專利名稱：旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號的隔離變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于家用電器等使用的旋轉(zhuǎn)開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位 信號的隔離變換裝置，其采用變壓器隔離方式，特別適用于家用電器操作鍵與主板電路的 安全隔離。
背景技術(shù)：
電磁爐等家用電器通常需要安裝旋轉(zhuǎn)開關(guān)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位的切換來實現(xiàn)電器 的功率、運行時間等參數(shù)的設(shè)定、選擇。為了家用電器的防水和安全使用，要求處于人機(jī)操 作部分的旋轉(zhuǎn)開關(guān)等要與控制電路部分絕緣隔離，尤其是在電磁爐等采用熱地的家用電器 電路上，主板往往帶有高壓電，如果不隔離很容易因為泄漏而傷及操作人員。目前家用電器上使用的旋轉(zhuǎn)開關(guān)與電路部分隔離問題仍未能得到理想解決，有的 試圖采用光電隔離方式將旋轉(zhuǎn)開關(guān)等部分與控制電路部分隔離，但其兩端都要配置電源， 電路復(fù)雜，成本增加很多。
發(fā)明內(nèi)容為避免家用電器用旋轉(zhuǎn)開關(guān)存在的上述不足，滿足家用電器的安全和防水要求， 本實用新型提供一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號的隔離變換裝置，將人機(jī)操作部分的旋轉(zhuǎn)開關(guān)等與 控制電路部分通過電磁隔離，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)的檔位信號轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的頻率信號輸出，以滿足 電器的控制要求。本實用新型旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號的隔離變換裝置，包括一旋轉(zhuǎn)開關(guān)，具有一個動觸片和若干定觸片；—串聯(lián)電阻支路，該串聯(lián)電阻支路的尾端連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的末尾一個定觸片， 相鄰兩個電阻的公共端依次連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的一個定觸片；及，一變壓器反饋振蕩電路，其中變壓器具有初級線圈、反饋線圈和次級線圈，該次級 線圈的一端連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的動觸片，另一端連接所述串聯(lián)電阻支路的首端，所述旋轉(zhuǎn) 開關(guān)處于不同檔位，并聯(lián)于所述次級線圈的負(fù)載電阻的阻值改變，變壓器次級電流變化導(dǎo) 致該振蕩電路以與所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)相應(yīng)檔位對應(yīng)的頻率振蕩。其中，所述變壓器反饋振蕩電路包括三極管和變壓器，變壓器的初級線圈的始端、 末端分別連接正電源和三極管的集電極，反饋線圈的始端通過一電容接三極管的基極，反 饋線圈的末端接地，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接地，三極管的基極通過下偏電阻接地， 三極管的基極通過上偏電阻接正電源，三極管的基極作為該振蕩電路的控制和頻率信號取 樣端子。該控制和頻率信號取樣端子被置于高電平狀態(tài)，該振蕩電路起振；且該振蕩電路的 與所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位對應(yīng)的頻率信號從該控制和頻率信號取樣端子輸出。所述變壓器反饋振蕩電路電路的振蕩頻率范圍為300-6001ΛΖ。所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)相鄰檔位對應(yīng)的變壓器反饋振蕩電路振蕩頻率的變化量為20-50 kHz。CN 201887667 U
說明書
2/3頁本實用新型旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號隔離變換裝置構(gòu)思新穎，其串聯(lián)電阻支路、旋轉(zhuǎn)開 關(guān)與變壓器的次級線圈連接，旋轉(zhuǎn)開關(guān)、串聯(lián)電阻支路與振蕩電路部分由變壓器隔離，使處 于人機(jī)操作部分的旋轉(zhuǎn)開關(guān)和串聯(lián)電阻支路不帶電源，可以滿足電器的安全和防水設(shè)計要 求。其振蕩電路利用三極管的集電極、發(fā)射極極間電容和變壓器的初級線圈并聯(lián)形成 LC并聯(lián)諧振回路，振蕩電路的振蕩頻率受變壓器的初級線圈電感參數(shù)的影響，而初級線圈 電感又受磁通量的影響，切換旋轉(zhuǎn)開關(guān)能改變變壓器次級線圈并聯(lián)的電阻，使變壓器次級 的負(fù)載電流變化，從而影響到磁通量，導(dǎo)致振蕩電路的工作頻率變化，這樣實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)開關(guān) 檔位信號和振蕩電路的工作頻率一一對應(yīng)。當(dāng)檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的狀態(tài)時，使振蕩電路起振，其 與旋轉(zhuǎn)開關(guān)的檔位對應(yīng)的頻率信號可由MCU讀取、處理，從而獲得旋轉(zhuǎn)開關(guān)當(dāng)前檔位信號 及旋轉(zhuǎn)方向信號，再通過通訊接口傳輸?shù)街骺刂破魇褂?，由主控制器完成設(shè)定的功能。

圖1為本旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號隔離變換裝置一實施例電路圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。參照圖1，該實施例旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號隔離變換裝置主要包括一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)Si， 由若干電阻串聯(lián)構(gòu)成的一個串聯(lián)電阻支路和一個變壓器反饋振蕩電路等。其中，旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl具有一個動觸片和若干定觸片，可采用市售的多種旋轉(zhuǎn)開關(guān)， 圖1采用12段撥動開關(guān)。串聯(lián)電阻支路由電阻1 2、1 5、1 4、1 6、1 8、1 7、1 13、1 16、1 14、1 17、1 3 以及 R15 串聯(lián)
構(gòu)成。該串聯(lián)電阻支路的尾端(即電阻R15的自由端)連接旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl的末尾一個定觸片， 相鄰兩個電阻的公共端依次連接旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl的一個定觸片，如圖1中電阻R2、R5的公共端 連接該旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl左邊的第一個定觸片，電阻R5、R4的公共端連接該旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl左邊的 第二個定觸片，其余如此類推與相應(yīng)的定觸片連接。變壓器反饋振蕩電路包括三極管Ql和變壓器Tl，變壓器Tl具有初級線圈Ni、反 饋線圈N3和次級線圈N2。變壓器Tl的初級線圈附的始端1、末端2分別連接正電源和三 極管Ql的集電極，反饋線圈N3的始端4通過電阻RlO和反饋電容C3接三極管Ql的基極， 反饋線圈N3的末端3接地，三極管Ql的發(fā)射極通過射極電阻R12接地，三極管Ql的基極 通過下偏電阻Rll接地，三極管的基極通過上偏電阻R9接正電源，該三極管Ql的基極作為 該振蕩電路的控制端子和頻率信號取樣端子。變壓器Tl的次級線圈N2的端子5連接所述 旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl的動觸片，次級線圈N2的端子6連接所述串聯(lián)電阻支路的首端(即電阻R2的 自由端)。圖1實施例工作原理如下 上述變壓器Tl的初級線圈m、反饋線圈N3與三極管Ql等器件構(gòu)成電感三點式震 蕩電路。該震蕩電路利用三極管Qi的集電極、發(fā)射極極間電容和變壓器τι的初級線圈m 并聯(lián)形成LC并聯(lián)諧振回路，震蕩電路的震蕩頻率受變壓器的初級線圈電感參數(shù)的影響，而 變壓器初級線圈電感又受磁通量的影響。串聯(lián)電阻支路通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)Si與變壓器Tl的次級線圈N2連接，旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl切換中改變變壓器次級線圈N2并聯(lián)的負(fù)載電阻，使變壓器次 級的負(fù)載電流變化，從而影響到磁通量，進(jìn)而導(dǎo)致該振蕩電路的工作頻率變化。這樣實現(xiàn)了 旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號和振蕩電路的工作頻率一一對應(yīng)。當(dāng)需要提取旋轉(zhuǎn)開關(guān)Sl當(dāng)前的檔位信號時，使該振蕩電路的控制和頻率信號取 樣端子(即三極管Ql的基極)置于高電平，使變壓器反饋振蕩電路起振，并讀取該振蕩電路 的頻率信號。當(dāng)控制和頻率信號取樣端子(即三極管Ql的基極)變?yōu)榈碗娖綍r，該振蕩電路
停止工作。為控制該振蕩電路的起振或停止并讀取該振蕩電路的頻率信號，圖1中采用MCU， MCU的I/O端口 6腳接所述振蕩電路的控制和頻率信號取樣端子(即三極管Ql的基極)，MCU 通過置I/O端口 6 (連接三極管Ql基極)高或低電平控制振蕩電路的起振或停止。當(dāng)檢測 旋轉(zhuǎn)開關(guān)的變檔后狀態(tài)時，置I/O端口 6為高電平，振蕩電路起振，MCU讀取該振蕩電路的 頻率信號，分析處理獲得所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)變檔后檔位信號和旋轉(zhuǎn)方向信號，通過通訊接口 Jl 向主控制器傳輸。圖1中通訊接口 Jl的1腳接地，4腳接電源，2腳、3腳連接MCU的2腳、 1腳。電容Cl、C2為濾波電容。三極管Ql基極的二極管Dl起保護(hù)作用。具體實驗中，上述變壓器反饋振蕩電路的變壓器Tl的初級線圈m和次級線圈N2 的匝比為1-1. 5，反饋線圈N3匝數(shù)根據(jù)需要選擇，可以等于初級線圈m匝數(shù)；三極管Ql最 好選用開關(guān)管，相應(yīng)的振蕩頻率范圍為300-600kHz。上述串聯(lián)電阻支路中的電阻數(shù)量、電阻值大小根據(jù)旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位數(shù)等設(shè)計需要選 擇。如要求變壓器反饋振蕩電路的工作頻率為300-600kHz，則旋轉(zhuǎn)開關(guān)相鄰檔位對應(yīng)的變 壓器反饋振蕩電路振蕩頻率的變化量應(yīng)為20-50 kHz。圖1中，在變壓器反饋振蕩電路的變壓器Tl副邊可增加另一個次級線圈(圖中未 示出)，該次級線圈用于向外部電路提供頻率信號，該次級線圈一端接地，另一端作為頻率 信號取樣端子，該三極管Ql的基極仍作為控制端子。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號的隔離變換裝置，其特征在于包括一旋轉(zhuǎn)開關(guān)，具有一個動觸片和若干定觸片；一串聯(lián)電阻支路，該串聯(lián)電阻支路的尾端連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的末尾一個定觸片，相鄰 兩個電阻的公共端依次連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的一個定觸片；及，一變壓器反饋振蕩電路，其中變壓器具有初級線圈、反饋線圈和次級線圈，該次級線圈 的一端連接所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的動觸片，另一端連接所述串聯(lián)電阻支路的首端，所述旋轉(zhuǎn)開關(guān) 處于不同檔位，并聯(lián)于所述次級線圈的負(fù)載電阻的阻值改變，變壓器次級電流變化導(dǎo)致該 振蕩電路以與所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)相應(yīng)檔位對應(yīng)的頻率振蕩。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述變壓器反饋振蕩電路包括三極管和變 壓器，變壓器的初級線圈的始端、末端分別連接正電源和三極管的集電極，反饋線圈的始端 通過一電容接三極管的基極，反饋線圈的末端接地，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接地，三 極管的基極通過下偏電阻接地，三極管的基極通過上偏電阻接正電源，三極管的基極作為 該振蕩電路的控制端子和頻率信號取樣端子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述變壓器反饋振蕩電路的振蕩頻率 范圍為 300-600kHz。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)相鄰檔位對應(yīng)的變壓器反饋 振蕩電路振蕩頻率的變化量為20-50 kHz。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述反饋線圈的始端和電容之間串聯(lián)一電阻。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述變壓器反饋振蕩電路中，變壓器初級線 圈和次級線圈贊匝比為1-1.5。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述變壓器反饋振蕩電路中的變壓器具有 另一個次級線圈，該次級線圈一端接地，另一端作為一頻率信號取樣端子。
專利摘要一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位信號的隔離變換裝置，包括旋轉(zhuǎn)開關(guān)和串聯(lián)電阻支路，該串聯(lián)電阻支路的尾端接旋轉(zhuǎn)開關(guān)的末尾一個定觸片，相鄰兩個電阻的公共端依次連接旋轉(zhuǎn)開關(guān)的一個定觸片；及，一變壓器反饋振蕩電路，其中變壓器具有初級線圈、反饋線圈和次級線圈，該次級線圈的一端連接旋轉(zhuǎn)開關(guān)的動觸片，另一端連接串聯(lián)電阻支路的首端，旋轉(zhuǎn)開關(guān)處于不同檔位，并聯(lián)于所述次級線圈的負(fù)載電阻的阻值改變，變壓器次級電流變化導(dǎo)致該振蕩電路以與所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)相應(yīng)檔位對應(yīng)的頻率振蕩。其旋轉(zhuǎn)開關(guān)、串聯(lián)電阻支路與振蕩電路部分由變壓器隔離，使處于人機(jī)操作部分的旋轉(zhuǎn)開關(guān)和串聯(lián)電阻支路不帶電源，能夠理想滿足家用電器安全和防水設(shè)計要求。
文檔編號H02M5/10GK201887667SQ20102066368
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者戚龍, 李鵬, 程高明, 許申生, 謝榮華, 邱守慶 申請人:深圳市鑫匯科電子有限公司