CN2209410Y

CN2209410Y - 多功能电子保护触摸开关

Info

Publication number: CN2209410Y
Application number: CN 94237386
Authority: CN
Inventors: 王宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2004-05-17

Abstract

一种多功能电子保护触摸开关，其特征是它的工作电路由整流电路、稳压电路、开关电路、延时电路、短路保护电路、调光调速电路、超负载保护电路组成。使用时，将所要控制的负载串接在整流电路的交流输入回路中，无机械触点，工作可靠、使用寿命长，灵敏度高，具有延时、调光调速、超负载保护、负载短路保护等多种功能，可省去供电线路中的保险装置，也可用于单相电机的调速控制，经济实用。

Description

本实用新型涉及一种电子开关，特别是一种多功能电子保护触摸开关。

现有技术中出现的各种触摸开关，一般都只具有延时功能，没有保护作用，也出现了一些增加功能的新产品，如中国专利公告的《多功能安全触摸开关》（CN2102587U），具有停电自关、灯泡灯管击破保安等功能，但由于它的电压取样范围不能限制，保护电路灵敏度低，容易导致可控硅损坏。

本实用新型的目的是为了克服上述不足之处，而提供一种工作可靠、使用寿命长，保护电路灵敏度高，具有延时、调光调速、超负载保护、负载短路保护等功能的多功能电子保护触摸开关。

本实用新型的多功能电子保护触摸开关包括面板、后盖盒，其特征是它的工作电路由整流电路、稳压电路、开关电路、延时电路、短路保护电路、调光调速电路、超负载保护电路组成。整流电路的输出电压分别直接向短路保护电路的启开、鉴别部分，调光调速电路、超负载保护电路和经稳压电路稳压后向开关电路、短路保护电路的控制部分提供直流工作电源。平时，开关电路输出端为低电位，无信号输出，延时电路、调光调速电路不工作，负载供电回路不导通；当人体触摸开启触片ON时，开关电路中的双稳态电路翻转，输出开启电压信号至短路保护电路的启开部分和延时电路，经延时电路延时后的开启电压信号输出至短路保护电路的控制部分和超负载保护电路，启开部分在开关电路的开启电压信号控制下，其中的可控硅导通，导致整流电路输出电压降低，输出启开电压经鉴别部分鉴别后输出至控制部分，控制部分在两个开启电压信号控制下，输出触发信号触发调光调速电路中的可控硅导通，负载供电回路导通，负载工作；当人体触摸断开触片OFF时，开关电路中的双稳态电路再次翻转，开关电路输出端变为低电位，无信号输出，延时电路、调光调速电路不工作，负载供电回路被断开；当负载出现短路时，整流电路输出端电压升高，致使短路保护电路中的鉴别部分输出端电位升高，控制部分的晶体三极管导通，无触发信号输出，负载供电回路不能导通；当超负载时，负载供电电路的电流增大，串接在回路中的超负载保护电路的保护电阻压降升高，高于超负载保护电路中的稳压二极管的导通电压时，超负载保护电路中的保护晶体三极管导通，延时电路的输出开启电压信号被短路，并致使开关电路中的双稳态电路翻转将供电电路断开。

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型电原理框图；

图3为本实用新型电路图；

图4为印制电路板。

现结合附图所示实施例对本实用新型作出详细说明。

整流电路Ⅰ由整流二极管VD_1～4接成桥式整流电路，反峰电压保护二极管VD₅反向并联在桥式整流电路输出端，负载串接在整流电路Ⅰ的交流输入回路中。稳压电路Ⅱ中，电阻R₁、R₂串接在晶体三极管VT₁的集电极、基极之间，VT₁集电极连接整流电路Ⅰ输出端正极，稳压二极管VD₆负极连接R₁、R₂连接点，滤波电容器C₁正极、保护二极管VD₇负极连接VT₁发射极，VD₆正极、C₁负极、VD₇正极并接。开关电路Ⅲ由以晶体三极管VT₂、VT₃为核心的双稳态电路组成，其中VT₂、VT₃集电极与VT₃、VT₂基极之间分别连接电阻R₄、R₇，VT₂、VT₃发射极连接VD₇正极，开、关指示发光二极管VD₈、VD₉正极连接VT₁发射极，其负极分别串接电阻R₃、R₈后连接VT₂、VT₃集电极，VT₂、VT₃基极分别连接电阻R₆、R₅一端，R₆、R₅另一端分别连接开启触片ON、断开触片OFF。延时电路Ⅳ中，晶体二极管VD₁₀正极连接VT₃集电极，VD₁₀负极连接电容器C₂正极、电阻R₉一端，R₉另一端连接晶体三极管VT₄基极，VT₄集电极串接电阻R₁₀后连接VT₁发射极，VT₄发射极、C₂负极连接VT₃发射极。短路保护电路V的启开、鉴别、控制部分分别包括电容器C₃、电阻R₁₄、R₁₅、R₁₆、可控硅VS₁，电阻R₁₇、R₁₈、电容器C₄、稳压二极管VD₁₂，晶体三极管VT₆、电阻R₁₉、R₂₀、晶体二极管VD₁₃，其中，C₃正极连接VD₁₀正极，C₃负极串接R₁₄、R₁₅，R₁₄、R₁₅连接点连接VS₁控制极，VS₁阳极串接R₁6，R₁₆另一端、R₁₇一端连接VD₅负极，R₁₇另一端连接VD₁₂负极、C₄正极，VD₁₂正极连接VT₆基极，VS₁阴极、C₄负极、VT₆发射极并接VD₇正极，R₁₈并接在C₄两端，R₁₉并接在VT₆基极、发射极之间，R₂₀一端连接VT₆集电极。晶体二极管VD₁₂负、正极分别连接VT₆基极、VT₄集电极。调光调速电路Ⅵ中，电阻R₂₁一端连接VT₆集电极，R₂₁另一端并接电阻R₂₂电容器、C₅一端、可控硅VS₂控制极，R₂₂另一端串接电位器Rp、电阻R₂₃后，R₂₃、C₅另一端、VS₂阴极连接VT₆发射极，VS₂阳极、R₂₀另一端并接VD₅负极。超负载保护电路Ⅶ中，电阻R₁₁、R₁₂一端连接VD₆正极，R₁₂另一端连接稳压二极管VD₁₁负极，晶体三极管VT₅基极连接VD₁₁正极与电阻R₁₃的连接点，VT₅集电极连接VD₁₀负极，R₁₁、R₁₃另一端、VT₅发射极连接VD₅正极。各电子元件按图4、图1所示焊接好后，将印制电路板固定在后盖盒内，再将面板固定在后盖盒上，根据需要可制作成墙面、墙内暗开关等形式。使用时，将所要控制的负载RF串接在整流电路Ⅰ的交流输入回路中。

正常情况下，接上电源，延时电路Ⅳ中的C₂被充电，由于开关电路Ⅲ中的VT₃集电极电压不能突变而处于低电位，无开启信号输出，指示灯VD₉亮。当人体触摸开启触片ON时，开关电路Ⅲ中的VT₂基极获得开启信号而导通，双稳态电路翻转，VT₂集电极为低电位，指示灯VD₈亮，VT₃集电极变为高电位，分别向延时电路Ⅳ、短路保护电路V输出开启信号电压，VT₄饱和导通，使VT₆失去一路开启控制电流，C₃充电，经R₁₄、R₁₅分压提供VS₁的触发电流，VS₁导通，致使R₁₇、R₁₈两端电压下降，VD₁₂、VT₆截止，经R₂₀、R₂₁提供VS₂触发电流，VS₂导通，开关开启。当人体触摸断开触片OFF时，VT₃基极获得关闭信号而导通，双稳态电路再次翻转，VT₂集电极为高电位，VT₃集电极变为低电位，无开启信号输出，但此时C₂放电，放电电流经R₉，VT₄基极、发射极构成回路，使开关维持原开启状态而达到延时关闭目的，当C₂放电完毕，VT₄截止，其集电极处于高电位，使VD₁₃、VT₆导通，VS₂失去触发电流而截止，开关关闭。整流电路Ⅰ输出端电压上升，VD₁₂导通，开关处于保护关闭状态。

当负载RF短路时，触摸开启触片ON后，开关电路Ⅲ输出开启信号，VT₄导通，VD₁₃截止，VS₁导通，由于负载短路，整流电路Ⅰ输出电压，即R₁₇、R₁₈两端电压不会下降，VD₁₂、VT₆保持原导通状态，VS₂截止，开关不能开启。

当超负载时，超负载保护电路Ⅶ中R₁₁的压降随负载RF功率增大而上升，当上升到VD₁₁的导通电压时，VD₁₁、VT₅导通，开启信号被短路，VT₄截止，VT₆导通，VS₂截止，VT₃集电极转为低电位，双稳态电路翻转，开关处于保护关闭状态。

需要调光调速时，只要调整RP的阻值，改变C₅的充放电时间，即通过改变VS₂的导通角而实现，并具有足够的功率补偿作用。

本实用新型由于采用以上设计，无机械触点，工作可靠，使用寿命长，保护电路灵敏度高，具有延时、调光调速、超负载保护、负载短路保护等多种功能，可省去供电线路中的保险装置，直接接入家用电器的供电回路中即可安全控制其开、关，也可用于单相电机的调速控制。或将VS₂改用双向可控硅、R₁₁短接，取消R₁₂，改用一只升压变压器，其次级两端并接功率调整电位器，电位器中心抽头串接整流二极管，整流二极管负极连接VD₁₁负极，变压器次级的一端连接VD₅正极，变压器初级与双向可控硅的串联支路并接在整流电路交流输入端，则可对单相大功率电机进行调速保护控制。

Claims

1、一种多功能电子保护触摸开关，包括面板和后盖盒，其特征是它的工作电路由整流电路(Ⅰ)、稳压电路(Ⅱ)、开关电路(Ⅲ)、延时电路(Ⅳ)、短路保护电路(Ⅴ)、调光调速电路(Ⅵ)、超负载保护电路(Ⅶ)组成，整流电路(Ⅰ)的输出电压分别直接向短路保护电路(Ⅴ)的启开、鉴别部分，调光调速电路(Ⅵ)、超负载保护电路(Ⅶ)和经稳压电路(Ⅱ)稳压后向开关电路(Ⅲ)、短路保护电路(Ⅴ)的控制部分提供直流工作电源，平时，开关电路(Ⅲ)输出端为低电位，无信号输出，延时电路(Ⅳ)、调光调速电路(Ⅵ)不工作，负载供电回路不导通，当人体触摸开启触片时，开关电路(Ⅲ)中的双稳态电路翻转，输出开启电压信号至短路保护电路(Ⅴ)的启开部分和延时电路(Ⅳ)，经延时的开启电压信号输出至短路保护电路(Ⅴ)的控制部分和超负载保护电路(Ⅶ)，启开部分在开启电压信号控制下，其中的可控硅导通，导致整流电路(Ⅰ)输出电压降低，输出启开电压经鉴别部分鉴别后输出至控制部分，控制部分在两个开启电压信号控制下，输出触发信号触发调光调速电路(Ⅵ)中的可控硅导通，负载供电回路导通，负载工作，当人体触摸断开触片时，开关电路(Ⅲ)中的双稳态电路再次翻转，输出端变为低电位，无信号输出，负载供电回路被断开，当负载出现短路时，整流电路(Ⅰ)输出端电压升高，致使短路保护电路(Ⅴ)中的鉴别部分输出端电位升高，控制部分的晶体三极管导通，无触发信号输出，负载供电回路不能导通，当超负载时，负载供电电路的电流增大，串接在回路中的超负载保护电路(Ⅶ)的保护电阻压降升高，高于超负载保护电路(Ⅶ)中的稳压二极管的导通电压时，超负载保护电路(Ⅶ)中的保护晶体三极管导通，延时电路(Ⅳ)的输出开启电压信号被短路，并致使开关电路(Ⅲ)中的双稳态电路翻转将供电电路断开，各电子元件焊接好后，固定在后盖盒内和面板上。