本實(shí)用新型涉及電器設(shè)備的控制開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無(wú)耗能電子開關(guān)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，隨著科技的發(fā)展，從傳統(tǒng)的拉線開關(guān)、拇指開關(guān)和翹板開關(guān)到MAPLE按觸摸開關(guān)，各種類型的開關(guān)器件在家用電器中得到廣泛的應(yīng)用，尤其是現(xiàn)有的低耗能電子開關(guān)滿足了消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)生活的需求。然而，現(xiàn)有的低耗能電子開關(guān)存在以下問(wèn)題：(1)在用電設(shè)備不使用時(shí)，現(xiàn)有的低耗能電子開關(guān)不能完全斷開電源，而是使得用電設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，這不僅不利于降低用電設(shè)備的損耗以增加其使用壽命，而且還存在安全隱患；(2)通用性差，不能廣泛適用于白熾燈、熒光屏、日光燈等各類光源；(3)成本高、使用壽命短，現(xiàn)有的電子開關(guān)的工作電源的工作電壓一般是通過(guò)電阻分壓取得，抗干擾性能差，不利于電子開關(guān)進(jìn)行頻繁地開啟與斷開作業(yè)，從而使用周期短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是要解決現(xiàn)有的低耗能開關(guān)存在成本高、通用性差、使用壽命短，并且低耗能開關(guān)在關(guān)閉狀態(tài)下使用電設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)而消耗電能且存在安全隱患的問(wèn)題，為此提供一種無(wú)耗能電子開關(guān)。

本實(shí)用新型的具體方案是：一種無(wú)耗能電子開關(guān)，具有電源插頭及與其相連接并為負(fù)載供電的供電電路，其特征是：在供電電路上裝有雙向晶閘管和開關(guān)電源，并且還設(shè)有太陽(yáng)能電池板、儲(chǔ)能裝置、單片機(jī)和按鍵開關(guān)以及門極觸發(fā)電路；所述太陽(yáng)能電池板連接儲(chǔ)能裝置，并由儲(chǔ)能裝置為單片機(jī)提供工作電源；所述按鍵開關(guān)連接單片機(jī)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)連接門極觸發(fā)電路，并由門極觸發(fā)電路向雙向晶閘管提供門極觸發(fā)信號(hào)，以控制雙向晶閘管的導(dǎo)通或截止；所述開關(guān)電源的輸入端接入在雙向晶閘管到負(fù)載之間的供電電路上，開關(guān)電源的輸出端連接儲(chǔ)能裝置。

本實(shí)用新型中所述門極觸發(fā)電路具有三極管和光電耦合器，三極管的基極連接所述單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端，三極管的發(fā)射極連接儲(chǔ)能裝置的正極端，三極管的集電極連接光電耦合器的輸入端的發(fā)光二極管的正向端，發(fā)光二極管的負(fù)向端接地；在光電耦合器輸出端的光敏三極管的發(fā)射極與集電極端均串聯(lián)有限流電阻，并依次并聯(lián)在雙向晶閘管的兩端，光敏三極管的發(fā)射極端連接雙向晶閘管的門極。

本實(shí)用新型在太陽(yáng)能電池板的正極端和開關(guān)電源輸出側(cè)的正極端到儲(chǔ)能裝置的正極端之間均裝有單向二極管；開關(guān)電源輸出側(cè)的正極端對(duì)地之間依次串聯(lián)有限流電阻和發(fā)光二極管，開關(guān)電源輸出側(cè)的負(fù)極端接地。

本實(shí)用新型中所述雙向晶閘管的兩端并聯(lián)有RC電路。

本實(shí)用新型的工作原理如下：在雙向晶閘管未導(dǎo)通時(shí)，由太陽(yáng)能電池板向儲(chǔ)能裝置充電，以提供單片機(jī)的工作電源，通過(guò)按鍵開關(guān)向單片機(jī)輸入低電平信號(hào)，單片機(jī)輸出低電平信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)門極觸發(fā)電路向雙向晶閘管提供門極觸發(fā)信號(hào)，以控制雙向晶閘管的導(dǎo)通；在雙向晶閘管導(dǎo)通后，電源插頭處取得的220V交流電接入供電電路，再由開關(guān)電源向單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓，以維持雙向晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài)，使得供電電路正常地向負(fù)載供電；當(dāng)需要雙向晶閘管截止時(shí)，再次按壓按鍵開關(guān)，以向單片機(jī)輸入高電平信號(hào)，單片機(jī)相應(yīng)的輸出高電平信號(hào)，此時(shí)門極觸發(fā)電路中的三極管截止，不能再向雙向晶閘管輸出門極觸發(fā)信號(hào)，雙向晶閘管截止，從而切斷供電電路，不再向負(fù)載提供工作電源。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙，不僅成本低廉、抗干擾性強(qiáng)，具有較長(zhǎng)的使用壽命，而且通用性強(qiáng)，適用于白熾燈、熒光屏、日光燈、電冰箱、洗衣機(jī)等各種家用電器，并且在用電設(shè)備不使用時(shí)，使得用電設(shè)備完全與電源處于斷開狀態(tài)，消除了安全隱患，延長(zhǎng)了用電設(shè)備的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。

圖中：1—電源插頭，2—供電電路，3—負(fù)載，4—雙向晶閘管，5—開關(guān)電源，6—太陽(yáng)能電池板，7—儲(chǔ)能裝置，8—單片機(jī)，9—按鍵開關(guān)，10—門極觸發(fā)電路，11—RC電路。

具體實(shí)施方式

參見圖1-2，一種無(wú)耗能電子開關(guān)，具有電源插頭1及與其相連接并為負(fù)載3供電的供電電路2，在供電電路2上裝有雙向晶閘管4和開關(guān)電源5，并且還設(shè)有太陽(yáng)能電池板6、儲(chǔ)能裝置7、單片機(jī)8和按鍵開關(guān)9以及門極觸發(fā)電路10；所述太陽(yáng)能電池板6連接儲(chǔ)能裝置7，并由儲(chǔ)能裝置7為單片機(jī)8提供工作電源；所述按鍵開關(guān)9連接單片機(jī)8，單片機(jī)8驅(qū)動(dòng)連接門極觸發(fā)電路10，并由門極觸發(fā)電路10向雙向晶閘管4提供門極觸發(fā)信號(hào)，以控制雙向晶閘管4的導(dǎo)通或截止；所述開關(guān)電源5的輸入端接入在雙向晶閘管4到負(fù)載3之間的供電電路2上，開關(guān)電源5的輸出端連接儲(chǔ)能裝置7。

參見圖2，本實(shí)施例中雙向晶閘管4用Q2表示，開關(guān)電源5為AC/DC開關(guān)電源，用以將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V直流電，并且開關(guān)電源5直流輸出側(cè)的負(fù)極端接地；儲(chǔ)能裝置7選用電容C1，10V/4700μF；單片機(jī)8選用芯片PIC12F675，按鍵開關(guān)9用key1表示，按鍵開關(guān)9并聯(lián)在二極管D2的兩端，二極管D2的正向端連接單片機(jī)8的3號(hào)引腳，二極管D2的負(fù)向端接地。

參見圖2，本實(shí)施例中所述門極觸發(fā)電路10具有三極管Q1和光電耦合器CP1，光電耦合器CP1的型號(hào)為MOC3041，三極管Q1的基極連接所述單片機(jī)8的控制信號(hào)輸出端（5號(hào)引腳），三極管Q1的發(fā)射極連接儲(chǔ)能裝置7的正極端，三極管Q1的集電極連接光電耦合器CP1的輸入端的發(fā)光二極管的正向端，發(fā)光二極管的負(fù)向端接地；在光電耦合器CP1輸出端的光敏三極管的發(fā)射極與集電極端分別串聯(lián)有限流電阻R4、R5，并依次并聯(lián)在雙向晶閘管4的兩端，光敏三極管的發(fā)射極端連接雙向晶閘管4的門極。

本實(shí)施例中在太陽(yáng)能電池板6的正極端和開關(guān)電源5輸出側(cè)的正極端到儲(chǔ)能裝置7的正極端之間依次裝有單向二極管D1和D3；開關(guān)電源5輸出側(cè)的正極端對(duì)地之間依次串聯(lián)有限流電阻R7和發(fā)光二極管D4，開關(guān)電源5輸出側(cè)的負(fù)極端接地，當(dāng)開關(guān)電源5起動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管D4導(dǎo)通并作出發(fā)光指示。

本實(shí)施例中所述雙向晶閘管4的兩端并聯(lián)有RC電路11，用以消除供電電源中的尖峰波。

參見圖2，本實(shí)用新型的工作原理如下：在雙向晶閘管Q2未導(dǎo)通時(shí)，由太陽(yáng)能電池板6向儲(chǔ)能裝置7充電，以提供單片機(jī)8的工作電源；當(dāng)需要供電電路2導(dǎo)通，并向負(fù)載3供電時(shí)，通過(guò)首次按壓按鍵開關(guān)9，按鍵開關(guān)9閉合并向單片機(jī)8的3號(hào)引腳輸入0V的低電平信號(hào)，單片機(jī)8的5號(hào)引腳輸出低電平信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)門極觸發(fā)電路10中的三極管Q1和光電耦合器CP1依次導(dǎo)通，并向雙向晶閘管Q2提供門極觸發(fā)信號(hào)，從而控制雙向晶閘管Q2導(dǎo)通，其中光電耦合器CP1在電路中起到光電隔離的作用，以提高門極觸發(fā)電路10的抗干擾性；在雙向晶閘管Q2導(dǎo)通后，電源插頭1處取得的220V交流電接入供電電路2，再由開關(guān)電源5向單片機(jī)8提供穩(wěn)定的工作電壓，以維持雙向晶閘管Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，使得供電電路2正常地向負(fù)載供電；當(dāng)需要雙向晶閘管截止時(shí)，再次按壓按鍵開關(guān)9，以向單片機(jī)8的3號(hào)引腳輸入高電平信號(hào)，單片機(jī)8的5號(hào)引腳相應(yīng)的輸出高電平信號(hào)，此時(shí)門極觸發(fā)電路10中的三極管Q1截止，光電耦合器CP1不能導(dǎo)通，從而門極觸發(fā)電路10不能再向雙向晶閘管Q2輸出門極觸發(fā)信號(hào)，雙向晶閘管Q2截止，進(jìn)而切斷供電電路2，不再向負(fù)載3提供工作電源。