專利名稱：一種微功耗單線電子開關供電電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子開關電路，尤其是一種微功耗單線電子開關供電電路。
背景技術：
傳統(tǒng)的家用電燈電器開關從明裝式到暗裝式，其發(fā)展只是外形結構的改變，功能單一。 隨著科技進步和生活水平的提高，人們對燈光照明控制方便和節(jié)能環(huán)保的要求也越來越高， 因而相繼開發(fā)出了各式各樣的遙控訐關和自動智能開關。其中單線進出的電子開關有著廣闊 的應用前景， 一方面它可以直接代換家居中非常普及的墻壁開關，安裝和代換都很方便；另 一方面還可以方便地實現(xiàn)遙控或智能控制。
現(xiàn)有的微功耗單線電子開關基本上解決了單線供電技術中開態(tài)和閉態(tài)供電、閉態(tài)微功耗、 開態(tài)負載大電流的問題，實現(xiàn)了其智能應用。但是，仍然存在以下不足 一是抗電涌沖擊能 力差，不能實現(xiàn)多負載并聯(lián)；單線電子開關一般釆用可控硅或固態(tài)作為功率切換器件，這些 器件對瞬時lU流或電壓過載的能力很差，即使是短時的過載也會導致其燒毀。負載多燈時， 如節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器熒光燈，開關在啟動瞬間回路產生的浪涌電流高達幾十安培，雖然啟 動時間很短，但可控硅仍然無法承受，最終導致燒毀。二是供電質量差，開態(tài)、閉態(tài)切換電 壓不穩(wěn)定，負載類型不同時電壓變化幅度較大；目前單線供電技術方案中，大部分釆用一只 穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。采用這種方案的電子開關，閉態(tài)時流過穩(wěn)壓管電流僅幾十個微安，而 開態(tài)時根據(jù)負載情況，如阻性、感性、容性，流過穩(wěn)壓管的電流從幾個毫安到幾十個毫安，由 于流入穩(wěn)壓管的電流變化很大，導致了輸出電壓變化大。這種不穩(wěn)定的電壓是導致電子開關 工作不穩(wěn)定，故障率較高的主要原因，同時也是阻礙單線電子開關向智能化發(fā)展的技術瓶頸。 發(fā)明內容
為解決目前單線電子開關供電技術中存在抗電涌沖擊能力差，不能實現(xiàn)多負載并聯(lián)和供 電質量差，幵態(tài)、閉態(tài)切換電壓不穩(wěn)定的問題,提供一種具備抗瞬時大電流沖擊能力，滿足各 類負載功率與負載類型變化的產品，保持輸出電壓穩(wěn)定的微功耗單線電子開關供電電路。
本實用新型的微功耗單線電子開關供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開關電路、 觸發(fā)電路、開、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開、閉態(tài)控制電路構成；
所述的電涌吸收功率開關電路包括雙向可控硅SCR、負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑 制器件RV1;負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC—端連接到A點，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2 極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控 硅SCR的T1和T2兩極；所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、 RQ2、 RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1; 雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻 RQ1的--端，T1端連接到B點以及電解電容CTG的負極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2 的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的 正極，負端通過電阻M1連接到單向可控硅QS1的負極
所述的開、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、 二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2; 電阻RPW1—端連接整流橋DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二 極管DP1負極，二極管DP1正極通過電阻RK1連接到整流橋DB1的負端；
所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2;穩(wěn)壓二極管DZ2負極連 接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2—端，電阻RG2 的另外一端連接到整流橋DB1的負端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連 接到整流橋DB1的負端，集電極連接到單向可控硅QS1的負極和電阻RK1的一端；
所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coms精密穩(wěn)壓器Ql、電解電容CVC2; Coms穩(wěn)壓器Ql的輸入端連 接到電解電容(〕VC 1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負端，輸出端連接到CVC2的正極；
所述的開、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、 RS2、 RS4、電容CS1、三極管QS3;單向可控硅 QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2—端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連 接到整流橋DB1的負端，電阻RS2的另--端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接 到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4—端連接，電阻RS4 另一端連接到C點。
電涌吸收功率開關電路工作原理
常溫下負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC器件的阻值較大，雙向可控硅SCR在接通負載時產生的 瞬時浪涌電流被負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC限制在雙向可控硅SCR的最大承受電流范圍內，保護 雙向可控硅SCR不被擊穿。當負載電流穩(wěn)定后，負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC也因為發(fā)熱而阻值迅 速下降，由于下降后的阻值非常低，所以基本不會增加回路功耗。
在控制感性負載時，接通和斷開的瞬間會產生感應電壓，感應電壓較高時可能將雙向可 控硅SCR擊穿，由于并聯(lián)瞬態(tài)抑制器件RV1的擊穿電壓低于雙向可控硅SCR的擊穿電壓，所以 當感應電壓超過瞬態(tài)抑制器件RV1的額定值時，RV1立刻導通短路，電流通過負載釋放，保護 了雙向可控硅SCR不被擊穿。而當電壓恢復正常值時，瞬態(tài)抑制器件RV1重新回到阻斷狀態(tài)， 不影響回路正常工作。
電子開關開、閉態(tài)供電原理閉態(tài)時C點為低電平，三極管QS3截止，電阻RS1和電阻RK1使單向可控硅QS1的電位一致， 單向可控硅QS1截止，電容CS1可防止單向可控硅QS1被干擾后誤觸發(fā)導通。電流僅通過電阻 RPW1限流對電解電容CVC1充電，CPVC2濾除高頻干擾，調整電阻RPW1的值可以調整閉態(tài)時的 電流。當電解電容CVC1兩端電壓上升到穩(wěn)壓管DZ2擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿導通使 CVQ兩端電壓維持恒定，Coms穩(wěn)壓器Ql將CVCl電壓再次穩(wěn)壓，經CVC2濾波后向控制電路提 供穩(wěn)定的電源。
開態(tài)時C點為高電平，通過電阻RS4限流到三極管QS3的基極，三極管QS3導通，電解電容 CVC1上的電壓通過三極資QS3的集電極和發(fā)射極，經過電阻RS2、 RS1分壓到達單向可控硅QS1 控制極，單向可控硅QS1的被觸發(fā)導通，在交流過零點時自動關閉。導通后電流分為3路一 路通過電阻RK1到整流橋DB1的負端，二路通過三極管QS2到整流橋DB1的負端，三路通過二極 管DP1向電解電容CVC1充電。
三極管斬波穩(wěn)壓原理
開態(tài)供電時，單向可控硅QS1導通，電流通過二極管DP1向電解電容CVC1充電，同時由穩(wěn) 壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2組成的斬波穩(wěn)壓電路開始工作，斬波穩(wěn)壓電路工作原理 是當電解電容CV(〕1兩端電壓大于穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿，電流在 電阻RG2上產生的壓降使三極管QS2導通，三極管QS2導通后使單向可控硅QS1的陰極和整流橋 DB1的負端直接形成回路，二極管DP1不再有電流通過，電解電容CVC1無充電電流電壓停止上 升。而當電解電容CVC1兩端電壓低于穩(wěn)壓二極管DZ2擊穿電壓時，電阻RG2無電流流過，三極 管QS2截止，電流再次通過二極管DP1向電解電容CVC1充電，電解電容CVC1兩端電壓上升?？?見在開態(tài)時對電解電容CVC1的充電并不是連續(xù)不斷的，而是瞬時、斷續(xù)充電。
觸發(fā)電路工作原理-
閉態(tài)時由于單向可控硅QS1截止觸發(fā)電路不工作，本電路向控制電路提供的電流完全由 電阻RPW1的阻值決定，功耗可以到微瓦級。開態(tài)時，單向可控硅QS1導通，電流通過整流橋 [)B1、電阻RQ]到雙向可控硅SCR的控制極G。當電流足夠大時，雙向可控硅SCR觸發(fā)導通，短 路電路中的A、 B和負載串聯(lián)成的回路，負載得電開始工作。交流過零點時雙向可控硅SCR關 斷，等待第二次觸發(fā)。電路中的電解電容CTG和電阻RQ2保障在開態(tài)時電解電容CVC1獲得足夠 的充電電流后雙向可控硅SCR才被可靠觸發(fā)。
木實用新型的微功耗單線電子開關供電電路克服了一個電子開關只能控制一個負載的問 題，使電子開關在更多的場合都能直接替代傳統(tǒng)機械開關。另外，由于它的低功耗，降低了 電子開關的綜合使用成本，使電子開關更容易被大眾接受，并解決了電子開關向智能化發(fā)展
5的技術瓶頸，大大推進了電子開關發(fā)展。


圖1是本實用新型的電路原理圖具體實施方式實施例l:
新型的微功耗單線電子開關供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開關電路、觸發(fā)電 路、開、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開、閉態(tài)控制電路構成；
所述的電涌吸收功率開關電路包括雙向可控硅SCR、負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑
制器件RVl.;負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC--端連接到A點，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2 極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控 硅SCR的T1和T2兩極； .
所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、 RQ2、 RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1; 雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻 RQ1的一端，T1端連接到B點以及電解電容CTG的負極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2 的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的 正極，負端通過電阻RK1連接到單向可控硅QS1的負極；
所述的開、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、 二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2; 電阻RPW1 —端連接整流;喬DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二 極管DP1負極，二極管DP1正極通過電阻RK1連接到整流橋DB1的負端；
所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2;穩(wěn)壓二極管DZ2負極連 接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2—端，電阻RG2 的另外--端連接到整流橋DBl的負端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連 接到整流橋DB1的負端，集電極連接到單向可控硅QS1的負極和電阻RK1的一端；
所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coras精密穩(wěn)壓器Ql、電解電容CVC2; Coms穩(wěn)壓器Ql的輸入端連 接到電解電容CVC1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負端，輸出端連接到CVC2的正極；
所述的開、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、 RS2、 RS4、電容CS1、三極管QS3;單向可控硅 QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2—端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連 接到整流橋UB1的負端，電阻RS2的另一端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接 到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4—端連接，電阻RS4 另一端連接到C點。
權利要求1、一種微功耗單線電子開關供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開關電路、觸發(fā)電路、開、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開、閉態(tài)控制電路構成；所述的電涌吸收功率開關電路包括雙向可控硅SCR、負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC以及瞬態(tài)抑制器件RV1；負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC一端連接到A點，另外一端連接到雙向可控硅SCR的T2極，串入以雙向可控硅SCR為核心控制器件的控制回路中，瞬態(tài)抑制器件RV1并聯(lián)在雙向可控硅SCR的T1和T2兩極；所述的觸發(fā)電路包括電阻RQ1、RQ2、RK1，電解電容CTG、整流橋DB1和單向可控硅QS1；雙向可控硅SCR的T2端連接到整流橋DB1的交流端，控制極端連接到電解電容CTG正極和電阻RQ1的一端，T1端連接到B點以及電解電容CTG的負極和電阻RQ2的一端，電阻RQ1和電阻RQ2的另外一端連接到整流橋DB1的另外一個交流端，整流橋DB1的正端連接到單向可控硅QS1的正極，負端通過電阻RK1連接到單向可控硅QS1的負極；所述的開、閉態(tài)供電電路包括電阻RPW1、二極管DP1、電解電容CVC1、瓷片電容CPVC2；電阻RPW1一端連接整流橋DB1的正端，另一端連接瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極和二極管DP1負極，二極管DP1正極通過電阻RK1連接到整流橋DB1的負端；所述的斬波穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管QS2、電阻RG2；穩(wěn)壓二極管DZ2負極連接到電阻RPW1和瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，其正極連接到電阻RG2一端，電阻RG2的另外一端連接到整流橋DB1的負端，三極管QS2的基極連接到穩(wěn)壓管DZ2的正極，發(fā)射極連接到整流橋DB1的負端，集電極連接到單向可控硅QS1的負極和電阻RK1的一端；所述的二次穩(wěn)壓電路包括Coms精密穩(wěn)壓器Q1、電解電容CVC2；Coms穩(wěn)壓器Q1的輸入端連接到電解電容CVC1的正極，接地端連接到整流橋DB1的負端，輸出端連接到CVC2的正極；所述的開、閉態(tài)控制電路包括電阻RS1、RS2、RS4、電容CS1、三極管QS3；單向可控硅QS1的控制端與瓷片電容CS1、電阻RS1、電阻RS2一端連接，電阻RS1和電容CS1的另外一端連接到整流橋DB1的負端，電阻RS2的另一端連接到三極管QS3發(fā)射極，三極管QS3的集電極連接到瓷片電容CPVC2、電解電容CVC1的正極，三極管QS3的基極與電阻RS4一端連接，電阻RS4另一端連接到C點。
專利摘要一種微功耗單線電子開關供電電路，涉及一種電子開關電路，尤其是一種微功耗單線電子開關供電電路。本實用新型的微功耗單線電子開關供電電路，其特征在于它由電涌吸收功率開關電路、觸發(fā)電路、開、閉態(tài)供電電路、斬波穩(wěn)壓電路、二次穩(wěn)壓電路和開、閉態(tài)控制電路構成。本實用新型的微功耗單線電子開關供電電路克服了一個電子開關只能控制一個負載的問題，使電子開關在更多的場合都能直接替代傳統(tǒng)機械開關。另外，由于它的低功耗，降低了電子開關的綜合使用成本，使電子開關更容易被大眾接受，并解決了電子開關向智能化發(fā)展的技術頸瓶，大大推進了電子開關發(fā)展。
文檔編號H03K17/72GK201319589SQ20082022896
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2008年12月26日
發(fā)明者楊韶軍 申請人:云南承泰科技有限公司