CN2812405Y

CN2812405Y - 红外遥控墙壁开关

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Publication number: CN2812405Y
Application number: CN 200420116773
Authority: CN
Inventors: 余克俭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-05
Filing date: 2004-12-05
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2014-12-05

Abstract

属于建筑电器类，是一种控制室内照明的开关。采用控制双向可控硅通断来实现照明回路通断。该开关兼有手动控制和红外遥控控制功能；它具有一套在保持现有普通墙壁开关外接线方式相同前提下，能获得稳定电源电压的电源方案。

Description

红外遥控墙壁开关

技术领域属于建筑电器类，是一种控制室内照明的开关，它是一种兼有手动控制和红外遥控控制功能的墙壁开关。

背景技术目前墙壁开关在建筑上使用量很大，生产厂家很多，但都是手触式开关，即需要直接用手拨动墙壁开关拨板来完成照明电源开关的动作。这种开关外形美观、结构简单、技术成熟，运用十分的广泛，正因为它必须用手拨动开关，所以使得它在生活中还不是很方便。网上偶尔也能见到某些遥控墙壁开关的宣传，大多数不能实现单接线方式，即除开关本来的两根线外还须另拉电源线，实在不方便。另外也有实现了单接线的，电源方案成本较高，诸多因数使得还不能为普通大众接受。

实用新型的目的本实用新型目的是提供一种新型墙壁开关，它不仅可以点动按键来实现墙壁开关功能，还可以用专用红外遥控器遥控该开关。它有一套特别设计的低成本高性能的电源方案，使其保持和现有墙壁开关外接线方式不变，符合现有墙壁开关单线布线方式。

技术方案本实用新型是这样实现的：采用双向可控硅控制开关通断，控制电路控制可控硅触发。手动方式是用点动开关按键，给控制电路一个信号，控制电路输出触发或截止信号控制来可控硅来开关电路，为了更方便、安全使用，在此基础上增加红外遥控功能，而且两种操作方式均可独立实现开关开合动作。遥控时，操作人按动遥控器按钮，遥控器产生一串调制红外信号，本新型墙壁开关接收到此信号后，经内部控制电路处理，控制电路触发或截止可控硅实现开关电路。另外还有一个很重要的方面是本实用新型具有一套特别的电源方案：其电源电容接在全波整流桥直流输出端，整流桥交流输入端接在两个反向并联的单相可控硅的阴、阳两极上，用两个稳压二极管，将其阴极并联接在电源正极，两个阳极分别接两个单相可控硅的控制极上，单相可控硅的两极串联在电灯开关的市电回路中。用稳压二极管检测电源电压，并分别控制这两个单相可控硅适时导通。当电源电压低于稳压二极管反向击穿电压时，稳压二极管反向截止，没有电流流过，不触发可控硅，可控硅不导通，电灯电流都经全波整流桥整流后给电源电容充电；当电源电压达到稳压二极管反向击穿电压时，稳压二极管反向击穿，电流经稳压二极管放电，同时稳压二极管触发单相可控硅导通，电灯电流直接从可控硅流过，不给电源电容充电。这样保持电源电压一定。使用这样的电源方案使得开关串联在电灯控制回路中同样能得到稳定电源电压，并使开关整体的外接线和现有墙壁开关相同，保持最简单的墙体布线方式。从原有开关改安装本新型开关不用更改墙内布线，可以直接按原接线方式接线，十分简便。

为更好地说明实用新型内容，分别用图1、图2、图3、来说明。

图1为本新型墙壁开关遥控器电路示意图；

图2为本新型墙壁开关本体控制电路示意图；

图3为本新型墙壁开关电源电路原理图。

图1为遥控器电路示意图。图中P1为遥控按键；N1处理和控制电路；N2为信号调制电路；D1为红外发射管。电路工作过程为：P1按下时，N1检测出P1所接引脚电平变化，发出一个编码信号给信号调制电路N2，N2将信号调制后从红外发射管D1输出。遥控器的电源由电池供电。

图2为本实用新型墙壁开关控制电路示意图。图中D1为红外接收器件：M2为信号放大解调电路；M1处理和控制电路；Q1为双向可控硅。电路工作过程为：当D1接收到遥控器发射来的红外信号，经过M2放大解调后输入控制电路M1处理，M1将开关通断状态取反后触发或截止Q1，实现闭合或断开动作。

图3为本实用新型遥控墙壁开关本体电源原理图。其中虚线框内为开关内部电源线路，外部为外接市电和所控制的灯泡，电源串联在电灯控制回路中。图中A、B两点为开关外接线端子；DS1为墙壁开关所控制的电灯；Q1为双向可控硅；XC1为续流电容，耐压应在400V以上；G1～G2为单相可控硅；D1、D2为两个标称值相同的稳压二极管，它决定VDD电压值；D3、D4、D5、D6为整流二极管；C0为VCC电源电容。VCC为开关内控制电路电源，VCC相对市电电压而言低得多。该电路工作原理为：对于墙壁开关点Q1而言，只有导通和断开两种状态。当Q1导通时，电流经Q1流过，主要电压落在电灯DS1上，此时电灯亮，XC1两端没有电压；当Q1断开时电流经XC1，设计上XC1的容抗为电灯DS阻抗的10倍以上，主要电压落在XC1上，此时电灯灭，XC1起续流作用，即开关断开后仍然有一个较小的电流流过。无论Q1是导通还是断开，当C0两端电压没充到D1、D2反向击穿电压时，可控硅G1、G2不导通，流过A、B点的电流经D3、D4、D5、D6整流后给C0充电；当C0电压达到D1、D2反向击穿电压时，D1、D2在交流电正负半周分别反向击穿放电，并触发G1、G2分别导通，市电电流直接从可控硅流过，不给电容C0充电。通过D1、D2的限压作用，使C0上电压稳定在D1、D2的标称电压上。另外XC1并联在Q1两端还可以在Q1断开瞬间起到吸收高压作用，能有效提高Q1的电气寿命。电源所使用的元件均为常用且比较廉价的元件，所以电源成本很低。

由于采用上述电源电路，使得本实用新型墙壁开关在不改变原有墙体布线的情况下，能从市电线路中得到稳定电源，供遥控墙壁开关内部电器元件使用。

正因有了上述的机械结构和电气功能，使得本实用新型墙壁开关兼有红外遥控和手动控制功能，而且使本实用新型墙壁开关的外接线和现有墙壁开关相同，保持最简单的墙体开关布线方式。

具体实施方案下面结合实施例和实施例附图对本实用新型做进一步说明。

图4为三键遥控器实施例电路原理图；

图5为三键遥控开关本体实施例电路原理图；

图6为开关本体实施例的纵剖面结构图。

图4中LD1为PH303红外发射管；Q10为8050三极管；R11～R14为100KΩ电阻；R15为12kΩ电阻；R16为100Ω电阻；R17为1.1Ω电阻；R18为100KΩ电阻；R19为51KΩ电阻；R20为100KΩ电阻；R21为100KΩ电阻：R22为1MΩ电阻：C10为100uF电容；C11为0.001uF电容；C12为5100pF电容；C13为0.1uF电容；C14为0.001uF电容；D10～D12为1N4148二极管；PB1～PB3为薄膜按键；U11为MC145026专用编码集成电路；U12为74HC00集成电路；电源VEE由3V锂锰电池提供。

图4工作原理为：PB1～PB3中某键按下，将U11上对应脚执高电平，同时提供U11、U12电源VFF，C13、C14、R21、R22和U12D共同组成通电延时低电平电路，低电平脉冲宽度为7ms，使U11的/TE脚执一低电平脉冲，给U11一个启动信号，U11对输入信号进行编码，以R18、R19、C12组成的震荡回路决定的震荡频率输出编码脉冲，再由U12A、U12B、U12C和R14、R15、C11组成的38KHz震荡器载波调制，由Q10放大后从LD1输出红外信号。按不同的键U11输出的编码信号不同，对应图5中U1的解码信号也不一样，但二者信号一一对应。

图5中ZJ1为具有红外接收解调功能的TL1838红外组件，中心频率38KHz；R1为51kΩ，R2为200KΩ电阻；R3～R6为200KΩ电阻；R7～R9为1KΩ电阻；C0为100uF/10V容；C1为0.02uF电容；C2为0.1uF电容；U1为MC145027专用解码集成电路；U2为CD4073三三输入与门集成电路；U3为CD4001四二或非门集成电路；U4～U5为74HC112集成电路；U6～U8为MOC3041可控硅光藕；Q1～Q3为BTA04-600B双向可控硅；B1～B3为400V/600W防雷二极管；XC1～XC3为103/400V电容；D1、D2为5V稳压管；D3～D6为1N4004整流二极管；G1、G2为BT151单相可控硅；F1为3A自复位保险；L1、L2、L3为三路开关接线端子；COM为三路开关的公共接线端子。

图5中电源部分工作原理和图3介绍相同，只是该电源是配三键开关用，它有三个续流电容即XC1～XC3，三个开关点即Q1～Q3。另外为起到过流和过压保护，增加自恢复保险F1和B1～B3。当电压稳定后VCC为4.5V～5V。

图5控制电路工作原理为：当ZJ1接收到遥控器发射的调制脉冲信号后，它对调制信号解调，输出U1能够识别的编码信号，U1对编码信号进行解码，解码完成后从其D1～D3引脚中对应遥控器输出的脚输出高电平，同时在TV脚输出一个正脉冲，两路信号都给U2，U2相应单元输出一个正脉冲，U3接收到U3输出的信号后，在相应单元输出负脉冲，U4或U5收到负脉冲后相应单元输出电平翻转，从而控制Q1～Q3中对应一个通断状态取反。这一系列过程实现遥控控制。手动控制时，点动PB4～PB6中某按钮，给U3某单元一个正脉冲，U3接收到信号后在相应单元输出负脉冲，U4或U5收到负脉冲后相应单元输出电平翻转，从而控制Q1～Q3中对应一个通断状态取反。这一系列过程实现手动控制。本电路实际上为单键、双键、三键开关共同设计，如为单键或双键时，部分元件可不焊接。

图6中1.为红外组件；2.为按钮帽；3.为薄膜按钮；4.为开关面板；5.为开关底盒；6.为电路板；7.为电子元件；8.为接线端子1；9.为接线端子2；10为电路板支撑柱。

采用标准86型带底盒形式，由于开关本体元件较多，且控制元件和功率元件尽量远离；采用上下两块电路板，控制元件焊上板，功率元件焊下板，元器件都向内侧，两板间距焊接支撑柱保持，同时支撑柱还能作为两板间通信用。

Claims

1.一种既可手动又可以红外遥控的墙壁开关，它由开关本体和遥控器组成，开关本体由塑料外壳、开关按键及内部的上下两块电路板组成，电路板电路又由控制电路和电源电路两部分组成，其特钲为：控制电路由一体化红外组件配专用解码芯片或按键操作，经过逻辑电路处理并控制双向硅通断，电源电路由稳压管触发串联在电灯市电回路中的两个反向并联的单相可控硅，整流桥交流输入端接单相可控硅两端，整流桥输出两端接电容，遥控器由按键、专用编码集成电路、高频调制电路、功率驱动电路驱动红外发光二极管组成。

2.根据权利要求1所述的红外遥控墙整开关，其特征是：开关本体的控制电路是由一体化红外接收组件解调遥控器发来的红外信号，其输出脚经或非门构成的反向器反向后输出给解码芯片MC145027，MC145027的数据输出引脚分别接各个与门的一个输入脚，将各个与门剩余输入脚都和MC145027的TV引脚相连，各个与门输出脚分别接各个或非门的一个输入脚，另外开关本体各个按键一端接电源正极，另一端分别接各个或非门另外输入脚，各或非门输出脚输出给各个74HC112单元的CP脚，74HC112预置脚、J、K、脚接电源正极，消零脚接RC电路组成的先低电位延时高电位电路上，74HC112的各个反向输出端分别接各个可控硅光藕，各可控硅光藕的两个输出端分别接各开关点双向可控硅的T2和G脚，各个开关点双向可控硅的T1脚并在一起接在两个反向并联的单相可控硅的一端，两个单相可控硅的另一端接聚合开关一端，聚合开关另一端接开关公共外接线端子，各个开关点可控硅的T2脚分别接开关外接线端子，各个开关点双向可控硅的T1、T2两端分别并联高压电容，各个T2端分别接交流瞬态抑制二极管的一端，各交流瞬态抑制二极管另一端并在一起接开关公共接线端子。

3.根据权利要求1所述的红外遥控墙壁开关，其特征是：开关本体的电源电路是反向并联的两个单相可控硅的两端还接一个全波整流桥的两个交流输入端，全波整流桥的输出端接电源电容，反向并联的两个单相可控硅的两个G极分别接两个稳压管的阳极，两个稳压管的阴极并在一起接电源电容正极上。

4.根据权利要求1所述的红外遥控墙壁开关，其特征是：开关本体的结构由用上下两块电路板组成，控制元件焊上板，功率元件焊下板，按钮焊上板外侧其他元器件都向两板内侧，两板间距焊接支撑柱保持。

5.根据权利要求1所述的红外遥控墙壁开关，其特征是：开关的遥控器电源用3V锂锰电池，电池正负两极并100uF电容，三个按键一端并上接电池正极，另一端分别接编码芯片MC145026的各个数据输入脚，还分别接三个二极管的阳极，三个二极管阴极并在一起，作为集成电路电源正极，集成电路负极接电池负极，MC145026的数据输出端接两个与非门和电阻电容组成的振荡电路的控制脚，振荡电路输出脚再由一个与非门反向后接在一个NPN三极管的基极，NPN三极管发射极接电池负极，集电极接红外发射管阴极，红外发射管阳极接电池正极。