CN103368551B - 一种灯具及其电源开关控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灯具及电源开关控制电路，该电源开关控制电路包括：555定时器、开关模块、开关管和交流电源，其中，所述开关模块包括用于供用户触摸的开启金属片和关断金属片，所述555定时器的置位端接开启金属片，所述555定时器的复位端接关断金属片，所述555定时器的输出端接所述开关管的控制端，所述开关管的第一端连接所述负载的第一端，所述负载的第二端及所述开关管的第二端分别连接所述交流电源的两端。实施本发明的技术方案，该电源开关控制电路由于采用触摸式的开关取代传统的机械式开关，实现了用小信号来控制大电流，这样可避免机械式开关由于在开关动作时有较大的电流通过而产生的故障。

Description

一种灯具及其电源开关控制电路
技术领域
本发明涉及电源开关，尤其涉及一种灯具及其电源开关控制电路。
背景技术
近年来，随着家用电器功能的多样化，用于控制家用电器的开关的数量也在不断增多，但这些开关多是传统的机械式开关，在电源开关控制电路中，由于机械式开关在开关动作时会有较大的电流通过，所以易造成开关打火、氧化等，从而使得机械式开关接触不良而产生故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述机械式开关在开关动作时因有较大的电流通过而易产生故障的缺陷，提供一种电源开关控制电路，通过接触式开关来用小信号控制大电流，不易产生故障。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源开关控制电路，用于控制负载的通断，包括：555定时器、开关模块、开关管和交流电源，其中，所述开关模块包括用于供用户触摸的开启金属片和关断金属片，所述555定时器的置位端接开启金属片，所述555定时器的复位端接关断金属片，所述555定时器的输出端接所述开关管的控制端，所述开关管的第一端连接所述负载的第一端，所述负载的第二端及所述开关管的第二端分别连接所述交流电源的两端。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述开关模块还包括开启分压电阻和关断分压电阻，且所述开启分压电阻连接在所述555定时器的置位端和所述开启金属片之间，所述关断分压电阻连接在所述555定时器的复位端和所述关断金属片之间。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述开关模块还包括开启隔离电容和关断隔离电容，且所述开启隔离电容连接在所述555定时器的置位端和所述开启金属片之间，所述关断隔离电容连接在所述555定时器的复位端和所述关断金属片之间。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述电源开关控制电路还包括：用于对所述交流电源输出的交流电压进行降压的降压模块，及用于对降压后的交流电压进行整流并为所述555定时器供电的整流模块。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述降压模块包括两端并联的降压电阻和放电电容，其中，所述降压电阻的一端及所述放电电容的一端接整流模块。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述整流模块为二极管整流桥，所述二极管整流桥的第一输入端分别连接所述降压电阻的所述一端和所述放电电容的所述一端，所述二极管整流桥的第二输入端、所述降压电阻的另一端及所述放电电容的另一端接于所述交流电源的两端，所述二极管整流桥的第一输出端连接所述555定时器的电源端和清零端，所述二极管整流桥的第二输出端连接所述555定时器的接地端。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述电源开关控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容的正极连接所述二极管整流桥的第一输出端，所述滤波电容的负极连接所述二极管整流桥的第二输出端。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述电源开关控制电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极连接所述二极管整流桥的第一输出端，所述稳压二极管的负极连接所述二极管整流桥的第二输出端。
在本发明所述的电源开关控制电路中，所述电源开关控制电路还包括控制分压电阻，所述控制分压电阻连接在所述555定时器的输出端和所述开关管的控制端之间。
本发明还构造一种灯具，包括灯泡负载，所述灯具还包括以上所述的电源开关控制电路。
实施本发明的技术方案，当用户的人体接触到开启金属片时，人体感应的杂波信号接到555定时器的置位端，此时，人体作为导体将555定时器的置位端与大地相连接，555定时器的置位端被拉低为低电平，555定时器的输出端输出高电平，开关管导通，负载接入交流电源，从而开始工作。当用户的人体接触关断金属片时，人体感应的杂波信号接到555定时器的复位端，此时，人体作为导体将555定时器的复位端与大地相连接，555定时器的复位端被拉低为低电平，555定时器的输出端输出低电平，开关管截止，负载与交流电源断开连接，从而停止工作。该电源开关控制电路由于采用触摸式的开关取代传统的机械式开关，实现了用小信号来控制大电流，这样可避免机械式开关由于在开关动作时有较大的电流通过而产生的故障。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明电源开关控制电路实施例一的逻辑结构图；
图2是本发明电源开关控制电路实施例二的逻辑结构图；
图3是本发明灯具实施例一的电路图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明电源开关控制电路实施例一的逻辑结构图中，该电源开关控制电路用于控制负载L1的通断，且该电源开关控制电路包括555定时器U1、开关模块U2、开关管Q1和交流电源AC，其中，开关模块U2包括用于供用户触摸的开启金属片M1和关断金属片M2，555定时器U1的置位端(TR)接开启金属片M1，555定时器U1的复位端(TH)接关断金属片M2，555定时器U1的输出端(OUT)接开关管Q1的控制端，开关管Q1的第一端连接负载L1的第一端，负载L1的第二端及开关管Q1的第二端分别连接交流电源AC的两端。交流电源AC可以是市电。当用户的人体接触到开启金属片M1时，人体感应的杂波信号接到555定时器U1的置位端，此时，人体作为导体将555定时器U1的置位端与大地相连接，555定时器U1的置位端被拉低为低电平，555定时器U1的输出端输出高电平，开关管Q1导通，负载L1接入交流电源AC，从而开始工作。当用户的人体接触关断金属片M2时，人体感应的杂波信号接到555定时器U1的复位端，此时，人体作为导体将555定时器U1的复位端与大地相连接，555定时器U1的复位端被拉低为低电平，555定时器U1的输出端输出低电平，开关管Q1截止，负载L1与交流电源AC断开连接，从而停止工作。实施该技术方案，由于采用触摸式的开关取代传统的机械式开关，实现了用小信号来控制大电流，这样可避免机械式开关由于在开关动作时有较大的电流通过而产生的故障。
在一个优选实施例中，开关模块U2中还可包括开启分压电阻和关断分压电阻，且开启分压电阻连接在555定时器U1的置位端和开启金属片M1之间，关断分压电阻连接在555定时器U1的复位端和关断金属片M2之间。开启分压电阻和关断分压电阻主要用于在异常高电平出现时，通过分压来降低其电压幅值，以避免该高电平输出至555定时器U1置位端。
在另一个优选实施例中，开关模块U2中还可包括开启隔离电容和关断隔离电容，且开启隔离电容连接在555定时器U1的置位端和开启金属片M1之间，关断隔离电容连接在555定时器U1的复位端和关断金属片M2之间。开启隔离电容和关断隔离电容主要用于在异常高电平出现时，隔离该异常高电平，以避免其输出至555定时器U1复位端。
图2是本发明电源开关控制电路实施例二的逻辑结构图，该实施例的电源开关控制电路包括555定时器U1、开关模块U2、开关管Q1、交流电源AC、降压模块U3、整流模块U4。其中，555定时器U1、开关模块U2、开关管Q1、交流电源AC的逻辑结构和图1所示的实施例一相同，在此不做赘述，以下仅说明降压模块U3和整流模块U4。其中，降压模块U3用于对所述交流电源输出的交流电压进行降压；整流模块U4用于对降压后的交流电压进行整流并为所述555定时器供电。
图3是本发明灯具实施例一的电路图，在该实施例中，首先说明的是，负载为灯泡负载L1，交流电源为220V交流市电220VAC，开关管Q1为晶闸管Q1，当然在其它实施例中也可选用三极管或MOS管。该实施例的灯具包括555定时器U1、开关模块U2、晶闸管Q1、交流市电220VAC、降压模块U3、整流模块U4。其中，整流模块U4为二极管整流桥U4，降压模块U3为阻容降压模块，且其包括降压电阻R1和放电电容C1，降压电阻R1的第一端和放电电容C1的第一端一并接交流市电220VAC的第一端，降压电阻R1的第二端和放电电容C1的第二端一并接二极管整流桥U4的第一输入端，二极管整流桥U4的第二输入端连接交流市电220VAC的第二端，二极管整流桥U4的第一输出端连接555定时器U1的电源端(Vcc)和清零端(RD)，二极管整流桥U4的第二输出端连接555定时器U1的接地端(GND)。555定时器U1的放电端(DISC)悬空，555定时器U1的电压控制端(VO)通过电容C3接地，这样可防止引入干扰。555定时器U1的置位端通过开启分压电阻R2接开启金属片M1，555定时器U1的复位端通过关断分压电阻R3接关断金属片M2。555定时器U1的输出端通过控制分压电阻R4接晶闸管Q1的控制端，晶闸管Q1的正极连接灯泡负载L1的第一端，灯泡负载L1的第二端连接交流市电220VAC的一端，晶闸管Q1的负极连接交流市电220VAC的另一端。另外，滤波电容C2的正极连接二极管整流桥U4的第一输出端，滤波电容C2的负极连接二极管整流桥U4的第二输出端，也即接地。稳压二极管ZD1的负极连接二极管整流桥U4的第一输出端，稳压二极管ZD1的正极连接二极管整流桥U4的第二输出端。
在该实施例中，交流市电220VAC输出的交流电压首先经阻容降压模块U3降压，其中，放电电容C1用来降低交流电压，从而使后级的整流电压在合适的范围内，降压电阻R1的作用是给放电电容C1放电。然后二极管整流桥U4对降压后的交流电压进行整流，而且，滤波电容C2对整流后的电压进行滤波，稳压二极管ZD1对整流后的电压进行稳压，然后向555定时器U1输出稳定的直流电压，以给555定时器U1提供供电电源。当用户的人体接触到开启金属片M1时，人体感应的杂波信号通过开启分压电阻R2接到555定时器U1的置位端，此时，人体作为导体将555定时器U1的置位端与大地相连接，555定时器U1的置位端被拉低为低电平，555定时器U1的输出端输出高电平，晶闸管Q1导通，灯泡负载L1接入交流市电220VAC，从而开始工作。
当用户的人体接触关断金属片M2时，人体感应的杂波信号通过关断分压电阻R3接到555定时器U1的复位端，此时，人体作为导体将555定时器U1的复位端与大地相连接，555定时器U1的复位端被拉低为低电平，555定时器U1的输出端输出低电平，晶闸管Q1截止，灯泡负载L1与交流市电220VAC断开连接，从而停止工作。
下面说明在上述实施例中所选择的主要元器件的参数范围。具体为：
1、先设定555定时器U1的工作电压Vcc为6V，555定时器U1的输出端所输出电流I约需要15mA，那么放电电容C1的容抗Xc约为:Xc＝(Vin-Vcc)/I＝(220-6)/15＝14.3KΩ，其中，Vin为交流市电的电压。
2、计算放电电容C1的电容容量C：C＝1/2πFXc＝1/(2*3.14*50*14300)＝22uf，其中，F为工频频率，即50Hz。
3、因为电路中最高电压为220，所以放电电容C1的耐压值取300Vac。
4、为保证降压电阻R1能在断电内一分钟将放电电容C1的电放掉至安全电压内，取值510k。
5、稳压二极管ZD1取6.1V/1W稳压二极管，放电电容C1取
220UF/25V,R2/R3取10KΩ,R4取100Ω
6、灯泡负载为200W，工作电流约0.9A，那么晶闸管Q1可取5A/300V规格的。
7、电容C3的电容取值100nF/50V。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电源开关控制电路，用于控制负载的通断，其特征在于，包括：555定时器、开关模块、开关管和交流电源，其中，所述开关模块包括用于供用户触摸的开启金属片和关断金属片，所述555定时器的置位端接开启金属片，所述555定时器的复位端接关断金属片，所述555定时器的输出端接所述开关管的控制端，所述开关管的第一端连接所述负载的第一端，所述负载的第二端及所述开关管的第二端分别连接所述交流电源的两端。
2.根据权利要求1所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括开启分压电阻和关断分压电阻，且所述开启分压电阻连接在所述555定时器的置位端和所述开启金属片之间，所述关断分压电阻连接在所述555定时器的复位端和所述关断金属片之间。
3.根据权利要求1所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括开启隔离电容和关断隔离电容，且所述开启隔离电容连接在所述555定时器的置位端和所述开启金属片之间，所述关断隔离电容连接在所述555定时器的复位端和所述关断金属片之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述电源开关控制电路还包括：用于对所述交流电源输出的交流电压进行降压的降压模块，及用于对降压后的交流电压进行整流并为所述555定时器供电的整流模块。
5.根据权利要求4所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述降压模块包括两端并联的降压电阻和放电电容，其中，所述降压电阻的一端及所述放电电容的一端接整流模块。
6.根据权利要求5所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述整流模块为二极管整流桥，所述二极管整流桥的第一输入端分别连接所述降压电阻的所述一端和所述放电电容的所述一端，所述二极管整流桥的第二输入端、所述降压电阻的另一端及所述放电电容的另一端接于所述交流电源的两端，所述二极管整流桥的第一输出端连接所述555定时器的电源端和清零端，所述二极管整流桥的第二输出端连接所述555定时器的接地端。
7.根据权利要求6所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述电源开关控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容的正极连接所述二极管整流桥的第一输出端，所述滤波电容的负极连接所述二极管整流桥的第二输出端。
8.根据权利要求6所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述电源开关控制电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接所述二极管整流桥的第一输出端，所述稳压二极管的正极连接所述二极管整流桥的第二输出端。
9.根据权利要求1所述的电源开关控制电路，其特征在于，所述电源开关控制电路还包括控制分压电阻，所述控制分压电阻连接在所述555定时器的输出端和所述开关管的控制端之间。
10.一种灯具，包括灯泡负载，其特征在于,所述灯具还包括权利要求1-9任一权项所述的电源开关控制电路。
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