CN2477766Y - 门用磁力锁 - Google Patents

Abstract

一种门用磁力锁,包括开锁密码信号发生器、含有铁芯和线圈的电磁吸盘、受力板和含有受控开关的控制盒。控制盒与所述线圈电连接分别形成铁芯、受力板的充磁线路和消磁线路,从而实现闭锁和开锁。闭锁期间,由铁芯、受力板的剩磁互相吸合,线圈不耗电,静态功耗只有同类产品的1%—4%。同时,控制盒内还包括震动传感电路,如果非法推或拉门,所述震动传感电路将使铁芯和受力板之间产生强电磁力,保证了门锁的安全可靠。

Description

门用磁力锁

本实用新型涉及一种锁具，尤其是门用磁力锁。

目前，市场流行生产的磁力锁通常包括安装在门上的锁头、受力板、安装在门框上的吸盘、控制盒。通过转动钥匙拨动开关给控制盒一个开锁信号，在控制盒的作用下，将电磁吸盘内的线圈电流切断数秒而将门打开，随后又自动恢复至闭锁状态。闭锁期间，线圈一直通电，电流一般在300mA以上，耗电大，线圈发热严重，影响磁力锁的安全性、可靠性和使用寿命。

本实用新型的目的是提供一种耗电低、安全、可靠、使用方便的门用磁力锁。

下面是本实用新型的技术方案。

本实用新型一种门用磁力锁，包括

开锁密码信号发生器，用无线或有线方式给控制线路板产生开锁电信号；安装在门上的受力板；安装在门框上与所述受力板相对应位置的电磁吸盘，包含

外壳、外壳内的铁芯、缠绕在铁芯上的线圈、绝缘层和引出线；以及嵌装在门框内且与线圈电连接的控制盒，包含

控制盒外壳；

一与直流电源相接的控制线路板，包含

开锁密码信号接收解码电路、控制电路、震动传感电路、线圈驱动电路、电源电路；控制电路与开锁密码信号接收解码电路、线圈驱动电路、电源电路之间电连接，电源电路与开锁密码信号接收解码电路、控制电路、线圈驱动电路之间电连接。

所述控制盒内的线圈驱动电路包括两组受控开关及其电路，其中第一组由第一受控开关及其电路组成线圈正向充磁电流回路，第二组由第二受控开关、第三受控开关及其电路组成线圈反向消磁电流回路；第一受控开关的一端和第三受控开关的常开触点均接至电源一极，第一受控开关的另一端接至第二受控开关常闭触点，第二受控开关的公共端接至所述线圈的上端，第二受控开关的常开触点和第三受控开关的常闭触点接至电源的另一极，第三受控开关的公共端接至所述线圈的下端。

所述控制盒内的线圈驱动电路中，线圈两端并接一组电容，该组电容由至少两只极性相反的电容串接而成，与线圈电感形成振荡消磁电路。

所述控制盒内的线圈驱动电路中，一只二极管并接在第二受控开关常闭触点与第三受控开关的常闭触点的两端，用于电源供给的线圈充磁电流消失之后，由该二极管续流，削弱所述电容的消磁效果，从而在铁芯和受力板之间产生较大的剩磁。

所述控制盒内的控制线路板，组入了一震动传感电路，包含震动传感器以及用于放大微弱震动信号的运算放大电路。

所述震动传感器，包括一压电陶瓷蜂鸣片、固接在所述压电陶瓷蜂鸣片金属底板外边缘的震动弹簧、固接在所述震动弹簧头部的配重块以及引出线。

所述控制盒外壳上嵌装有碰撞弹簧，用来更好地传递推或拉门时的震动；

本实用新型采用了包含三只受控开关的线圈驱动电路来控制充磁电流的方向与通断，实现正向电流充磁、剩磁闭锁，反向电流消磁开锁。闭锁时，所述门用磁力锁电磁吸盘线圈不耗电，整个控制线路耗电小于8mA，是普通磁力锁的1％--4％。开锁时，只有一瞬间(约0.5秒)，线圈要从电源获取与普通磁力锁等值的消磁电流。而续流二极管的加入，将使受力板与铁芯之间的闭合磁路剩磁增大，提高闭锁时的安全可靠性。在线圈两端并接的一组电容，可以进一步提高消磁效果，使开门更轻松。另外，由于震动传感电路组入控制线路板，使得非法推或拉门时，所述门用磁力锁吸力足以达到国家安全等级标准，因而更安全可靠。同时震动传感电路还使智能上锁提供了便利。而控制盒嵌装的碰撞弹簧使震动传感电路感受门的震动更灵敏、更容易。因此，本实用新型实现了功耗低、安全、可靠，使用方便的期望。

下面结合附图，通过对本实用新型较佳实施例的详细描述，将使本实用新型的上述目的显而易见，其中，

图1是进门侧本实用新型的安装结构示意图；

图2是开锁密码信号发生器正视图；

图3是控制盒正视图；

图4是控制盒侧视图；

图5是震动传感器结构示意图；

图6是电磁吸盘的侧视图；

图7是电磁吸盘的正视图；

图8是本实用新型实施例电路原理图；

图9是本实用新型实施例电路信号时序图。

实施例的门用磁力锁包括开锁密码信号发生器4，本实例为遥控器、安装在门框5正面上的电磁吸盘2、嵌装在门框5上的控制盒1，安装在活动门6上的用软磁材料制作的受力板3。

遥控器内有专用密码集成电路块PT2262，其输出调制高频信号发射出去。

电磁吸盘2包括外壳201、E形铁芯203、绝缘层204、线圈202、引出线205。外壳201由ABS塑料模压而成；E型铁芯203用软磁材料加工，端面磨平作防腐处理；绝缘层204用青壳纸包裹；线圈202(即图8中的L)由耐高温的高强度聚脂漆包线绕制，两端分别与引出线205相连。然后一端(上端)与第二受控开关(继电器J2)的公共端相接，再连到第一受控开关(继电器J1)的常开触点到12V电源的正极，而线圈202的另一端(下端)与第三受控开关(继电器J3)的公共端相连，并通过J3的常闭触点接到12V电源的负极。另外，J2的常开触点连到12V电源负极，J3的常开触点连到12V电源的正极。

控制盒1包括控制盒外壳101、碰撞弹簧102、与线圈202电连接的控制线路板103。控制线路板103上包括开锁密码接收解码电路121、震动传感电路124、线圈驱动电路123、单片机控制电路122和电源电路125。

开锁密码接收解码电路121中心元件为信号接收板ACB(典型线路板)、与PT2262相对应的解码集成电路块P1(PT2272)，其重码率为212分之一。震动传感电路124中心元件为震动传感器11(即图8中的B1，以下简称B1)、运放U3(LM358)。B1包括压电陶瓷蜂鸣片111，其底板116边缘用焊锡115焊接震动弹簧113、并将配重块112(本实例为螺钉)固接在震动弹簧113上；B1的一极金属底板116与线路板上的电源负极焊接，另一极由引出线114连接到U3：A的反相端。线圈驱动电路123中心元件为七路达林顿驱动集成电路块U2(ULN2003A)、继电器J1、J2、J3。控制电路的中心元件为MICROCHIP公司的单片机U1(PIC16C54C)。

当按下遥控器4上按钮401时，在P1的17脚产生高电平(按钮松开，此电平即消失)送至U1的6脚RB0端，由单片机通过程序在U2的1、2、3、4脚分别产生图9的脉冲序列。

首先在U2的2、3脚同时产生持续0.5秒的高电平。使J2、J3吸合，电流由+12、J3的常开触点、线圈202的下端，线圈202的上端、J2的常开触点到12V电源的负极，形成反向消磁电流。0.5秒之后，U2的2脚为低电平，U2的3脚仍维持0.5秒的高电平，使J2断开，J3仍吸合。电源对线圈202的电流为零。由于线圈202电感和并联电容C4、C5的作用，线圈内继续产生衰减震荡电流，进一步加强消磁效果。之后，J3断开，电磁吸盘2的E型铁芯203与受力板3之间磁力完全(近似)消失，因而门可轻松打开。同时，蜂鸣器SP得到连续的脉冲，发出提示声音。

保持消磁状态10秒之后，在U2的1脚产生持续1秒的高电平，J1吸合持续1秒。此时，电流由+12V通过J1的常开触点、J2的常闭触点从线圈202的上端流向线圈202的下端，经J3的常闭触点到电源负极，形成正向充磁电流。1秒之后J1断开，由于V1的加入，削弱了C4、C5的消磁作用。若此时将门关上，在E型铁芯203与受力板3闭合磁路中将产生较大的剩磁，因而实现了门的闭锁。

如果在设定的开锁延时期间(即U2的1脚高电平脉冲到来之后)，未能将门关上，则门是无法重新锁上的，因为此后线圈202处在无功耗的断电状态。这对用户来说不太方便。因此，控制盒1组入了震动传感电路124，一方而解决开锁后关门自动闭锁问题，另一方面解决剩磁闭锁吸力较弱的缺陷。

开锁后关门，自动闭锁功能是这样实现的。

当开锁期间，单片机U1的7脚RB1端输出高电平，使运放U3：B的反相输入端6脚为较高电平，这时，由震动传感器B1产生的微弱信号经U3：A放大后送到U3：B的同相端5脚，此信号因低于6脚电平，U3：B的7脚输出低电平，送到单片机U1的9脚RB3，由程序设定U1不产生闭锁信号。

当开锁结束，U2的1脚出现1秒的闭锁脉冲之后，U1立即在7脚产生低电平(此低电平一直延续至下一次开锁信号到来之前)，因而在U3：B的反相输入端6脚为较低电平。此时，若B1受震产生微弱交变信号，则U3：B的7脚输出高电平脉冲，送至U1的9脚，单片机接收到该脚的高电平信号立即在U1的2脚RA3端输出3秒宽高电平，此信号送至U2的1脚使J1吸合3秒，线圈202得电产生强电磁力。如果之后B1不再感受到震动，J1将自动断开，E型铁芯203和受力板3之间利用闭路剩磁维持吸力，进入低功耗闭锁状态。

当B1再次感受震动时，J1将重新吸合3秒自断。由于控制盒1上设置了碰撞弹簧102，因此任何时候的关门将使碰撞弹簧102传递震动到B1，B1感受到震动即可产生闭锁信号。故即使用户在开锁信号发出之后的有效时间内未能关门也无妨，只要记得以后随手将门关上与门框5相碰即可。这样便实现了开锁后关门自动闭锁功能，实际使用非常方便。

解决剩磁闭锁吸力较弱的缺陷是这样实现的。闭锁期间，如果非法强力推或拉门时，震动传感器B1立即产生信号使U3：B的7脚输出高电平脉冲，重复前述过程，使E型铁芯203与受力板3之间吸力由剩磁力变为强电磁力，保证了门锁的安全。停止非法强力推拉，电磁吸盘2内的线圈202通电3秒后又恢复到原无功耗的断电剩磁闭锁警戒状态。

为了叙述方便，本实例中第一受控开关、第二受控开关、第三受控开关分别用继电器J1、J2、J3来代替。当然，第一受控开关、第二受控开关、第三受控开关也可为同等功能的电子开关。同时，在实例中，权利要求1所指电源一极为12V的正极，电源另一极为12V负极，当然也可为其它规格的电源(如24V，36V等)和相反的极性(如电源的一极为12V的负极，电源另一极为12V的正极)使用，其工作原理完全相同。

还有，本实施例中的开锁密码信号发生器4，不仅可以是无线遥控器方式，也可以是有线接触式，即在控制盒1内增设两只开关，一只碰触开关串接在图8中U1的6脚与+5V电源之间，通过钥匙转动锁头来拨动碰触开关，从而给控制电路122中U1的6脚一个开锁信号；另一只按钮开关并接在碰触开关的两端，专供出门时发出开锁信号。开锁信号发出以后，工作原理与前述完全一样，不再重述。

另外，本实施例中，线圈202两端并接的消磁电容为C4、C5两只，根据耐压及消磁效果的需要可以适当增加，其功能相同。

应当理解的是，本领域内的普通技术人员在不脱离本实用精神实质的前提下，可以做出各种适当的改变或变形，但这些改变或变形都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种门用磁力锁，包括

开锁密码信号发生器(4)，用无线或有线方式给控制线路板(103)产生开锁电信号；

安装在门(6)上的受力板(3)；

安装在门框(5)上与所述受力板(3)相对应位置的电磁吸盘(2)，包含

外壳(201)、外壳内的铁芯(203)、缠绕在铁芯(203)上的线圈(202)、绝缘层(204)和引出线(205)；以及

嵌装在门框(5)内且与线圈(202)电连接的控制盒(1)，包含

控制盒外壳(101)；

一与直流电源相接的控制线路板(103)，包含

开锁密码信号接收解码电路(121)、控制电路(122)、线圈驱动电路(123)、电源电路(125)；控制电路(122)与开锁密码信号接收解码电路(121)、线圈驱动电路(123)、电源电路(125)之间电连接，电源电路(125)与开锁密码信号接收解码电路(121)、控制电路(122)、线圈驱动电路(123)之间电连接，其特征在于：

所述控制盒(1)内的线圈驱动电路(123)包括两组受控开关及其电路，其中第一组由第一受控开关及其电路组成线圈(202)正向充磁电流回路，第二组由第二受控开关、第三受控开关及其电路组成线圈(202)反向消磁电流回路；第一受控开关的一端和第三受控开关的常开触点均接至电源一极，第一受控开关的另一端接至第二受控开关常闭触点，第二受控开关的公共端接至所述线圈(202)的上端，第二受控开关的常开触点和第三受控开关的常闭触点接至电源的另一极，第三受控开关的公共端接至所述线圈(202)的下端。

2.根据权利要求1所述的门用磁力锁，其特征在于：

所述控制盒(1)内的线圈驱动电路(123)中，线圈(202)两端并接一组电容，该组电容由至少两只极性相反的电容串接而成，与线圈(202)电感形成振荡消磁电路。

3.根据权利要求1或2所述的门用磁力锁，其特征在于：

所述控制盒(1)内的线圈驱动电路(123)中，一只二极管并接在第二受控开关常闭触点与第三受控开关的常闭触点的两端，用于电源供给的线圈充磁电流消失之后，由该二极管续流，削弱所述电容的消磁效果，从而在铁芯(203)和受力板(3)之间产生较大的剩磁。

4.根据权利要求1所述的门用磁力锁，其特征在于：

所述控制盒(1)内的线圈驱动电路(123)中，第一受控开关、第二受控开关、第三受控开关为直流继电器。

5.根据权利要求1所述的门用磁力锁，其特征在于：

所述控制盒(1)内的控制线路板(103)，组入了一震动传感电路(124)，包含震动传感器(11)以及用于放大微弱震动信号的运算放大电路。

6.根据权利要求5所述的门用磁力锁，其特征在于：

所述震动传感器(11)，包括一压电陶瓷蜂鸣片(111)、固接在所述压电陶瓷蜂鸣片金属底板(116)外边缘的震动弹簧(113)、固接在所述震动弹簧(113)头部的配重块(112)以及引出线(114)。

7.根据权利要求1所述的门用磁力锁，其特征在于；

所述控制盒1外壳(101)上嵌装有碰撞弹簧(102)，用米更好地传递推或拉门时的震动。

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