多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)的制作方法
【專利摘要】一種多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，包括單火線單元、保持單元、抗擾單元和多地開關(guān)單元，能實(shí)現(xiàn)在無限多地點(diǎn)控制照明燈或者其他電器設(shè)備。所述單火線開關(guān)允許寬度大于規(guī)定值的正常操作脈沖信號(hào)通過，自動(dòng)過濾負(fù)寬脈沖期間的正窄脈沖和正寬脈沖期間的負(fù)窄脈沖，特別是能夠快速恢復(fù)過濾能力過濾連續(xù)的正窄脈沖或者負(fù)窄脈沖干擾信號(hào)，消除開關(guān)脈沖的上升沿抖動(dòng)和下降沿抖動(dòng)；需要過濾的正窄脈沖和負(fù)窄脈沖最大寬度能夠分別通過改變充電時(shí)間常數(shù)和放電時(shí)間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。所述單火線開關(guān)可以作為普通開關(guān)的替代產(chǎn)品。
【專利說明】
多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電器設(shè)備的控制開關(guān)，尤其是一種多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線 開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)要求對(duì)燈或者其他電器進(jìn)行多地控制時(shí)，目前常用的方法一是采用雙控開關(guān)和 雙刀雙擲開關(guān)，現(xiàn)場接線復(fù)雜;二是采用智能開關(guān)，成本高，且智能開關(guān)內(nèi)部的MCU容易受到 各種干擾影響，開關(guān)易出現(xiàn)非受控的誤動(dòng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)存在的問題，本發(fā)明提供了一種 多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，包括單火線單元、保持單元、抗擾單元和多地開關(guān)單 J L 〇
[0004] 所述單火線單元包括單火線取電模塊和單火線通斷控制模塊，設(shè)置有單火線輸入 端、單火線輸出端、單火線通斷控制信號(hào)輸入端和直流工作電源輸出端。
[0005] 所述保持單元設(shè)置有單火線通斷控制信號(hào)輸出端和控制脈沖輸入端;所述單火線 通斷控制信號(hào)輸出端連接至單火線通斷控制信號(hào)輸入端。
[0006] 所述抗擾單元設(shè)置有控制脈沖輸出端和開關(guān)脈沖輸入端;所述控制脈沖輸出端連 接至控制脈沖輸入端。
[0007] 所述多地開關(guān)單元設(shè)置有開關(guān)脈沖輸出端，所述開關(guān)脈沖輸出端連接至開關(guān)脈沖 輸入端。
[0008] 所述單火線通斷控制模塊由可控交流開關(guān)電路組成;所述可控交流開關(guān)電路由單 火線通斷控制信號(hào)輸入端輸入的單火線通斷控制信號(hào)控制。
[0009] 所述單火線取電模塊具有單火線開態(tài)取電功能和關(guān)態(tài)取電功能，用于向單火線通 斷控制模塊以及多地開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元提供直流工作電源;所述直流工作電源 的地端為單火線通斷控制模塊以及多地開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元的公共地。
[0010] 所述多地開關(guān)單元包括1個(gè)及1個(gè)以上并聯(lián)的自復(fù)位開關(guān)，輸出開關(guān)脈沖。
[0011] 所述抗擾單元包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路;所述快速放 電電路的輸入為開關(guān)脈沖，輸出端連接至施密特電路輸入端;所述快速充電電路的輸入為 開關(guān)脈沖，輸出端連接至施密特電路輸入端;所述電容的一端連接至施密特電路輸入端，另 外一端連接至公共地或者是直流工作電源;所述施密特電路的輸出端為控制脈沖端。
[0012 ]所述快速放電電路包括快速放電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān);所述快速放電 二極管與充電電阻并聯(lián)后，再與快速放電開關(guān)串聯(lián);所述快速充電電路包括快速充電二極 管、放電電阻、快速充電開關(guān);所述快速充電二極管與放電電阻并聯(lián)后，再與快速充電開關(guān) 串聯(lián)。
[0013 ]所述快速放電二極管上的單向電流流向?yàn)閺目焖俜烹婋娐份敵龆肆飨蜉斎攵?所 述快速充電二極管上的單向電流流向?yàn)閺目焖俪潆姸O管輸入端流向輸出端。
[0014] 所述快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)由控制脈沖控制，具體方法是，當(dāng)施密特電路為 同相施密特電路時(shí)，控制脈沖的低電平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，控制脈 沖的高電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通；當(dāng)施密特電路為反相施密特電路 時(shí)，控制脈沖的高電平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，控制脈沖的低電平控制 快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通。
[0015] 所述快速放電開關(guān)和快速充電開關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)，或者是均為電平 控制的雙向模擬開關(guān)。
[0016] 所述抗擾單元能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路 的上限門檻電壓來進(jìn)行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特 電路的下限門檻電壓來進(jìn)行控制。
[0017] 所述充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻與電容的乘積;所述放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻與電 容的乘積。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是:所述多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)能實(shí)現(xiàn)在無限多地 點(diǎn)控制照明燈或者其他電器設(shè)備；允許寬度正常的自復(fù)位開關(guān)脈沖通過，能夠自動(dòng)過濾負(fù) 寬脈沖期間的正窄脈沖和正寬脈沖期間的負(fù)窄脈沖干擾，將他地控制時(shí)的因長線路產(chǎn)生的 高頻干擾脈沖濾除;能夠快速恢復(fù)過濾能力過濾連續(xù)的正窄脈沖干擾信號(hào)和連續(xù)的負(fù)窄脈 沖干擾信號(hào)，消除開關(guān)脈沖的上升沿抖動(dòng)和下降沿抖動(dòng);可以替代普通開關(guān)。
【附圖說明】
[0019] 圖1是多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖2是單火線單元實(shí)施例1電路；
[0021]圖3是單火線單元實(shí)施例2電路；
[0022]圖4是單火線單元實(shí)施例3電路；
[0023]圖5是單火線單元實(shí)施例4電路；
[0024]圖6是多地開關(guān)單元實(shí)施例電路；
[0025] 圖7為抗擾單元實(shí)施例1;
[0026] 圖8為抗擾單元實(shí)施例1的開關(guān)脈沖和控制脈沖波形；
[0027]圖9為抗擾單元實(shí)施例2;
[0028] 圖10為抗擾單元實(shí)施例3;
[0029] 圖11為抗擾單元實(shí)施例3的開關(guān)脈沖和控制脈沖波形；
[0030] 圖12為抗擾單元實(shí)施例4。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0032] 如圖1所示為多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，包括單火線單元 10、保持單元20、抗擾單元30和多地開關(guān)單元40。
[0033] 多地開關(guān)單元輸出的開關(guān)脈沖Pl被送至抗擾單元，抗擾單元對(duì)開關(guān)脈沖Pl進(jìn)行抗 干擾處理后，輸出的控制脈沖Ml被送至保持單元，保持單元對(duì)控制脈沖進(jìn)行觸發(fā)及狀態(tài)保 持處理后，輸出的單火線通斷控制信號(hào)Gl被送至單火線單元。
[0034]所述單火線單元包括單火線取電模塊和單火線通斷控制模塊，設(shè)置有單火線輸入 端AC、單火線輸出端ACl、單火線通斷控制信號(hào)輸入端Gl和直流工作電源輸出端+VCC。單火 線取電模塊具有單火線開態(tài)取電功能和關(guān)態(tài)取電功能，用于向單火線通斷控制模塊以及多 地開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元提供直流工作電源。直流工作電源的地端為單火線通斷控 制模塊以及多地開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元的公共地。
[0035]如圖2所示為單火線單元實(shí)施例1的電路。單火線取電模塊包括單火線穩(wěn)壓器UOl 及其外圍元件二極管D51、電容COl、電容C02、電感LOl、電感L02，以及低壓差穩(wěn)壓器U02及其 外圍元件電容C03、電容C04。單火線單元實(shí)施例1中，單火線穩(wěn)壓器UOl的型號(hào)為MP-6V-02S， 低壓差穩(wěn)壓器U02的型號(hào)為HT7350。
[0036]單火線輸入端AC是單火線單元的模擬地AGND，連接至單火線穩(wěn)壓器UOl的交流電 壓公共端COM;電容COl的兩端分別連接至單火線穩(wěn)壓器UOl的濾波電容輸入端FIL和交流電 壓公共端COM;單火線穩(wěn)壓器UOl的直流輸出電壓地GND端為單火線單元的公共地，電感L02 的兩端分別連接至單火線單元的公共地和模擬地;二極管D51、電感LOl和電容C02組成半波 整流濾波電路，半波整流濾波電路的輸入由二極管D51連接至單火線輸出端ACl，輸出連接 至單火線穩(wěn)壓器UOl的直流高壓輸入端HDC。單火線穩(wěn)壓器UOl還設(shè)有直流電壓輸出端VCC、 交流電壓端AC。
[0037] 低壓差穩(wěn)壓器U02的輸入端VIN連接至單火線穩(wěn)壓器UOl的直流電壓輸出端VCC， UO1的直流電壓輸出端輸出直流電壓+VCCl;低壓差穩(wěn)壓器U02輸出端VOUT輸出+5V的直流工 作電源+VCC;單火線穩(wěn)壓器UOl的地端GND連接至單火線單元的公共地;電容C03、電容C04分 別為低壓差穩(wěn)壓器U02的輸入電壓、輸出電壓濾波電容。
[0038]單火線單元實(shí)施例1的單火線通斷控制模塊為雙向晶閘管開關(guān)電路，由單火線通 斷控制信號(hào)Gl控制通斷，包括雙向晶閘管V51、可控硅輸出光耦U51、電阻R51、電阻R52、電阻 R53。可控硅輸出光耦U51為移相型，單火線單元實(shí)施例1中，型號(hào)為M0C3053。
[0039]雙向晶閘管V51的兩個(gè)陽極端分別連接至單火線輸出端ACl和單火線穩(wěn)壓器UOl的 交流電壓端AC;電阻R51并聯(lián)在雙向晶閘管V51的兩個(gè)陽極端;可控硅輸出光耦U51的輸出可 控硅與電阻R52串聯(lián)，其串聯(lián)支路連接至雙向晶閘管V51的第一陽極和控制極;可控硅輸出 光耦U51的輸入發(fā)光二極管與電阻R53串聯(lián)，其串聯(lián)支路一端連接至直流工作電源+VCC，另 外一端為單火線通斷控制信號(hào)輸入端G1。單火線通斷控制信號(hào)Gl為低電平時(shí)，雙向晶閘管 V51導(dǎo)通，第1路開關(guān)為開態(tài);單火線通斷控制信號(hào)Gl為高電平時(shí)，雙向晶閘管V51截止，第1 路開關(guān)為關(guān)態(tài)。
[0040] 圖2中，當(dāng)雙向晶閘管V51截止時(shí)，經(jīng)二極管D51半波整流和電感LOl、電容C02濾波 后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器UOl的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器 UOl經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCCl，實(shí)現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。當(dāng)雙向晶閘管V51導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)由 單火線穩(wěn)壓器UOl的交流電壓端AC和交流電壓公共端COM導(dǎo)通，單火線穩(wěn)壓器UOl通過負(fù)載 電流進(jìn)行取電，實(shí)現(xiàn)開態(tài)取電，電容COl為開態(tài)取電濾波電容。單火線穩(wěn)壓器UOl開態(tài)取電輸 出的直流電壓+VCCl與負(fù)載功率有關(guān)，即功率越大輸出直流電壓+VCCl相應(yīng)增大。
[0041] 如圖3所示為單火線單元實(shí)施例2的電路。單火線單元實(shí)施例2的單火線取電模塊 結(jié)構(gòu)與工作原理與單火線單元實(shí)施例1完全一樣，包括單火線穩(wěn)壓器UOl及其外圍元件二極 管D51、二極管D61、二極管D71、電容CO I、電容C02、電感LOI、電感L02，以及低壓差穩(wěn)壓器U02 及其外圍元件電容C03、電容C04。
[0042]單火線單元實(shí)施例2的單火線通斷控制模塊為繼電器開關(guān)電路，由單火線通斷控 制信號(hào)Gl控制通斷，包括繼電器開關(guān)J54、繼電器線圈J50、三極管V50、二極管D50、電阻R50、 電阻R54。
[0043] 繼電器開關(guān)J54的兩端分別連接至單火線輸出端ACl和單火線穩(wěn)壓器UOl的交流電 壓端AC;電阻R54并聯(lián)在繼電器開關(guān)J54的兩端;繼電器線圈J50為三極管V50的集電極負(fù)載， 繼電器線圈J50的供電電源為UOl輸出端輸出的直流電壓+VCCl;二極管D50為繼電器線圈 J50的續(xù)流二極管；電阻R50為三極管V50基極的限流電阻，連接單火線通斷控制信號(hào)輸入端 Gl與三極管V50基極。單火線通斷控制信號(hào)Gl為高電平時(shí)，三極管V50導(dǎo)通，繼電器線圈J50 得電，繼電器開關(guān)J54閉合，第1路開關(guān)為開態(tài);單火線通斷控制信號(hào)Gl為低電平時(shí)，三極管 V50截止，繼電器線圈J50失電，繼電器開關(guān)J54斷開，第1路開關(guān)為關(guān)態(tài)。
[0044]圖3中，當(dāng)繼電器開關(guān)J54斷開時(shí)，經(jīng)二極管D51半波整流和電感LOl、電容C02濾波 后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器UOl的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器 UOl經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCCl，實(shí)現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。當(dāng)繼電器開關(guān)J54閉合導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流 經(jīng)由單火線穩(wěn)壓器UOl的交流電壓端AC和交流電壓公共端COM導(dǎo)通，單火線穩(wěn)壓器UOl通過 負(fù)載電流進(jìn)行取電，實(shí)現(xiàn)開態(tài)取電，電容COl為開態(tài)取電濾波電容。單火線穩(wěn)壓器UOl開態(tài)取 電輸出的直流電壓+VCCl與負(fù)載功率有關(guān)，即功率越大輸出直流電壓+VCCl相應(yīng)增大。
[0045]如圖4所示為單火線單元實(shí)施例3的電路。單火線取電模塊包括單火線穩(wěn)壓器U05 及其外圍元件電容C05、電容C06、電感L05、二極管D55、整流橋U56，以及低壓差穩(wěn)壓器U06及 其外圍元件電容C07、電容C08。單火線單元實(shí)施例2中，單火線穩(wěn)壓器U05的型號(hào)為BSW-6V-03S，低壓差穩(wěn)壓器U06的型號(hào)為HT7350。
[0046] 單火線穩(wěn)壓器U05設(shè)置有直流高壓輸入端HDC、直流輸出電壓地端GND、直流電壓輸 出端VCC、開態(tài)輸入直流電壓端ACC，其直流輸出電壓地GND為單火線單元的公共地。
[0047]二極管D55、電感L05和電容C05組成半波整流濾波電路，半波整流濾波電路的輸入 由二極管D55連接至單火線輸出端ACl，輸出連接至單火線穩(wěn)壓器U05的直流高壓輸入端 HDC0
[0048] 低壓差穩(wěn)壓器U06的輸入端VIN連接至單火線穩(wěn)壓器U05的直流電壓輸出端VCC， U05的直流電壓輸出端輸出直流電壓+VCC2;低壓差穩(wěn)壓器U06輸出端VOUT輸出+5V的直流工 作電源+VCC;電容C07、電容C08分別為低壓差穩(wěn)壓器U06的輸入電壓、輸出電壓濾波電容。
[0049]單火線單元實(shí)施例3的單火線通斷控制模塊為雙向晶閘管開關(guān)電路，由單火線通 斷控制信號(hào)Gl控制通斷，包括雙向晶閘管V55、可控硅輸出光耦U55、電阻R55、電阻R56、電阻 R57、穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57?？煽毓栎敵龉怦頤55為移相型，單火線單元實(shí)施例2中，U55的型 號(hào)為 M0C3023。
[0050]雙向晶閘管V55的第一陽極連接至單火線輸出端AC1、第二陽極連接至單火線輸入 端AC;電阻R55并聯(lián)在雙向晶閘管V55的兩個(gè)陽極端;穩(wěn)壓管D56與穩(wěn)壓管D57反向串聯(lián)后，一 端連接至可控娃輸出光親U55的輸出可控娃的一端和整流橋U56的一個(gè)交流輸入端，另外一 端連接至雙向晶閘管V55的控制極;可控硅輸出光耦U55的輸出可控硅的另外一端連接至雙 向晶閘管V55的第一陽極;整流橋U56的另外一個(gè)交流輸入端連接至單火線輸入端AC;電阻 R56并聯(lián)在雙向晶閘管V55的控制極和第二陽極;可控硅輸出光耦U55的輸入發(fā)光二極管與 電阻R57串聯(lián)，其串聯(lián)支路一端連接至直流工作電源+VCC，另外一端為單火線通斷控制信號(hào) 輸入端G1。單火線通斷控制信號(hào)Gl為低電平時(shí)，雙向晶閘管V55導(dǎo)通，第1路開關(guān)為開態(tài);單 火線通斷控制信號(hào)Gl為高電平時(shí)，雙向晶閘管V55截止，第1路開關(guān)為關(guān)態(tài)。
[00511圖4中，當(dāng)雙向晶閘管V55截止時(shí)，經(jīng)二極管D55半波整流和電感L05、電容C05濾波 后，得到300V以上的直流電壓送至單火線穩(wěn)壓器U05的直流高壓輸入端HDC，單火線穩(wěn)壓器 U05經(jīng)DC/DC后輸出直流電壓+VCC2,實(shí)現(xiàn)關(guān)態(tài)取電。
[0052]圖4中，當(dāng)開關(guān)為開態(tài)時(shí)，可控硅輸出光耦U55的輸出可控硅導(dǎo)通，由于其觸發(fā)通道 有2個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57,在交流電壓過零但小于穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57的 導(dǎo)通閾值電壓時(shí)，穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57截止，雙向晶閘管V55截止;整流橋U56的2個(gè)交流輸 入端經(jīng)由U55的輸出可控硅連接至單火線輸出端ACl和單火線輸入端AC;整流橋U56的整流 輸出負(fù)端連接至公共地，正端連接至單火線穩(wěn)壓器U05的開態(tài)輸入直流電壓端ACC，實(shí)現(xiàn)開 態(tài)取電；電容C06為整流橋U56的整流輸出濾波電容。當(dāng)交流電壓過零后電壓達(dá)到穩(wěn)壓管 D56、穩(wěn)壓管D57的導(dǎo)通閾值電壓時(shí)，穩(wěn)壓管D56、穩(wěn)壓管D57導(dǎo)通，控制雙向晶閘管V55導(dǎo)通向 負(fù)載供電。因此，圖4所示的單火線單元實(shí)施例3在開態(tài)向負(fù)載供電時(shí)，負(fù)載是得到的不是完 整的正弦波，而是有一定移相角才導(dǎo)通的交流電壓。
[0053]如圖5所示為單火線單元實(shí)施例4的電路。單火線通斷控制模塊為單向晶閘管交流 開關(guān)電路，由二極管D85、二極管D86、二極管D87、二極管D88、單向晶閘管V85組成。二極管 D85、二極管D86、二極管D87、二極管D88組成單相橋式整流電路，其2個(gè)交流輸入端分別為單 火線輸入端AC、單火線輸出端ACl。單相橋式整流電路的整流輸出正端為全波整流端AD1，整 流輸出負(fù)端為公共地GND。單向晶閘管V85的陽極、陰極分別連接至全波整流端AD1、公共地。 [0054]單火線取電模塊為DC/DC穩(wěn)壓電路。圖5實(shí)施例中，單火線取電模由DC/DC穩(wěn)壓器 U85、三端穩(wěn)壓器U86、電阻R85、二極管D89、電容C85、電容C86、電容C87、電容C88組成，DC/DC 穩(wěn)壓器U85的型號(hào)是DY10、三端穩(wěn)壓器U86的型號(hào)是HT7250。電容C85、電阻R85、電容C86組成 濾波電路;濾波電路的輸入連接至二極管D89陰極、輸出連接至DC/DC穩(wěn)壓器U85輸入端；二 極管D89陽極連接至全波整流端AD1;三端穩(wěn)壓器U86輸入端連接至DC/DC穩(wěn)壓器U85輸出端， DC/DC穩(wěn)壓器U85輸出端輸出的是直流電壓+VCC3;三端穩(wěn)壓器U86輸出端為直流工作電源+ VCC;電容C87為DC/DC穩(wěn)壓器U85的輸出濾波電容，電容C88為三端穩(wěn)壓器U86的輸出濾波電 容。
[0055] HT7250輸出+5V電壓。如果DC/DC穩(wěn)壓器U85的輸出電壓滿足的直流工作電源的供 電要求，三端穩(wěn)壓器U86可以省略。DC/DC穩(wěn)壓器U85還可以選擇其他具有寬范圍的電壓輸入 特性的DC/DC穩(wěn)壓器。
[0056]圖5實(shí)施例中，單向晶閘管V85的觸發(fā)控制電路由三極管V86、穩(wěn)壓管V87、電阻R86、 電阻R87、電阻R88、電阻R89組成；三極管V86集電極串聯(lián)電阻R86后連接至穩(wěn)壓管V87陽極， 穩(wěn)壓管V87陰極連接至全波整流端ADl;三極管V86發(fā)射極經(jīng)電阻R87連接至公共地;三極管 V86基極分別連接至電阻R88、電阻R89的一端；電阻R88的另外一端連接至公共地;三極管 V86發(fā)射極為觸發(fā)信號(hào)輸出端，連接至單向晶閘管V85控制極；電阻R89的另外一端為單火線 通斷控制信號(hào)Gl輸入端。
[0057]當(dāng)單火線通斷控制信號(hào)Gl為低電平時(shí)，三極管V86截止，單向晶閘管V85截止，全波 整流端AD1得到的是2 20V交流整流后的全波電壓，經(jīng)電容C85、電阻R85、電容C86后，DC/DC穩(wěn) 壓器U85輸入端得到超過300V的直流電壓，單火線取電模塊實(shí)現(xiàn)了關(guān)態(tài)取電。
[0058]交流電源過零時(shí)，單向晶閘管V85關(guān)斷。當(dāng)單火線通斷控制信號(hào)Gl為高電平時(shí)，因 三極管V85集電極經(jīng)由穩(wěn)壓管V87連接至全波整流端ADl，只有當(dāng)全波整流端ADl的電壓大于 穩(wěn)壓管V87的穩(wěn)壓值，三極管V85才導(dǎo)通，單向晶閘管V85才能被觸發(fā)導(dǎo)通。全波整流端ADl的 電壓波形為窄電壓脈沖，其脈沖幅度由穩(wěn)壓管V87的穩(wěn)壓值決定，其作用是為單火線取電模 塊提供開態(tài)供電電壓。單火線單元實(shí)施例4在開態(tài)向負(fù)載供電時(shí)，負(fù)載是得到的不是完整的 正弦波，而是有一定移相角才導(dǎo)通的交流電壓。
[0059] 單火線單元實(shí)施例1的單火線通斷控制模塊為雙向晶閘管開關(guān)電路;單火線單元 實(shí)施例2的單火線通斷控制模塊為繼電器開關(guān)電路;單火線單元實(shí)施例3的單火線通斷控制 模塊為雙向晶閘管開關(guān)電路;單火線單元實(shí)施例4的單火線通斷控制模塊為單向晶閘管交 流開關(guān)電路。所述雙向晶閘管開關(guān)電路、繼電器開關(guān)電路、單向晶閘管交流開關(guān)電路均為單 火線通斷控制模塊中的可控交流開關(guān)電路。
[0060] 如果負(fù)載為非電感性負(fù)載，前面所述的可控硅輸出光耦還可以選擇過零觸發(fā)型器 件。
[0061] 如圖6所示為有3個(gè)自復(fù)位開關(guān)的多地開關(guān)單元實(shí)施例電路，包括自復(fù)位開關(guān)S91、 自復(fù)位開關(guān)S92、自復(fù)位開關(guān)S93、電阻R91、驅(qū)動(dòng)器F91。3個(gè)自復(fù)位開關(guān)S91、自復(fù)位開關(guān)S92、 自復(fù)位開關(guān)S93為并聯(lián)關(guān)系，電阻R91為上拉電阻，自復(fù)位開關(guān)S91、自復(fù)位開關(guān)S92、自復(fù)位 開關(guān)S93、電阻R91組成線與邏輯。由于自復(fù)位開關(guān)按下時(shí)輸出低電平，或者是操作一次輸出 負(fù)開關(guān)脈沖，所以，3個(gè)自復(fù)位開關(guān)的操作與輸出負(fù)開關(guān)脈沖之間為或邏輯關(guān)系。驅(qū)動(dòng)器F91 用于提高開關(guān)脈沖Pl的驅(qū)動(dòng)能力。圖6中的自復(fù)位開關(guān)S91、電阻R91、驅(qū)動(dòng)器F91與單火線單 元、保持單元、抗擾單元的電路安裝在一起，作為本地控制開關(guān)對(duì)負(fù)載進(jìn)行控制。自復(fù)位開 關(guān)S92、自復(fù)位開關(guān)S93分別安裝在另外兩個(gè)地方，作為多地控制中的他地控制開關(guān);他地控 制開關(guān)中的自復(fù)位開關(guān)都通過連接線并聯(lián)在本地控制開關(guān)的自復(fù)位開關(guān)上。當(dāng)有η個(gè)自復(fù) 位開關(guān)時(shí)，其中的1個(gè)作為本地控制開關(guān)，與上拉電阻（電阻R91 )、驅(qū)動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)器F91 )、單火 線單元、保持單元、抗擾單元的電路安裝在一起，作為本地控制開關(guān)對(duì)負(fù)載進(jìn)行控制；其他 η- 1個(gè)自復(fù)位開關(guān)作為他地控制開關(guān)，全部都通過連接線并聯(lián)在本地控制開關(guān)中的自復(fù)位 開關(guān)上。自復(fù)位開關(guān)包括自復(fù)位按鈕開關(guān)、自復(fù)位翹板開關(guān)等。
[0062] 保持單元為f觸發(fā)器，f觸發(fā)器可以使用D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器構(gòu)成，或者是用二進(jìn) 制計(jì)數(shù)器等來實(shí)現(xiàn)。Iv觸發(fā)器的輸入輸出為控制脈沖Ml和單火線通斷控制信號(hào)Gl。
[0063]抗擾單元包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路。
[0064]如圖7所示為抗擾單元實(shí)施例1。圖7所示實(shí)施例1中，快速放電二極管、充電電阻、 快速放電開關(guān)分別為二極管Dl 1、電阻Rl 1、開關(guān)Tl 1，組成了快速放電電路;快速充電二極 管、放電電阻、快速充電開關(guān)分別為二極管D12、電阻R12、開關(guān)T12,組成了快速充電電路；電 容為電容Cll。施密特電路Fll為同相施密特電路，實(shí)施例1中控制脈沖Ml與開關(guān)脈沖Pl同 相。電容C11的一端接施密特電路的輸入端，即F11的輸入端A2，另外一端連接至公共地。二 極管Dll的陽極連接至Fll的輸入端A2,陰極與開關(guān)Tll串聯(lián)后連接至開關(guān)脈沖端Pl，當(dāng)開關(guān) T11導(dǎo)通時(shí)，二極管D11的單向電流流向?yàn)閺腇11的輸入端A2流向開關(guān)脈沖端P1。二極管D12 的陰極連接至Fll的輸入端A2,陽極與開關(guān)T12串聯(lián)后連接至開關(guān)脈沖端Pl，當(dāng)開關(guān)T12導(dǎo)通 時(shí)，二極管D12的單向電流流向?yàn)閺拈_關(guān)脈沖端P1流向Fl 1的輸入端A2。
[0065] 快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)為電平控制的雙向模擬開關(guān)。圖7所示實(shí)施例1中，開 關(guān)T11、開關(guān)T12均選擇控制信號(hào)為高電平時(shí)開關(guān)接通，控制信號(hào)為低電平時(shí)開關(guān)關(guān)斷的雙 向模擬開關(guān)，型號(hào)可以選擇CD4066,或者是CD4016。實(shí)施例1中施密特電路Fll為同相施密特 電路，控制脈沖Ml (圖7中A3點(diǎn))直接連接至開關(guān)T12的電平控制端，控制脈沖Ml的高、低電平 分別控制開關(guān)T12接通、關(guān)斷;控制脈沖Ml經(jīng)過反相器F12后（圖7中55點(diǎn))連接至開關(guān)Tll的 電平控制端，控制脈沖M1的高、低電平分別控制開關(guān)T11關(guān)斷、接通。受到控制脈沖M1的控 制，開關(guān)Tll與開關(guān)T12中總是一個(gè)處于接通狀態(tài)，另外一個(gè)處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0066] 圖8為抗擾單元實(shí)施例1的開關(guān)脈沖和控制脈沖波形。圖8中，Pl為開關(guān)脈沖，Ml為 控制脈沖，當(dāng)Pl低電平為正常的負(fù)寬脈沖時(shí)，圖7中A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)低電平電位一致，Ml為 低電平，開關(guān)Tll接通、T12關(guān)斷。正窄脈沖11的高電平通過充電電阻Rll對(duì)電容Cll充電，使 A2點(diǎn)電位上升；由于窄脈沖11的寬度小于時(shí)間Tl，A2點(diǎn)電位在窄脈沖11結(jié)束時(shí)仍低于施密 特電路Fl 1的上限門檻電壓，因此，Ml維持為低電平，開關(guān)Tl 1維持接通;窄脈沖11結(jié)束時(shí)，Al 點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管Dll使電容Cll快速放電，使A2點(diǎn)電位與A1點(diǎn)低電 平電位一致，恢復(fù)至窄脈沖11來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復(fù)，當(dāng)后面緊接有連 續(xù)的正窄脈沖干擾信號(hào)時(shí)，同樣能夠過濾掉。正窄脈沖12、正窄脈沖13的寬度均小于時(shí)間 Tl，因此，當(dāng)窄脈沖12、窄脈沖13中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，Ml維持為低電平，Al點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖?且通過快速放電二極管Dll使電容Cll快速放電，使A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)低電平電位一致。
[0067]脈沖14為正常的正寬脈沖，Pl在上升沿20之后維持高電平時(shí)間達(dá)到Tl時(shí)，Pl的高 電平通過充電電阻Rll對(duì)電容Cll充電，使A2點(diǎn)電位上升達(dá)到施密特電路Fl 1的上限門檻電 壓，施密特電路Fll輸出Ml在上升沿25處從低電平變?yōu)楦唠娖?，使開關(guān)Tll關(guān)斷、T12接通;Al 點(diǎn)的高電平通過快速充電二極管D12使電容Cll快速充電，使A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)高電平電位一 致，Ml維持為高電平。
[0068]負(fù)窄脈沖15的低電平通過放電電阻R12對(duì)電容Cll放電，使A2點(diǎn)電位下降；由于窄 脈沖15的寬度小于時(shí)間T2，A2點(diǎn)電位在窄脈沖15結(jié)束時(shí)仍高于施密特電路Fll的下限門檻 電壓，因此，Ml維持為高電平，開關(guān)T12維持接通;窄脈沖15結(jié)束時(shí)，Al點(diǎn)重新變?yōu)楦唠娖角?通過快速充電二極管D12使電容Cll快速充電，使A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)高電平電位一致，恢復(fù)至 窄脈沖15來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復(fù)，當(dāng)后面緊接有連續(xù)的負(fù)窄脈沖干擾 信號(hào)時(shí)，同樣能夠過濾掉。負(fù)窄脈沖16、負(fù)窄脈沖17、負(fù)窄脈沖18的寬度均小于時(shí)間T2，因 此，當(dāng)窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，Ml維持為高電平，A1點(diǎn)重新變?yōu)楦?電平且通過快速充電二極管D12使電容Cll快速充電，使A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)高電平電位一致。 [0069] Pl在下降沿21之后維持低電平時(shí)間達(dá)到T2時(shí)，表示Pl有一個(gè)正常的負(fù)寬脈沖，Pl 的低電平通過放電電阻R12對(duì)電容C11放電，使A2點(diǎn)電位下降達(dá)到施密特電路F11的下限門 檻電壓，施密特電路Fll輸出Ml在下降沿26處從高電平變?yōu)榈碗娖剑归_關(guān)Tll接通、T12關(guān) 斷;Al點(diǎn)的低電平通過快速放電二極管D11使電容Cl 1快速放電，使A2點(diǎn)電位與Al點(diǎn)低電平 電位一致，Ml維持為低電平。Pl的負(fù)寬脈沖19寬度大于T2,在負(fù)寬脈沖19的上升沿22之后維 持高電平時(shí)間達(dá)到Tl時(shí)，Ml在上升沿27處從低電平變?yōu)楦唠娖健?br>[0070] 抗擾單元將Pl信號(hào)中的窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13、窄脈沖15、窄脈沖16、窄脈 沖17、窄脈沖18都過濾掉，而正寬脈沖14、負(fù)寬脈沖19能夠通過，使Ml信號(hào)中出現(xiàn)相應(yīng)的正 寬脈沖23和負(fù)寬脈沖24。控制脈沖Ml與開關(guān)脈沖Pl同相，而輸出的寬脈沖23上升沿比輸入 的寬脈沖14上升沿滯后時(shí)間Tl，下降沿滯后時(shí)間T2。
[0071]窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13為正窄脈沖，其中窄脈沖11為干擾脈沖，窄脈沖12、 窄脈沖13為連續(xù)的觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。時(shí)間Tl為抗擾單元能夠過濾的最大正窄脈沖寬度。Tl受 到充電時(shí)間常數(shù)、開關(guān)脈沖P1的高電平電位、開關(guān)脈沖P1的低電平電位和施密特電路F11的 上限門檻電壓共同影響。通常情況下，開關(guān)脈沖Pl的高電平電位和低電平電位為定值，因 此，調(diào)整Tl的值可以通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn)行。圖7 中，充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻Rl 1與電容Cl 1的乘積。
[0072]窄脈沖15、窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18為負(fù)窄脈沖，其中窄脈沖15為干擾脈沖， 窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18為連續(xù)的觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。時(shí)間T2為抗擾單元能夠過濾的最大 負(fù)窄脈沖寬度。T2受到放電時(shí)間常數(shù)、開關(guān)脈沖P1的高電平電位、開關(guān)脈沖P1的低電平電位 和施密特電路Fll的下限門檻電壓共同影響。通常情況下，開關(guān)脈沖Pl的高電平電位和低電 平電位為定值，因此，調(diào)整T2的值可以通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻 電壓來進(jìn)行。圖7中，放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻Rl2與電容Cl 1的乘積。
[0073]圖7中，二極管Dll與電阻Rll并聯(lián)后再與開關(guān)Tll串聯(lián)，開關(guān)脈沖Pl從Al點(diǎn)先經(jīng)過 開關(guān)T11、然后經(jīng)過二極管Dll與電阻Rll的并聯(lián)電路到達(dá)A2點(diǎn)，按照脈沖信號(hào)流向關(guān)系，快 速放電開關(guān)串聯(lián)連接在快速放電二極管與充電電阻的并聯(lián)電路的前面;二極管D12與電阻 R12并聯(lián)后再與開關(guān)T12串聯(lián)，按照脈沖信號(hào)流向關(guān)系，快速充電開關(guān)串聯(lián)連接在快速充電 二極管與放電電阻的并聯(lián)電路的前面?？焖俜烹婇_關(guān)的串聯(lián)位置也可以放在快速放電二極 管與充電電阻的并聯(lián)電路的后面，同樣地，快速充電開關(guān)的串聯(lián)位置也可以放在快速充電 二極管與放電電阻的并聯(lián)電路的后面。另外，電容Cll接公共地的一端也可以改接在抗擾單 元的供電電源端，即接在直流工作電源+VCC。
[0074]圖7中，施密特電路Fll也可以選擇反相施密特電路，此時(shí)控制脈沖Ml與開關(guān)脈沖 Pl反相，控制脈沖Ml及其反相信號(hào)控制開關(guān)Tll、開關(guān)T12的連接方式需要按照控制脈沖Ml 的高、低電平分別控制開關(guān)T12關(guān)斷、接通，控制脈沖Ml的高、低電平分別控制開關(guān)Tll接通、 關(guān)斷來進(jìn)行。
[0075] 圖9所示為抗擾單元實(shí)施例2，快速放電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān)分別為二 極管D21、電阻R21、開關(guān)T21，快速充電二極管、放電電阻、快速充電開關(guān)分別為二極管D22、 電阻R22、開關(guān)T22,電容為電容C21。施密特電路F21為同相施密特電路，控制脈沖Ml (圖9中 B3點(diǎn)）直接連接至開關(guān)T22的電平控制端;控制脈沖Ml經(jīng)過反相器F22后（圖9中麗點(diǎn)）連接 至開關(guān)T21的電平控制端。圖9所示實(shí)施例2與圖7所示的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)類似，不同之處一是電 容C21的一端接施密特電路的輸入端，另外一端連接至直流工作電源+VCC，不同之處二是按 照脈沖信號(hào)流向關(guān)系，快速放電開關(guān)的串聯(lián)位置在快速放電二極管與充電電阻的并聯(lián)電路 的后面，即開關(guān)T21串聯(lián)在二極管D21與電阻R21并聯(lián)電路的后面。實(shí)施例2的工作原理與實(shí) 施例1相同。
[0076] 如圖10所示為抗擾單元實(shí)施例3，快速放電二極管、充電電阻分別為二極管D31、電 阻R31，快速充電二極管、放電電阻分別為二極管D32、電阻R32,快速放電開關(guān)與快速充電開 關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)T31，T31的常開開關(guān)為快速放電開關(guān)，常閉開關(guān)為快速充電 開關(guān);二極管D31、電阻R31與多路模擬開關(guān)Τ31的常開開關(guān)（圖10中Cl)組成快速放電電路， 二極管D32、電阻R32與多路模擬開關(guān)T31的常閉開關(guān)（圖10中CO)組成快速充電電路；電容為 電容C31，電容C31的一端接施密特電路的輸入端，即F31的輸入端C2,另外一端連接至公共 地。施密特電路F31為反相施密特電路，要求控制脈沖Ml的高電平控制快速放電開關(guān)接通、 快速充電開關(guān)關(guān)斷，低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通；圖10中，控制脈沖 Ml (圖10中C3點(diǎn)）直接連接至多路模擬開關(guān)T31的數(shù)字控制端，控制脈沖Ml的高電平控制多 路模擬開關(guān)T31的常開開關(guān)接通、常閉開關(guān)關(guān)斷，即控制脈沖Ml的高電平控制快速放電開關(guān) 接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷;控制脈沖Ml的低電平控制多路模擬開關(guān)T31的常開開關(guān)關(guān)斷、常 閉開關(guān)接通，即控制脈沖Ml的低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通。
[0077] 數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)可以選擇⑶4051、CD4052、⑶4053等不同型號(hào)的器件。實(shí) 施例3中，T31選擇數(shù)字控制的2通道模擬開關(guān)⑶4053。
[0078]圖11為抗擾單元實(shí)施例3的開關(guān)脈沖和控制脈沖波形。圖11中，Pl為開關(guān)脈沖，Ml 為控制脈沖，當(dāng)P1低電平為正常的負(fù)寬脈沖時(shí)，圖I 〇中C2點(diǎn)電位與脈沖輸入端C4點(diǎn)低電平 電位一致，Ml為高電平，T31常開開關(guān)接通、常閉開關(guān)關(guān)斷。正窄脈沖31的高電平通過充電電 阻R31對(duì)電容C31充電，使C2點(diǎn)電位上升；由于窄脈沖31的寬度小于時(shí)間Tl，C2點(diǎn)電位在窄脈 沖31結(jié)束時(shí)仍低于施密特電路F31的上限門檻電壓，因此，Ml維持為高電平，T31狀態(tài)維持； 窄脈沖31結(jié)束，C4點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D31使電容C31快速放電，使C2 點(diǎn)電位與C4點(diǎn)低電平電位一致，恢復(fù)至窄脈沖31來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢 復(fù)，當(dāng)后面緊接有連續(xù)的正窄脈沖干擾信號(hào)時(shí)，同樣能夠過濾掉。正窄脈沖32、正窄脈沖33 的寬度均小于時(shí)間Tl，因此，當(dāng)窄脈沖32、窄脈沖33中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，Ml維持為高電平，C4 點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D31使電容C31快速放電，使C2點(diǎn)電位與C4點(diǎn)低電 平電位一致。
[0079]脈沖34為正常的正寬脈沖，Pl在上升沿40之后維持高電平時(shí)間達(dá)到Tl時(shí)，Pl的高 電平通過充電電阻R31對(duì)電容C31充電，使C2點(diǎn)電位上升達(dá)到施密特電路F31的上限門檻電 壓，施密特電路F31輸出Ml在下降沿45處從高電平變?yōu)榈碗娖?，使T31常開開關(guān)關(guān)斷、常閉開 關(guān)接通;C4點(diǎn)的高電平通過快速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點(diǎn)電位與C4點(diǎn)高 電平電位一致，Ml維持為低電平。
[0080]負(fù)窄脈沖35的低電平通過放電電阻R32對(duì)電容C31放電，使C2點(diǎn)電位下降；由于窄 脈沖35的寬度小于時(shí)間T2，C2點(diǎn)電位在窄脈沖35結(jié)束時(shí)仍高于施密特電路F31的下限門檻 電壓，因此，Ml維持為低電平，T31狀態(tài)維持;窄脈沖35結(jié)束，C4點(diǎn)重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快 速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點(diǎn)電位與C4點(diǎn)高電平電位一致，恢復(fù)至窄脈沖 31來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復(fù)，當(dāng)后面緊接有連續(xù)的負(fù)窄脈沖干擾信號(hào)時(shí)， 同樣能夠過濾掉。負(fù)窄脈沖36、負(fù)窄脈沖37、負(fù)窄脈沖38的寬度均小于時(shí)間T2，因此，當(dāng)窄脈 沖36、窄脈沖37、窄脈沖38中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，Ml維持為低電平，C4點(diǎn)重新變?yōu)楦唠娖角彝?過快速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點(diǎn)電位與C4點(diǎn)高電平電位一致。
[00811 Pl在下降沿41之后維持低電平時(shí)間達(dá)到T2時(shí)，表示Pl有一個(gè)正常的負(fù)寬脈沖，Pl 的低電平通過放電電阻R32對(duì)電容C31放電，使C2點(diǎn)電位下降達(dá)到施密特電路F31的下限門 檻電壓，施密特電路F31輸出Ml在上升沿46處從低電平變?yōu)楦唠娖?，使T31常開開關(guān)接通、常 閉開關(guān)關(guān)斷;C4點(diǎn)的低電平通過快速放電二極管D31使電容C31快速放電，使C2點(diǎn)電位與C4 點(diǎn)低電平電位一致，Ml維持為高電平。Pl的負(fù)寬脈沖39寬度大于T2,在負(fù)寬脈沖39的上升沿 42之后維持高電平時(shí)間達(dá)到Tl時(shí)，Ml在下降沿47處從高電平變?yōu)榈碗娖健?br>[0082] 抗擾單元將Pl信號(hào)中的窄脈沖31、窄脈沖32、窄脈沖33、窄脈沖35、窄脈沖36、窄脈 沖37、窄脈沖38都過濾掉，而正寬脈沖34、負(fù)寬脈沖39能夠通過，使Ml信號(hào)中出現(xiàn)相應(yīng)的、且 與Pl反相的負(fù)寬脈沖43和正寬脈沖44。窄脈沖31、窄脈沖32、窄脈沖33為正窄脈沖，其中窄 脈沖31為干擾脈沖，窄脈沖32、窄脈沖33為連續(xù)的觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。窄脈沖35、窄脈沖36、窄脈 沖37、窄脈沖38為負(fù)窄脈沖，其中窄脈沖35為干擾脈沖，窄脈沖36、窄脈沖37、窄脈沖38為連 續(xù)的觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。
[0083]圖11中，時(shí)間Tl為抗擾單元能夠過濾的輸入的最大正窄脈沖寬度，調(diào)整Tl的值可 以通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn)行。圖10中，充電時(shí)間常數(shù) 為充電電阻R31與電容C31的乘積。時(shí)間T2為抗擾單元能夠過濾的輸入的最大負(fù)窄脈沖寬 度。調(diào)整T2的值可以通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進(jìn)行。圖10 中，放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻R32與電容C31的乘積。
[0084] 圖10中，多路模擬開關(guān)T31采用的是分配器接法，由數(shù)字信號(hào)C3控制開關(guān)脈沖Pl分 配至快速放電電路或者是快速充電電路;多路模擬開關(guān)T31也可以采用選擇器接法，即開關(guān) 脈沖Pl同時(shí)送至快速放電電路與快速充電電路，由數(shù)字信號(hào)控制選擇快速放電電路或者是 快速充電電路的信號(hào)連接至施密特電路。
[0085] 圖10中，電容C31接公共地的一端也可以改接在抗擾單元的供電電源端，即接在直 流工作電源+VCC。
[0086] 圖10中，施密特電路F31也可以選擇同相施密特電路。
[0087] 圖12所示為抗擾單元實(shí)施例4,快速放電二極管、充電電阻分別為二極管D41、電阻 R41，快速充電二極管、放電電阻分別為二極管D42、電阻R42,快速放電開關(guān)與快速充電開關(guān) 為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)T41;電容為電容C41，電容C41的一端接施密特電路的輸入端， 即F41的輸入端D2,另外一端連接至公共地。實(shí)施例4與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于 一是多路模擬開關(guān)T41采用了選擇器接法，選擇器接法與分配器接法從工作原理上沒有什 么不同；二是施密特電路F41為同相施密特電路，控制脈沖Ml與開關(guān)脈沖Pl同相，控制脈沖 Ml (圖12中D3點(diǎn)）直接連接至多路模擬開關(guān)T41的數(shù)字控制端，所以T41的常閉開關(guān)為快速放 電開關(guān)，常開開關(guān)為快速充電開關(guān);二極管D41、電阻R41與多路模擬開關(guān)T41的常閉開關(guān)(圖 12中D0)組成快速放電電路，二極管D42、電阻R42與多路模擬開關(guān)T41的常開開關(guān)（圖12中 Dl)組成快速充電電路。
[0088] 所述施密特電路的輸入信號(hào)為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入 阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、 74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門⑶4093、74HC24等器件。CMOS 施密特反相器或者CMOS施密特與非門的上限門檻電壓、下限門檻電壓均為與器件相關(guān)的固 定值，因此，調(diào)整能夠過濾的輸入的正窄脈沖寬度、負(fù)窄脈沖寬度需要通過改變充電時(shí)間常 數(shù)、放電時(shí)間常數(shù)來進(jìn)行。用施密特反相器或者施密特與非門構(gòu)成同相施密特電路，需要在 施密特反相器或者施密特與非門后面增加一級(jí)反相器。
[0089] 施密特電路還可以選擇采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成，采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成施密特電 路可以靈活地改變上限門檻電壓、下限門檻電壓。同樣地，采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成施密特電 路時(shí)，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。
[0090]對(duì)自復(fù)位開關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，正常的觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間低于20ms，而正常的開關(guān)脈沖寬 度不小于100ms;兩次操作之間的間隔也不會(huì)小于100ms。他地控制開關(guān)中的自復(fù)位開關(guān)全 部都通過長連接線連接至本地控制開關(guān)中，有可能產(chǎn)生高頻干擾脈沖。抗擾單元允許寬度 大于Tl的正脈沖和寬度大于T2的負(fù)脈沖信號(hào)通過，因此，Tl、T2的取值范圍均為20ms至 100ms，典型值均取50ms時(shí)，能夠有效地將開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)干擾以及他地控制的線路高頻干擾 脈沖濾除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于： 包括單火線單元、保持單元、抗擾單元和多地開關(guān)單元； 所述單火線單元包括單火線取電模塊和單火線通斷控制模塊，設(shè)置有單火線輸入端、 單火線輸出端、單火線通斷控制信號(hào)輸入端和直流工作電源輸出端； 所述保持單元設(shè)置有單火線通斷控制信號(hào)輸出端和控制脈沖輸入端;所述單火線通斷 控制信號(hào)輸出端連接至單火線通斷控制信號(hào)輸入端； 所述抗擾單元設(shè)置有控制脈沖輸出端和開關(guān)脈沖輸入端;所述控制脈沖輸出端連接至 控制脈沖輸入端； 所述多地開關(guān)單元設(shè)置有開關(guān)脈沖輸出端，所述開關(guān)脈沖輸出端連接至開關(guān)脈沖輸入 端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述單火線 通斷控制模塊由可控交流開關(guān)電路組成;所述可控交流開關(guān)電路由單火線通斷控制信號(hào)輸 入端輸入的單火線通斷控制信號(hào)控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述單火線 取電模塊具有單火線開態(tài)取電功能和關(guān)態(tài)取電功能，用于向單火線通斷控制模塊以及多地 開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元提供直流工作電源;所述直流工作電源的地端為單火線通斷 控制模塊以及多地開關(guān)單元、保持單元、抗擾單元的公共地。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述多地開 關(guān)單元包括1個(gè)及1個(gè)以上并聯(lián)的自復(fù)位開關(guān)，輸出開關(guān)脈沖。5. 根據(jù)權(quán)利要求1 一4中任一項(xiàng)所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在 于:所述抗擾單元包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路； 所述快速放電電路的輸入為開關(guān)脈沖，輸出端連接至施密特電路輸入端； 所述快速充電電路的輸入為開關(guān)脈沖，輸出端連接至施密特電路輸入端； 所述電容的一端連接至施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是直流工作電 源； 所述施密特電路的輸出端為控制脈沖端。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述快速放 電電路包括快速放電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān);所述快速放電二極管與充電電阻并 聯(lián)后，再與快速放電開關(guān)串聯(lián);所述快速充電電路包括快速充電二極管、放電電阻、快速充 電開關(guān);所述快速充電二極管與放電電阻并聯(lián)后，再與快速充電開關(guān)串聯(lián)； 所述快速放電二極管的單向電流流向?yàn)閺目焖俜烹婋娐份敵龆肆飨蜉斎攵?所述快速 充電二極管的單向電流流向?yàn)閺目焖俪潆姸O管輸入端流向輸出端； 所述快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)由控制脈沖控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述快速放 電開關(guān)、快速充電開關(guān)由控制脈沖控制的具體方法是，當(dāng)施密特電路為同相施密特電路時(shí)， 控制脈沖的低電平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，控制脈沖的高電平控制快 速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通；當(dāng)施密特電路為反相施密特電路時(shí)，控制脈沖的高電 平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，控制脈沖的低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、 快速充電開關(guān)接通。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述快速放 電開關(guān)和快速充電開關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)，或者是均為電平控制的雙向模擬開 關(guān)。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述抗擾單 元能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn) 行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓 來進(jìn)行控制。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多地自復(fù)位開關(guān)控制的單火線開關(guān)，其特征在于:所述充電 時(shí)間常數(shù)為充電電阻與電容的乘積;所述放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻與電容的乘積。
【文檔編號(hào)】H03K17/725GK106033959SQ201610427058
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】郭艷杰, 凌云, 陳剛
【申請(qǐng)人】湖南工業(yè)大學(xué)