專利名稱：電子開關的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自動控制領域，特別涉及一種電子開關。
背景技術：
現有民用的帶延時關閉功能的電子開關多為滿足某條件后觸發開啟，同時開始計 時，當開關開啟一段時間后自動關閉，不能開啟任意時間。現有的電子開關具有以下缺陷 或不能接感性負載，例如節能燈、熒光燈等；或當負載為節能燈時，開關關閉前節能燈閃爍； 或采用非二線制設計，需要重新進行特殊線路布置才能接入使用；或結構復雜、制造成本 高、難于推廣。
實用新型內容為了解決現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種可常開并能延時關閉的電 子開關，具體技術方案如下所述的可常開并能延時關閉的電子開關是與各種負載串聯后接于供電線上，由控 制開關控制，控制開關切換至導通端后能夠開啟任意時間，控制開關切換至關斷端后延時 切斷電源供應的電子開關；所述的可常開并能延時關閉的電子開關，由兩個外接端口引入 的導線供電并控制這兩個端口間流動的電流的大小；所述的可常開并能延時關閉的電子開 關有提示用戶延時切斷電源供應功能啟動的指示信號；所述的可常開并能延時關閉的電子 開關有儲能電路，為控制開關切換至關斷端后的開關電路提供維持其導通的基礎電流；所 述的可常開并能延時關閉的電子開關有放大電路，其將儲能機構提供的電流進行放大，令 放大后的電流有足夠的強度觸發開關電路的導通；所述的可常開并能延時關閉的電子開關 有開關電路觸發電流不足前自關斷電路。上述儲能電路、放大電路、自關斷電路組成本實用 新型的開關控制電路。本實用新型的有益效果是本實用新型公開的可常開并能延時關閉的電子開關實 現了一種能夠開啟任意時間，關閉后延時切斷電源供應的電子開關，并且由于本實用新型 采用了特殊的延時方案，待機功耗低，待機時電流小，開啟、關閉迅速；二線制設計，無需重 新進行線路布置，可以直接替代機械開關接入使用；可以接感性負載，且負載為節能燈時， 開關關閉前節能燈不閃爍；結構簡單，制造成本低，易于推廣。
圖1為本實用新型的電路原理方框圖；圖2為本實用新型實施例的電路原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以 下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型的可常開并能延時關閉的電子開關包括整流電路、壓差 電路、開關電路、開關控制電路、功能指示電路和控制開關。其中，開關控制電路包括儲能 電路、放大電路和自關斷電路。下面結合圖1和圖2描述各個器件的連接關系如下整流電路，其輸入端與市電網相連，其正極輸出端連接壓差電路的第一端、開關控 制電路的電源正極輸入端與控制開關的公共端，其負極輸出端接地；壓差電路，其第一端連接開關控制電路的電源正極輸入端與控制開關的所述公共 端，其第二端連接開關電路的電源正極輸入端與功能指示電路的第一端；開關電路，其電源正極輸入端連接壓差電路的所述第二端，其接地端接地，其信號 輸入端連接開關控制電路的輸出端；
功能指示電路，其第一端連接分別連接壓差電路的所述第二端，其第二端連接控 制開關的關斷端；開關控制電路，包括儲能電路、自關斷電路和放大電路；儲能電路的第一端連接 控制開關的導通端，其第二端接地，其第三端連接放大電路和自關斷電路的第三端；自關斷 電路的第一端連接開關控制電路的電源正極輸入端，其第二端接地；放大電路的第一端連 接開關控制電路的電源正極輸入端，其第二端作為開關控制電路的輸出端連接開關電路的 所述信號輸入端。在開關控制電路的控制下，當控制開關的公共端與關斷端連接時，通過功能指示 電路指示用戶電子開關的延時切斷電源功能啟動；當控制開關的所述公共端與導通端連接 或已經切斷電源供應時，功能指示電路停止工作。下面對該電子開關的各個部分進行詳細的描述本實用新型的電子開關通過兩個外接端口(輸入端)與負載串聯后接入市電網， 進入本電子開關的市電經過整流電路進行整流后，得到本電子開關其它單元工作所需的直 流電。其中，整流電路可以但不限于以下之一全波整流電路、半波整流電路和整流橋堆。本實用新型的主要電流在壓差電路與開關電路組成的通路中流動。其中，壓差電 路在電子開關開啟時，其兩端產生穩定的電勢差，為功能指示電路供電，同時也可以提高開 關控制電路中儲能電路兩端的電勢差，令儲能電路可以保存更多電能，該壓差電路產生的 電勢差值由功能指示電路工作電壓決定。該壓差電路可以是提供穩定電勢差的電路，例如 可以是多個整流二極管，該多個整流二極管依次串聯；也可根據流過壓差電路的電流強度 和功能指示電路的工作電壓選擇合適的穩壓二極管或其他可以提供穩定電勢差的電路形 式。本實用新型的開關電路在有足夠的觸發電流時導通，觸發電流不足，則開關電路 呈關斷狀態。該開關電路可以由單向可控硅實現，也可以是三極管、場效應管或繼電器等器 件。例如，當該開關電路是由單向可控硅實現時，其控制極作為信號輸入端接開關控制電路 信號輸出端，其電源正極輸入端接該壓差電路和該功能指示電路，其接地端接地。本實用新型的功能指示電路包括電阻和發光二極管，該電阻與發光二極管串聯， 除了用光向用戶發出信息外，還可以采用任何能向客戶發出警告的形式實現。該發光二極 管的正極作為功能指示電路的第二端接控制開關的關斷端，負極作為功能指示電路的第一 端通過電阻接壓差電路第二端和開關電路的電源正極輸入端。該功能指示電路在控制開關的公共端與關斷端連接時，即延時切斷電源功能啟動時開始工作，告知用戶本電子開關延時切斷電源功能已經啟動，開關即將關斷；當控制開關的公共端與導通端連接，電子開關處 于常開狀態時，或已經切斷電源供應時，功能指示電路不工作。下面介紹本實用新型的開關控制電路，該電路包括儲能電路、放大電路和自關斷 電路。其中，儲能電路包括電阻、肖特基二極管和電容，電阻、肖特基二極管和電容依次 串聯。肖特基二極管的正極通過電阻與控制開關的導通端相連，負極分別與放大電路、自關 斷電路和電容的正極相連，電容的負極接地。儲能電路在控制開關切換至導通端時補充電 能，同時向放大電路提供基礎電流。其中，放大電路包括NPN型三極管與兩個限流電阻，三極管的集電極通過一個限 流電阻連接開關控制電路的電源正極輸入端，基極亦通過另一個限流電阻連接儲能電路中 的電容的正極，發射極為開關控制電路輸出開關電路控制信號的信號輸出端，與開關電路 中單向可控硅的控制極相連，該控制極為開關電路的信號輸入端。放大電路可以將儲能電 路送來的基礎電流進行放大后輸出到開關電路；其中，自關斷電路包括NPN型三極管、限流電阻及穩壓二極管，三極管的集電極接 作為儲能電路的電容的正極，發射極接地，基極通過限流電阻與穩壓二極管連接開關控制 電路的電源正極輸入端。自關斷電路在開關電路關斷前，整流電路輸出的直流電壓升高到 某數值時啟動，將儲能電路迅速放電，則放大電路失去基礎電流，造成輸出到開關電路的觸 發電流近乎零，因此開關電路迅速關斷，解決電子開關關斷前導通時間間隔越來越大的問 題。前面提到的“整流電路輸出的直流電壓升高到某數值，在儲能電路相同的情況下，該數 值越大，開關電路越遲關斷，電子開關關斷前導通時間間隔越大；該數值越小，開關電路越 早關斷，電子開關關斷前導通時間間隔越小。可以根據具體應用場合設置相應的數值。圖2為本實用新型一個實施例的具體電路原理圖，各部分介紹如下整流電路1由整流二極管D5、D6、D7、D8組成，連接方式如圖2。壓差電路2由整流二極管D1、D2、D3、D4串聯組成，連接方式如圖2，也可根據流過 壓差電路2的電流強度和功能指示電路的工作電壓選擇合適的穩壓二極管或其它可以提 供穩定電勢差的電路形式。開關電路4由單向可控硅SCRl實現，連接方式如圖2。功能指示電路3由電阻R1、發光二極管DSl組成，連接方式如圖2。其中，發光二 極管DSl可以是直徑3mm的白發綠光發光二極管，因其工作電壓為1. 9V 2. 0V,故壓差電 路2采用4個串聯的整流二極管組成。此功能指示電路3除了用光向用戶發出信息外，還 可以采用任何能向客戶發出警告的形式實現。開關控制電路5由電容Cl、肖特基二極管D9、穩壓二極管ZD1、電阻R2、電阻R3、 電阻R4、電阻R5、三極管Q1、三極管Q2組成，連接方式如圖2。其中，電阻R3、電阻R4、三極 管Ql組成放大電路6 ；穩壓二極管ZDl、電阻R5、三極管Q2組成自關斷電路7 ；電容Cl、電 阻R2、肖特基二極管D9組成儲能電路8。電子開關在正常開啟和延時切斷電源供應兩種工作狀態間切換的控制由控制開 關Sl實現。當開關Sl撥向“0N”，通過儲能電路8前端的電阻R2、肖特基二極管D9組成的 單向通路的電流將為電容Cl充電，同時為放大電路6提供基礎電流，基礎電流經過該放大電路7放大后足以觸發開關電路4中的單向可控硅，于是開關電路4導通。當控制開關Sl 撥向“OFF”，則由電容Cl為放大電路6提供基礎電流以維持開關電路4導通，電子開關延時 切斷電源供應功能啟動后，功能指示電路4工作，發光二極管DSl點亮；隨著電容Cl電能的 釋放，儲能電路8為放大電路6提供的基礎電流將越來越小，整流電路1正負極輸出端電勢 差升高，當超過穩壓二極管ZDl反向擊穿電壓時，開關控制電路5中自關斷電路7啟動，迅 速對儲能電路8放電，開關電路4迅速關斷，電子開關關斷，進入待機狀態。本實用新型待機電流極小，為三極管Ql、單向可控硅SCRl兩者的漏電流與三極管 Q2基極電流之和。當穩壓二極管ZDl反向擊穿電壓為20V，電阻R5為50ΜΩ，市電電壓峰值 為312V時，三極管Q2基極電流峰值為(312V-20V)/50MQ 5. 8 μ A。本實用新型的有益效果是本實用新型公開的可常開并能延時關閉的電子開關實 現了一種能夠開啟任意時間，關閉后延時切斷電源供應的電子開關，并且由于本實用新型 采用了特殊的延時方案，待機功耗低，待機時電流小，開啟、關閉迅速；二線制設計，無需重 新進行線路布置，可以直接替代機械開關接入使用；可以接感性負載，且負載為節能燈時， 開關關閉前節能燈不閃爍；結構 簡單，制造成本低，易于推廣。上述說明示出并描述了本實用新型的一個優選實施例，但如前所述，應當理解本 實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種 其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述實用新型構想范圍內，通過上述教導或相關領域 的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范 圍，則都應在本實用新型所附權力要求的保護范圍內。
權利要求1.一種電子開關，其特征在于，包括整流電路，其輸入端與市電網相連，其正極輸出端連接壓差電路的第一端、開關控制電 路的電源正極輸入端與控制開關的公共端，其負極輸出端接地；所述壓差電路，其所述第一端連接所述開關控制電路的所述電源正極輸入端與控制開 關的所述公共端，其第二端連接開關電路的電源正極輸入端與功能指示電路的第一端；所述開關電路，其所述電源正極輸入端連接所述壓差電路的所述第二端，其接地端接 地，其信號輸入端連接所述開關控制電路的信號輸出端；所述功能指示電路，其所述第一端連接分別連接所述壓差電路的所述第二端和所述開 關電路的電源正極輸入端，其第二端連接所述控制開關的關斷端；所述開關控制電路，包括儲能電路、自關斷電路和放大電路；所述儲能電路的第一端 連接所述控制開關的導通端，其第二端接地，其第三端連接所述放大電路和自關斷電路的 第三端；所述自關斷電路的第一端連接所述開關控制電路的電源正極輸入端，其第二端接 地；所述放大電路的第一端連接所述開關控制電路的電源正極輸入端，其第二端作為所述 信號輸出端連接所述開關電路的所述信號輸入端。
2.如權利要求1所述的電子開關，其特征在于，在所述開關控制電路的控制下，當所述 控制開關的所述公共端與所述關斷端連接時，通過所述功能指示電路指示用戶所述電子開 關的延時切斷電源功能啟動；當所述控制開關的所述公共端與所述導通端連接或已經切斷 電源供應時，所述功能指示電路停止工作。
3.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述整流電路包括全波整流電路、半波 整流電路和整流橋堆。
4.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述開關電路包括單向可控硅、三極管、 場效應管或繼電器。
5.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述壓差電路為能提供穩定電勢差的電路。
6.如權利要求5所述電子開關，其特征在于，所述能提供穩定電勢差的電路包括多個 依次串聯的二極管；或穩壓二極管。
7.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述功能指示電路包括電阻和發光二極 管，所述電阻與所述發光二極管串聯，所述發光二極管的正極作為所述功能指示電路的第 二端接所述控制開關的關斷端，負極作為所述功能指示電路的第一端通過所述電阻接所述 壓差電路和所述開關電路。
8.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述儲能電路包括電阻、肖特基二極管 和電容，所述電阻、所述肖特基二極管和所述電容依次串聯，其中，所述肖特基二極管的正 極通過所述電阻與所述控制開關的導通端相連，負極分別與所述放大電路、所述自關斷電 路和所述電容的正極相連，所述電容的負極接地。
9.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述放大電路包括NPN型三極管、第一限 流電阻和第二限流電阻，所述NPN型三極管的集電極通過第一限流電阻連接所述開關控制 電路的電源正極輸入端和所述自關斷電路的所述第一端，基極通過第二限流電阻連接所述 儲能電路和所述自關斷電路的第三端，發射極為所述開關控制電路的信號輸出端，與所述 開關電路的信號輸入端相連。
10.如權利要求1所述電子開關，其特征在于，所述自關斷電路包括NPN型三極管、限流 電阻及穩壓二極管，所述NPN三極管的集電極接所述儲能電路的所述第三端，發射極作為 所述接地端接地，基極通過限流電阻與穩壓二極管連接所述開關控制電路的電源正極輸入 端和所述放大電路。
專利摘要本實用新型公開了一種電子開關，屬于自動控制領域。該電子開關包括整流電路、壓差電路、開關電路、開關控制電路、功能指示電路和控制開關。該電子開關是與各種負載串聯后接于供電線上，由控制開關控制，控制開關切換至導通端后能夠開啟任意時間，控制開關切換至關斷端后延時切斷電源供應的電子開關。
文檔編號H03K17/28GK201839269SQ20102056927
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者梁志輝, 陳民 申請人:梁志輝, 陳民