[实用新型]触摸延时断电开关

说明书

本实用新型涉及一种延时自动切断电流的控制装置，尤其是工作于市电电路中的、靠人体触摸触发而接通、经一段延时时间后自动断电的开关。

目前，能够完成触摸延时断电功能的开关装置已有不少，如中国实用新型专利CN2050666U、CN2053003U、CN2058542U、CN2067878U等，但由于这些开关装置中的控制电路部分采用低电压（5－－20V）供电，为将市电电压降压，不得不使用高耐压的电容器或大功率电阻器，从而使整个装置的成本增加，体积增大。另外，由于使用的触发元件为普通双极型三极管或集成电路，触发灵敏度不高，触发时要求操作者必须用裸露的手指触摸触发用的金属片，如果在金属片的表面涂漆、粘贴不干胶或进行其他非金属装饰，或用戴手套的手指触摸，将不能可靠地触发，从而给使用带来了不便。

本实用新型的目的，是提供一种触摸延时断电开关，其成本更低；体积更小，外形尺寸能够做到与现行普通开关（如壁式暗藏按键开关）一样小；灵敏度更高，允许操作者用戴薄手套的手指进行触发，或允许在触发金属片表面使用非金属薄膜进行装饰。

本实用新型是这样实现的：在绝缘外壳的外表面上，固定一片触摸用金属片（金属片的外表面允许涂布绝缘漆或粘贴非金属薄膜）；在外壳内，固定有印刷电路板；触摸金属片通过一条导线与印刷电路板上的触发输入端相连。印刷板上的电路由电源电路及主电路两部分组成。电源电路使用一块全桥，全桥的两个交流输入端即为本开关的外部接线端，它们分别接外电路的火线及负载RL；全桥的两个直流输出端“＋”、“－”分别与主电路的“＋”、“－”端相连，作为电路的工作电源，其中，“－”端作为电路的参考地。按信号的传送顺序，主电路可分为触发电路、延时电路、倒相电路和主开关电路四部分。触发电路由T1（增强型TMOS管）、R1、R2、R3、D组成。T1栅极与触发输入端之间接有R1，T1的栅源两极之间接有R2，T1的漏极接R3的一端，R3的另一端接D的负极，D的正极接电源“＋”。延时电路由T2（无耐压要求的NPN型硅三极管）、C（延时用电解电容）、R4、R5、LED（发光二极管）组成。T2的基极接R4的一端，R4的另一端接C的正极，并与T1的源极相连，C的负极接地。T2的发射极接地。T2的集电极接R5的一端，R5的另一端接LED的负极，LED的正极接电源“＋”。倒相电路由T3（无耐压要求的NPN型硅三极管）和R6组成。T3的基极接T2的集电极，T3的发射极接地，T3的集电极接R6的一端，R6的另一端接电源“＋”。主开关电路由SCR（单向可控硅）组成，SCR的控制极接T3的集电极，SCR的阴极接地，阳极接电源“＋”。当本开关处于等待状态时，T1截止，C上无电压，故T2截止，T3导通，SCR截止。此时流过负载的电流的有效值近似等于流过LED、R5的电流的有效值，此电流与额定电流相比非常小，故此时开关相当于断开。同时，发光管发出微光，用以指示本开关的位置。当人体接触或接近触摸金属片时，人体感应的电压信号经R1加在T1的栅源两极间，使T1导通，电源电压经D、R3、T1的漏源极对C充电，当C两端电压上升至约1V时，T2导通，使T3截止，SCR导通，全桥的3、4两端被SCR短路，此时相当于本开关接通。实际上，从T1导通到SCR导通有一段延迟时间，故当SCR导通时，C上的电压可充至2－4V。此时若停止触摸，则C开始放电，本开关进入延时状态。C放电时，放电电流流经R4和T2的发射结，使T2维持导通，T3维持截止，SCR维持导通。由于R4取值较大，C放电较慢。当C放电至1V以下时（放电时间为1－10min量级），T2因基极电流过小而退出饱和区和放大区而截止，故T3导通、SCR关断，此时相当于本开关断开，负载重又断电，回复到等待状态，完成一个工作循环。在整个工作过程中，T2、T3的集电极分别受到T3的基极及SCR的控制极的箝位作用，所以，虽然T2、T3不是高耐压管，却可以在高压下正常工作。

由于在本开关装置中使用了输入阻抗极高的TMOS管，从而提高了其触发灵敏度。又由于T2、T3采用了上述的箝位电路，使其能够在高压下工作，从而允许主电路直接接在全桥的直流输出端，省去了降压用的电容器或电阻器。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

此实施例为一个控制白炽灯负载的、外型尺寸和安装尺寸均与常用普通壁式暗开关相同的、具有触摸触发后开灯、延时一段时间后自动关灯的控制开关。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的功能等效电路图。

图3是本实用新型的一个实施例的印刷板图。