專利名稱：廁所燈門控智能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廁所(包括衛(wèi)生間、盥洗室等)照明電燈的門控開關(guān)，屬于電子開關(guān)領(lǐng)域。
目前廁所(包括衛(wèi)生間、盥洗室)的照明電燈，一般都是使用一個(gè)拉線開關(guān)或按鍵開關(guān)來控制的。由于建筑設(shè)計(jì)的風(fēng)格不同，習(xí)慣不一，所使用的開關(guān)種類和安裝位置也就不盡相同，這就給使用者帶來不便。CN2054200U公開了一種“廁所自動(dòng)開關(guān)”，由傳動(dòng)部分和開關(guān)部分組成，置于廁所的門框上，可隨廁所門的開、關(guān)自動(dòng)接通電路或切斷電路，能有效地防止忘關(guān)廁所燈的現(xiàn)象發(fā)生。但此類開關(guān)多為機(jī)械式開關(guān)，很難兼容人們上廁所大小便或倒、洗痰盂等不同情況。當(dāng)出現(xiàn)第二種情況時(shí)，必須再將門開、關(guān)一次才能使電燈熄滅，增加了冗余動(dòng)作，使用時(shí)感覺不便。CN2138379Y公開了一種“多功能照明燈控制器”，它能夠同時(shí)適應(yīng)照明的常開、常關(guān)、光控、開關(guān)房門延時(shí)控制、手動(dòng)延時(shí)控制、自動(dòng)延時(shí)中的手動(dòng)中斷等的照明要求，但其控制功能與廁所燈控制要求不完全相符，且連接方式較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的任務(wù)就是要提供一種供人們上廁所大、小便時(shí)，開、關(guān)門自動(dòng)接通或切斷照明電路的情況，又能為人們倒、洗痰盂開、關(guān)門自動(dòng)接通或切斷照明電路的不同情況，且該智能開關(guān)連接方式與傳統(tǒng)開關(guān)完全一樣。
上述任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的為解決人們上廁所時(shí)，首次開、關(guān)門燈亮，第二次開門燈熄滅與人們開門處理其它事務(wù)(如倒、洗痰盂)等情況時(shí)，開門燈亮，關(guān)門燈熄滅兩種不同時(shí)間周期的照明控制，該智能開關(guān)包括門位傳感、環(huán)境光傳感及控制電路。門位傳感由行程開關(guān)和門位狀態(tài)指示組成，環(huán)境光傳感由光敏元件GM和電阻R5組成，門位傳感、環(huán)境光傳感均與智能控制電路串聯(lián)。智能控制電路是由集成電路IC及若干分立元件構(gòu)成的一個(gè)電子組合邏輯電路。電子開關(guān)及饋電電路由電子開關(guān)、電流切換電路及整流橋構(gòu)成控制主回路，限流元件、電壓檢測(cè)及電流切換電路共同構(gòu)成饋電部分。智能開關(guān)兩引線端中任意一端與負(fù)載LAMP串聯(lián)接到電源E上。此處的集成電路IC可以是一個(gè)雙D觸發(fā)器(ICA、ICB)，電子開關(guān)由R8、T3、SCR2和R10構(gòu)成，整流橋D3～D6構(gòu)成，電流切換由SCR1擔(dān)任，限流元件由R9擔(dān)任，電壓檢測(cè)由R7、Dz和T2共同組成。
這種廁所燈門控智能開關(guān)，構(gòu)思巧妙，電路設(shè)計(jì)合理，智能開關(guān)的連接方式與傳統(tǒng)開關(guān)完全一樣，且能正確判斷處理兩種不同時(shí)間周期的照明，不產(chǎn)生誤動(dòng)作，也不會(huì)出現(xiàn)忘記關(guān)廁所燈的現(xiàn)象。且具有成本低，易于批量生產(chǎn)，便于安裝等特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步祥述。


圖1為廁所燈門控智能開關(guān)的方框圖圖2為圖1的電原理圖廁所燈門控智能開關(guān)，包括門位傳感A、環(huán)境光傳感B及控制電路，門位傳感A由行程開關(guān)K1和門位狀態(tài)指示LED、R6組成，環(huán)境光傳感B由光敏元件GM和電阻R5組成，門位傳感A、環(huán)境光傳感B分別與智能控制電路C串聯(lián)。智能控制電路C是由一個(gè)雙D觸發(fā)器(ICA、ICB)、T1、D1及若干電阻電容元件構(gòu)成的組合邏輯電路。電子開關(guān)及饋電電路D由電子開關(guān)、電流切換、整流橋、限流元件、電壓檢測(cè)等部份組成。其中電子開關(guān)由R8、T3、SCR2和R10構(gòu)成，整流橋由D3～D6構(gòu)成，電流切換由SCR1擔(dān)任，限流元件由R9擔(dān)任，電壓檢測(cè)由R7、DZ和T2共同組成。智能開關(guān)兩引線端1、2中任意一端與負(fù)載LAMP串聯(lián)接到電源E上。
該智能開關(guān)的工作原理D3～D6是一整流橋電路，它與負(fù)載LAMP、SCR2、SCR1構(gòu)成主回路。燈亮的必要條件為SCR2、SCR1同時(shí)導(dǎo)通。SCR2的導(dǎo)通與否取決于T3的狀態(tài)。T3截止時(shí)，電流流經(jīng)R10后將SCR2觸發(fā)導(dǎo)通；而T3導(dǎo)通時(shí)，T3將流經(jīng)R10的電流旁路，SCR2截止。SCR1為電流切換元件，它的導(dǎo)通與否取決于電容C4上的電壓。R7、DZ和T2構(gòu)成電壓檢測(cè)電路。電壓高時(shí)DZ被擊穿，T2導(dǎo)通，致使SCR1被觸發(fā)導(dǎo)通；電壓過低時(shí)SCR1無觸發(fā)電流而截止。當(dāng)SCR2截止時(shí)，電流流經(jīng)R9、D2后一方面為整個(gè)電路提供工作電流，一方面對(duì)C4進(jìn)行充電。當(dāng)C4上的電壓升至一定數(shù)值后，穩(wěn)壓管DZ被擊穿，T2導(dǎo)通，導(dǎo)致SCR1被觸發(fā)導(dǎo)通，此后電流被SCR1旁路，流經(jīng)整流橋后形成回路。而C4上的電壓即為整個(gè)電路的工作電壓，經(jīng)過數(shù)個(gè)工頻周波后，C4上的電壓由于電能消耗而下降，不足以使DZ擊穿，此時(shí)T2、SCR1截止，電流又流經(jīng)R9及D2給C4補(bǔ)充電能。如此周而復(fù)始，保證了C4上的電壓基本穩(wěn)定。適當(dāng)選取R9的大小，使得流過它的電流略大于整個(gè)電路的工作電流而遠(yuǎn)小于負(fù)截電流。這樣，既能維持整個(gè)電路正常工作，又使得負(fù)載上的電壓降極小，不足以使燈被點(diǎn)亮。而在SCR2導(dǎo)通時(shí)，假設(shè)SCR1仍處于截止?fàn)顟B(tài)，則整個(gè)負(fù)載電流都將流經(jīng)D2對(duì)C4充電，使C4上的電壓在瞬間即被充至額定數(shù)值，DZ被擊穿，T2導(dǎo)通，則SCR1也被觸發(fā)導(dǎo)通，致使負(fù)載電流改道，避免了大電流對(duì)整個(gè)電路的沖擊。由此可見，SCR1的作用在于對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行切換，既保證了整個(gè)電路能得到所需的電能，又能夠及時(shí)地把“多余”的電流旁路。只要SCR2處于通態(tài)，SCR1必然會(huì)隨之導(dǎo)通(在C4上的電壓達(dá)到額定數(shù)值后)，點(diǎn)燃電燈；在SCR2處于截止時(shí)，由于R9的作用，SCR1隨C4上電壓的高低而交替處于導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，由于不滿足燈亮的必要條件，燈不亮。因此，只要把控制信號(hào)加至T3，就能通過T3對(duì)SCR2實(shí)施控制，從而控制燈的點(diǎn)亮與熄滅，而不必理會(huì)SCR1的狀態(tài)如何。
整個(gè)智能控制部分的核心是由一個(gè)雙D觸發(fā)器(ICA、ICB)為主體，加上T1、D1及若干電阻電容構(gòu)成。(為敘述方便，觸發(fā)器的各功能端分別加上腳標(biāo)A或B以示區(qū)分)，其中C1、R1為初始化部分，保證了剛通電時(shí)ICA的QA端輸出高電平，QA的高電平信號(hào)迫使QB也變高，致使T3導(dǎo)通，燈不亮。門位傳感由行程開關(guān)K1實(shí)現(xiàn)，開門時(shí)斷開，關(guān)門后閉合。環(huán)境光傳感由光敏元件GM承擔(dān)，光線強(qiáng)時(shí)內(nèi)阻減小，光線弱時(shí)內(nèi)阻增大。先暫不考慮GM的作用，假設(shè)門被打開，K1斷開，T1失去偏流而截止，致使CLK8端由低變高，由于D8端經(jīng)R5與 端連接，觸發(fā)器B翻轉(zhuǎn)，QB變低，T3截止，SCR2被觸發(fā)導(dǎo)通，SCR1也隨之導(dǎo)通，燈被點(diǎn)亮。與此同時(shí)， 輸出的高電平經(jīng)R3(D1反偏截止)和R2向C2充電。關(guān)上門后，CLKA變高，而QA的輸出則取決于C2上的電壓數(shù)值若電壓低于ICB的門限電平閾值，則被判為低電平，則QA輸出維持低電平不變；如高于此臨界值，則判為高電平，QA將由低變高。此信號(hào)加至SB端，使QB變高，T3導(dǎo)通，SCR2失去觸發(fā)而截止，燈滅。與此同時(shí)，QB變高后將迫使觸發(fā)器A復(fù)位，QA變低，為下一循環(huán)作好準(zhǔn)備。而C2上的電壓高低取決于對(duì)其充電時(shí)間的長(zhǎng)短，即ICA與C2、R2、R3等組成了一個(gè)時(shí)限判別電路在人們上廁所時(shí)，t1較小，即充電時(shí)間較短，C4上電壓較低，CLKA變高時(shí)QA仍維持低電平不變，燈保持亮；而在人們倒、洗痰盂時(shí)，t2較大，即充電時(shí)間較長(zhǎng)，關(guān)門時(shí)DA端被判為高電平而導(dǎo)致觸發(fā)器A翻轉(zhuǎn)，QA變高，致使QB也變高，T3導(dǎo)通及SCR2截止，燈滅。在前一種情況下，當(dāng)用完廁所再次開門時(shí)，CLKB又變高，觸發(fā)器B再次翻轉(zhuǎn)，QB變高，燈滅。與此同時(shí)， 變低，C2經(jīng)R2、D1迅速放電，為下一循環(huán)作準(zhǔn)備。因電容兩端的電壓不能突變，C2還兼有抗干擾的作用，不會(huì)因?yàn)镵1的觸點(diǎn)抖動(dòng)而產(chǎn)生誤動(dòng)作。C3的抗干擾作用與此相同。此外，由于QB與RA相連，每次QB變高，都將迫使觸發(fā)器A復(fù)位，回到正確的初始狀態(tài)。LED、R6兼門位狀態(tài)指示開門LED滅，關(guān)門LED亮。
光敏元件GM與R5構(gòu)成分壓電路，共同決定DB點(diǎn)的電位。當(dāng)環(huán)境光較弱時(shí)，GM的內(nèi)阻很大，DB點(diǎn)的穩(wěn)定電位主要取決于QB的電平，所以每當(dāng)CLK8變高時(shí)，觸發(fā)器B均能正常翻轉(zhuǎn)，控制燈的點(diǎn)亮與熄滅。當(dāng)環(huán)境光較強(qiáng)時(shí)，GM的內(nèi)阻很小，致使D8端被箝位在高電平，QB輸出始終為高。此時(shí)無論開、關(guān)門多少次，燈始終不亮，以節(jié)約電能。
權(quán)利要求1.一種廁所燈門控智能開關(guān)，包括門位傳感A、環(huán)境光傳感B及控制電路，其特征在于a、門位傳感A由行程開關(guān)K1和門位狀態(tài)指示LED、R6構(gòu)成，環(huán)境光傳感B由光敏元件GM和電阻R5構(gòu)成，K1、GM分別與智能控制電路C串聯(lián)，b、智能控制電路C是由集成電路IC及若干分立元件構(gòu)成的一個(gè)電子組合邏輯電路，c、電子開關(guān)及饋電電路D由電子開關(guān)、電流切換電路及整流橋構(gòu)成控制主回路，限流元件、電壓檢測(cè)及電流切換電路共同構(gòu)成饋電部分，d、智能開關(guān)的引線端1、2中，任意一端與負(fù)載LAMP串聯(lián)，接到電源E上。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)，其特征在于光敏元件GM為一光電二極管，其負(fù)端與C4正端相連，正端與D8端相連。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)，其特征在于集成電路IC為一雙D觸發(fā)器(ICA、ICB)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)，其特征在于電子開關(guān)由R8、T3、SCR2和R10構(gòu)成，整流橋由D3～D6構(gòu)成，電流切換由SCR1擔(dān)任，限流元件由R9擔(dān)任，電壓檢測(cè)由R7、D2和T2共同組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種廁所燈門控智能開關(guān)，包括門位傳感A、環(huán)境光傳感B、智能控制電路C、電子開關(guān)及饋電電路D。門位傳感采用行程開關(guān)K
文檔編號(hào)H03K17/94GK2207665SQ9422409
公開日1995年9月13日 申請(qǐng)日期1994年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月2日
發(fā)明者方錫林 申請(qǐng)人:方錫林