电路简单，静态工作电流小，工作可靠且成本大为降低，同时保留了零电压开关电路电磁干扰小、电流冲击小的优点，适合在墙壁开关中使用，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种零电压单火线墙壁触摸开关电路
本专利技术涉及一种墙壁触摸开关控制电路，特别是零电压单火线墙壁触摸开关电路。
技术介绍
电容式触摸开关外形美观、大方，无触点、无火花、无磨损，安全可靠，使用寿命长，深受广大用户的喜爱。但是，现有的电容式单火线墙壁触摸开关普遍存在诸多的弊端：1、电路结构复杂，元件多，导致需采用两层PCB，不仅增加了成本，价格居高不下，难以实现平民化，不易大范围推广，并且因为使用了接插件，增大了接触不良的风险；2、静态工作电流大于50μA，小功率节能灯会出现频闪现象，小功率LED关不彻底；3、多处使用电解电容，影响了使用寿命。有基于此，亟需有新的触摸开关以适应市场需求。为了解决上述问题，部分芯片生产厂家开发出了专用的单通道电容触摸开关集成电路，如RH6030、TTP223、ASC0111B，SOT23-6等集成芯片。此类专用的单通道电容触摸开关集成电路在电源为2.5-5V时具有极小的工作电流，只有2-9μA，非常适合用于低功耗的零电压单火线墙壁触摸开关电路的开发。然而，此类专用的单通道电容触摸开关集成电路由于设计的原因也存在一个特点，即芯片在上电启动时，需要电源至少提供毫安级的电流，待芯片正常启动后，工作电流才会降至2-9μA，对于那些对工作电流要求在毫安级、功耗不十分苛刻的应用电路，此类专用的单通道电容触摸开关集成电路能够起到非常好的简化电路、降低功耗效果，但对于要求微功耗的墙壁开关此矛盾一直难以解决，特别是单火线墙壁触摸开关电路，到目前为止仍无法通过采用此类专用的单通道电容触摸开关集成电路达到将零电压单火线墙壁触摸开关电路工作电流控制在20μA以下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种结构简单、成本低、工作可靠、且工作电流控制在20μA以下的零电压单火线墙壁触摸开关电路。为实现上述目的，本专利技术提供了一种零电压单火线墙壁触摸开关电路，其特征在于：包括直流电源电路、电容输入电路、电容触摸检测电路和功率驱动及开关电路；所述电容输入电路由触摸片和触发灵敏度调节电容组成，所述触发灵敏度调节电容一端接电源负极，另一端与触摸片连接并同时作为电容输入电路的输出端；所述电容触摸检测电路为由单通道电容触摸开关集成电路为核心组成的双稳态电路构成，输出端初始为高电平，所述电容触摸检测电路的输入端电容增加时，输出端电平翻转；所述直流电源电路包括桥式整流电路、充电二极管VD2、充电电阻R4、第一储能电容C2、第二储能电容C3、第一斯密特反相器U3-1、第二斯密特反相器U3-2、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、充电晶闸管VT3、自举充电二极管VD3、自举升压电容C4、降压二极管LED2和稳压元件LED1，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2串联后连接在桥式整流电路的直流侧正负极两端，所述第一斯密特反相器U3-1的输出端与第二斯密特反相器U3-2输入端连接，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接点与所述第一斯密特反相器U3-1的输入端连接构成零电压脉冲形成电路；所述充电晶闸管VT3、降压二极管LED2和光电耦合器OP1的输入侧串联后接在所述桥式整流电路的直流侧正负极两端之间，所述第二储能电容C3连接在充电晶闸管VT3阴极和桥式整流电路的直流侧负极之间，所述稳压元件LED1与第一储能电容C2并联后与限流电阻R4的串联支路并联在第二储能电容C3的两端，所述自举升压电容C4与限流电阻R3串接在所述零电压脉冲形成电路输出端和充电晶闸管VT3门极之间，所述自举充电二极管VD3并联在充电晶闸管VT3门极和负极之间，自举充电二极管VD3阴极连接在充电晶闸管VT3门极上，所述充电二极管VD2连接在所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接点和所述稳压元件LED1与第一储能电容C2的正极上，所述第一分压电阻R1、充电二极管VD2及第一储能电容C2构成第一充电支路，所述充电晶闸管VT3、充电电阻R4及第一储能电容C2构成第二充电支路；所述稳压元件LED1的稳压值Vcc为2.5V，所述稳压元件LED1的稳压输出Vcc构成所述电容输入电路、电容触摸检测电路及零电压脉冲形成电路的直流工作电源，所述电容触摸检测电路的输出端经过第一封锁二极管VD1与零电压脉冲形成电路的输入端连接；所述桥式整流电路的交流侧两端为本零电压单火线墙壁触摸开关电路的两个接线端，所述主晶闸管串联在所述桥式整流电路的交流侧两端之间，所述光电耦合器OP1的输出端串接在主晶闸管的触发电路中。本专利技术通过电容输入电路与电容触摸检测电路配合检测输入的人体电容，电容触摸检测电路选用专用的单通道电容触摸开关集成电路控制功率驱动及开关电路，并设置具有提供瞬时较大启动电流的直流电源电路为专用的单通道电容触摸开关集成电路供电，因此电路简单，静态工作电流小，工作可靠且成本大为降低，同时保留了零电压开关电路电磁干扰小、电流冲击小的优点，适合在墙壁开关中使用，应用前景广阔。下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的说明。附图说明附图1为本专利技术具体实施例1电路原理图；附图2为本专利技术具体实施例2电路原理图。具体实施方式具体实施例1：零电压单火线墙壁触摸开关电路包括直流电源电路、电容输入电路、电容触摸检测电路和功率驱动及开关电路。如图1所示，所述电容输入电路由触摸片和触发灵敏度调节电容组成，本电容式墙壁触摸开关控制电路中，电容输入电路由触摸片M和触发灵敏度调节电容C1组成，所述触发灵敏度调节电容C1一端接电源VCC负极，另一端与触摸片M连接并同时作为电容输入电路的输出端，触摸片M由导电金属片制成，通过设置合适的灵敏度调节电容C1，可以得到合适的触摸灵敏度，防止误触发，灵敏度调节电容C1通常选择30-47pF为宜；所述电容触摸检测电路为由单通道电容触摸开关集成电路U1组成，如RH6030、TTP223、ASC0111B，SOT23-6等集成芯片，本具体实施例选用TTP223，单通道电容触摸开关集成电路U1的第4、5、6脚连接到直流电源VCC的正极，第2脚连接到直流电源VCC的负极，触摸片与单通道电容触摸开关集成电路U1的第3脚连接，触发灵敏度调节电容C1连接在单通道电容触摸开关集成电路U1的第2脚和第3脚之间构成初始输出为高电平的双稳态电路，单通道电容触摸开关集成电路U1的第1脚为输出端，当所述电容触摸检测电路的输入端电容增加时，所述电容触摸检测电路的输出端电平翻转。为了解决芯片在上电启动时，瞬时需要电源至少提供毫安级的电流的问题，零电压单火线墙壁触摸开关电路设计了独特的直流电源电路，本直流电源电路包括桥式整流电路、充电二极管VD2、充电电阻R4、第一储能电容C2、第二储能电容C3、第一斯密特反相器U3-1、第二斯密特反相器U3-2、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、充电晶闸管VT3、自举充电二极管VD3、自举升压电容C4、降压二极管LED2和稳压元件LED1，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2串联后连接在桥式整流电路的直流侧正负极两端，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2阻值比在10:1左右为宜，第一分压电阻R1阻值在10MΩ为宜，所述第一斯密特反相器U3-1的输出端与第二斯密特反相器U3-2输入端连接，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零电压单火线墙壁触摸开关电路，其特征在于：包括直流电源电路、电容输入电路、电容触摸检测电路和功率驱动及开关电路；所述电容输入电路由触摸片和触发灵敏度调节电容组成，所述触发灵敏度调节电容一端接电源负极，另一端与触摸片连接并同时作为电容输入电路的输出端；所述电容触摸检测电路为由单通道电容触摸开关集成电路为核心组成的双稳态电路构成，输出端初始为高电平，所述电容触摸检测电路的输入端电容增加时，输出端电平翻转；所述直流电源电路包括桥式整流电路、充电二极管（VD2）、充电电阻（R4）、第一储能电容（C2）、第二储能电容（C3）、第一斯密特反相器（U3‑1）、第二斯密特反相器（U3‑2）、第一分压电阻（R1）、第二分压电阻（R2）、充电晶闸管（VT3）、自举充电二极管（VD3）、自举升压电容（C4）、降压二极管（LED2）和稳压元件（LED1），所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）串联后连接在桥式整流电路的直流侧正负极两端，所述第一斯密特反相器（U3‑1）的输出端与第二斯密特反相器（U3‑2）输入端连接，所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）的连接点与所述第一斯密特反相器（U3‑1）的输入端连接构成零电压脉冲形成电路；所述充电晶闸管（VT3）、降压二极管（LED2）和光电耦合器（OP1）的输入侧串联后接在所述桥式整流电路的直流侧正负极两端之间，所述第二储能电容（C3）连接在充电晶闸管（VT3）阴极和桥式整流电路的直流侧负极之间，所述稳压元件（LED1）与第一储能电容（C2）并联后与限流电阻（R4）的串联支路并联在第二储能电容（C3）的两端，所述自举升压电容（C4）与限流电阻（R3）串接在所述零电压脉冲形成电路输出端和充电晶闸管（VT3）门极之间，所述自举充电二极管（VD3）并联在充电晶闸管（VT3）门极和负极之间，自举充电二极管（VD3）阴极连接在充电晶闸管（VT3）门极上，所述充电二极管（VD2）连接在所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）的连接点和所述稳压元件（LED1）与第一储能电容（C2）的正极上，所述第一分压电阻（R1）、充电二极管（VD2）及第一储能电容（C2）构成第一充电支路，所述充电晶闸管（VT3）、充电电阻（R4）及第一储能电容（C2）构成第二充电支路；所述稳压元件（LED1）的稳压值Vcc约为2.5 V，所述稳压元件（LED1）的稳压输出Vcc构成所述电容输入电路、电容触摸检测电路及零电压脉冲形成电路的直流工作电源，所述电容触摸检测电路的输出端经过第一封锁二极管（VD1）与零电压脉冲形成电路的输入端连接；所述桥式整流电路的交流侧两端为本零电压单火线墙壁触摸开关电路的两个接线端，所述主晶闸管串联在所述桥式整流电路的交流侧两端之间，所述光电耦合器（OP1）的输出端串接在主晶闸管的触发电路中。...

【技术特征摘要】
1.一种零电压单火线墙壁触摸开关电路，其特征在于：包括直流电源电路、电容输入电路、电容触摸检测电路和功率驱动及开关电路；所述电容输入电路由触摸片和触发灵敏度调节电容组成，所述触发灵敏度调节电容一端接电源负极，另一端与触摸片连接并同时作为电容输入电路的输出端；所述电容触摸检测电路为由单通道电容触摸开关集成电路为核心组成的双稳态电路构成，输出端初始为高电平，所述电容触摸检测电路的输入端电容增加时，输出端电平翻转；所述直流电源电路包括桥式整流电路、充电二极管（VD2）、充电电阻（R4）、第一储能电容（C2）、第二储能电容（C3）、第一斯密特反相器（U3-1）、第二斯密特反相器（U3-2）、第一分压电阻（R1）、第二分压电阻（R2）、充电晶闸管（VT3）、自举充电二极管（VD3）、自举升压电容（C4）、降压二极管（LED2）和稳压元件（LED1），所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）串联后连接在桥式整流电路的直流侧正负极两端，所述第一斯密特反相器（U3-1）的输出端与第二斯密特反相器（U3-2）输入端连接，所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）的连接点与所述第一斯密特反相器（U3-1）的输入端连接构成零电压脉冲形成电路；所述充电晶闸管（VT3）、降压二极管（LED2）和光电耦合器（OP1）的输入侧串联后接在所述桥式整流电路的直流侧正负极两端之间，所述第二储能电容（C3）连接在充电晶闸管（VT3）阴极和桥式整流电路的直流侧负极之间，所述稳压元件（LED1）与第一储能电容（C2）并联后与限流电阻（R4）的串联支路并联在第二储能电容（C3）的两端，所述自举升压电容（C4）与限流电阻（R3）串接在所述零电压脉冲形成电路输出端和充电晶闸管（VT3）门极之间，所述自举充电二极管（VD3）并联在充电晶闸管（VT3）门极和负极之间，自举充电二极管（VD3）阴极连接在充电晶闸管（VT3）门极上，所述充电二极管（VD2）连接在所述第一分压电阻（R1）与第二分压电阻（R2）的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文俊，刘冰冰，
申请(专利权)人：温州商学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33