CN102438382A - 双d触发器制作的触摸延时开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双D触发器制作的触摸延时开关。双D触发器制作的触摸延时开关，由220V交流电源、全桥整流电路、12V直流稳电源压、触摸电极M、单稳态及定时电路、单向可控硅触发电路及负载控制电路、指示电路组成。本发明与市面上已有照明灯延时控制装置相比，具有延时控制电路结构简捷、元器件用量少、电路性能可靠、制作开发成本低等特点。因电路结构简单，不仅制作起来十分容易，而且白炽灯熄灭后完全处于断电状态，电路基本没有待机耗电，所以该电路有非常显著的节电效果。本发明适用于走廊、楼道、地下室、车库等场所的夜晚延时照明。

Description

双D触发器制作的触摸延时开关

技术领域

本发明属于电子与节电技术领域，涉及一种双D触发器制作的触摸延时开关。

背景技术

照明延时控制电路多采用555基时电路搭接成单稳态延时控制电路，然后直接驱动继电器吸合或释放，进而控制白炽灯的点亮或熄灭；也有的用分立电子元件搭接成延时电路，通过单向可控硅或双向可控硅控制白炽灯的点亮或者熄灭。市场用分立元件制作的各种成品延时照明灯控制装置普遍存在着电路结构比较复杂、电路中使用的元器件较多，因而导致制作成本偏高、且电路故障率也随之增高等问题。为了克服市场上现有成品延时照明灯控制装置的不足和存在的各种缺陷。

以下详细说明本发明所述的双D触发器制作的触摸延时开关在实施过程中所涉及的相关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明与市面上已有照明灯延时控制装置相比，具有延时控制电路结构简捷、元器件用量少、电路性能可靠、制作开发成本低等特点。因电路结构简单，不仅制作起来十分容易，而且白炽灯熄灭后完全处于断电状态，电路基本没有待机耗电，所以该电路有非常显著的节电效果。照明延时装置具有体积小，可以方便地设计组合到86型电工标准面板中。本发明适用于走廊、楼道、地下室、车库等场所的夜晚延时照明。

电路工作原理：使用时，只要用手指摸一下触摸电极M，白炽灯HL被点亮，延时1～2分钟后会自动熄灭。

用数字电路CD4013制作的触摸延时开关的电路由全桥整流D1～D4、单向可控硅VS组成开关的主回路，IC1组成单稳态电路包括定时及单向可控硅触发电路。由4只硅整流二极管D1～D4组成的全桥整流电路，其输出的220V脉动直流电经电阻R5降压、限流，稳压二极管DW稳压，电解电容C3滤波得到12V直流稳压电源供IC1使用。平时单向可控硅VS处于截止状态，白炽灯HL不亮，此时发光二极管LED发光用于指示触摸延时开关位置，便于夜晚行人寻找和使用。

IC1采用CMOS数字集成电路CD4013，只用其中一个D触发器将其接成单稳态电路，稳态时IC1的1脚输出低电平，单向可控硅VS关断。当人手触摸一下触摸电极M时，人体感应的交流电压经电阻R1、R2分压，其正半周使单稳态电路翻转，IC1的1脚输出高电平，经电阻R4加到单向可控硅VS的门极，使单向可控硅VS导通，白炽灯HL被点亮。这时IC1的1脚输出高电平经电阻R3向电解电容C1缓慢充电，使IC1的4脚电平逐渐升高直至暂态结束，电路翻转为稳态，IC1的1脚由高电平突变为低电平，单向可控硅VS失去触发电压，交流电过零时即刻关断单向可控硅VS，白炽灯HL失电而熄灭。

技术方案：双D触发器制作的触摸延时开关，由220V交流电源、全桥整流电路、12V直流稳电源压、触摸电极M、单稳态及定时电路、单向可控硅触发电路及负载控制电路、指示电路组成，其特征包括：

单稳态及定时电路：由12V直流稳压电源、双D触发器IC1、触摸电极M和电阻R1及电阻R2、电阻R3和电解电容C1组成，双D触发器IC1采用型号为CD4013，双D触发器IC1的3脚接电阻R1的一端及电阻R2的一端，电阻R1的另一端接触摸电极M，电阻R2的另一端接电路地GND，双D触发器IC1的5脚和14脚接电路正极VCC，双D触发器IC1的6脚和7脚接电路地GND，双D触发器IC1的1脚接电阻R3的一端，双D触发器IC1的4脚接电阻R3的另一端和电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接电路地GND；

单向可控硅触发电路及负载控制电路：由电阻R4和电容C2、全桥整流电路、白炽灯HL、单向可控硅VS组成，电阻R4的一端接双D触发器IC1的1脚，电阻R4的另一端接电容C2的一端和单向可控硅VS的控制极，电容C2的另一端接电路地GND，白炽灯HL的一端接220V交流电源的火线端L，白炽灯HL的另一端和220V交流电源的零线端N分别接全桥整流电路交流电输入端，全桥整流电路直流电输出端的正极接单向可控硅VS的阳极、指示电路，全桥整流电路直流电输出端的负极和单向可控硅VS的阴极接电路地GND。

指示电路：全桥整流电路直流电输出端的正极接电阻R5的一端和单向可控硅VS的阳极，电阻R5的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接12V直流稳压电源。

12V直流稳压电源：由稳压二极管DW和电解电容C3组成，稳压二极管DW的负极和电解电容C3的正极与发光二极管LED的负极相连，稳压二极管DW的正极和电解电容C3的负极接电路地GND，12V直流稳压电源正极与电路正极VCC相连。

附图说明

附图1是本发明的一个双D触发器制作的触摸延时开关的电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示双D触发器制作的触摸延时开关的电路工作原理图和附图说明，并且按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求实施即可实现本发明。

元器件的选择及技术参数

IC1应采用型号为CD4013的CMOS数字集成电路，它是一种双D触发器，本发明的电路里只使用它的一半，另一个D触发器空置；

VS为单向可控硅，型号可选用2N6565、MCR100-8等小型塑封单向可控硅，控制功率100W以下任何照明灯具；

D1～D4为1N4004型或1N4007型硅整流二极管；D3为硅整流二极管，型号为IN4001；DW为12V稳压二极管，功率为1W；LED可用￠5mm红色发光二极管；

电阻R1的阻值为4.7MΩ；电阻R2的阻值为2MΩ；电阻R3阻值为3.6MΩ；电阻R4的阻值为20KΩ；电阻R5的阻值为78KΩ；

C1为CD11型电解电容，其容量为22μF/25V；C3为涤纶电容，其容量为0.01μF；C3为CD11型电解电容，其容量为470μF/25V；

HL为白炽灯，选用功率40W，或选用日光灯、节能灯等；

M为触摸电极，选用10mm×10mm铜质金属片制作。

电路制作要点及调试

触摸电极M采用金属铜皮制作，连接触摸电极M的引线不宜太长，否则引线容易感应交流信号而使触摸开关发生误动作。设计制作时，电路中的负载可根据需要调换，但要注意选用的负载功率不可超过60W；

双D触发器制作的触摸延时开关的延时时间主要由电阻R3或电解电容C1的数值决定，按照实施例的数据约为1.5分钟。若增大或缩短延时时间，可以增大或减小电阻R3及电解电容C1的数值。

Claims (3)

1.一种双D触发器制作的触摸延时开关，由220V交流电源、全桥整流电路、12V直流稳电源压、触摸电极M、单稳态及定时电路、单向可控硅触发电路及负载控制电路、指示电路组成，其特征包括：

单稳态及定时电路由12V直流稳压电源、双D触发器IC1、触摸电极M和电阻R1及电阻R2、电阻R3和电解电容C1组成，双D触发器IC1采用型号为CD4013，双D触发器IC1的3脚接电阻R1的一端及电阻R2的一端，电阻R1的另一端接触摸电极M，电阻R2的另一端接电路地GND，双D触发器IC1的5脚和14脚接电路正极VCC，双D触发器IC1的6脚和7脚接电路地GND，双D触发器IC1的1脚接电阻R3的一端，双D触发器IC1的4脚接电阻R3的另一端和电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接电路地GND；

单向可控硅触发电路及负载控制电路由电阻R4和电容C2、全桥整流电路、白炽灯HL、单向可控硅VS组成，电阻R4的一端接双D触发器IC1的1脚，电阻R4的另一端接电容C2的一端和单向可控硅VS的控制极，电容C2的另一端接电路地GND，白炽灯HL的一端接220V交流电源的火线端L，白炽灯HL的另一端和220V交流电源的零线端N分别接全桥整流电路交流电输入端，全桥整流电路直流电输出端的正极接单向可控硅VS的阳极、指示电路，全桥整流电路直流电输出端的负极和单向可控硅VS的阴极接电路地GND。

2.根据权利要求1所述的双D触发器制作的触摸延时开关，其特征是：指示电路中的全桥整流电路直流电输出端的正极接电阻R5的一端和单向可控硅VS的阳极，电阻R5的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接12V直流稳压电源。

3.根据权利要求2所述的双D触发器制作的触摸延时开关，其特征是：12V直流稳压电源由稳压二极管DW和电解电容C3组成，稳压二极管DW的负极和电解电容C3的正极与发光二极管LED的负极相连，稳压二极管DW的正极和电解电容C3的负极接电路地GND，12V直流稳压电源的正极与电路正极VCC相连。