CN205792503U - 一种电子式门机双稳态开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子式门机双稳态开关，包括开关底座、以及设置在开关底座内的PCB电路板，所述PCB电路板上形成有开关电路，其特征在于：所述开关电路为双稳态电路，所述开关电路包括有用于感应外界磁场变化的MR磁阻芯片。由MR磁阻芯片作为感应元件，具有耐震、耐温、灵敏度高的特点，将减少一般运输性震动或开关安装时认为的敲击震动对内部电路的影响，可使得接近开关性能稳定、可靠和实用，即使在室外环境温度较低的情况下，还可保持正常工作；LED指示灯可随时监控开关的工作状态，判定开关是否异常，开关的抗震动性强；采用2线式接线，接线操作更为简单，而且具有更好的通用性，自身功耗较低，对于变频器的负载电路的影响甚微。

Description

一种电子式门机双稳态开关

技术领域

本实用新型涉及一种开关，尤其是一种电子式门机双稳态开关。

背景技术

在电梯门机器系统，电梯轿箱平层位置检测系统中，都会用到双稳态开关。电梯门机运行中的开门限位、关门限位、开门减速、关门减速这一系列的变速位置由双稳态开关控制。

目前现有的门机双稳态开关是干簧管类别的双稳态开关。原理为采用玻璃管内有两个可闭合打开的弹簧片，干簧管上套小磁环，利用外部大磁铁驱动干簧管闭合，大磁铁离开后由于干簧管上的小磁环有磁性，使干簧管中的舌簧片仍然保持闭合状态，当外部驱动的大磁铁反向回来时，由于磁性比干簧管上固定的小磁环磁性大，能将干簧管闭合的舌簧片打开，以此实现保磁的功能。如本申请人的申请号为201420149763.8的中国专利所公开的一种带LED指示的抗震耐温型门机双稳态开关。

目前这种开关稳态结构性能不稳定，抗震性差，低温环境使用故障率高，在实际使用中存在以下缺陷：1、开关使用环境中由于运输震动，安装敲击，包括开关跌落到地上都会导致干簧管内部的舌簧片间距出现变化而不能正常工作，为抗震性差；2、在低温环境中干簧管内部的舌簧片会出现变化导致开关异常。尤其在北方地区-20℃温度下性能开关会出现一直闭合，无法工作，电梯门无法正常工作。3、现有的开关没有LED指示功能，由于电梯门机双稳态开关处于视线环境不好并且不易安装的位置，当门机控制系统故障时，无法直观的判断双稳态开关的工作状态，需要将开关拆卸下再用辅助仪器判断，这样给电梯后续的售后维修带来不便。4、开关不具备防水、防尘的功能，更不能应用与消防电梯等安装环境要求高的电梯中。

此外，现有的双稳态开关，外接电路为3线式，如图5-1和图5-2所示，由于开关的主电路本身分为NPN和PNP两种电路，而开关接入后续电路为变频器电路：其一，常规的变频器有正极、负极电源端子和信号输入端子，变频器电路本身也有NPN和PNP两种电路，在使用3线式的开关时，必须接入对应NPN和PNP电路的开关，否则开关无法正常，由此导致接线方式复杂；其二，目前市场上主流的变频器，只有一个信号输入端子，一个公共端，两者用于开关接线，则3线式开关无法正常接入，通用性不足。此外，3线式开关自身的功耗一半在1mA左右，过高的自身功耗对于变频器的负载电路来说是不利的，如果并接过多的3线式开关，情况严重时甚至可能导致变频器烧毁。如本申请人的申请号为201420524540.5的中国专利公开的一种电子式门机双稳态开关，感应器具有三根导线，其中两根为电源高低电平，另一根为输出线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种性能稳定的电子式门机双稳态开关。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电子式门机双稳态开关，包括开关底座、以及设置在开关底座内的PCB电路板，所述PCB电路板上形成有开关电路，其特征在于：所述开关电路为双稳态电路，所述开关电路包括有用于感应外界磁场变化的MR磁阻芯片。

优选的，所述开关电路为双稳态电路，所述开关电路引出分别表示正极和负极的两条导线。

优选的，所述开关电路还包括为所述MR磁阻芯片提供稳定的工作电压的稳压电路，以及模拟量开关，所述MR磁阻芯片的输出端连接到所述模拟量开关的输入端，所述模拟量开关的输出端作为开关电路的正极输出端，所述MR磁阻芯片的接地端作为开关电路的负极输出端，所述导线分别从所述正极输出端和负极输出端引出。

优选的，所述模拟量开关为MOS管或三极管。

所述开关底座内的一端还设置有两个铜连接柱，所述开关电路引出的两条导线分别与相应的铜连接柱连接。

为直观地指示接近开关的工作状态，所述PCB电路板上设置有与所述开关电路连接的LED指示灯。

为便于观察指示灯，所述开关底座的底面上与所述指示灯对应的位置开有孔，所述孔内设置有透镜。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：由MR磁阻芯片作为感应元件，具有耐震、耐温、灵敏度高的特点，将减少一般运输性震动或开关安装时认为的敲击震动对内部电路的影响，可使得接近开关性能稳定、可靠和实用，即使在室外环境温度较低的情况下，还可保持正常工作；LED指示灯可随时监控开关的工作状态，判定开关是否异常，开关的抗震动性强；采用2线式接线，接线操作更为简单，而且具有更好的通用性，自身功耗较低，对于变频器的负载电路的影响甚微。

附图说明

图1为本实用新型的门机双稳态开关的示意图；

图2为本实用新型的门机双稳态开关的分解结构示意图；

图3为本实用新型的开关电路图；

图4为本实用新型的门机双稳态开关的使用示意图；

图5-1为现有技术的3线电子式开关电路(NPN型电路)；

图5-2为现有技术的3线电子式开关电路(PNP型电路)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1和图2，一种电子式门机双稳态开关，包括开关底座1、设置在开关底座1内的PCB电路板2、以及设置在开关底座1底部的盖板3。

PCB电路板2上形成有双稳态开关电路，通过安装座21固定在开关底座1内，开关底座1内、位于安装座21的一端设置有两个铜连接柱4，PCB电路板2通过导线与铜连接柱4连接。PCB电路板2上设置有LED指示灯6，开关底座1的顶面上与指示灯6对应的位置开有孔11，并在孔11内设置透镜7，以便于观察指示灯6。

铜连接柱4上冲压有接线孔41和导线固定孔42，接线孔41与开关底座1外连通，可用于连接导线，从而将PCB电路板2与变频器电连接。导线固定孔42与接线孔41垂直，其内形成有螺纹，通过螺丝8穿入到导线固定孔42内，可将导线固定。开关底座1上还转动设置有翻盖9，翻盖9用于保护螺丝8，可随时打开。

参见图3，PCB电路板2上的开关电路为由MR磁阻芯片211和其他电子元件组成的双稳态开关电路，除MR磁阻芯片U1外，还包括稳压电路212和模拟量开关Q1，稳压电路212连接在MR磁阻芯片211的正极端和接地端，为MR磁阻芯片211提供稳定的工作电压，通常为1.8～3.3V；MR磁阻芯片211的输出端则连接到模拟量开关Q1的一端，模拟量开关Q1的另一端则作为开关电路的正极输出端OUT1，MR磁阻芯片211的接地端作为开关电路的负极输出端OUT2，即开关电路的正极输出端OUT1和负极输出端OUT2只引出两个分别为正极和负极的外接导线，与上述铜连接柱4连接。

在本实施例中，稳压电路212包括稳压二极管D1和电容C1，模拟量开关Q1为三极管，如PNP型三极管，MR磁阻芯片211的输出端连接到三极管的基极，三极管的集电极接地，而发射极则作为开关电路的正极输出。可替代的，模拟量开关Q1还可以使用MOS管。

为使得上述指示灯6可以接入到开关电路中，指示灯6的一端连接在模拟量开关Q1的集电极，另一端连接到负极输出端OUT2。

为提高开关电路的安全性，开关电路还包括过载保护电路、反接保护电路、过压保护电路、过流保护电路等。

上述这种2线式结构，接线操作更为简单；无论变频器的电路是NPN型还是PNP型，接近开关的电路只有一种，只需要按照变频器说明接入不同的端口即可，进一步简化操作；除适用于具有正负端子的变频器外，对于只有一个信号输入端和公共端的变频器，只需将正极接入信号输入端、负极接入公共端即可，具有更好的通用性；此外，采用2线式的接近开关，其自身的功耗在10μA左右，属于微功耗，对于变频器的负载电路的影响甚微。

参见图4，双稳态开关应用时，可以为四个同时使用，四个门机双稳态开关在电梯门机主板上呈一列排开间隔设置，开关沿轿门的运动方向间隔排列，图中磁铁100为圆形，运动的起始位置101，磁铁100运动的结束位置102，即该结束位置102为门机完全关闭的状态，起始位置101为门机打开的位置。从起始位置101向结束位置102，分别为第一门机双稳态开关201，第二门机双稳态开关202，第三门机双稳态开关203和第四门机双稳态开关204(与上文中的门机双稳态开关结构相同)。四个门机双稳态开关起初可都是输出低电平，其中第一、第二门机双稳态开关所感应的磁场方向与第三、第四门机双稳态开关所感应的磁场方向相反。第一、第二门机双稳态开关为开门控制信号，可分别控制开门限位信号和开门减速信号。第三、第四门机双稳态开关为关门控制信号，分别控制关门限位和关门减速。当磁铁100从起始位置101运动至结束位置102时，第一门机双稳态开关201和第二门机双稳态开关202感应到磁场的变化，从低电平输出变为高电平输出，同时指示灯6亮起。而第三门机双稳态开关203和第四门机双稳态开关204感应的磁场变化与第一、第二门机双稳态开关相反，因此，仍然保持在低电平，该四个开关分别输出高、高、低、低的电平进而控制变频器的运动控制门机的开门。也可以该第一、第二、第三和第四门机双稳态开关一开始是高电平，开门时感应到磁场变化，其中两个变为低电平，另外两个保持不变，只要四个开关中，其中两个与另外两个感应同一磁场而输出的电平正好相反即可。

当关门时，该磁铁100从结束位置102运动至起始位置101，第三、第四门机双稳态开关感应到磁场变化而转变成高电平，而第一、第二门机双稳态开关感应到磁场变化而变成低电平，因此，该四个开关输出低、低、高、高的四个电平，分别控制变频器的运动。以此往复，分别发生电平的变化从而控制变频器的运作。

也可以如背景技术中提及的申请号为201420524540.5的中国专利中所公开的采用一个开关或两个开关。

Claims (7)

1.一种电子式门机双稳态开关，包括开关底座(1)、以及设置在开关底座(1)内的PCB电路板(2)，所述PCB电路板(2)上形成有开关电路，其特征在于：所述开关电路为双稳态电路，包括有用于感应外界磁场变化的MR磁阻芯片(211)。

2.如权利要求1所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述开关电路引出分别表示正极和负极的两条导线。

3.如权利要求2所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述双稳态电路包括为所述MR磁阻芯片(211)提供稳定的工作电压的稳压电路(212)，以及模拟量开关(Q1)，所述MR磁阻芯片(211)的输出端连接到所述模拟量开关(Q1)的输入端，所述模拟量开关(Q1)的输出端作为开关电路的正极输出端(OUT1)，所述MR磁阻芯片(211)的接地端作为开关电路的负极输出端(OUT2)，所述导线分别从所述正极输出端(OUT1)和负极输出端(OUT2)引出。

4.如权利要求3所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述模拟量开关(Q1)为MOS管或三极管。

5.如权利要求2～4中任一项所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述开关底座(1)内的一端还设置有两个铜连接柱(4)，所述开关电路引出的两条导线分别与相应的铜连接柱(4)连接。

6.如权利要求1～4中任一项所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述PCB电路板(2)上设置有与所述开关电路连接的LED指示灯(6)。

7.如权利要求6所述的电子式门机双稳态开关，其特征在于：所述开关底座(1)的底面上与所述指示灯(6)对应的位置开有孔(11)，所述孔(11)内设置有透镜(7)。