專利名稱：電子式定時(shí)供電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子開關(guān)電路，特別是適用于峰谷供電控制的時(shí)序開關(guān)。
對于大負(fù)荷用電設(shè)備或家用電器，如80升以上的電熱水器實(shí)施峰谷供電控制，以緩解高峰用電緊張的問題。通常是用雙向定時(shí)供電控制器對設(shè)備或電器進(jìn)行控制供電。已有的雙向定時(shí)開關(guān)，如中國實(shí)用新型專利公開的一種申請?zhí)枮?3208240.8，名稱為電子式雙向電源定時(shí)器，主要是由二個(gè)時(shí)間顯示器，二組時(shí)間調(diào)校按鈕、定時(shí)開、關(guān)選擇開關(guān)K1、K2、負(fù)載開關(guān)電路，二個(gè)定時(shí)信號發(fā)生器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和功放電路組成。這種定時(shí)器的開、關(guān)時(shí)間可以人為按需進(jìn)行設(shè)定調(diào)整，屬于開放式，因此它不能滿足峰谷供電控制要求，即所設(shè)定的時(shí)間不能再隨意調(diào)整，屬于封密式，否則將失去峰谷供電的意義；控制電路由電池供電，雖然可以應(yīng)付監(jiān)時(shí)停電，但電池更換，也將使雙穩(wěn)態(tài)電路失去記憶功能，亦不能滿足峰谷供電控制要求。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適合峰谷供電控制、電路結(jié)構(gòu)簡單可靠、抗干擾能力強(qiáng)的電子式定時(shí)供電控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是電子式定時(shí)供電控制器包括電源電路、定時(shí)信號發(fā)生器、邏輯控制觸發(fā)電路和開關(guān)電路，其特殊之處在于定時(shí)信號發(fā)生器與邏輯控制觸發(fā)電路信號輸入端相連接，邏輯控制觸發(fā)電路分別與延時(shí)電路的輸入、輸出端和開關(guān)電路相連接、由定時(shí)信號發(fā)生器發(fā)出的開信號經(jīng)邏輯控制觸發(fā)電路分別送入延時(shí)電路和開關(guān)電路，延時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，開關(guān)開啟，接通負(fù)載電源。再由延時(shí)電路輸出關(guān)信號經(jīng)邏輯控制觸發(fā)電路至開關(guān)電路，開關(guān)關(guān)閉，斷開負(fù)載電源，并使延時(shí)電路停止計(jì)時(shí)。
所述的電子式定時(shí)供電控制器還包括一個(gè)掉電保護(hù)電源，它由串接在電源電路輸出端的三個(gè)二極管D1、D2、D3和電阻R1構(gòu)成的一條支路和并接在三個(gè)串接的二極管兩端且由二極管D4與電池串接構(gòu)成的另一條支路所組成。定時(shí)信號發(fā)生器連接在二極管D4與電池串接點(diǎn)上。通常由電源電路經(jīng)二極管D4向定時(shí)信號發(fā)生器及其它電路提供工作電源，同時(shí)也向電池充電。監(jiān)時(shí)停電時(shí)，則由電池向定時(shí)信號發(fā)生器提供工作電源，避免因停電而使其設(shè)定時(shí)間改變。提高其可靠性。峰谷供電時(shí)間通常選擇在2200～500左右。
所述的邏輯控制觸發(fā)電路，其三極管T1的基極與定時(shí)信號發(fā)生器輸出端相連，集電極與二極管D5負(fù)端相連，二極管D5正端分別經(jīng)電阻R4、R9與延時(shí)電路IC1和開關(guān)電路中光電耦合器發(fā)光管的正端或繼電器繞組相連，同時(shí)還與三極管T4基極相連，T4的集電極與三極管T5的基極相連，T5的集電極與光電耦合器發(fā)光管負(fù)端或繼電器繞組相連，T5發(fā)射極接地，延時(shí)電路IC1的輸出端連接在邏輯控制觸發(fā)電路中三極管T3的基極上，T3集電極與三極管T2的基極相連，T2的集電極與二極管D5的正端相連。以此構(gòu)成一種形式的邏輯控制關(guān)系。
所述的邏輯控制觸發(fā)電路，其三極管T1的基極與定時(shí)信號發(fā)生器相連，T1的集電極與三極管T2的基極相連，T2的集電極與觸發(fā)器IC1的J端相連，同時(shí)還與由二極管D5、電阻R8、電容C3串聯(lián)構(gòu)成產(chǎn)生觸發(fā)器CP信號的回路相連，電阻R8與電容C3串接點(diǎn)接在觸發(fā)器CP端上。觸發(fā)器的輸出端Q經(jīng)電阻R11、R10分別接在兩個(gè)射極接地的三極管T4、T3的基極上，三極管T4的集電極與開關(guān)電路中光電耦合器發(fā)光管的負(fù)端或繼電器繞組相連，T3的集電極與延時(shí)電路計(jì)數(shù)器復(fù)位端RST相連，觸發(fā)器K端與延時(shí)電路計(jì)數(shù)器的輸出Q端相連。由此構(gòu)成另一形式的邏輯控制關(guān)系。
所述的延時(shí)電路是由帶有振蕩電路的多級計(jì)數(shù)器構(gòu)成。
所述的開關(guān)電路是由雙向可控硅和光電耦合器或繼電器組成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、體積小、操作方便、造價(jià)低、耗電量少、抗干攏能力強(qiáng)，具有掉電保護(hù)電源，不會因供電中斷而影響定時(shí)信號發(fā)生器的正常工作狀態(tài)，循環(huán)雙向定時(shí)功能特別適合峰谷供電控制。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施方案的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述如圖1所示，本實(shí)用新型主要是由電源電路(1)、掉電保護(hù)電源(2)、定時(shí)信號發(fā)生器(3)、邏輯控制觸發(fā)電路(4)、延時(shí)電路(5)和開關(guān)電路(6)組成。電源電路由變壓器T、橋式整流電路B、濾波電容C1組成。掉電保護(hù)電源是由二極管D1～D4和電阻R1以及充電電池BAT構(gòu)成。定時(shí)信號發(fā)生器為具有鬧功能的電子表芯或其它鐘控IC1芯片、延時(shí)電路是由帶有多諧振蕩的多級計(jì)數(shù)器CD4060及電容C4、電阻R7、R8組成。開關(guān)電路是由光電耦合器和串接在電源與負(fù)載之間的雙向可控硅SW組成。在邏輯控制觸發(fā)電路中，三極管T1基極經(jīng)電容2與電子表芯輸出端相連，發(fā)射極接電源正端，集電極經(jīng)電阻R3接地，同時(shí)與二極管D5負(fù)端相連，二極管正端分別經(jīng)電阻R9、R4與光電耦合器發(fā)光管正端和計(jì)數(shù)器的R端相連，同時(shí)它還與三極管T4的基電極相連，三極管T4的發(fā)射極、集電極經(jīng)電阻R10、R11接在電源上。T4集電極還與T5基極相連，T5的集電極和發(fā)射極分別接在光電耦合器發(fā)光管負(fù)端和電源地之間，計(jì)數(shù)器的輸出端Q端經(jīng)電阻R6與邏輯控制觸發(fā)電路中的三極管T3基極相連，三極管T3的集電極與三極管T2基極相連，T2的集電極則與二極管D5的負(fù)端相連。
該電路的邏輯控制關(guān)系是三極管T1在R2偏置下始終導(dǎo)通，A點(diǎn)為高電平，此時(shí)因二極管D5的隔直作用，A點(diǎn)不會影響B(tài)點(diǎn)的電位。在整個(gè)電路上電時(shí)，T5并不導(dǎo)通，C點(diǎn)為高電平，延時(shí)定時(shí)器輸出端Q為低電平，T2、T3截止，R12、R9、R4、R5形成一個(gè)分壓電路，因R12、R9和R4阻值較小，則B點(diǎn)和D點(diǎn)電位也是高電平，從而T4截止，IC1延時(shí)電路處于復(fù)位狀態(tài)，整個(gè)電路也構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，可控硅SW關(guān)閉。當(dāng)電子表W發(fā)出鬧脈沖時(shí)，T1瞬間截止，A點(diǎn)電位降低，B點(diǎn)電位通過D5也被拉低從而T4和T5導(dǎo)通，光電耦合器將觸發(fā)SW開通，C點(diǎn)電位拉低，并且D點(diǎn)電位亦被拉低，從而IC1復(fù)位信號R解除，并開始延時(shí)計(jì)數(shù)，電子表發(fā)完鬧信號后，A點(diǎn)恢復(fù)到高電平，此時(shí)整個(gè)電路又處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，可控硅開通。當(dāng)IC計(jì)數(shù)溢出Q發(fā)出正脈沖，T3和T2均導(dǎo)通，B點(diǎn)強(qiáng)行拉高，T4和T5截止，C點(diǎn)變?yōu)楦唠娖剑瑥亩娐酚痔幱陂_始上電時(shí)的狀態(tài)，可控硅被關(guān)斷。然后等待電子表再發(fā)鬧脈沖，重復(fù)上述工作過程。形成循環(huán)雙向定時(shí)。
如圖2所示，本實(shí)施例也是由電源電路(1)、掉電保護(hù)電源(2)、定時(shí)信號發(fā)生器(3)、邏輯控制觸發(fā)電路(4)、延時(shí)電路(5)和開關(guān)電路(6)組成。電源電路采用由電容C1、電阻R1、R2、R3構(gòu)成的降壓電路和由二極管D8、電容C2、穩(wěn)壓二極管W構(gòu)成的整流、濾波、穩(wěn)壓電路。延時(shí)電路是由計(jì)數(shù)器4020和由4069構(gòu)成的振蕩器組成。邏輯控制觸發(fā)電路主要是以觸發(fā)器4027為核心，其J端與三極管T2的集電極相連，T2的基極與三極管T1的集電極相連，T1的基極經(jīng)電阻R5與電子表芯片輸出相連，觸發(fā)器K端與計(jì)數(shù)器相連，觸發(fā)器Q端分別經(jīng)電阻R11、R10與發(fā)射極接地的三極管T4、T3的基極相連，T4的集電極接在光電耦合器發(fā)光管的負(fù)端，T3的集電極接在計(jì)數(shù)器RST端。二極管D5、電阻R8、電容C3串接在T2集電極與電源地端、電阻R8與電容C3的串接點(diǎn)與觸發(fā)器CP端相連。其它電路與前述實(shí)施例相同。
該電路的邏輯控制關(guān)系是當(dāng)電子表W發(fā)鬧脈時(shí)，T1被觸發(fā)導(dǎo)通，從而T2也導(dǎo)通，J端置位，在J端電位較穩(wěn)定后，通過D5、R8、C3延遲使CP端產(chǎn)生正跳變，而計(jì)數(shù)器Q端即觸發(fā)器K端為O狀態(tài)，從而觸發(fā)器Q置位并保持，從而T3導(dǎo)通，計(jì)數(shù)器復(fù)位端RST被解除，開始計(jì)數(shù)延時(shí)，同時(shí)可腔硅被導(dǎo)通。電子表鬧脈沖停止后，J端電位為低。當(dāng)計(jì)數(shù)器多諧振蕩器脈沖溢出后，Q端為高電位，并且在K端電平穩(wěn)定后通過D6、R8、C3使CP延時(shí)發(fā)生改變，使觸發(fā)器Q端清零，T3截止，RST變?yōu)楦唠娖?，從而使?jì)數(shù)器復(fù)位，并且T4截止，可控硅被關(guān)斷，電路又處于上電時(shí)的狀態(tài)。直到電子表再發(fā)鬧脈沖，電路再循環(huán)上述工作過程。
權(quán)利要求1.一種電子式定時(shí)供電控制器，它包括電源電路、定時(shí)信號發(fā)生器、邏輯控制觸發(fā)電路和開關(guān)電路，其特征在于定時(shí)信號發(fā)生器與邏輯控制觸發(fā)電路信號輸入端相連接，邏輯控制觸發(fā)電路分別與延時(shí)電路輸入、輸出端和開關(guān)電路相連接；由定時(shí)信號發(fā)生器發(fā)出的開信號經(jīng)邏輯控制觸發(fā)電路分別送入延時(shí)電路和開關(guān)電路，延時(shí)電路工作，開關(guān)開啟接通負(fù)載電源，再由延時(shí)電路輸出關(guān)信號經(jīng)邏輯控制觸發(fā)電路至開關(guān)電路，開關(guān)關(guān)閉，斷開負(fù)載電源，同時(shí)邏輯控制觸發(fā)電路將此關(guān)信號送入延時(shí)電路，使之停止工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式定時(shí)供電控制器，其特征在于所述的電子式定時(shí)供電控制器還包括一個(gè)掉電保護(hù)電源，它由串接在電源電路輸出端的三個(gè)二極管D1、D2、D3和電阻R1構(gòu)成的一條支路和并接在三個(gè)串接的二極管兩端且由二極管D4與電池串接構(gòu)成的另一條支路所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式定時(shí)供電控制器，其特征在于所述的邏輯控制觸發(fā)電路，其三極管T1的基極與定時(shí)信號發(fā)生器輸出端相連，集電極與二極管D5負(fù)端相連，二極管D5正端分別經(jīng)電阻R4、R9與延時(shí)電路IC1和開關(guān)電路中光電耦合器發(fā)光管的正端或繼電器繞組相連，同時(shí)還與三極管T4基極相連，T4的集電極與三極管T5的基極相連，T5集電極接在光電耦合器發(fā)光管負(fù)端或繼電器繞組上，T5發(fā)射極接地，延時(shí)電路IC1的輸出端連接在邏輯控制觸發(fā)電路中三極管T3的基極上，T3集電極與三極管T2的基極相連，T2的集電極與二極管D5的正端相連，形成邏輯控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式定時(shí)供電控制器，其特征在于所述的邏輯控制觸發(fā)電路，其三極管T1的基極與定時(shí)信號發(fā)生器相連，T1的集電極與三極管T2的基極相連，T2的集電極與觸發(fā)器IC1的J端相連，同時(shí)還與由二極管D5、電阻R8、電容C3串聯(lián)構(gòu)成產(chǎn)生觸發(fā)器CP信號的回路相連，電阻R8與電容C3的串接點(diǎn)接在觸發(fā)器CP端上，觸發(fā)器的輸出端Q端經(jīng)電阻R11、R10分別接在兩個(gè)射極接地的三極管T4、T3的基極上，T4的集電極與開關(guān)電路中光電耦合器發(fā)光管的負(fù)端或繼電器繞組相連，T3的集電極與延時(shí)電路計(jì)數(shù)器復(fù)位端RST相連，觸發(fā)器K端與延時(shí)電路計(jì)數(shù)器的輸出Q端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式定時(shí)供電控制器，其特征在于所述的延時(shí)電路是由帶有振蕩電路的多級計(jì)數(shù)器構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子開關(guān)，特別是適用于峰谷供電控制的電子式定時(shí)供電控制器，它主要是由電源電路、掉電保護(hù)電源、定時(shí)信號發(fā)生器、邏輯控制觸發(fā)電路、延時(shí)電路和開關(guān)電路組成。由定時(shí)信號發(fā)生器發(fā)出開信號，由延時(shí)電路發(fā)出關(guān)信號，兩信號分別經(jīng)邏輯控制觸發(fā)電路控制開關(guān)電路開啟，接通負(fù)載電源或關(guān)閉，斷開負(fù)載電源。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號G04G15/00GK2236142SQ95228820
公開日1996年9月25日 申請日期1995年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月29日
發(fā)明者林黎明 申請人:林黎明