CN216905364U - 用一根电线通过两个开关控制两个灯泡的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用一根电线通过两个开关控制两个灯泡的电路，220V交流电源的L端同时通过开关S1连接二极管D1的正极、通过开关S2连接二极管D2的负极，二极管D1的负极与二极管D2的正极短接，二极管D1与二极管D2的短接点依次通过熔断器F2、二极管D4、电阻R2连接220V交流电源的N端，反向电解电容C2与电阻R2并联，灯泡LAMP2与电阻R2并联，二极管D1与二极管D2的短接点同时依次通过熔断器F1、二极管D3、电阻R1连接220V交流电源的N端，正向电解电容C1与电阻R1并联，灯泡LAMP1与电阻R1并联，实现一根导线通过两个开关控制两个灯泡的想法。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种使用开关控制灯泡的技术，尤其一种用一根电线使两个开关控制两个灯泡的电路，这种设计在使用效果上具有“使用稳定、维修方便、成本低廉”的优点，与“两线控制”的传统设计在使用方面都很相似，但最重要一点是不需要再加布另一趟线。
背景技术
室内安装照明电线时，想在原来的电路再加装一个开关和一个电灯，一般来说是不成问题的，比如客厅需要明、暗两种效果的照明，可以在原来的布线旁再加布一趟同样的电线，其中一个开关K1通过其中一趟线控制其中一组功率较大照明灯具LAMP1，另一个开关K2通过另一趟线控制另一组功率较小照明灯具LAMP2。
使用时可以按实际需求打开相应开关即可，可以较亮（K1闭合）、较暗（K2闭合）、最亮（K1、K2皆闭合），这是一种设计较传统、使用较稳定、维修最方便的方案，缺点就是需要另外加布一趟线，材料成本、施工成本皆有所上升，在有些开发商眼里，是不可能再增加这些成本的。
这种设计的后果就是，由于照明线现在都是暗布线，故后期若希望再加布一趟线会有很多不确定因素造成布线不成功。
其实现在最常用的设计方法是利用“分段开关”开控制照明灯具，分段开关是通过一个开关的多次操作来控制多组灯光的开关，常用的有二段三组，三段四组等，其特点是只操作一只普通墙壁开关的通断，就能控制组合灯的若干种不同的亮灭状态，以获得舒适的光感受效果，这种分段开关（或数码分段开关）适用于居家客厅装饰灯的转换和调整照明亮度与色彩。
但注意题目要求：用一根导线、两个开关、控制两组照明灯具，而分段开关是通过一个开关的多次操作来控制多组灯光的开关，不符合题目要求，而且分段开关的使用寿命较短，对于一般家庭来说，分段开关一旦损坏，自己修复的可能性很小，会造成很大的不方便。
其实可以采用另一种设计，在使用效果上具有“使用稳定、维修方便、成本低廉”的优点，与“两线控制”的传统设计在使用方面都很相似，但最重要一点是不需要再加布另一趟线。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠的使用开关控制两个灯泡的技术。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用一根电线通过两个开关控制两个灯泡的电路，其包括开关S1、开关S2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电解电容C1、电解电容C2、电阻R1、电阻R2、熔断器F1、熔断器F2、灯泡LAMP1、灯泡LAMP2，220V交流电源的L端同时通过所述开关S1连接所述二极管D1的正极、通过所述开关S2连接所述二极管D2的负极，所述二极管D1的负极与所述二极管D2的正极短接，所述二极管D1与所述二极管D2的短接点依次通过所述熔断器F2、反向所述二极管D4、所述电阻R2连接220V交流电源的N端，反向所述电解电容C2与所述电阻R2并联，所述灯泡LAMP2与所述电阻R2并联，所述二极管D1与所述二极管D2的短接点同时依次通过所述熔断器F1、正向所述二极管D3、所述电阻R1连接220V交流电源的N端，正向所述电解电容C1与所述电阻R1并联，所述灯泡LAMP1与所述电阻R1并联。
附图说明
附图1、附图2用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，附图1是分段开关的电气原理、及与照明灯具的连接示意图；附图2是用一根电线使两个开关控制两个灯泡的电路。
具体实施方式
首先简单介绍一下利用分段开关控制多组灯光的不同组合照明电路的原理，描述其不足之处，即技术复杂、维修不便、性价比较低，从而体现本实用新型技术特征的新颖性、实用性。
数码分段开关适用于居家客厅装饰灯的转换和调整照明亮度与色彩，以获得舒适的光感受效果，其特点是只操作一只普通墙壁开关的通断，就能控制组合灯的若干种不同的亮灭状态。分段开关的电气原理图、及与照明灯具的连接示意图如图1所示。
该电路核心元件是一只十进制计数器(时序译码器)HEF4017BP、两只12v继电器和两只NPN型三极管C945等，构成了两单元组合电子开关。电路电源通过两只稳压二极管VD1、VD2(1N4741A)既作稳压管又当整流管，巧妙组成了全波整流电路。工作原理简单分析如下：
整流滤波部分，当闭合总开关zK时，市电的正半周电压经电容C1降压限流，稳压管VD|1则当整流管整流，VD2起稳压作用，D2与VD2同向串联，提高了VD2的稳压值约0.7V，D2既提供了市电正半周回路，又对市电负半周起了隔离作用。
当市电负半周来临时，稳压管VD2则当整流管整流，VDl则起稳压作用，D1与VD1串联，使VDl的稳压值也提高了约0.7V。同样Dl也提供了市电负半周回路，井对正半周起隔离作用。
这样VDI与VD2即形成了全波整流，又在VDl与VD2的负端获得约12V直流电压，此电压经C2和C4滤波后，一路为电子开关的两只继电器供电，另一路经电阻R5限流为IC之14脚提供过零脉冲信号，同时此电压又经D8二次整流，C3滤波，为lC的电源端16脚提供工作电压。
电子开关部分工作原理，当第一次闭合总开关ZK时，由电阻R5提供的脉冲信号。从lC的脉冲信号输入端13脚输入，经IC时序译码器识别处理，从3脚输出高电平，使由三极管Q1与Q2和两只12V继电器DJl与DJ2等元件构成的组电子开关都动作，两只继电器的常开触点JKl和JK2都闭合，白色和黄色两组灯得电全点亮。获得光线柔和，色彩与色温都舒适的光感受。
当第二、三次分别闭合总开关ZK时，IC的2、4脚分别输出高电平，使DJl和DJ2分别动作。相应的继电器常开触点JKl和JK2分别闭合，白灯和黄灯就分别各自点亮了，用户可按需要选择。
图中D3~D6为隔离二极管，分别对IC的2、3、4脚的高电平起隔离作用。使之不会相互干扰电子开关的动作。
可见，分段开关是通过一个开关的多次操作来控制多组灯光的开关，不符合题目要求，而且分段开关的设计比较复杂、成本较高且使用寿命较短，对于一般家庭来说，分段开关一旦损坏，自己修复的可能性很小，售后已经过期，只好花钱请专业人士上门维修，会造成很大的不方便。
其实可以采用另一种设计，在使用效果上具有“使用稳定、维修方便、成本低廉”的优点，与“两线控制”的传统设计在使用方面都很相似，而且最重要的一点是不需要再加布另一趟电线。
图2所示的电路可以简单而且有效地解决这个问题，它采用了一种独创的方法，无需额外布线，该电路包括两个开关S1、S2，四个整流二极管D1~D4，两个电解电容C1、C2，两个电阻R1、R2，两个熔断器F1、F2。
从图2可以看出，整流二极管D1、D3正向连接可以保证开关S1能控制灯泡LAMP1，二极管D2、D4反接可以保证开关S2能控制灯泡LAMP2。
电阻R1、电容C1并联可以部分滤除半波整流电压，并提供交流接地，同时，在交流电压正半周时，D1、D3正向导通，C1通过D1、D3正向充电，负半周时，D1、D3反向截止，C1将正半周已充的电荷向灯泡LAMP1放电。
同样，电阻R2、电容C2并联可以部分滤除半波整流电压，并提供交流接地，在交流电压负半周时，D2、D4正向导通，C2通过D2、D4正向充电，正半周时，D2、D4反向截止，C2将正半周已充的电荷向灯泡LAMP2放电。
所以，无论交流电源的正负半周，灯泡LAMP1、LAMP2都可以正常点亮，发出正常亮光，这时电灯上的有效值电压约为240V。
电容C1、C2的容量大小取决于电灯泡的额定功率的大小，其值可由下式算出
其中，CX是电容的容量值，单位uF；PX是灯泡额定功率，单位W。
调试与注意事项：这种通过一根导线实现两个开关控制两个灯泡的设计，只要严格按照图2所示元件参数制作，家庭使用的稳定性是完全可以保证的，其使用寿命相比较双电源线设计而言没有什么区别，相比较使用分段开关的设计而言，稳定性、使用寿命增强了不少，性价比提高许多。
正式调试时。整流二极管D1~D4的选型非常重要，1N5408是一个普通整流二极管，具有较强的正向浪涌承受能力：200A；最大正向平均整流电流:3.0A；最高反向耐压：1000V；低的反向漏电流：5uA(最大值)；正向压降（最大值）：1.2V；最大反向峰值电流：30uA。
故D1~D4选择1N5408这种整流二极管，虽然略贵些，但对使用的稳定性更可以保证；1N4007虽然便宜很多，但参数的冗余较小，在长时间、频繁的使用中，容易被烧毁，照明受到影响。
电解电容C1、C2的容量不需太大，太大的容量会造成较大的浪涌电流，从而烧毁整流管D1~D4，另外电容耐压非常重要，选择400V耐压即可。
至于安装问题，开关S1、S2利用原墙壁开关，二极管D1、D2安装于原墙壁开关安装孔内部，安装孔内部应该可以容下两个二极管，注意绝缘；二极管D3、D4、电解电容C1、C2、电阻R1、R2、熔断器F1、F2安装于吸顶灯内部，吸顶灯内部空间够大，足够容纳；当然，灯泡还是原灯泡，墙壁内的原电源线没有任何改动，也没有另外加一趟相同的电源线。
该设计够新颖、够实用，思路很巧妙，值得推广。
Claims (1)
1.用一根电线通过两个开关控制两个灯泡的电路，其特征在于：所述电路包括开关S1、开关S2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电解电容C1、电解电容C2、电阻R1、电阻R2、熔断器F1、熔断器F2、灯泡LAMP1、灯泡LAMP2，220V交流电源的L端同时通过所述开关S1连接所述二极管D1的正极、通过所述开关S2连接所述二极管D2的负极，所述二极管D1的负极与所述二极管D2的正极短接，所述二极管D1与所述二极管D2的短接点依次通过所述熔断器F2、反向所述二极管D4、所述电阻R2连接220V交流电源的N端，反向所述电解电容C2与所述电阻R2并联，所述灯泡LAMP2与所述电阻R2并联，所述二极管D1与所述二极管D2的短接点同时依次通过所述熔断器F1、正向所述二极管D3、所述电阻R1连接220V交流电源的N端，正向所述电解电容C1与所述电阻R1并联，所述灯泡LAMP1与所述电阻R1并联。
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