主动式红外照明开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种红外发射探测技术在照明控制领域的应用。主要特征是开关采用主动发射红外脉冲，再对被人体反射回来的红外信号进行检测、放大识别的原理来构成一种红外照明控制开关。主要由红外接收电路、可重置位单稳态电路、起停延时电路、场效应驱动电路、过电流保护电路、强光闭锁电路、红外发射电路组成。具有功能强、卫生，对人眼无冲击，对灯具无冲击、无噪声，使用寿命长，不易受环境影响，自动化程度高，选择性好，使用方便，可遥控关灯等功能。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明控制开关，特别是一种采用红外发射与反射原理的照明控制开关。目前，市场上广泛采用的各种机械控制开关，必需采用人手接触方式操作，存在着开关不可靠，操作不卫生，污染墙壁，操作不方便等诸多缺点。虽然，近年来出现了一些根据超声波，无线电遥控原理制成的无触点和有触点照明开关。但仍存在着操作不方便，选择性差，控制易受干扰，在公共场合操作困难无法使用等缺点。市场上还有采用国家专利91330458.7x和91111328.2等生产的声光双重控制的照明开关，这种开关利用了强光闭锁，声音起动，延时关闭的原理制成。操作时必须人为发出一定强度的声音，有噪音，不宜于居室内部照明，易受声音干扰而误动，多灯控制时选择性差。同时对负载类型和功率大小有严格的限制。市场上还有一种被动式红外照明控制开关，它是通过对人体的红外辐射进行探测而触发开关动作的一类开关装置，但红外探测器价格昂贵，不适于用作普通居室内照明控制。而且上述各类开关都在起、停时对电路及视力有严重冲击，对灯具寿命及人眼视力带来不利影响，同时极易被偶然的短路及过电流所损坏，可靠性差。本技术的目的正是针对现有技术存在的不足而提出的一种新型主动式红外照明开关。本技术的目的是采取以下措施实现的红外接收电路输出端通过IC3A的触发端接到可重置位单稳态电路上，其输出通过电阻R8接到起停延时电路上，起停延时电路通过场效应管的棚极与场效应驱动电路相连，过电流保护电路的输出通过电容C10与起停延时电路相接，强光闭锁电路的输出通过IC3B的R端接到红外发射电路上，将该主动式红外照明装置密封在开关盒中。另外，可重置位单稳电路也可由双稳态触发器取代，以实现两个状态控制，而非延时控制。附图及图面说明附图说明图1为本技术的安装示意图；图2为本技术的电路结构示意图(每个虚线框为一个序号)。其中---红外接收电路、---可重置位单稳态电路、---起停延时电路、---场效应驱动电路、---过电流保护电路、---强光闭锁电路、---红外发射电路、---开关盒。以下结合附图对本技术的实施作进一步详述当开关装入电路后，220V交流电源向开关控制电路供电，同时由此与外部灯泡联接。这时只要线路提供220V交流电源，电路即处于准备状态，当光线较暗或在夜间，则红外发射电路工作，发射出红外脉冲串，若此时开关附近有人活动，人体反射回来的红外脉冲波，被红外接收电路所接收，这一信号通过可重置位单稳电路、起停延时电路等电路处理，再由场效应驱动电路接通灯泡电源，使灯泡缓慢点亮(根据照明用途时间可调)，同时延时电路起动，在延时期间，只要有人再次经过开关，则延时电路自动复位，直到人离开开关为止，定时器将再次起动，直至延时时间到，灯泡延时关闭。从而实现了只要有人在开关附近活动，则灯始终点亮，而人离开后延时关闭的目的。同时过电流保护使开关不致损坏。强光闭锁电路则在一定条件下关闭红外发射电路，从而延长了红外发射电路的使用寿命。这种开关可用于走廊、居室门厅、厕所，厨房等活动场所或居室内部作照明控制开关。下面是本技术的结构原理220VAC交流电源经电容C3、二极管D1、D5、半波整流降压后，再经稳压管WY1，电容C1滤波后向主控制电路提供直流电源，同时由电阻R2，稳压营WY2向起、停及过电流保护电路供电。集成电路IC3B、电阻R12，R13、电容C4组成振荡器，经由电阻R10、R11、晶体管T1、及红外发射管P1向外发射出适当频率的红外脉冲。由人体反射回来的红外脉冲信号，被由红外接收管P2、电阻R21，R19，R18、电容C9，C8、集成电路IC2B构成的前端放大电路作前置放大后，再经由集成电路IC2C、电阻R16，R17、电容C6、二极管D4作同步检波、积分，该信号一方面送往集成电路IC3A，使当积分有效时，集成电路IC3A输出高电平，再经由电阻R3，R4，R5，R8、电容C2、C10、晶体管T3，集成电路IC1A构成的慢起、停电路使由场效应管M1和整流桥81组成的驱动电路导通，灯泡点亮。同时积分信号还送往集成电路IC2D，使输出为低电平，电容C5经二极管D3充电，从而初始化延时电路。否则由电阻R15、电容C5组成的延时电路充电，延时时间到，集成电路IC3A复位，场效应管M1延时关断，灯泡熄灭。为了保证强光或白天开关闭锁，电路中还设计了由电阻R20、电容C7，电位器DWQ和集成电路IC2A构成的强光闭锁电路。当外部环境光超过一定强度时，集成电路IC2A输出低电平，使由IC3B等器件构成的振荡器停止振荡，红外发射电路停止工作，从而达到强光闭锁的目的，利用该功能同时还能实现遥控关灯。从开关使用的安全可靠性考虑，本技术设计了由电阻R6、R7、晶体管T2组成的过电流保护电路，再加上采用了场效应驱动电路，可以非常有效地在过流及短路时保证开关不致被大电流损坏。另外，在面板上还可加装一个普通发光二极管，用作夜间居室照明开关位置指示。具体实施时集成电路IC2可采用普通运算放大器，集成电路IC3可选用两片555或一片556时基电路，工作原理详述如下红外接收电路该电路由前置高通放大器，同步检波器，积分器构成，利用电容阻抗的频敏特性，只有在红外脉冲电路发射脉冲时刻被检测到的信号才能被放大通过。可重置位单稳态电路IC3A的触发端接积分电路的输出，其阀值和放电端接电阻R15，电容C5和二极管D3，从而构成了一个可重置位的单稳态电路，每当触发电平低于1/3Vcc时，IC3A就被触发，Q端输出为高电平，同时电容C5经电阻R15充电延时，当C5上的电压大于2/3Vcc时，IC3A复位，其输出变为低电平，但是，在延时期间若再次出现触发信号，电容C5上的电荷将通过二极管D3，集成电路IC2D放电，使IC3A输出高电平的时间得以延长，做到人在灯不灭，人走延时灯灭。起停延时电路1.起动过程当IC3A被置位，Q端输出为高电平，电容C10经电阻R8充电，三极营T3的集电极电位不断下降，集成电路IC1A在每个正眩波半波中的导通时间不断提前，这样经场效应管M1和整流桥B1输出的平均电流不断加大，灯泡的亮度逐步提高，其速度取决于R8，C10的时间常数。2.关断过程与起动过程相反，当IC3A被复位后，Q端输出低电平，电容C10经电阻R8放电，三极管T3的集电极电位不断提高，集成电路IC2A在每个正眩波中的导通时间不断推后，经场效应管M1和整流桥B1输出的平均电流不断减小，灯泡的亮度逐步减小，直至关断。3.导通状态场效应管M1和整流桥B1在每个半波导通后，起停电路由场效应管M1及电阻R7两端的电压供电，由于电容C2的放电过程慢于三极管T3的集电极电位的变化，因此，场效应管M1和整流桥B1仍能维持导通。场效应驱动及过电流保护电路、本技术的这一设计，可以保证在任意时刻都能使主电路得到快速有效的控制，配合限流型过电流保护电路，当电流过大时，三极管T2导通，电容C10放电，使场效应管M1迅速关断，适当选择电阻R7可以确保短路时开关的安全。强光闭锁电路及红外发射电路强光闭锁电路白天应输出低电平，使集成电路IC3B复位红外脉冲发射电路关闭。本技术的优点是1.电路设计紧凑，场效应管无触点驱动，抗环境光干扰能力强，带负载能力、抗电源冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动式红外照明开关，其特征在于：红外接收电路［１］输出端通过１Ｃ３∶Ａ的触发端接到可重置位单稳态电路［２］上，其输出通过电阻Ｒ８接到起停延时电路［３］上，起停延时电路［３］通过场效应管的栅极与场效应驱动电路［４］相连，过电流保护电路［５］的输出通过电容Ｃ１０与起停延时电路［３］相接，强光闭锁电路［６］的输出通过ＩＣ３∶Ｂ的Ｒ端接到红外发射电路［７］上，将该主动式红外照明装置密封在开关盒［８］中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周先谱，
申请(专利权)人：周先谱，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]