專利名稱：延時開關的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子電路技術領域，具體是一中能以節(jié)能燈等作負載的單線制延
時開關。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，單線制延時開關采取的供電方式是多是電阻分壓(如圖l)，分壓電阻與控制電路并聯(lián)接在主電路中，但是當可控硅關斷時，分壓電阻上仍有電流流過，節(jié)能燈接上后會出現(xiàn)閃爍，白熾燈接上會一直耗電。現(xiàn)有技術中也有專用于節(jié)能燈的延時開關(如圖2)，由于該種開關是三線制的，由延時控制電路給電子開關控制信號，在接線時需要單獨為延時開關引出一根零線。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術所存在的上述缺陷，提出一種能更節(jié)能、并適用于節(jié)能燈以及其他類似負載的一線制延時開關，具體技術方案如下 —種延時開關，其特征是所述延時開關包括整流電路、取電電路、控制電路、開關電路和觸發(fā)器件；整流電路、取電電路和開關電路依次串聯(lián)構成回路；控制電路電源端a接取電電路的輸出電壓端Vout，控制電路接地端b接取電電路的接地端GND;控制電路的輸出端c連接開關電路的控制端；觸發(fā)器件連在所述延時開關電路中；所述整流電路的交流輸入端連接延時開關的接線端子，用于把本延時開關串聯(lián)接到負載電路中。[0005] 對于取電電路 作為改進1 :所述取電電路包括穩(wěn)壓管；穩(wěn)壓管的陰極即為取電電路的輸入電壓
端Vin，連接在整流電路的"+ "極；穩(wěn)壓管的陽極即為取電電路的接地端GND。 作為改進2:所述取電電路包括電阻；電阻的一端即為取電電路的輸入電壓端
Vin，連接在整流電路的"+ "極；電阻的另一端即為取電電路的接地端GND。 所述取電電路還包括電容和二極管；二極管的陽極連接在取電電路的輸入電壓端
Vin ;電容"+ "極連接二極管的陰極，即取電電路的輸出電壓端V0Ut ;電容的"_"極連接在
取電電路的接地端GND。起到儲能濾波作用。[0009] 對于開關電路 所述開關電路包括開關管；開關管的控制端連接控制電路的輸出端C ;開關管的電流輸入端即為開關電路的電流輸入端，連接所述取電電路的接地端GND;開關管的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路的"-"極；開關管的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。 所述開關管包括三極管、MOSFET管、可控硅以及具有可控開關功能的其它電路。[0012] 作為改進2 :開關電路包括高壓光偶；高壓光偶的控制端連接在控制電路的輸出端c與接地端GND之間；高壓光偶的電流輸入端即為開關電路的輸入端，連接所述取電電路的輸出端；高壓光偶的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路的"-"極；高壓光偶的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。
作為改進3 :所述開關電路包括繼電器；繼電器的控制端連接控制電路的輸出端C與接地端GND之間；繼電器的電流輸入端即為開關電路的輸入端，連接所述取電電路的輸出端；繼電器的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路"-"極；繼電器的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。[0014] 對于控制電路 所述控制電路的輸出端通過驅(qū)動電路連接控制開關電路的控制端；所述控制延時電路的輸出端還連接有金屬觸摸片作為觸發(fā)器件?？刂齐娐钒?55延時電路、CD4011延時電路或其它具有相同或類似功能的延時電路。[0016] 本延時開關的工作原理如下 1、對于輕觸開關，輕觸開關閉合后，整流電路把市電交流回路中的交流電轉(zhuǎn)換成直流電；取電電路上產(chǎn)生壓降，整流電路、取電電路和閉合狀態(tài)觸發(fā)器件的構成主回路，本延時開關處于導通狀態(tài)。 輕觸開關斷開后，由于延時電路的延時作用，延時電路的輸出使開關電路處于導通狀態(tài)，此時整流電路、取電電路和導通狀態(tài)的開關電路構成主回路。延時電路延時結(jié)束后，使開關電路處于斷開狀態(tài)，本延時開關處于斷開狀態(tài)。 2、對于金屬觸摸片，觸摸動作時，人體雜散電荷通過金屬觸摸片使開關電路的控制端產(chǎn)生電壓抖動，開關電路處于導通狀態(tài)，此時整流電路、取電電路和導通狀態(tài)的開關電路構成主回路。觸摸動作結(jié)束后，由于延時電路的延時作用，延時電路的輸出使開關電路處于導通狀態(tài)。延時電路延時結(jié)束后，使開關電路處于斷開狀態(tài)，本延時開關處于斷開狀態(tài)。[0020] 上述兩種觸發(fā)器件也可以共同應用于同一延時開關中。 本實用新型結(jié)構簡單，用途廣泛，負載可以是白熾燈、節(jié)能燈等，可以直接替換現(xiàn)有的普通單線制開關，擺脫對白熾燈的依賴。

圖1為現(xiàn)有技術中單線制延時開關的原理框圖； 圖2為現(xiàn)有技術中三線制延時開關的原理框圖，圖中A、 C為零線，B為火線； 圖3為本延時開關的原理框圖； 圖4為實施例1的延時開關的電路簡圖； 圖5為實施例2的延時開關的電路簡圖； 圖6為取電電路為電阻，開關電路為可控硅的延時開關的電路簡圖； 圖7為取電電路為電阻，開關電路為MOSFET管的延時開關的電路簡圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 —種延時開關，所述延時開關包括整流電路、取電電路、控制電路、開關電路和觸發(fā)器件；整流電路、取電電路和開關電路依次串聯(lián)構成回路；控制電路電源端a接取電電路的輸出電壓端Vout，控制電路接地端b接取電電路的接地端GND ;控制電路的輸出端c連接開關電路的控制端，給其控制信號；觸發(fā)器件連在所述延時開關電路中；所述整流電路的
4端連接延時開關的接線端子，用于把本延時開關串聯(lián)接到負載電路中。 例1、2中，取電電路包括穩(wěn)壓管D6、電容C4和二極管D1。所述電容C4的"+ "極
通過二極管Dl連接所述整流電路的直流輸出"+ "極；所述二極管Dl的陽極連接直流輸出
"+ "極，二極管Dl的陰極連接電容的"+ "極。取電電路還包括穩(wěn)壓管D6，穩(wěn)壓管D6的陰極
連接所述二極管D1的陽極，穩(wěn)壓管D6的陽極連接所述電容C4的"-"極。 所述控制電路的輸出端還連接三極管Q2作驅(qū)動電路；延時電路連接所述電容C4
的"+ "、"_"極；開關管的控制端連接延時電路的輸出端；開關管的電流輸出端即為控制電
路的輸出端，連接所述開關電路控制端。 觸發(fā)器件選用輕觸開關Sl和以金屬觸摸片El為主體的電路。金屬觸摸片El通 過電阻R3連接所述開關管Q2的控制端(基極)。 所述控制電路是555延時電路，555延時電路的電源端連接所述取電電路的電容 C4 " + "極，555延時電路的接地端連接所述電容C4 "-"極；開關管Q2的控制端連接555延
時電路的輸出端。 實施例1 例1，參考附圖4: 所述開關電路是以M0SFET為核心的電路；所述驅(qū)動電路Ql的輸出端連接M0SFET 的柵極，M0SFET的源極連接整流電路的直流"-"極，M0SFET的漏極連接穩(wěn)壓管D6的陽極； 所述輕觸開關S1并聯(lián)連接MOSFET的漏極和源極；所述M0SFET的柵極和源極還并聯(lián)連接瞬 態(tài)抑制二極管TR1作保護。 取電電路中，D6產(chǎn)生壓降，通過二極管D1為后面的控制電路供電，電容C4的作用 是儲能濾波。本例中Q2是PNP型三極管Q2，能實現(xiàn)在開關電路斷開時，Q2截止，使整流電 路的輸出回路完全截止。 本例中，整流電路的交流輸入端J1、J2分別與火線和負載相連。 整流電路是二極管D2、D3、D4和D5組成的橋式整流電路，輸出正極接取電電路，負
極接開關電路，另外兩端與接線端子相連。取電電路用來給控制電路提供電源。 控制電路用來控制開關電路的通斷，由延時電路和開關管以及觸摸信號單元構
成芯片Ul，即NE555、電阻R1、R4、電容C1、C2、C3組成的延時單元；電阻R6、 R7、 R2、 R5、三
極管Ql、 Q2組成驅(qū)動單元；電阻R3、金屬觸摸片El組成觸摸信號單元，是觸摸模式下使用的。 開關電路由電阻R8、 R9、瞬態(tài)抑制二極管TR1、 N溝道增強型場管Q3、機械開關Sl 組成，Sl是在機械觸發(fā)模式下使用的。 工作原理當Q3為截止狀態(tài)時，D6不能兩端的電勢為0， Q2的基極電平與發(fā)射極 相同，Q2截止，所以，全部電流回路都處于截止狀態(tài)。 本例中，延時開關的過程如下 當按下機械開關S1時，S1 、D6串聯(lián)在整流電路中構成了回路一D6產(chǎn)生壓降一控制 電路得電一延時計時開始并Q2導通一Q3導通，于是開關電路、取電電路、控制電路互鎖，回 路保持導通狀態(tài)；延時時間到，NE555輸出低電平一Ql截止一Q2截止一Q3柵極電勢通過 R9迅速變低一Q3截止一回路被完全截止一D6上無壓降，C4的電勢逐漸降低，由于NE555 在電源電壓低于額定電壓時輸出為低電平的特性，所以，直到下次觸發(fā)之前，Q2都保持截止狀態(tài)。 或，當手接觸金屬片El，人體雜散電荷通過R3使Q2的基極電壓抖動一Q2導通一 整流電路的輸出高壓經(jīng)過Q2、 R8、 R9分壓，并由瞬態(tài)抑制二極管TR1限壓，加到Q3的柵極 上，使Q3導通，Q3、 D6串聯(lián)在整流電路中構成了回路一D6產(chǎn)生壓降，后面原理同上。 例2，如圖5: 所述開關電路還可以是以可控硅Q0為核心的電路，對照附圖5，其結(jié)構是整流橋 的正極與穩(wěn)壓管D6的陰極相連，穩(wěn)壓管D6的陽極接可控硅QO的陽極，可控硅QO的陰極接 整流橋的負極；二極管Dl的陽極接穩(wěn)壓管D6的陰極，陰極接電容C4的正極，電容C4的負 極接穩(wěn)壓管D6的陽極；晶體三極管Q2的發(fā)射極接電容C4的正極，晶體三極管QO的基極接 控制電路的輸出端OUT， C4的正極和負極分別為控制電路提供電源回路。電阻R連接晶體 三極管Q2的集電極和可控硅QO的門極；觸摸方式觸發(fā)電阻R3的一端接晶體三極管Q2的 基極，另一端接觸摸片El ;機械方式觸發(fā)在可控硅QO的陽極和陰極之間并聯(lián)一個觸發(fā)開 關S1。 當選用觸摸方式觸發(fā)時，人體通過電阻R3將PNP晶體三極管Q2的基極電平拉低 (相對發(fā)射極)，PNP晶體三極管Q2導通，使得可控硅QO導通，于是穩(wěn)壓管D6上形成壓降 給控制電路供電，控制電路上電則立即將輸出端OUT置低(相對發(fā)射極)，保持晶體三極管 Q0導通，延時時間T后，延時電路將輸出端OUT置高(相對發(fā)射極)，晶體三極管Q2關斷， 可控硅Q0關斷，穩(wěn)壓管上壓降為0，開關完全斷開。 當選用機械觸發(fā)方式時，按下觸發(fā)開關Sl，使可控硅Q0的陽極、陰極短路，于是穩(wěn) 壓管D6上形成壓降給控制電路供電，控制電路上電則立即將輸出端OUT置低(相對發(fā)射 極)，保持晶體三極管Q0導通，進入計時，延時時間到，延時電路將輸出端OUT置高(相對發(fā) 射極)，晶體三極管關斷，可控硅Q0關斷，穩(wěn)壓管上壓降為0，開關完全斷開。 本例中，控制電路可以選用例1中相同的555延時電路。 如圖6、7所示，取電電路還可以選用電阻R1 ;對于圖6所示電路，和例2電路相比， 其它電路相同分別和例2的電路相同；對于圖7所示電路，和圖6電路路相比，區(qū)別是開關 電路的可控硅Q0換成M0SFET管Q3。和例1和例2的電路相同，取電電路用電阻Rl ，但整 體電路原理相同，所以就不進一步說明了。此處，電阻R1的選擇受負載影響較大。 開關電路可以選用具有可控開關功能的其它電路，例如選用高壓光偶、繼電器。在 選用高壓光偶或繼電器時，要采用驅(qū)動能力更強的驅(qū)動電路，并且金屬觸摸片須接在驅(qū)動 電路的控制端。例1、2中，由于選用M0SFET管和可控硅Q0，所以驅(qū)動電路選用三極管Q2。 控制電路可以選用555延時電路、CD4011延時電路或其它具有相同或類似功能的 延時電路?？紤]到555延時電路簡單、成熟，價格較低，例1、2中以555延時電路為例。
權利要求一種延時開關，其特征是所述延時開關包括整流電路、取電電路、控制電路、開關電路和觸發(fā)器件；整流電路、取電電路和開關電路依次串聯(lián)構成回路；控制電路電源端(a)接取電電路的輸出電壓端(Vout)，控制電路接地端(b)接取電電路的接地端(GND)；控制電路的輸出端(c)連接開關電路的控制端；觸發(fā)器件連在所述延時開關電路中；所述整流電路的交流輸入端連接延時開關的接線端子。
2. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述取電電路包括穩(wěn)壓管；穩(wěn)壓管的陰極即為取電電路的輸入電壓端(Vin)，連接在整流電路的"+ "極；穩(wěn)壓管的陽極即為取電電路的接地端(GND)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述取電電路包括電阻；電阻的一端即為取電電路的輸入電壓端(Vin)，連接在整流電路的"+ "極；電阻的另一端即為取電電路的接地端(GND)。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的延時開關，其特征是所述取電電路還包括電容和二極管；二極管的陽極連接在取電電路的輸入電壓端(Vin);電容"+ "極連接二極管的陰極，即取電電路的輸出電壓端(Vout);電容的"-"極連接在取電電路的接地端(GND)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述開關電路包括開關管；開關管的控制端連接控制電路的輸出端(c);開關管的電流輸入端即為開關電路的電流輸入端，連接所述取電電路的接地端(GND);開關管的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路的"-"極；開關管的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。
6. 根據(jù)權利要求5所述的延時開關，其特征是所述開關管包括三極管、MOSFET管、可控娃o
7. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述開關電路包括高壓光偶；高壓光偶的控制端連接在控制電路的輸出端(c)與接地端(GND)之間；高壓光偶的電流輸入端即為開關電路的輸入端，連接所述取電電路的輸出端；高壓光偶的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路的"-"極；高壓光偶的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。
8. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述開關電路包括繼電器；繼電器的控制端連接控制電路的輸出端(c)與接地端(GND)之間；繼電器的電流輸入端即為開關電路的輸入端，連接所述取電電路的輸出端；繼電器的電流輸出端即為開關電路的輸出端，連接整流電路"-"極；繼電器的電流輸入和輸出端之間并聯(lián)有輕觸開關作為機械觸發(fā)器件。
9. 根據(jù)權利要求1所述的延時開關，其特征是所述控制電路的輸出端通過驅(qū)動電路連接控制開關電路的控制端；所述控制延時電路的輸出端還連接有金屬觸摸片作為觸發(fā)器件。
10. 根據(jù)權利要求9所述的延時開關，其特征是所述控制電路包括555延時電路或CD4011延時電路。
專利摘要一種延時開關，其特征是所述延時開關包括整流電路、取電電路、控制電路、開關電路和觸發(fā)器件；整流電路、取電電路和開關電路依次串聯(lián)構成回路；控制電路電源端(a)接取電電路的輸出電壓端(Vout)，控制電路接地端(b)接取電電路的接地端(GND)；控制電路的輸出端(c)連接開關電路的控制端；觸發(fā)器件連在所述延時開關電路中；所述整流電路的交流輸入端連接延時開關的接線端子。本實用新型結(jié)構簡單，用途廣泛，負載可以是白熾燈、節(jié)能燈等，可以直接替換現(xiàn)有的普通單線制開關，擺脫對白熾燈的依賴。
文檔編號H03K17/28GK201467088SQ20092004440
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權日2009年6月8日
發(fā)明者易寧, 范良勃 申請人:南京普天大唐信息電子有限公司