CN200959593Y

CN200959593Y - 非接触式电源开关

Info

Publication number: CN200959593Y
Application number: CN 200620126394
Authority: CN
Inventors: 顾乃刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2016-10-13

Abstract

非接触式电源开关，其特征是由开关电路和电源回路构成；开关电路是以光敏器件为开关信号检测元件，光敏器件由发光二极管和对应设置的光敏管和/或遥控接收管构成，以双D触发器构成信号处理电路，在双D触发器的双稳电路触发器的输出端设置小功率管，以小功率管集电极电流作为执行器件控制电流，电源回路是以单端反激式开关电源向开关电路提供工作电源。

Description

非接触式电源开关

技术领域：

本实用新型涉及电源开关，更具体地说是可以广泛用于家庭、学校、医院、矿山等公共场所中的照明控制，以及启动各种用电设备工作电源。

背景技术：

开关与我们的生活息息相关，居家生活、饭店旅馆、工矿企业、高电压作业区、机关学校、车站码头、医疗单位等各种场合总离不电源开关，已有的电源开关形式多种多样，包括按钮开关、远红外开关、遥控开关、电磁开关、光控开关、声控开关等等。每一种形式的开关分别具有各自的优点，也同时存在着各自不同的缺陷。使用者根据自己的需求进行不同的选择。但是，随着社会的发展.已有的开关形式并不能满足人们生活更新的需求。

实用新型内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种绿色环保、使用方便、安全防爆、节省能源，并能具有多种不同样式、美观优雅的非接触式电源开关。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型由开关电路和为开关电路提供工作电源的电源回路构成；

a、开关电路以光敏器件为开关信号检测元件，光敏器件由发光二极管U1和对应设置的光敏管U2和/或遥控接收管U3构成，以双D触发器IC构成信号处理电路，光敏管U2和/或遥控接收管U3设置在双D触发器IC的单稳电路输入触发端3脚，并以单稳电路输出端接双D触发器IC的双稳电路触发端；小功率管Q3的基极接双稳电路触发器的输出端，以小功率管Q3的集电极电流作为执行器件控制电流；

b、电源回路由整流二极管D1、D2、D3和D4构成的整流单元提供脉动直流信号，脉动直流信号经由开关管Q1、取样嵌位二极管D5、三极管Q2、充放电电容C1以及变压器TF构成的单端反激式开关电源向开关电路提供工作电源。

与已有的技术相比.本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型开关电源的结构形式极大地减少了电量损耗，待机时的耗电仅为1-3rnA，可适用于各种不同电源电压范围。

2、本实用新型非接触式的使用方式，避免了在公共场合中进行应用时可能存在的病毒、病菌等的传播，也避免了触电事故的发生。

3、本实用新型非接触式的使用方式还可以通过对电子电路进行塑封处理，使其具有防潮和防爆的功能，能广泛应用在各种潮湿环境以及防爆环境中，包括用于浴室、卫生间、有油渍的厨房、水中作业等，也可作为使用在井下、油库、粉尘车间、高压作业区等对于防爆功能有特殊要求的本安型产品。

4、本实用新型可以通过将其电子了元器件部分选用SMT贴片元件，从而使外形更为小巧美观，可制作为卡通形象或其它具有装饰效果的形象。

5、本实用新型在外接电源被切断的一段时间之后，转而为关断状态，因此可有效避免长明灯现象

6、本实用新使用方便，对于使用者无操作技能上的要求，尤其方便残疾人使用。

7、本实用新型安装后的维修和更换简单方便，作为家庭主妇可以自行拆卸更换。

附图说明：

图1为本实用新型电路原理图。

图2、图3和图4为不同实施方式电路原理图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步描述。

具体实施方式：

参见图1，本实施例设置开关电源，是以开关电源作为电路的动力能源，当接入电源后在电阻R1上给开关管Q2提供启动电流，使开关管Q2开始导通，其集电极电流Ic在绕组L1中线性增长，在绕组L2中感应出使开关管Q2基极为正、发射极为负的正反馈电压，使开关管Q2很快饱和。与此同时，感应电压给电容C1充电，随着电容C1充电电压的增高，开关管Q2基极电位逐渐变低.致使Q2退出饱和区，Q2的集电极电流Ic开始减小，在L2中感应出Q2基极为负、发射极为正的电压，使开关管Q2迅速截止，这时二极管D10导通，高频变压器TF初级绕组中的储能释放给负载。在开关管Q2截止时，绕组L2中没有感应电压，直流供电输入电压又经电阻R3给电容C1反向充电，逐渐提高Q1基极电位。使其重新导通。再次翻转达到饱和状态，形面振荡电路。如同单端反激式开关电源，由变压器TF的次级绕组向负载输出所需要的电压。Q1、D5、C2、R6组成取样放大钳位电路，以稳定输出电压。

图1所示，本实施例是以光敏器件为开关信号检测元件，光敏器件由发光二极管U1和对应的光敏管U2以及遥控接收管U3构成，具体实施中，发光二极管U1可以采用不可见光的红外发射管，遥控接收管U3为红外光敏接收二、三极管或红外线遥控接收头组件。光敏管U2与发光管U1相对放置在同一轴线上，以阻断光源的方式来进行开关控制。

图中示出，以双D触发器IC构成信号处理电路，其中IC为COMS双D触发器CD4013组成的单双稳电路。单稳电路ICA对于光敏管U2输入的脉冲进行整形以保证其可靠的触发。双稳电路每收到一个脉冲翻转一次。光敏管U2设置在双D触发器IC的单稳电路ICA的触发端3脚，并以单稳电路ICA的输出端1脚接双D触发器IC的双稳电路ICB的触发端11脚，以单稳电路ICA输出的正脉冲信号控制双稳电路ICB的翻转。小功率管Q3的基极接双稳触发电路的输出信号端13脚，以小功率管Q3的集电极电流作为执行器件控制电流。执行器件为设置在小功率管Q3集电极的继电器J，继电器常开触点J1串接在被控电源回路中。

电源回路由整流二极管D1、D2、D3和D4构成的整流单元提供脉动直流信号，脉动直流信号经由开关管Q1、取样嵌位二极管D5、三极管Q2、充放电电容C1以及变压器TF构成的单端反激式开关电源向开关电路提供工作电源。

如图2所示，具体实施中可以设置遥控接收器，以增加遥控接收功能，遥控接收器为红外光敏接收二，三极管或红外线遥控接收放大器。所谓红外线遥控接收放大器是指在一定距离内，能够接收红外遥控发射器发生的脉冲编码信号调制的红外光，并将该光信号转变成电信号，进行放大、解调的装置。

如图3所示，执行器件为可控硅K，可控硅控制端接小功率管Q3的发射极。可控硅K串接在被控电源回路中。

如图4所示，增加遥控接收功能，遥控接收器为红外光敏接收二、三极管或红外线遥控接收头放大器。

具体实施中，各电子元器件可以选用插件元器件或SMT贴片元器件，以便更为方便地将外形设置为各种现状，如卡通、宠物、月牙、动植物、相框、图片等形状。当采用月牙外形或其它各种动、景物时，发光管U1和光敏管U2分别设置在月牙相对应的两尖端上，月牙两尖端的距离以能插入手指或其他遮光物件为准。

工作原理：

如图1所示，当接通交流电源(80-280V\AC)时，由D1、D2、D3、D4组成整流电路将交流电源转换为脉动的直流电压，然后经Q1、Q2、TF等开关组合电路为本电路供电。发光二极管U1发出不可见红外光由光敏管U2接收，光敏管U2呈现低阻状态，因而，双D触发器IC中的单稳触发端3脚为低电平，电路不动作。

当有操作者用手或其他遮光物体在发光管与光敏管之间进行移动髓，光敏管因光源瞬间消失，内阻瞬间增大，电路通过电阻R8向电容C4充电，双D角发器的3脚CP端上升为高电平，单稳电路进入暂态.其输出Q端1脚由低电平转换为高电平。此高电平一面经电阻R10向电容C5充电，充电的结果使双D触发器IC的4脚R端电位上升，当上升到复位电平时，单稳电路复位，此时双D触发器1C的1脚恢复为低电平，以等待下一次的触发。另一面去触发双稳电路ICB翻转使其13脚Q端输出高电平，三极管Q3导通，继电器J线圈得电吸合，其常开触点J1作，此时，负载用电器F的电源被接通，完成开的过程；再一次在发光管与光敏管之间进行光阻挡时，双D触发器IC中的单稳电路以同样的过程触发双稳电路翻转，从而使其13脚Q端输出低电平，三极管Q3截止，继电器线圈失电，继电器J释放其常开触点J1断开，负载F的工作电源被断开，负载F停止工作。

针对图2所示电路结构，当操作者使用电视机、空调、DVD等遥控器对准遥控接收器U3按键时，遥控器所发出的红外线光被遥控接收放大器接收后将该光信号转变成电信号去触发双D触发器的3脚，经过双D触发器内部信号放大整形电路处理后去触发双稳电路使其动作翻转，13脚的相应输出使小功率管Q3导通或截止，从而控制继电器动作，实现使用电器F得电工作或失电停止的功能。

图4所示执行器件为可控硅K，同时增加遥控接收功能。其遥控接收器为红外光敏接收二、三极管或红外线遥控接收头组件。当操作者使用电视机、空调、DVD等遥控器对准遥控接收器U3按动任意键时，遥控器所发出的红外线光被遥控接收放大器接收后将该光信号转变成电信号去触发双D触发器的3脚，经过双D触发器内部信号放大整形电路处理后去触发双稳电路使其动作翻转，13脚的相应输出使小功率管Q3导通或截止来控制可控硅导通或截止，以实现使用电器F得电工作或失电停止工作的功能。

Claims

1、非接触式电源开关，其特征是由开关电路和为开关电路提供工作电源的电源回路构成；

a、所述开关电路以光敏器件为开关信号检测元件，所述光敏器件由发光二极管(U1)和对应设置的光敏管(U2)和/或遥控接收管(U3)构成，以双D触发器(IC)构成信号处理电路，光敏管(U2)和/或遥控接收管(U3)设置在双D触发器(IC)的单稳电路输入触发端(3脚)，并以所述单稳电路输出端(1脚)接双D触发器(IC)的双稳电路触发端(11脚)；小功率管(Q3)的基极接双稳电路触发器的输出端(13脚)，以小功率管(Q3)的集电极电流作为执行器件控制电流；

b、所述电源回路由整流二极管(D1、D2、D3和D4)构成的整流单元提供脉动直流信号，所述脉动直流信号经由开关管(Q1)、取样嵌位二极管(D5)、三极管(Q2)、充放电电容(C1)以及变压器(TF)构成的单端反激式开关电源向开关电路提供工作电源。

2、根据权利要求1所述的非接触式电源开关，其特征是所述执行器件为设置在小功率放大管Q3集电极的继电器J，继电器常开触点J1串接在被控电源回路中。

3、根据权利要求1所述的非接触式电源开关，其特征是所述执行器件为可控硅K，可控硅K的控制端接小功率管Q3的发射极；可控硅K串接在被控电源回路中。

4、根据权利要求1所述的非接触式电源开关，其特征是所述光敏器U2为光敏二极管、或光敏三极管或光敏电阻。

5、根据权利要求1所述的非接触式电源开关，其特征是所述遥控接收管U3为红外光敏接收二极管、三极管或红外线遥控接收放大器。

6、根据权利要求I所述的非接触式电源开关，其特征是所述各元器件选用插件元器件或SMT贴片元器件。