CN202009376U

CN202009376U - 节能型单线制电容感应式触摸开关

Info

Publication number: CN202009376U
Application number: CN2011200801035U
Authority: CN
Inventors: 肖兴朝; 林庆光; 燕彩虹
Original assignee: Shenzhen Ada Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Ada Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-03-24

Abstract

本实用新型涉及一种电子开关，具体公开了一种节能型单线制电容感应式触摸开关。它包括至少一条电子开关及驱动电路、触摸式感应电路、以及开关电源及馈电电路，所述各电子开关及驱动电路同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，所述触摸式感应电路与所述电子开关及驱动电路连接，所述开关电源及馈电电路提供电子开关及驱动电路和触摸感应电路的工作电压。采用本实用新型，不仅仅可以减轻自身功耗，还可以带动更小功率的负载，其电路更加安全与稳定。

Description

节能型单线制电容感应式触摸开关

技术领域

本实用新型涉及一种电子开关，具体涉及一种节能型单线制电容感应式触摸开关。

背景技术

目前，市场上的交流电开关多数为机械按键式开关。存在机械磨损、以及开关时出现火花等问题，对于某些场合，如：易燃、易爆、煤气泄漏房间等不适用。在此情形下，出现了电子式开关，开关过程中，不再出现火花等危险情况。

然而，现有流行的单线制触摸开关由于自身功耗大，只能用于控制白炽灯为主。对电感式荧光灯、小功耗(小于5W)LED灯及其电感类负载(如小功耗电机)无法控制。同时，现有电子开关的一个开关盒上无法实际多路控制，其触摸方式为金属接触式，缺乏安全感。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种更加节能的节能型单线制电容感应式触摸开关。

为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案如下：

一种节能型单线制电容感应式触摸开关，包括至少一条电子开关及驱动电路、触摸式感应电路、以及开关电源及馈电电路，所述各电子开关及驱动电路同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，所述触摸式感应电路与所述电子开关及驱动电路连接，所述开关电源及馈电电路提供电子开关及驱动电路和触摸感应电路的工作电压。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，其电子开关及驱动电路包括可控硅、二极管、以及过零触发双硅输出光耦，所述各电子开关及驱动电路同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，具体是：所述可控硅的阴极与阳极同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，所述可控硅的控制极与所述二极管的阳极连接，所述二级管的阴极连接在所述过零触发双硅输出光耦的输出引脚上。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，其开关电源及馈电电路包括整流电路、RC滤波电路、高频开关电源电路、以及馈电电路，所述整流电路将交流输入整流为直流电压，并通过所述RC滤波电路滤波后传递给高频开关电源电路，所述馈电电路连接在所述高频开关电源电路的输出端与电子开关及驱动电路之间。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，在所述高频开关电源电路上还连接有一稳压电路以稳定所述高频开关电源电路的输出。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，其触摸式感应电路包括触摸处理芯片、稳压芯片、以及触摸电极回路，所述稳压芯片连接在所述开关电源及馈电电路的电压输出端与所述触摸处理芯片之间，所述触摸电极回路与所述触摸处理芯片的输入引脚电连接，所述触摸处理芯片的输出端与所述电子开关及驱动电路连接。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，其稳压芯片为低功耗LDO稳压芯片。

所述节能型单线制电容感应式触摸开关中，在所述触摸处理芯片的输出端上还连接有背光指示灯。

本实用新型通过内置开关电源及馈电电路，降低了自身功耗，进一步实现了控制小功率节能灯。

附图说明

此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型电子开关及驱动电路的一种具体电路结构图；

图3为本实用新型开关电源及馈电电路的一种具体电路结构图；

图4为本实用新型触摸式感应电路与背光指示灯的一种具体电路结构图。

图示：

1、电子开关及驱动电路 2、触摸式感应电路

3、开关电源及馈电电路 4、背光指示灯

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，本实用新型公开了一种节能型单线制电容感应式触摸开关，其主要包括电子开关及驱动电路1、触摸式感应电路2、以及开关电源及馈电电路3、背光指示灯4，电子开关及驱动电路1同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，触摸式感应电路2与电子开关及驱动电路1连接，开关电源及馈电电路3分别与电子开关及驱动电路1和触摸式感应电路2连接以提供这两者的工作电压，背光指示灯4连接在触摸式感应电路2上。

如图2所示为电子开关及驱动电路1：电子开关及驱动，可控硅T1是电子开关，电路通断功能；二极管D1、过零触发双硅输出光耦OP1组成驱动可控硅T1的驱动电路；过零触发双硅输出光耦OP1是过零触发光耦隔离驱动器，使用些器件可使电流过零时才接通负载，降低电子开关的干扰噪声，延长负载寿命及对电子开关的电流冲击损害；对使用的负载范围更大，负载可以为电感性、电容性、纯阻性及高频开关电源负载。多路开关，使用相同的驱动及电子开关即可。如：第一电子开关及驱动电路、第二电子开关及驱动电路、第三路电子开关及驱动电路、、、、、、、。

如图3所示，开关电源及馈电电路：其电源，由整流桥BD1、整流桥BD2组成高压整流电路，在电子开关断开时，在开关两端形成220V交流电压，经整流桥BD1、整流桥BD2整流后，得到220V脉动直流电压，整流桥BD1、整流桥BD2并联输出。电阻R1、电容C8组成RC滤波电路，电阻R1同时有限流作用；电压互感器PT1、电阻R2、电阻R3，三极管Q1，电阻R4，电容C9，电阻C11，光电耦合器OP4，二极管D6、电容C1、电阻R5、二极管D5组成高频开关电源，利用开关电源的高效率转换为5V低压直流电。脉动直流电经过开关电源转换后，5V直流电源可以供应控制电路及处理器工作电源。电阻R5，二极管D5，光电耦合器OP4组成开关电源的稳压电路，通过负反馈，开关电源输出稳定在5V电压。三极管Q1、电压互感器PT1为开关电源核心，电阻R2、电阻R3供给三极管Q1启动电流。电阻R4，电容C9，二极管D6与三极管Q1，电压互感器PT1共同组成开关电源。

如图3所示，电容C3、C4、C5，二极管D7、D8、D9、D10，电容C10组成馈电回路，在电子开关接通，高压电源降低后，开关电源无法正常工作时，为控制电路及处理器继续提供工作电流。电容C3、C4、C5，与驱动电路中的二极管D1、D25、D3共同组成馈电回路的自举电路，提高馈电电压；二极管D7、D8、D9为每一路馈电回路整流，变为直流电。并且使用肖特基二极管。减少管压降。提高输出电压，减低电子开压的驱动电压，降低电子开关的温升。电容C10为馈电电压滤波，D10为隔离二极管。降低电容C10电容对开关电源输出电压反应时间的影响。由于开关电源为高频电源，所以电容C1容量不大，充电时间短，通电时，提高控制器及处理器的通电时间。同时此开关电源串联于负载回路中，内阻较大，所以决定电容C1容量值不可以使用大容量值电容。在电子开关导通馈电时，馈电电流为50Hz的交流电。经二极管D7、D8、D9半波整流后，变为50Hz的半波脉动电压，此时需要较大容量的电容做为平滑滤波。所以电容C10容量值必须足够大。

如图4所示，触摸式感应电路的触摸核心器件为芯片U6——ADPT005，共有5路触摸感应输入。在此处仅使用3路，可按要求增减。稳压器U3、电容C2、C6组成稳压电源。为芯片U6提供稳定的直流工作电压及电流。稳压器U3使用低压差低功耗的LDO器件，降低稳压电路中的静态功耗。芯片U6为低功耗触摸器件，静态功耗小于5uA，电阻R6为芯片U6的振荡电阻。电容C7为触摸器件的灵敏度调节电容，通过改变它的容值。可以改变触摸灵敏度。电容值小。灵敏度低。反之灵敏度高。电容C12、C13、C14串联于触摸电极回路中。可以起到滤波作用。减少50～100Hz电源杂波干扰。同时可以降低灵敏度。为每一路的不同环境进行灵敏度微调。改用电阻可以达到相同效果。芯片U6的1、2、3脚为输出端。LED1、LED2、LED3为每路的输出指示灯，同时可以作为背景灯使用。在黑暗状态下，指示触摸开关位置。输出端通过电阻R2、R4、R6驱动过零触发双硅输出光耦OP1、OP2、OP3工作。

本实用新型内置开关电源供电，使用低功耗电源管理芯片，降低自身功耗(小于5mW)。实现控制小功率节能灯及LED灯。

本实用新型功率开关回授供电，可以解决导通后的供电问题。

本实用新型使用过零触发驱动功率开关器件，可以承受电感类负载。

本实用新型使用低功耗电容式触摸芯片，实现绝缘情况下可以控制开关，内置NPO灵敏度调节电容，实现高低温控制稳定性问题

本实用新型中，使用过零触发光隔离驱动器OP1、OP2、OP3，可以带动各种负载。负载范围更广，节能灯、开关电源，交流电机，LED新光源，普通日光灯。克服传开关的负载范围小，负载能力弱的缺点。

本实用新型中，使用开关电源，利用它的高效率，减轻自身功耗，可以带动更小功率的负载。如LED灯等。

本实用新型中，使用低功耗类LDO稳压芯片，触摸芯片，降低整体功耗，总功耗小于2.2mW(没有背光指示灯下测得)。

本实用新型中，稳压管D1、D2、D3、C3、C4、C5参与馈电。简化电路，提高馈电电压，使用肖特基二极管，降低导通管压降，提升电源利用率。

本实用新型中，馈电低频滤波与高频开关电源。分开使用不同滤波电路。消除通电时复位时间的影响。电路更稳定，更安全。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

包括至少一条电子开关及驱动电路、触摸式感应电路、以及开关电源及馈电电路；

所述各电子开关及驱动电路同负载、以及火线与零线串联在一个回路上；

所述触摸式感应电路与所述电子开关及驱动电路连接；

所述开关电源及馈电电路提供电子开关及驱动电路和触摸感应电路的工作电压。

2.根据权利要求1所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

所述电子开关及驱动电路包括可控硅、二极管、以及过零触发双硅输出光耦；

所述各电子开关及驱动电路同负载、以及火线与零线串联在一个回路上，具体是：

所述可控硅的阴极与阳极同负载、以及火线与零线串联在一个回路上；

所述可控硅的控制极与所述二极管的阳极连接，所述二级管的阴极连接在所述过零触发双硅输出光耦的输出引脚上。

3.根据权利要求1所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

所述开关电源及馈电电路包括整流电路、RC滤波电路、高频开关电源电路、以及馈电电路；

所述整流电路将交流输入整流为直流电压，并通过所述RC滤波电路滤波后传递给高频开关电源电路；

所述馈电电路连接在所述高频开关电源电路的输出端与电子开关及驱动电路之间。

4.根据权利要求3所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

在所述高频开关电源电路上还连接有一稳压电路以稳定所述高频开关电源电路的输出。

5.根据权利要求1所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

所述触摸式感应电路包括触摸处理芯片、稳压芯片、以及触摸电极回路；

所述稳压芯片连接在所述开关电源及馈电电路的电压输出端与所述触摸处理芯片之间；

所述触摸电极回路与所述触摸处理芯片的输入引脚电连接；

所述触摸处理芯片的输出端与所述电子开关及驱动电路连接。

6.根据权利要求5所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

所述稳压芯片为低功耗LDO稳压芯片。

7.根据权利要求5所述的节能型单线制电容感应式触摸开关，其特征在于：

在所述触摸处理芯片的输出端上还连接有背光指示灯。