无静闪耐烧毁的延时自动照明开关制造技术

本实用新型专利技术无静闪耐烧毁的延时自动照明开关涉及电学领域，它是一种用于民用日常照明用途的电子开关，和通常所见的普通自动开展开关如声光控和远红外控制开关相比，不同的是它采用超微静耗电式和宽负荷设计，以解决两个方面的问题：当开关用于节能灯控制时避免“静闪”的发生，以及在某些特殊使用条件下可抵抗短瞬间特大冲击电流，使自动开关的品质获得质的提升；本实用新型专利技术的电路由：（１）传感和信号放大电路，（２）逻辑控制、自供电和功率开关两大部分组成，前者采用的是功耗仅百微瓦的超微耗电电路的设计处理，后部分电路采用特大功率元件，使整个开关在市电回路当中闭态只有约１０毫瓦的静耗电，而能达到低至３Ｗ高达千瓦以上的超宽负荷范围。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电学领域，是一种用于普通照明用途的民用电源自动控制开关。专利技术背景现有的各种自动控制照明开关在功能上已经臻于完善，基本能适合一般使用的需要。但是在两个方面它还具有根本的缺陷。一是它不宜用于节能灯和日光灯，二是它的耐用性不够好，很容易发生开关烧毁的现象。并且所带负荷有比较严格的限制，负载范围不宽、功率很小。不宜用于节能灯和日光灯的其中一个比较重要的原因是“静闪”问题。也即开关处于关态时，对二线制的自动开关而言，需要它和负载串连，由于开关具有静态工作电流，这个电流必然流过负载，所以只要这个电流大过能够引发节能灯和日光灯闪烁的最低电流，那么就会发生“静闪”。由于能够引发节能灯和日光灯在开关闭态产生“静闪”的电流非常微小，欲使延时自动照明开关在如此微小电流之下能够正常工作并且有良好的稳定性，实用中无缺陷，在电路设计上是极其困难的。目前这两个问题的解决和兼顾，在自动开关的设计中于国内尚无成功的案例。换而言之，这是一个还没有被行业内完全克服的技术难点。不论何种形式的自动控制开关，它的负荷能力取决于功率开关元件。同时，它的抗烧毁能力也取决于功率开关元件。现有的常见自动控制开关，一般采用小功率可控硅作为功率开关元件，它的功率余量不足，在某些特殊情况下，如白炽灯寿命终了灯丝融断的瞬间，有时会出现特别强大的冲击电流，这是造成开关被烧毁的最主要原因。因此，抵抗大冲击电流避免被它击坏是提高自动控制开关产品品质和耐久性、可靠性的必然要求。一般情况下，应该采用大功率开关元件是一种选择，但是因为大功率可控硅因为其要求很大的触发电流，在产品设计中，做免接零两线式方案，同时满足小导通角(产品电磁兼容指标的要求)，超低静态电流和大功率负荷等诸多要求往往各项指标难于兼顾，是困难极大的难题。如上所述，当电子开关用于节能灯、日光灯的负载时，一点微小的静电流都会使开关处于闭态情况下的负载灯具发生“静闪”的现象，欲彻底消除“静闪”，维持开关自身正常工作所需的功耗必须满足低于节能灯“静闪电流”阈值的水平。
技术实现思路
为解决前述的可用于节能灯的电子开关普遍存在的技术问题，消除“静闪”和增加电子开关的负载能力和抗烧毁能力等，本技术的目的是提供一种能满足各种技术标准要求的超低静态消耗、超大负荷功率的自动感应开关的效果极好的实用电路设计。本技术的技术方案是使用大功率可控硅元件做功率开关，用触发灵敏度高的小电流可控硅引导触发大功率可控硅，采用特殊的设计手段降低开关自身工作耗电，可使整个开关的在市电回路当中的静态功耗达到十毫瓦级。本技术的有利效果是作为一种声光控制、远红外控制、触摸控制或者其他控制形式的自动控制开关电路，它均在超低静态电流、强负荷能力、满足产品电磁检测标准诸方面有极佳的性能表现，从而达到它无静闪耐烧毁的效果，能极大的提高产品的质量品质。附图说明图1是本技术电路原理图实施案例1，声光控制型；图2是本技术电路原理图实施案例2，远红外控制型；图3是本技术电路原理图实施案例3；在图1中虚线之左是图1-1，虚线之右是图1-2。在图2中虚线之上是图2-1，虚线之下是图2-2。实施方式以下结合附图的实施例对本技术进一步说明。本技术电路电路分为感应放大器前级电路和后级执行电路两大部分，图1是声光控制的开关的电路原理图，为实施案例1；图2是远红外控制开关的电路原理图，为实施案例2；实施案例1和实施案例2的后级执行电路完全相同，前级电路不同。图3是本技术电路原理图实施案例3，它与实施案例1和实施案例2的后级执行电路具有相同的功能，可以替换图1-2和图2-2。图1-1是一个比较普通的音频放大电路，和通常的一般声光控制开关稍有区别的是它采用压电陶瓷片做声传感器，目的在于减少工作电流。它的放大电路采用比较独特的三极管放大器电路，它和压电陶瓷片组合形成低微耗电的放大器，可以起到微功耗的效果。图1-2是本技术的关键部分。IC2是一个与非门CMOS芯片，IC2a的一个输入端连接前级放大器的输出端，另一个输入端连接光敏电阻R11。光敏电阻和电阻R10的分压端处的电压决定光控是否对禁止前级输出有效。当环境光足够强时，声控输出受到禁止；环境光暗弱时声控有效。IC2a和IC2b在声、光两个条件都满足时产生高电位输出，IC2c、IC2d和二级管D1、电阻R13电容C9几个元件一起构成时间控制电路，当有一个输入的情况下它产生延时输出，可触发后级可控硅开关电路工作。S1是小功率可控硅，它有非常高的触发灵敏度。IC2c有两个输入端，其中之一和阻容延时电路连接，另外一个输入端连接到一个电阻分压处，这样的连接所能起到的效果是当被全波整流的正弦波交流电从零相位开始电压渐升，达到一定相位角时，IC2c才能满足两个条件而改变输出状态。随IC2c翻转，IC2d有正输出后，可控硅被触发，迅即IC2c的一个输入端电位归零，IC2d不再有高电位输出，可是因为可控硅已经受到触发，在此一半波内可控硅仍然导通，负载得电。下一半波内情况依然重复。这样的设计处理方式的效果是整个电路节省了输出电流，达到减少工作电流消耗的目的。另外，小功率可控硅S1和S2是连接到一个全桥整流电路的正负两级的，此全桥的输入端和大功率双向可控硅的T2和控制极相连。由图1可见，小功率可控硅S1的导通必然引发大功率双向可控硅T1工作，起到扩大输出功率的作用，让整个开关电路有非常大的输出余量，可以耐受意外情况产生的大冲击电流，使开关极不容易发生烧毁。图2和图1在后级电路上完全相同(1-2和2-2)，区别只在前级将图1-1换成图2-1，用远红外放大器电路取代了声控放大器。此远红外放大器电路也是微功耗的，所需功耗只在十数微安级。这样，它就可成为一个完整的超微功耗无静闪耐烧毁的远红外控制自动照明开关的实施方案。图3是图1-2、图2-2的变化形式，不同的是它用一只稳压管DW3取代了图1-2、图2-2中S2的限压作用。B是连接前级电路的控制输入端，在A和B之间连接一个按钮开关即组成一个按键式延时开关；将B通过一个高阻值电阻引出到一个金属片上则组成了一个触摸式延时开关。技术特征1、如图1-1选用以压电陶瓷片做声传感器，以特殊连接方法的三极管放大器做声波放大器的电路；2、如图1-2，与非门电路IC2a的一个输入端连接声控前级放大器的输出端，另一个输入端连接光敏电阻R11；IC2a之后由IC2b反向，IC2b输出端通过二极管D1连接一个RC延时电路再和IC2c的一个输入端相连，IC2c的另一个输入端通过DW2与电源供给的限流电阻R18相连，和另一分压电阻R12，取其分压。IC2c通过IC2d反向再经过一个输出限流电阻R16与可控硅S1的控制级相连。3、可控硅S1的阴极连接S2的阳极，S2的阳极和S2控制极间连有稳压管DW3和电阻R19。4、小功率可控硅S1的阳极和S2的阴极连接到一个全桥整流电路的正负两级，此全桥的输入端通过R22与大功率双向可控硅的控制极和T2极分别相连接，双向可控硅的控制极和T1极间并连有一个分流电阻R21和C12。5、可控硅S1的阴极与可控硅S2的阳极相连，S2的阳极通过DW2、R19与自身的控制极相连。S2的阳极与阴极间有并连电阻R17。从S2的阳极通过D5取出整个开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无静闪耐烧毁的延时自动照明开关，其特征在于其构成具有以下部分：感应放大器前级电路和后级执行电路；感应放大器前级电路的输出端与后级执行电路的输入端连接，感应放大器前级电路可以由超低功耗的声光控制电路组成，形成实施方案１，可以由远红外控制电路组成，形成实施方案２，也可以由触摸控制或者其他控制形式的自动控制开关电路组成；在各实施方案当中，前后两级电路的连接方式是Ａ、Ｂ、Ｃ三个同名连接点对应相连。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈有毅，
申请(专利权)人：陈有毅，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]