具备自动调光功能的红外线电开关制造技术

本发明专利技术公开了一种具备自动调光功能的红外线电开关，此红外线电开关用于控制负载及电源之间的导通率，且此红外线电开关包括有可控半导体开关元件、红外光传感器以及微控制器。可控半导体开关元件电性连接于负载与电源之间。红外光传感器输出红外光感测信号。微控制器电性连接于可控半导体开关元件与红外光传感器之间，此微控制器依据此红外光感测信号，据以控制可控半导体开关元件的截止与导通。其中，于可控半导体开关元件导通时，微控制器依据红外光感测信号的时间长度，据以控制电源供应至负载的电功率大小。

【技术实现步骤摘要】
具备自动调光功能的红外线电开关
本专利技术有关于一种红外线电开关，且特别是有关于一种具备自动调光功能的红外线电开关。
技术介绍
机械式电开关是基于两片导电金属的接合或分离，分别产生短路或开路。此种机械式电开关通常是以手动接触来进行操作，且于开关接合时，由于瞬间的大电流会产生火花或电弧，故不适用在有气爆疑虑的空间。然而，可控半导体开关元件，例如，双向可控三极管(Triac)，在导通时，其两个输出电极的电压差接近零电压，而在截止时，流过该两个电极的电流接近零电流。因此，固态电子电开关利用上述双向可控三极管的电特性，并通过触发电路据以控制双向可控三极管的导通或断电。由于固态电子电开关的效能类似于机械式电开关，但是固态电子电开关的主要电流的通道由于没有机械式的接合，故可以避免火花或电弧的产生。现有的固态电子电开关有多种的实施技术，例如专利US4,322,637中所揭示的一种以光耦合元件触发双向可控三极管导通的技术，或者是例如专利US6,285,140B1中所揭示的一种微控制器(microcontrollerunit，MCU)结合过零点检测器的技术，并由微控制器产生与交流电源同步的触发信号，以控制双向可控三极管的导通，传输电功率到发光二极管。然而，上述的固态电子电开关基本上只作为负载及交流电源之间的短路或开路连接。除此之外，无论是机械式电开关或固态电子电开关，通常设置有弹簧按键，并通过手按下上述的按键来变换导通或断电状态。然而，在很多的工作场合，例如，厨房或医院的工作台，因为手沾污而不适宜直接碰触电开关。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红外线电开关，此红外线电开关以光学感应方式切换开/关及调变光源亮度，并至少包括一组红外光传感器，一组微控制器及一个可控半导体开关元件，其中可控半导体开关元件串联负载并且连接到电源。本专利技术实施例提供一种红外线电开关，此红外线电开关连接于负载及电源之间，并用于控制负载及电源之间的导通率。此红外线电开关包括有可控半导体开关元件、红外光传感器以及微控制器。可控半导体开关元件电性连接于负载与电源之间。红外光传感器依据实体是否进入红外光传感器的感测范围，据以输出红外光感测信号。微控制器电性连接于可控半导体开关元件与红外光传感器之间，此微控制器依据此上述的红外光感测信号，据以控制可控半导体开关元件的截止与导通。其中，于可控半导体开关元件导通时，微控制器依据红外光感测信号的时间长度，据以控制电源供应至负载的电功率大小。本专利技术实施例提供一种红外线电开关，此红外线电开关连接于负载及直流电源之间，并用于控制负载及直流电源之间的导通率。此红外线电开关包括有单向可控半导体开关元件、红外光传感器以及微控制器。单向可控半导体开关元件电性连接于负载与直流电源之间。红外光传感器依据实体是否进入红外光传感器的感测范围，据以输出红外光感测信号。微控制器电性连接于单向可控半导体开关元件与红外光传感器之间，此微控制器依据上述的红外光感测信号，产生脉冲宽度调变电压信号，据以控制单向可控半导体开关元件的截止或导通。其中，于单向可控半导体开关元件导通时，微控制器依据红外光感测信号于低电位时的时间长度，据以控制直流电源供应至负载的电功率大小。本专利技术实施例提供一种红外线电开关，此红外线电开关连接于负载及交流电源之间，并用于控制负载及交流电源之间的导通率。此红外线电开关包括多个继电器元件、红外光传感器以及微控制器。所述多个继电器元件互相并联，使得所述多个继电器电性连接于负载与交流电源之间。红外光传感器依据实体是否进入红外光传感器的感测范围，据以输出红外光感测信号。微控制器电性连接红外光传感器与所述多个继电器元件之间，此微控制器依据上述的红外光感测信号，产生零电位电压或高电位电压，据以分别控制所述多个继电器元件的开路或短路。本专利技术实施例提供一种红外线电开关，此红外线电开关连接于负载及交流电源之间，并用于控制负载及交流电源之间的导通率。此红外线电开关包括双向可控半导体开关元件、红外光传感器、过零点检测器以及微控制器。双向可控半导体开关元件电性连接于负载与交流电源之间。红外光传感器依据实体是否进入红外光传感器的感测范围，据以输出红外光感测信号。过零点检测器电性连接交流电源。微控制器电性连接于红外光传感器、过零点检测器与双向可控半导体开关元件之间。此微控制器依据上述的红外光感测信号，产生零电位电压或过零点延时电压脉冲，据以控制双向可控半导体开关元件的截止或导通。其中，于双向可控半导体开关元件导通时，微控制器依据红外光感测信号于低电位时的时间长度，据以控制交流电源供应至负载的电功率大小。简言之，本专利技术的特征在于，以微控制器的程序解读红外光感测信号，构成一个使用者与电开关之间无接触的操作界面，以据以实施至少两种电开关的操作方式。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。附图说明图1为本专利技术的红外线电开关运用在交流电源的方块图。图2为本专利技术的红外线电开关运用在交流电源的电路实施示意图。图3A为本专利技术的红外线电开关中的红外光传感器于实际操作时的示意图。图3B为本专利技术的红外光感测信号的波形示意图。图4为本专利技术的红外线电开关中的微控制器的程序的步骤流程图。图5为本专利技术的红外线电开关于切换开/关模式中的红外线电开关于截止时的电压波形图。图6为本专利技术的红外线电开关于切换开/关模式中的红外线电开关于导通时的电压波形图。图7为本专利技术的红外线电开关在调变电功率模式中的红外线电开关的电压波形图。图8A为本专利技术的红外线电开关运用在直流电源的方块图。图8B为本专利技术的脉冲宽度调变电压信号的电压波形图。图9为本专利技术的红外线电开关运用在交流电源的另一方块图。图10为本专利技术的红外线电开关应用在一般电器装置的实施示意图。其中，附图标记说明如下：1、1’、1”：红外线电开关；11、11’、11”：红外光传感器；110：计时器；112、114：放大器；PD：光敏二极管；IR_LED：红外发光二极管；12、12’、12”：微控制器；13：过零点检测器；14：双向可控半导体开关元件；T1：双向可控三极管；14’：单向可控半导体开关元件；15a、15b、15c：继电器；16b、16c：阻抗；2、2’、2”：负载；2a～2g：一般电器装置；3、3”：交流电源；3’：直流电源；C1～C4：电容；D1～D3、Dz：二极管M1、M2、Q1：晶体管；R1～R15：电阻；pin_1、pin_3、pin_10：针脚；VDD：电压源；H、L：电位信号；Ts、T2：时间长度；T1：周期；To：预设时间；tD：时间延迟；ton：导通时间；S1～S10：步骤流程。具体实施方式可控半导体开关元件参阅图1，图1为本专利技术的红外线电开关运用在交流电源的方块图。如图1所示，红外线电开关1与负载2串联，且连接到交流电源3，以控制交流电源3传输电功率到负载2。此红外线电开关1至少包括一组红外光传感器11、一组微控制器(MCU)12、过零点检测器13及一个双向可控半导体开关元件14。在图1中，红外光传感器11电性连接微控制器12的一支针脚，其用以传送红外光感测信号到微控制器12。过零点检测器13电性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外线电开关，其特征在于，适用于控制一负载及一电源之间的导通率，其中，该负载具有一切入电压，该电源通过该红外线电开关提供给该负载的电压值大于等于该切入电压，该负载被触发启动，该红外线电开关包括：一可控半导体开关元件，电性连接于该负载与该电源之间；一红外光传感器，依据一实体是否进入该红外光传感器的感测范围，据以输出一红外光感测信号；以及一微控制器，电性连接于该可控半导体开关元件与该红外光传感器之间，该微控制器依据该红外光感测信号，据以控制该可控半导体开关元件的截止与导通；其中，于该可控半导体开关元件导通时，该微控制器依据该红外光感测信号的时间长度，据以控制该电源供应至该负载的电功率大小；其中，于该微控制器于检测该红外光感测信号时，通过判断该红外光感测信号的时间长度，据以执行两个工作模式的其中之一，所述两个工作模式其中之一为控制该可控半导体开关元件的截止与导通，另一该工作模式为于该可控半导体开关元件导通时调整该可控半导体开关元件的导通程度；当该微控制器所据以执行所述两个工作模式的其中之一为于该可控半导体开关元件导通时调整该可控半导体开关元件的导通程度之后，该红外光感测信号的时间长度大于一预设时间时，该微控制器停止执行所述工作模式。2.如权利要求1所述的红外线电开关，其特征在于，该红外光传感器感测到该实体进入该红外光传感器的感测范围时，该红外光传感器输出属于低电位的该红外光感测信号，当该实体离开该红外光传感器的感测范围时，该红外光传感器输出属于高电位的该红外光感测信号。3.如权利要求2所述的红外线电开关，其特征在于，若该红外光感测信号于低电位时的时间长度小于该预设时间时，该微控制器不作所述两个工作模式的变换，若该红外光感测信号于低电位时的时间长度大于该预设时间时，该微控制器工作模式为于该可控半导体开关元件导通时调整该可控半导体开关元件的导通程度，之后返回控制该可控半导体开关元件的截止与导通模式。4.如权利要求3所述的红外线电开关，其特征在于，该预设时间介于1至2秒之间。5.如权利要求3所述的红外线电开关，其特征在于，于该微控制器检测该红外光感测信号时，该微控制器依据该红外光感测信号于低电位时的时间长度，依序地控制该可控半导体开关元件的截止至导通，再依据所述两个工作模式的条件，据以调整该可控半导体开关元件的导通程度。6.一种红外线电开关，其特征在于，适用于控制一负载及一直流电源之间的导通率，其中，该负载具有一切入电压，该电源通过该红外线电开关提供给该负载的电压值大于等于该切入电压，该负载被触发启动，该红外线电开关包括：一单向可控半导体开关元件，电性连接于该负载与该直流电源之间；一红外光传感器，依据一实体是否进入该红外光传感器的感测范围，据以输出一红外光感测信号；以及一微控制器，电性连接于该单向可控半导体开关元件与该红外光传感器之间，该微控制器依据该红外光感测信号，产生一脉冲宽度调变电压信号，据以控制该单向可控半导体开关元件的截止或导通；其中，于该单向可控半导体开关元件导通时，该微控制器依据该红外光感测信号于低电位时的时间长度，据以控制该直流电源供应至该负载的电功率大小；其中，于该微控制器于检测该红外光感测信号时，通过判断该红外光感测信号于低电位时的时间长度，据以执行两个工作模式的其中之一，所述两个工作模式其中之一为控制该单向可控半导体开关元件的截止与导通，另一该工作模式为于该单向可控半导体开关元件导通时调整该单向可控半导体开关元件的导通程度；当该微控制器所据以执行所述两个工作模式的其中之一为于该单向可控半导体开关元件导通时调整该可控半导体开关元件的导通程度之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家德，
申请(专利权)人：陈家德，
类型：发明
国别省市：