專利名稱：串接式紅外控制開關的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種紅外控制開關。屬低壓電器。
本實用新型作出之前，還未有同類產(chǎn)品問世。其原因在于1、紅外控制開關造價普遍較高，難于推廣普及；2、工藝及技術(shù)要求高，批量生產(chǎn)成品合格率低；3、按常規(guī)設計必須外接工作電源，安裝使用不方便。
本實用新型運用《光網(wǎng)絡反饋法》(參見中國專利90205372.8)作為紅外檢測手段，達到了降低造價、簡化工藝、穩(wěn)定產(chǎn)品性能的目的，適合于大批量生產(chǎn)。由于本開關只需極小的功耗即可獲得穩(wěn)定而高超的靈敏度，因此可利用負載及降壓元件提供近乎于空載電流的串聯(lián)回路壓降為其工作電壓，省略了外接工作電源，其安裝使用如同普通開關一樣方便，僅需將其二根接線串入負載回路即可，可以直接取代普通開關使用。
本實用新型的目的是要提供一種能根據(jù)用戶需要自動控制樓道走廊，公廁等公共場所照明燈電路通斷的控制開關，以解決長期以來人們摸黑行走或通霄點燈浪費電的問題，在提高人們文明生活水平的同時，節(jié)約電能。
本實用新型根據(jù)不同的使用場合，可以設計出對射式或反射式的多種不同開關特性的產(chǎn)品。但主要概括為兩種類型。一類是數(shù)字控制型，根據(jù)使用場合中通過紅外檢測區(qū)域的檢測次數(shù)，以特定的邏輯程序來控制負載關啟。例如一種用于照明控制的二進計數(shù)紅外雙態(tài)特性開關就歸屬此類。特別適用那些單人進出的房間如衛(wèi)生間、書房等作照明燈自動關啟控制。另一類是延時控制類型。例如主要用于樓道、走廊、公共廁所等場合作照明控制的紅外開關。由于采用了紅外非接觸式遙感技術(shù)，它較其它用機械或觸摸式等延時開關更具獨到之處，即可以實現(xiàn)延時時間的重置零計算。而這個功能對于公共場所又是必需的，即當前者通過紅外區(qū)域啟燈后，在設定延時時間內(nèi)，后者又進入紅外區(qū)域時，延時時間將重新計算，以免后者半途摸黑。
本實用新型對用于照明燈控制的紅外開關還考慮到環(huán)境亮度控制功能。其技術(shù)措施是設置一環(huán)境光控電路，該電路中的光敏二極管一端直流耦合于數(shù)控或延時開關電路的輸出端。以此來解決被控制光源對環(huán)境光控電路的影響，真正達到了實用的目的。
按照上述思路，涉及本實用新型的電路可以是多樣的。選用的電子元件可以是分立元件或集成塊；選用的主開關可以是電磁式繼電器觸點開關或無觸點的固體電子開關。下面僅以兩種用于交流照明控制的電原理圖為例，分別闡明其工作原理，然后再對其共同的技術(shù)特征作一定性的描述。


圖1作出的是一種選用電磁式繼電器觸點為主開關的紅外雙態(tài)特性開關電路圖。按發(fā)光管分離對射安裝或總成一體安裝可構(gòu)成對射式或反射式兩種產(chǎn)品。整個裝置主要由一塊四運放塊，一個繼電器及電源電路構(gòu)成，其中A1A2和光敏管D1發(fā)光管D2共同構(gòu)成光網(wǎng)絡反饋紅外檢測電路。檢出的信號經(jīng)A3施密特觸發(fā)電路電平轉(zhuǎn)換后觸發(fā)A4構(gòu)成的雙態(tài)電路。輸出的開關信號一方面經(jīng)驅(qū)動管BG1驅(qū)動繼電器作開關動作，另一方面經(jīng)由光敏管D3二極管D4構(gòu)成環(huán)境光控制電路，(也可以改用一只光敏三極管來實現(xiàn)，)加到A3輸入端控制信號觸發(fā)電平。其控制原理是這樣的當A4輸出低電平時，檢測得到的信號電壓，通過R、D3、D4分壓，由F端取出加到A3輸入端，白晝由于D3受光照后內(nèi)阻很小，致使F端輸出電平不足于使A3翻轉(zhuǎn)，整個開關不動作。但在黑暗環(huán)境中，D3內(nèi)阻增大，F(xiàn)端分壓隨之增大，信號電平足于導致A3翻轉(zhuǎn)，從而使A4輸出高電平，繼電器吸合，照明燈點燃。但由于此時D4被反偏，因此D3不工作，照明燈光源將不會影響下一次信號電壓的輸入，從而實現(xiàn)環(huán)境光控目的。如果變換一下控制電路，如通過光敏管D3用來改變施密特門限電平，其效果也一樣。但有一點是共同的，其受環(huán)境光控制的光敏管D3同時還需受最終輸出的開關信號電平控制。從圖中還可以看到，提供紅外控制的直流工作電壓，當主開關導通時，是直接取之負載串聯(lián)回路壓降，經(jīng)整流濾波得到的。當主開關關斷時，是通過一個降壓元件電容C串入回路中維持通路提供壓降。本實用新型也可利用變壓器來攝取串聯(lián)回路壓降。(見圖3)。通過主開關觸點切換，使主開關在導通時，串入照明燈回路中的原繞組電抗很??；而當主開關關斷時，串入照明燈回路中的原繞組電抗很大。上述兩電路的兩種狀態(tài)串聯(lián)回路中輸出的電流值不等，因此在整流電路輸出端必須設置二極穩(wěn)壓管器件W以維持輸出電壓的恒定值。當然用雙向穩(wěn)壓管加在整流電路的交流輸入端效果也一樣。
圖2作出的是利用固體電子開關作為主開關的延時型紅外開關。其整流電路輸入端串接于電子開關主回路中。當電子開關處于斷開狀態(tài)時，同時由R1、C提供串聯(lián)回路壓降。紅外控制輸出的開關信號，通過內(nèi)設的光耦觸發(fā)電路驅(qū)動電子開關的關啟。其中A3的輸出電平用來觸發(fā)一塊時基電路塊，(也可用計數(shù)延時電路)，改變R2、C1的值可以得到不同的延時時間。D5的加入用來完成重置零功能。其原理是當C1上的充電電壓還未達到時基電路翻轉(zhuǎn)電壓之前，當A3又一次輸出低電平時，C1上的電壓通過D5迅速放電，達到重置延時時間的目的。D3的作用是為了達到環(huán)境光控目的。
綜上所述，本實用新型的技術(shù)特征概括如下串接式紅外控制開關，主要由紅外檢測電路、信號觸發(fā)電路、驅(qū)動電路、主開關電路、電源電路構(gòu)成，其特征在于所述的電源電路的輸入端與主開關的常開接點相互串聯(lián)，共同串接于負載回路。其主開關可以是電磁觸點開關或固態(tài)電子開關。當主開關斷路時，通過降壓器件，跨接主開關，串接于負載回路中。本開關可設置延時電路并在延時電容器上設有一條受控于信號觸發(fā)電路輸出電平的放電通路。本開關也可設置環(huán)境光控電路，其光敏管聯(lián)接在數(shù)控或延時電路的輸出端與信號觸發(fā)電路的輸入端之間。
本實用新型可廣泛用于各類用電器的自動遙感控制，其工作可靠，性能穩(wěn)定，使用安裝方便，生產(chǎn)成本低廉，節(jié)電效果顯著，易于推廣使用。
圖中元件名稱如下A1、A2、A3、A4四運放塊 LM324；W穩(wěn)壓二極管2CW；C電容CJ0.22uf；R1電阻 500Ω；D1、D3光敏二極管；D2發(fā)光二極管。
權(quán)利要求1.一種串接式紅外控制開關，主要由紅外檢測電路、信號觸發(fā)電路、驅(qū)動電路、主開關電路及電源電路構(gòu)成，其特征在于電源電路的輸入端與主開關的常開接點相串聯(lián)，共同用作串接負載回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外控制開關，其特征在于所述的主開關為電磁觸點開關或固態(tài)電子開關。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關，其特征在于整流電路的直流輸出端，并聯(lián)接有單向二極穩(wěn)壓管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關，其特征在于整流電路交流輸入端通過降壓器件跨接主開關，串聯(lián)接入負載回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外控制開關，其特征在于內(nèi)設有環(huán)境光控電路，其環(huán)境光敏二極管D3一端直流耦合于數(shù)控或延時開關的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外控制開關，其特征在于延時電容器上設有一條受控于信號觸發(fā)電路輸出電平的放電通路。
專利摘要本實用新型是一種紅外控制開關。主要由紅外檢測電路、信號觸發(fā)電路、驅(qū)動電路、主開關電路及電源電路構(gòu)成，其特征在于電源電路的輸入端與主開關的常開接點相串聯(lián)，共同用作串接負載回路。本開關可設置環(huán)境光控電路，重置零延時電路，從而可實現(xiàn)公共場所照明燈的自動控制。
文檔編號H05B37/02GK2093471SQ9120401
公開日1992年1月15日 申請日期1991年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月15日
發(fā)明者夏小勇 申請人:夏小勇