CN105306036A - 触摸开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触摸开关装置，包括触摸组件、电源模块、触摸开关器和开关控制电路，触摸开关器分别连接触摸组件、电源模块和开关控制电路，开关控制电路连接电源模块和被控器件。电源模块用于将交流市电转换为直流电压并输出至触摸开关器和开关控制电路，触摸组件接收触摸指令后输出触控信号至触摸开关器，触摸开关器接收触控信号后输出开关信号至开关控制电路，开关控制电路接收开关信号后闭合或断开，控制被控器件的通电或断电，从而实现了开关的触摸控制，不需要按压即可实现开关控制，避免了外部按键失灵的问题。提高了使用效率和便利性。

Description

触摸开关装置

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种触摸开关装置。

背景技术

开关装置用于控制电路的通断，从而控制与开关装置处于同一回路中被控器件的通断电。

传统的开关装置通常设有外部按键，用户通过拨动或者按压外部按键以控制开关的闭合或打开，从而控制被控器件的通断电。然而，当用于用户按压或者波动的外部按键因使用过久或者其他原因导致活动不灵敏时，容易造成操作失灵。因此，传统的开关装置的使用效率不高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高开关装置使用效率的触摸开关装置。

一种触摸开关装置，包括触摸组件、电源模块、触摸开关器和开关控制电路，所述触摸开关器分别连接所述电源模块、所述触摸组件和所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述电源模块和被控器件；

电源模块用于将交流市电转换为直流电压并输出至所述触摸开关器和所述开关控制电路，所述触摸组件接收触摸指令后输出触控信号至所述触摸开关器，所述触摸开关器接收触控信号后输出开关信号至所述开关控制电路，控制所述开关控制电路接收所述开关信号后闭合或断开，控制所述被控器件的通电或断电。

上述触摸开关装置，通过电源模块将交流市电转换为直流电压并输出至触摸开关器和开关控制电路，触摸组件接收触摸指令后输出触控信号至触摸开关器，触摸开关器接收触控信号后输出开关信号至开关控制电路，开关控制电路接收开关信号后闭合或断开，从而控制被控器件的通电或断电，不需要按压即可实现开关控制，避免了外部按键失灵的问题。提高了使用效率和便利性。

附图说明

图1为一实施例中本发明触摸开关装置的模块结构图；

图2为一实施例中本发明触摸开关装置的电路图；

图3为另一实施例中本发明触摸开关装置的模块结构图。

具体实施方式

参考图1，本发明一实施例中的一种触摸开关装置，包括触摸组件100、电源模块110、触摸开关器130和开关控制电路150，触摸开关器130分别连接触摸组件100、电源模块110和开关控制电路150，开关控制电路150连接电源模块110和被控器件200。

电源模块110用于将交流市电转换为直流电压并输出至触摸开关器130和开关控制电路150，触摸组件100接收触摸指令后输出触控信号至触摸开关器130，触摸开关器130接收触控信号后输出开关信号至开关控制电路150，开关控制电路150接收开关信号后闭合或断开，控制被控器件200的通电或断电。

被控器件200指使用该触摸开关装置控制电路通断的对象。被控器件200可以为照明设备或者其它智能家居设备。本实施例中，参考图2，该被控器件200为电灯F。

在其中一实施例中，参考图2，电源模块110包括整流电路111、变压电路113和电源管理电路115，电源模块110设有第一输出端VCC和第二输出端VS，本实施例中，第一输出端VCC相当于电源端，第二输出端VS相当于接地端。变压电路113分别连接整流电路111和电源管理电路115，且通过第一输出端VCC和第二输出端VS分别连接触摸开关器130和开关控制电路150，整流电路111外接交流市电。

整流电路111将交流市电转换为直流电压并输出至变压电路113，电源管理电路115感应直流电压并控制变压电路113输出变压后的直流电压至触摸开关器130和开关控制电路150。

变压电路113对输入的直流电压进行储能后输出至电源管理电路115，电源管理电路115对输入的电压进行电能的变换、分配和检测，推动变压电路113输出电压至触摸开关器130和开关控制电路150，从而为触摸开关器130和开关控制电路150供电。

在其中一实施例中，参考图2，整流电路111包括整流桥BD1、第一电感FB1、第二电感L2、第一电容C3和第二电容C4。整流桥BD1的正极交流输入端外接火线L、负极交流输入端外接零线N、正极直流输出端连接第一电感FB1的一端、负极直流输出端连接第二电感L2的一端。第一电感FB1的另一端连接变压电路113，第二电感L2的另一端连接变压电路113，第一电容C3与第二电容C4串联，且公共端连接第二电感L2与整流桥BD1的负极直流输出端的公共端，第一电容C3另一端并联于第一电感FB1与整流桥BD1的正极直流输出端的公共端，第二电容C4的另一端并联于第一电感FB1与变压电路113的公共端。

具体地，本实施例中，整流桥BD1为1000V/0.8A，第一电感FB1为10uH，第二电感L2为50uH，第一电容C3和第二电容C4均为4.7uF/400V。

具体地，本实施例中，整流电路111还包括电阻F1，整流桥BD1的正极交流输入端通过电阻F1外接火线L。电阻F1为10Ω/2W，电阻F1可以保护后级电路。

在其中一实施例中，参考图2，变压电路113包括直流变压芯片T1、第三电容C2、第四电容C5、第五电容C8、第一电阻R3、第二电阻R2和二极管D5。直流变压芯片T1设有第一引脚1、第二引脚3、第三引脚4、第四引脚5、第五引脚6和第六引脚9，具体地，直流变压芯片T1还设有引脚2、引脚7、引脚8和引脚10，引脚2、引脚7、引脚8和引脚10均悬空。

第一引脚1、第二引脚3和第三引脚4连接电源管理电路115，第四引脚5连接整流电路111，本实施例中具体为直流变压芯片T1的第四引脚5连接第一电感FB1与第二电容C4的公共端。第五引脚6连接二极管D5的负极，第六引脚9连接第一输出端VCC，二极管D5的正极连接第二输出端VS。第一电阻R3一端连接二极管D5的正极与第二输出端VS的公共端，另一端连接第六引脚9与第一输出端VCC的公共端。第二电阻R2与第三电容C2串联，第二电阻R2的另一端连接二极管D5的负极与第五引脚6的公共端，第三电容C2的另一端连接第一电阻R3与二极管D5的正极的公共端。第四电容C5与第五电容C8并联，且并联后的一端连接第一电阻R3与第一输出端VCC的公共端，另一端连接第一电阻R3与第二输出端VS的公共端。

具体地，本实施例中，二极管D5的型号为SR260，第一电阻R3为220Ω，第二电阻R2为10Ω，第三电容C2为103pF，第四电容C5为680uF/100V，第五电容C8为220uF/10V。

直流变压芯片T1通过第四引脚5连接整流电路111，经第四引脚5输入直流电压并经储能后由第六引脚9输出电压，第六引脚9通过第一电阻R3和二极管D5整流回第五引脚6构成回路。直流变压芯片T1通过第一输出端VCC输出正电压，通过第二输出端VS输出负电压。

在其中一实施例中，参考图2，电源管理电路115包括电源管理芯片U1、第三电阻R4、第四电阻R6、第五电阻R5、第六电容C1和第七电容C6，电源管理芯片U1设有第一端口1、第二端口2、第三端口4、第四端口5、第五端口6、第六端口7和第七端口8。具体地，电源管理芯片U1还设有悬空的端口2。

第三电阻R4一端连接变压电路113，本实施例中具体为连接直流变压芯片T1的第一引脚1，另一端连接第一端口1。第四电阻R6和第六电容C1串联，第四电阻R6的另一端连接第三电阻R4与第一端口1的公共端，第六电容C1的另一端连接第七端口8。第五电阻R5一端连接第四电阻R6与第一端口1的公共端，另一端连接第七端口8。第七电容C6一端连接第二端口2，另一端连接变压电路113，本实施例中具体为该第七电容C6的另一端连接直流变压芯片T1的第三引脚4。电源管理芯片U1的第三端口4连接变压电路113，本实施例中具体为连接直流变压芯片T1的第二引脚3。电源管理芯片U1的第四端口5、第五端口6、第六端口7和第七端口8均连接第七电容C6与变压电路113的公共端，本实施例中具体为连接第七电容C6与直流变压芯片T1的第三引脚4连接公共端。

具体地，本实施例中，电源管理芯片U1型号为SC1139DG，第三电阻R4为17.4KΩ，第四电阻R6为100KΩ，第五电阻R5为4.99KΩ，第六电容C1为103pF，第七电容C6为30pF。

在其中一实施例中，参考图2，触摸开关器130采用触摸开关芯片U3。触摸开关芯片U3可以根据输入的电压进行开关转换，输出高电平或低电平。

在其中一实施例中，参考图2，开关控制电路150包括第六电阻R203、第七电阻R208、第八电阻R209、第九电阻R210、第一开关管Q3、第二开关管Q4、第八电容C12、第九电容C11和开关器件SCR2。

第六电阻R203一端连接触摸开关器130，另一端连接第一开关管Q3的控制端。第一开关管Q3的输入端连接第七电阻R208的一端，第一开关管Q3的输出端连接电源模块110，本实施例中具体可以连接电源模块110的第二输出端VS。第七电阻R208的另一端连接电源模块110，本实施例中具体可以连接电源模块110的第一输出端VCC。第二开关管Q4的控制端连接第七电阻R208与第一开关管Q3的输入端的公共端，第二开关管Q4的输入端连接第八电阻R209的一端，第二开关管Q4的输出端连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第二输出端VS。开关器件SCR2的控制端连接第八电阻R209的另一端，开关器件SCR2的输入端第八电容C12的一端且连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第一输出端VCC，开关器件SCR2的输出端连接第九电阻R210的一端。第八电容C12的另一端连接开关器件SCR2的控制端，第九电阻R210的另一端连接第九电容C11，第九电容C11的另一端连接开关器件SCR2的输入端。被控器件200一端连接开关器件SCR2的输出端，另一端外接零线。具体地，本实施例中开关器件SCR2的输出端接入电灯F，从而可以通过该触摸开关装置控制电灯F的通电和断电，从而控制电灯F的亮和灭。

具体地，本实施例中，第六电阻R203为1KΩ，第七电阻R208为10KΩ，第八电阻R209为100Ω，第九电阻R210为51Ω，第一开关管Q3和第二开关管Q4均为8050三极管，第八电容C12为104K/63V，第九电容C11为0.1uF。

在其中一实施例中，开关器件SCR2为无触点开关。本实施例中，具体为双向可控硅。无触点开关执行开关操作时不会有火花，弥补了触点开关复合时有火花的不足，避免因电流过大出现火花或在高电压电路中击穿空气，造成误动作。

在其中一实施例中，参考图2和图3，触摸开关装置还包括预处理电路160，预处理电路160包括第十电阻R201和第十电容C204。第十电阻R201和第十电容C204串联，且公共端连接触摸开关器130，第十电阻R201的另一端连接触摸组件100，本实施例中具体通过连接点TP连接触摸组件100。第十电容C204的另一端连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第二输出端VS。具体地，本实施例中，第十电阻R201为1K欧姆。

具体地，本实施例中，触摸开关芯片U3包括端口TP1、端口TP2、端口TP3、端口TP4、端口AHLB、端口VDD、端口TOG、端口LPMB、端口OUT1、端口OUT2、端口OUT3、端口OUT4、端口SMK、端口OD、端口VSS、端口MOTO。其中端口TP1连接第十电阻R201和第十电容C204的公共端，端口AHLB连接电源模块110，具体为连接电源模块110的第二输出端VS，端口VDD连接电源模块110的第一输出端VCC，端口OUT1通过第六电阻R203连接第一开关管Q3的控制端，端口VSS连接电源模块110的第二输出端口VS，端口TP2、端口TP3、端口TP4、端口AHLB、端口VDD、端口TOG和端口LPMB依次连接，端口OUT2、端口OUT3、端口OUT4、端口SMK、端口OD和端口MOTO均悬空。

通过用户触碰触摸组件100时，触摸组件100即接收触摸指令，感应到一个突发电平，输出触控信号并经第六电阻R201输出至触摸开关器130端口TP1，触摸开关器130开关变换后由端口OUT1输出高低电平加至第一开关管Q3进行开关后再加至第二开关管Q4，控制第二开关管Q4的开关从而控制开关控制电路150的通断。具体地，当触摸组件100感应到第一次触摸时，触摸开关器130的端口OUT1输出高电平，此时第一开关管Q3饱和，第二开关管Q4控制端为零，第二开关管Q4不导通，开关器件SCR2的控制端不接地，开关器件SCR2不通电，电灯F不亮。当触摸组件100感应到第二次触摸时，触摸开关器130的端口OUT1输出低电平，此时第一开关管Q3截止，第二开关管Q4导通，从而开关器件SCR2的控制端接地，开关器件SCR2通电，电灯F亮。

在其中一实施例中，参考图2和图3，触摸开关装置还包括稳压模块170，电源模块110通过稳压模块170连接触摸开关器130。

具体地，本实施例中，稳压模块170包括稳压器U2、第十一电容C213、第十二电容C210、第十三电容C201和第十四电容C202。

稳压器U2的输入端连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第一输出端VCC，稳压器U2的输出端连接触摸开关器130，本实施例中具体为连接触摸开关器130的端口VDD，稳压器U2的接地端连接电源模块110，具体为连接电源模块110的第二输出端VS。第十一电容C213和第十二电容C210并联，且并联后的一端连接稳压器U2的输入端，另一端连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第二输出端VS。第十三电容C201与第十四电容C202并联，且并联后的一端连接稳压器U2与触摸开关器130的公共端，另一端连接电源模块110，本实施例中具体为连接电源模块110的第二输出端VS。

具体地，本实施例中，稳压器U2的型号为AMS1117，第十三电容C201可以为470uF/10V。

通过在触摸开关器130与电源模块110之间连接稳压模块170，可以控制输入触摸开关器130的电压稳定，提高触摸开关装置工作的稳定性。

上述触摸开关装置，通过电源模块110将交流市电转换为直流电压并输出至触摸开关器130和开关控制电路150，触摸组件100接收触摸指令后输出触控信号至触摸开关器130，触摸开关器130接收触控信号后输出开关信号至开关控制电路150，开关控制电路150接收开关信号后闭合或断开，控制被控器件200的通断或断电，从而实现了开关的触摸控制，不需要按压即可实现开关控制，避免了外部按键失灵的问题。提高了使用效率和便利性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触摸开关装置，其特征在于，包括触摸组件、电源模块、触摸开关器和开关控制电路，所述触摸开关器分别连接所述电源模块、所述触摸组件和所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述电源模块和被控器件；

电源模块用于将交流市电转换为直流电压并输出至所述触摸开关器和所述开关控制电路，所述触摸组件接收触摸指令后输出触控信号至所述触摸开关器，所述触摸开关器接收触控信号后输出开关信号至所述开关控制电路，所述开关控制电路接收所述开关信号后闭合或断开，控制所述被控器件的通电或断电。

2.根据权利要求1所述的触摸开关装置，其特征在于，所述电源模块包括整流电路、电源管理电路和变压电路，所述电源模块设有第一输出端和第二输出端，所述变压电路分别连接所述整流电路和所述电源管理电路，且通过所述第一输出端和所述第二输出端分别连接所述触摸开关器和所述开关控制电路，所述整流电路外接交流市电；

所述整流电路将交流市电转换为直流电压并输出至所述变压电路，所述电源管理电路感应所述直流电压并控制所述变压电路输出变压后的直流电压至所述触摸开关器和所述开关控制电路。

3.根据权利要求2所述的触摸开关装置，其特征在于，所述整流电路包括整流桥、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容；

所述整流桥的正极交流输入端外接火线、负极交流输入端外接零线、正极直流输出端连接所述第一电感的一端、负极直流输出端连接所述第二电感的一端，所述第一电感的另一端连接所述变压电路，所述第二电感的另一端连接所述变压电路，所述第一电容与所述第二电容串联，且公共端连接所述第二电感与所述整流桥的负极直流输出端的公共端，所述第一电容另一端并联于所述第一电感与所述整流桥的正极直流输出端的公共端，所述第二电容的另一端并联于所述第一电感与所述变压电路的公共端。

4.根据权利要求2所述的触摸开关装置，其特征在于，所述变压电路包括直流变压芯片、第三电容、第四电容、第五电容、第一电阻、第二电阻和二极管，所述直流变压芯片设有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚和第六引脚；

所述第一引脚、所述第二引脚和所述第三引脚连接所述电源管理电路，所述第四引脚连接所述整流电路，所述第五引脚连接所述二极管的负极，所述第六引脚连接所述第一输出端，所述二极管的正极连接所述第二输出端，所述第一电阻一端连接所述二极管的正极与所述第二输出端的公共端，另一端连接所述第六引脚与所述第一输出端的公共端，所述第二电阻与所述第三电容串联，所述第二电阻的另一端连接所述二极管的负极与所述第五引脚的公共端，所述第三电容的另一端连接所述第一电阻与所述二极管的正极的公共端，所述第四电容与所述第五电容并联，且并联后的一端连接所述第一电阻与所述第一输出端的公共端，另一端连接所述第一电阻与所述第二输出端的公共端。

5.根据权利要求2所述的触摸开关装置，其特征在于，所述电源管理电路包括电源管理芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电容和第七电容，所述电源管理芯片设有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口和第七端口；

所述第三电阻一端连接所述变压电路，另一端连接所述第一端口，所述第四电阻和所述第六电容串联，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻与所述第一端口的公共端，所述第六电容的另一端连接所述第七端口，所述第五电阻一端连接所述第四电阻与所述第一端口的公共端，另一端连接所述第七端口，所述第七电容一端连接所述第二端口，另一端连接所述变压电路，所述第三端口连接所述变压电路，所述第四端口、所述第五端口、所述第六端口和所述第七端口均连接所述第七电容与所述变压电路的公共端。

6.根据权利要求1所述的触摸开关装置，其特征在于，所述开关控制电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一开关管、第二开关管、第八电容、第九电容和开关器件；

所述第六电阻一端连接所述触摸开关器，另一端连接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的输入端连接所述第七电阻的一端，所述第一开关管的输出端连接所述电源模块，所述第七电阻的另一端连接所述电源模块，所述第二开关管的控制端连接所述第七电阻与所述第一开关管的输入端的公共端，所述第二开关管的输入端连接所述第八电阻的一端，所述第二开关管的输出端连接所述电源模块，所述开关器件的控制端连接所述第八电阻的另一端，所述开关器件的输入端连接所述第八电容的一端且连接所述电源模块，所述开关器件的输出端连接所述第九电阻的一端，所述第八电容的另一端连接所述开关器件的控制端，所述第九电阻另一端连接所述第九电容，所述第九电容另一端连接所述开关器件的输入端，所述被控器件一端连接所述开关器件的输出端，另一端外接零线。

7.根据权利要求6所述的触摸开关装置，其特征在于，所述开关器件为无触点开关。

8.根据权利要求1所述的触摸开关装置，其特征在于，还包括预处理电路，所述预处理电路包括第十电阻和第十电容；

所述第十电阻和所述第十电容串联，且公共端连接所述触摸开关器，所述第十电阻的另一端连接所述触控组件，所述第十电容的另一端连接所述电源模块。

9.根据权利要求1所述的触摸开关装置，其特征在于，还包括稳压模块，所述电源模块通过所述稳压模块连接所述触摸开关器。

10.根据权利要求9所述的触摸开关装置，其特征在于，所述稳压模块包括稳压器、第十一电容、第十二电容、第十三电容和第十四电容；

所述稳压器的输入端连接所述电源模块，所述稳压器的输出端连接所述触摸开关器，所述稳压器的接地端连接所述电源模块，所述第十一电容和所述第十二电容并联，且并联后的一端连接所述稳压器的输入端，另一端连接所述电源模块，所述第十三电容与第十四电容并联，且并联后的一端连接所述稳压器与所述触摸开关器的公共端，另一端连接所述电源模块。