CN104994669A - 双键触摸式灯具开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双键触摸式灯具开关，其特征包括：220V交流电源、12V直流稳压电路、双稳态电路和触摸电极、电平翻转及放大电路、照明灯双向可控硅控制电路；所述的双稳态电路中二输入四与非门集成电路IC1选用的型号为CD4011。为了克服机械式开关存在的部分缺陷，本发明利用电子方式取代机械式开关的一种电路，通过手指触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的双键触摸式灯具开关所用核心元件是CD4011，其输出的高电平可直接驱动可控硅或直流继电器等控制器件，它的技术方案可广泛在电器、仪表及自动控制等方面使用。
Description
技术领域
本发明属于电子与自动控制技术领域，是关于一种双键触摸式灯具开关。
背景技术
机械式开关的缺点是按触力量大、切换速度慢、触点易抖动、易产生火花、易机械磨损，而且机械式开关不容易与自动控制电路或仪表等设备组合使用。为了克服机械式开关存在的部分缺陷，本发明所述的双键触摸式灯具开关利用电子方式取代机械式开关的一种电路，通过手指触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的双键触摸式灯具开关所用核心元件是CD4011，其输出的高电平可直接驱动可控硅或直流继电器等器件，它的技术方案可广泛在电器、仪表及自动控制等方面使用。
以下详细说明本发明所述的双键触摸式灯具开关在实施过程中所涉及的必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：为了克服机械式开关存在的部分缺陷，本发明所述的双键触摸式灯具开关克服了机械式开关存在的缺陷，它利用电子方式取代机械式开关的一种电路，通过手指触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的双键触摸式灯具开关所用核心元件是CD4011，其输出的高电平可直接驱动可控硅或直流继电器等器件，它的技术方案可广泛在电器、仪表及自动控制等方面使用。
电路工作原理：通过手指分别触摸两个触摸电极，达到控制灯具的开或关目的。用金属片制成触摸电极K和触摸电极G，人手指未触及触摸电极K或触摸电极G时，电路不工作；当手指同时触及触摸电极K和触摸电极G时，相当于接入一个等效电阻，电路也不工作。
电路连接：二输入四与非门集成电路IC1的型号为CD4011，电路接成RS触发器，触发器具有记忆功能；二输入四与非门集成电路IC1的第12脚及第8脚分别接触摸电极K、触摸电极G，IC1的第10脚及IC1的第11脚均为输出端，一则为高电平，另一则为低电平；IC1的第7脚接电路地GND，IC1的第14脚接电路正极VCC。
当手指触及触摸电极K金属片时，IC1的第12脚为低电平，此时IC1的第11脚为高电平，这时IC1的第11脚传至IC1的第9脚为高电平，而IC1的第8脚也为高电平，IC1的第10脚变为低电平，送到IC1的第5脚、第6脚经过反相后，IC1的第4脚转为高电平，然后通过触发电阻R3加到双向可控硅SCR的控制极G，使双向可控硅SCR导通，照明灯HL被点亮。
当手指触及电路上触摸电极G金属片时，IC1的第8脚为低电平，因此，IC1的第10脚为高电平，送到IC1的第5脚、第6脚反相后，IC1的第4脚转为低电平，低电平通过触发电阻R3使双向可控硅SCR失去触发电流而截止，照明灯HL熄灭。
电路中的C1、C2为耦合电容，它是为了防止因电路中个别元件损坏而造成漏电现象。电路中的电容C4、硅整流二极管D1、稳压二极管DW和电解电容C3组成12V直流稳压电路。
技术特征：双键触摸式灯具开关，它包括220V交流电源、12V直流稳压电路、双稳态电路和触摸电极、电平翻转及放大电路、照明灯双向可控硅控制电路，其特征在于：
双稳态电路和触摸电极：它由二输入四与非门集成电路IC1、触摸电极K和电容C1、触摸电极G和电容C2、电阻R1和电阻R2组成，二输入四与非门集成电路IC1选用的型号为CD4011，触摸电极K通过电容C1与电阻R2的一端接二输入四与非门集成电路IC1的第12脚，电阻R2的另一端接电路正极VCC，触摸电极G通过电容C2与电阻R1的一端接二输入四与非门集成电路IC1的第8脚，电阻R1的另一端接电路正极VCC，二输入四与非门集成电路IC1的第13脚接二输入四与非门集成电路IC1的第10脚，二输入四与非门集成电路IC1的第9脚接二输入四与非门集成电路IC1的第11脚，二输入四与非门集成电路IC1的第14脚接电路正极VCC，二输入四与非门集成电路IC1的第7脚接电路地GND；
电平翻转及放大电路：它由二输入四与非门集成电路IC1和触发电阻R3组成，二输入四与非门集成电路IC1的第5脚和第6脚与二输入四与非门集成电路IC1的第10脚相连，二输入四与非门集成电路IC1的第4脚通过触发电阻R3接照明灯双向可控硅控制电路；
照明灯双向可控硅控制电路：它由双向可控硅SCR和照明灯HL组成，双向可控硅SCR的控制极G通过触发电阻R3接二输入四与非门集成电路IC1的第4脚，双向可控硅SCR的第二阳极T2通过照明灯HL接220V交流电源火线端L，双向可控硅SCR的第一阳极T1接电路地GND；
12V直流稳压电路；它由电容C4、硅整流二极管D1、稳压二极管DW和电解电容C3组成，硅整流二极管D1的正极通过电容C4接220V交流电源的火线端L，硅整流二极管D1的负极接稳压二极管DW的负极和电解电容C3的正极，稳压二极管DW的正极和电解电容C3的负极接220V交流电源的零线端N；
12V直流稳压电路的正极与电路正极VCC相连，12V直流稳压电路的负极与电路地GND相连。
附图说明
附图1是本发明提供一个双键触摸式灯具开关的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的双键触摸式灯具开关电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及选择要求
IC1为二输入四与非门集成电路，选用的型号为CD4011，实施例只使用其中的3个与非门电路，二输入四与非门集成电路IC1没有使用的引脚必须全部接电路地GND；
D1为硅整流二极管，选用的型号为1N4007，参数为1A/400V；
DW为稳压二极管，参数为12V、0.5W；
SCR为双向可控硅，参数为1A/400V；
电阻选用功率为1/8W金属膜电阻，电阻R1和电阻R2阻值均为9.1MΩ；电阻R3的阻值为2.2KΩ；
C1、C2为电容，其容量为6800PF/400V的涤纶电容；C3为电解电容，其容量为470μF/25V；C4为电容，其容量为0.47μF/450V的涤纶电容；
K、G为触摸电极，使用￠8mm黄铜皮或紫铜皮制成，或用制作10mm×10mm方形触摸电极；
HL为照明灯，要求功率≤100W，照明灯可驳接发光二极管LED灯具。
电路制作要点与电路调试
因双键触摸式灯具开关的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单地调试即可正常工作；
为了使触摸式开关电路能在有强电力设备的附近可靠工作，为了避免或减轻电磁干扰，双键触摸式灯具开关的触摸电极K和触摸电极G触摸电极的引线尽量远离二输入四与非门集成电路IC1的其它引脚；
二输入四与非门集成电路IC1为CMOS集成电路，它很容易因静电放电而损坏。因此，在焊接时二输入四与非门集成电路IC1的引脚时，一定要保持人体和电路板有接地保护。必要时可以使用IC插座，以防止在焊接过程中IC1被静电所损坏；
建议：二输入四与非门集成电路IC1没有使用到的引脚必须全部接电路地！电路板外面使用金属外壳，且金属外壳应与电路地GND妥为连接；
如果电路工作不正常，首先应检查电路焊接是否存在连接错误；其次检查电路的所有外部连线是否有错误，任何错误均会导致电路工作失常；第三是确保IC1插入插座后各引脚没有发生弯曲，检查其它元件是否损坏或性能变差。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观的形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种双键触摸式灯具开关，它包括220V交流电源、12V直流稳压电路、双稳态电路和触摸电极、电平翻转及放大电路、照明灯双向可控硅控制电路，其特征在于：
所述的双稳态电路和触摸电极由二输入四与非门集成电路IC1、触摸电极K和电容C1、触摸电极G和电容C2、电阻R1和电阻R2组成，二输入四与非门集成电路IC1选用的型号为CD4011，触摸电极K通过电容C1与电阻R2的一端接二输入四与非门集成电路IC1的第12脚，电阻R2的另一端接电路正极VCC，触摸电极G通过电容C2与电阻R1的一端接二输入四与非门集成电路IC1的第8脚，电阻R1的另一端接电路正极VCC，二输入四与非门集成电路IC1的第13脚接二输入四与非门集成电路IC1的第10脚，二输入四与非门集成电路IC1的第9脚接二输入四与非门集成电路IC1的第11脚，二输入四与非门集成电路IC1的第14脚接电路正极VCC，二输入四与非门集成电路IC1的第7脚接电路地GND；
所述的电平翻转及放大电路由二输入四与非门集成电路IC1和触发电阻R3组成，二输入四与非门集成电路IC1的第5脚和第6脚与二输入四与非门集成电路IC1的第10脚相连，二输入四与非门集成电路IC1的第4脚通过触发电阻R3接照明灯双向可控硅控制电路；
所述的照明灯双向可控硅控制电路由双向可控硅SCR和照明灯HL组成，双向可控硅SCR的控制极G通过触发电阻R3接二输入四与非门集成电路IC1的第4脚，双向可控硅SCR的第二阳极T2通过照明灯HL接220V交流电源火线端L，双向可控硅SCR的第一阳极T1接电路地GND；
所述的12V直流稳压电路由电容C4、硅整流二极管D1、稳压二极管DW和电解电容C3组成，硅整流二极管D1的正极通过电容C4接220V交流电源的火线端L，硅整流二极管D1的负极接稳压二极管DW的负极和电解电容C3的正极，稳压二极管DW的正极和电解电容C3的负极接220V交流电源的零线端N；
所述的12V直流稳压电路的正极与电路正极VCC相连，12V直流稳压电路的负极与电路地GND相连。
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