安全節(jié)能開(kāi)關(guān)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括自鎖開(kāi)關(guān)、點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓電路和光電耦合器，其特征在于：還包括反相器、晶閘管、雙向可控硅、橋式整流電路和過(guò)零檢測(cè)電路；其中：穩(wěn)壓電路用于為光電耦合器提供工作電壓；光電耦合器后接觸發(fā)電路；反相器用于控制晶閘管和雙向可控硅的導(dǎo)通；雙向可控硅與負(fù)載串聯(lián)；過(guò)零檢測(cè)電路用于過(guò)壓保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)低功耗，穩(wěn)定系數(shù)高，因沒(méi)有繼電器，所以噪音小、壽命長(zhǎng)、靈敏度高；使用元件簡(jiǎn)單，成本低，易集成；內(nèi)部有保險(xiǎn)管，保護(hù)用戶(hù)和用電器安全，防止漏電；正常工作時(shí)具有普通開(kāi)關(guān)的功能；電源突然斷開(kāi)后，再來(lái)電電路也不工作，輕輕按壓開(kāi)關(guān)便可恢復(fù)正常，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型適用于做各種電器的開(kāi)關(guān)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】安全節(jié)能開(kāi)關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電器開(kāi)關(guān)，具體涉及一種具有安全、節(jié)能功能的開(kāi)關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002]每種用電器都需要經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，在使用的過(guò)程中可能會(huì)突然停電，如果沒(méi)有關(guān)掉開(kāi)關(guān)，再次來(lái)電時(shí)會(huì)繼續(xù)工作，造成浪費(fèi)或安全隱患，比如晚上停電時(shí)照明燈是亮的，如果沒(méi)有關(guān)閉開(kāi)關(guān)，第二天白天來(lái)電后將繼續(xù)亮，如果無(wú)人在場(chǎng)關(guān)閉掉就會(huì)造成電能的浪費(fèi)，再比如，用電熱水器燒水時(shí)，如果停電后不關(guān)閉電源，來(lái)電后會(huì)繼續(xù)加熱，但這時(shí)可能沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)，熱水器會(huì)把水燒干，然后燒壞熱水器，甚至引起電路短路造成火災(zāi)，普通的開(kāi)關(guān)不能避免上述隱患，而且在電壓異常時(shí)也不具有保護(hù)用電器的功能?，F(xiàn)有技術(shù)中有利用電磁鐵、繼電器的機(jī)械結(jié)構(gòu)做成的斷電復(fù)位開(kāi)關(guān)，不足之處在于噪聲大，壽命普遍較低。還有利用電容充電，觸發(fā)可控硅的電路，其安全系數(shù)低，容易觸電，內(nèi)部元件易損壞，額定電流高，浪費(fèi)能源，且靈敏度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種停電后可以斷開(kāi)電路，并具有電壓異常保護(hù)功能的電路。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括自鎖開(kāi)關(guān)、點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓電路和光電耦合器，其特征在于:還包括反相器、晶閘管、雙向可控硅、橋式整流電路和過(guò)零檢測(cè)電路；其中:
[0005]-穩(wěn)壓電路用于為光電耦合器提供工作電壓；
[0006]-光電耦合器后接觸發(fā)電路；
[0007]—反相器用于控制晶閘管和雙向可控硅的導(dǎo)通；
[0008]—雙向可控硅與負(fù)載串聯(lián)；
[0009]-過(guò)零檢測(cè)電路用于過(guò)壓保護(hù)。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，所述自鎖開(kāi)關(guān)Jl 一端通過(guò)保險(xiǎn)絲Ul接交流電源Vl的下端，另一端與點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的左側(cè)連接，負(fù)載Xl的一端接交流電源Vl的上端，另一端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的右側(cè)，穩(wěn)壓電路與負(fù)載Xl并聯(lián)。
[0011]所述反相器包括開(kāi)關(guān)三極管Q1，光電耦合器OPTO的輸出端上側(cè)通過(guò)限流電阻R2接橋式整流電路的正極，該輸出端同時(shí)接開(kāi)關(guān)三極管Ql的基極，開(kāi)關(guān)三極管Ql的集電極接晶閘管D4的觸發(fā)端，晶閘管D4的正負(fù)極分別接橋式整流電路的正負(fù)極；雙向可控硅D9的兩端分別接在點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的兩端，其觸發(fā)端接在橋式整流電路的負(fù)極，分壓電阻R8的上端接雙向可控硅D9的觸發(fā)端，下端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的右側(cè)。
[0012]所述自鎖開(kāi)關(guān)Jl和點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2做成聯(lián)動(dòng)的一體結(jié)構(gòu)，按下開(kāi)關(guān)面板后，自鎖開(kāi)關(guān)Jl和點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2同時(shí)接通，松開(kāi)后自鎖開(kāi)關(guān)Jl依然接通，點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2回位斷開(kāi)。
[0013]所述過(guò)零檢測(cè)電路包括上分壓電阻R3、下分壓電阻R4、鏈接電阻R5、晶體三極管Q2和晶閘管D4，上分壓電阻R3和下分壓電阻R4串聯(lián)后接在橋式整流電路的兩端，晶體三極管Q2的基極接在上分壓電阻R3和下分壓電阻R4之間，晶體三極管Q2的集電極接開(kāi)關(guān)三極管Ql的集電極,并通過(guò)鏈接電阻R5接橋式整流電路的正極，當(dāng)電壓偏高時(shí)，晶體三極管Q2導(dǎo)通，從而使得晶閘管D4截止，雙向可控硅D9也截止，電路斷開(kāi)，起到保護(hù)電路和用電器的作用。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是:由電容降壓，二極管整流，穩(wěn)壓二極管及電容穩(wěn)定電壓，保證安全；利用光電耦合器進(jìn)行對(duì)后續(xù)晶閘管控制端的控制，起到指示的作用；利用晶閘管和雙向可控硅控制，可實(shí)現(xiàn)低功耗，穩(wěn)定系數(shù)高，因沒(méi)有繼電器，所以噪音小、壽命長(zhǎng)、靈敏度高；使用元件簡(jiǎn)單，成本低，易集成；內(nèi)部有保險(xiǎn)管，保護(hù)用戶(hù)和用電器安全，防止漏電；正常工作時(shí)具有普通開(kāi)關(guān)的功能；電源突然斷開(kāi)后，再來(lái)電電路也不工作，輕輕按壓開(kāi)關(guān)便可恢復(fù)正常，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型適用于做各種電器的開(kāi)關(guān)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是安全節(jié)能開(kāi)關(guān)的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括自鎖開(kāi)關(guān)J1、點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2、穩(wěn)壓電路和光電耦合器，還包括反相器、晶閘管D4、雙向可控硅D9、橋式整流電路和過(guò)零檢測(cè)電路。
[0017]自鎖開(kāi)關(guān)Jl一端通過(guò)保險(xiǎn)絲Ul接交流電源Vl的下端，另一端與點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的左側(cè)連接，負(fù)載Xl的一端接交流電源Vl的上端，另一端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的右側(cè)，穩(wěn)壓電路與負(fù)載Xl并聯(lián)；所述穩(wěn)壓電路包括分壓電容Cl、穩(wěn)壓電容C2、穩(wěn)壓管D1、二極管D2和電阻R1，電阻Rl是用于限流，接光電耦合器OPTO的輸入端，接光電耦合器OPTO的輸入端接回流二極管D3。所述反相器包括開(kāi)關(guān)三極管Q1，光電耦合器OPTO的輸出端上側(cè)通過(guò)限流電阻R2接橋式整流電路的正極，該輸出端同時(shí)接開(kāi)關(guān)三極管Ql的基極，開(kāi)關(guān)三極管Ql的集電極接晶閘管D4的觸發(fā)端，晶閘管D4的正負(fù)極分別接橋式整流電路的正負(fù)極；雙向可控硅D9的兩端分別接在點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的兩端，其觸發(fā)端接在橋式整流電路的負(fù)極，分壓電阻R8的上端接雙向可控硅D9的觸發(fā)端，下端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2的右側(cè)；作為本實(shí)用新型的優(yōu)先方案，所述自鎖開(kāi)關(guān)Jl和點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2做成聯(lián)動(dòng)的一體結(jié)構(gòu)，按下開(kāi)關(guān)面板后，自鎖開(kāi)關(guān)Jl和點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)J2同時(shí)接通。
[0018]所述過(guò)零檢測(cè)電路包括上分壓電阻R3、下分壓電阻R4、鏈接電阻R5、晶體三極管Q2和晶閘管D4，上分壓電阻R3和下分壓電阻R4串聯(lián)后接在橋式整流電路的兩端，晶體三極管Q2的基極接在上分壓電阻R3和下分壓電阻R4之間，晶體三極管Q2的集電極接開(kāi)關(guān)三極管Ql的集電極,并通過(guò)鏈接電阻R5接橋式整流電路的正極，當(dāng)電壓偏高時(shí)，晶體三極管Q2導(dǎo)通，從而使得晶閘管D4截止，雙向可控硅D9也截止，電路斷開(kāi)，起到保護(hù)電路和用電器的作用。所述橋式整流電路包括D5、D6、D7和D8。
[0019]開(kāi)關(guān)在正常工作時(shí)Q2并不工作，可根據(jù)設(shè)置上下分壓電阻R3、R4的阻值來(lái)使Q2的基極小于0.7V，優(yōu)選R3:R4 = 40:1，R4取100歐姆以下，R3取幾千歐姆。
[0020]為了在D4不工作時(shí)能夠降低電阻R8所分得的電壓，使雙向可控硅D9也不工作，電阻 R5、R6 需要滿(mǎn)足 R8/(R5+R6+R7+R8) *220 < 0.5，優(yōu)選 R5 = 10K, R6 = 5K, R7 = 10K,R8 = 50，R8分得電壓不可過(guò)大，優(yōu)選R7:R8 = 200:1。
[0021]電阻R9和電容C3串聯(lián)后，再與雙向可控硅D9并聯(lián)，用于保護(hù)雙向可控硅D9。
【權(quán)利要求】
1.一種安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，包括自鎖開(kāi)關(guān)(J1)、點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)、穩(wěn)壓電路和光電耦合器，其特征在于:還包括反相器、晶閘管(D4)、雙向可控硅(D9)、橋式整流電路和過(guò)零檢測(cè)電路；其中: 一穩(wěn)壓電路用于為光電耦合器(OPTO)提供工作電壓； —光電耦合器(OPTO)后接觸發(fā)電路； 一反相器用于控制晶閘管(D4)和雙向可控娃(D9)的導(dǎo)通； -雙向可控硅(D9)與負(fù)載(Xl)串聯(lián)； -過(guò)零檢測(cè)電路用于過(guò)壓保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述自鎖開(kāi)關(guān)(Jl)一端通過(guò)保險(xiǎn)絲(Ul)接交流電源(Vl)的下端，另一端與點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)的左側(cè)連接，負(fù)載(Xl)的一端接交流電源(Vl)的上端，另一端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)的右側(cè)，穩(wěn)壓電路與負(fù)載(Xl)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述反相器包括開(kāi)關(guān)三極管(Ql)，光電耦合器(OPTO)的輸出端上側(cè)通過(guò)限流電阻(R2)接橋式整流電路的正極，該輸出端同時(shí)接開(kāi)關(guān)三極管(Ql)的基極，開(kāi)關(guān)三極管(Ql)的集電極接晶閘管(D4)的觸發(fā)端，晶閘管(D4)的正負(fù)極分別接橋式整流電路的正負(fù)極；雙向可控硅(D9)的兩端分別接在點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)的兩端，其觸發(fā)端接在橋式整流電路的負(fù)極，分壓電阻(R8)的上端接雙向可控硅(D9)的觸發(fā)端，下端接點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)的右側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述自鎖開(kāi)關(guān)(Jl)和點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(J2)做成聯(lián)動(dòng)的一體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全節(jié)能開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述過(guò)零檢測(cè)電路包括上分壓電阻(R3)、下分壓電阻(R4)、鏈接電阻(R5)、晶體三極管(Q2)和晶閘管(D4)，上分壓電阻(R3)和下分壓電阻(R4)串聯(lián)后接在橋式整流電路的兩端，晶體三極管(Q2)的基極接在上分壓電阻(R3)和下分壓電阻(R4)之間，晶體三極管(Q2)的集電極接開(kāi)關(guān)三極管(Ql)的集電極，并通過(guò)鏈接電阻(R5)接橋式整流電路的正極。
【文檔編號(hào)】H03K17/78GK203968094SQ201320563303
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】楊揚(yáng), 謝偉戈, 蘇晴, 洪怡婷 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)