[发明专利]一种单火线全功率触摸开关电路

说明书

本发明涉及一种单火线全功率触摸开关电路，包括直流电源单元、人体电容触摸检测单元、串设在主电路中的主开关元件以及主开关元件控制单元，所述主开关元件包括一个双向晶闸管、一个继电器KA，所述双向晶闸管和继电器的常开触头并联后串设在主电路中。本发明通过在开关电路中以并联的方式同时在主电路中串设双向晶闸管和继电器的常开触头，负载检测电路通过检测负载电流将储能电容充电至设定电压值的时间判断开关电路负载，电路结构非常简单且工作可靠，产品成本低廉，在小负载状态下，所述屏蔽电路屏蔽所述人体电容触摸检测单元输出至继电器控制电路输入端的开启控制信号从而断开继电器，而在大负载状态下，保持开启控制信号从而闭合继电器，因此同时适合大小功率的负载，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种墙壁触摸开关控制电路，特别是单火线全功率触摸开关电路。

背景技术

墙壁触摸开关外形美观、大方，触摸无磨损，使用寿命长，防尘、隔水安全可靠，深受广大用户的喜爱，因此应用越来越为广泛。墙壁触摸开关控制的用电器根据其额定功率的大小分为小功率开关和大功率开关，通常额定功率在200W以下为小功率开关，大于500W为大功率开关。根据开关电路中作为负载电流主要通路的主电路中采用的主开关元件的不同，现有的墙壁触摸开关大体分为KA式触摸开关和SCR式触摸开关两种，分别以继电器（KA）和双向晶闸管作为主开关元件。由于其采用的主开关元件的特性不同，两种类型的触摸开关各有优点和不足：1）双向晶闸管（SCR）式触摸开关可设为零电压开关，驱动电流小，控制小功率灯具时无频闪和微亮的优点，但是双向晶闸管受到散热能力的限制，通常只适合控制500W以下负载，不能兼顾大功率负载；2）继电器式触摸开关能够使用在大功率用电器的场合，但是继电器式触摸开关线圈耗电大，不能兼顾小功率负载，且开关的开通、关断随机，电流冲击大、电磁干扰大、难以满足EMC的要求；采用磁保持继电器虽然大小功率能兼顾，但价格是普通继电器的3~4倍，性价比低，难以实现平民化，影响开关的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种结构简单、成本低、且同时适合小功率和大功率负载的单火线全功率触摸开关电路。

为实现上述目的，本发明提供了一种单火线全功率触摸开关电路，包括直流电源单元、人体电容触摸检测单元、串设在主电路中的主开关元件以及主开关元件控制单元，其特征在于：所述主开关元件包括一个双向晶闸管、一个继电器，所述双向晶闸管和继电器的常开触头并联后串设在主电路中；所述主开关元件控制单元包括晶闸管控制电路、继电器控制电路及负载检测和屏蔽电路；所述主开关元件控制单元中的继电器控制电路包括第一开关三极管和由施密特反相器构成的第一整形电路，所述继电器线圈与第一开关三极管串联后连接在工作电源两极之间，所述第一开关三极管的控制极与电源负极之间连接有第一下拉电阻构成所述继电器驱动电路, 所述第一整形电路输出端与第一开关三极管的控制极连接，第一RC充放电电路为慢放快充充放电电路，设置在第一整形电路输入端，所述第一RC充放电电路包括第二放电电阻、第三储能电容和第一充电二极管,所述第三储能电容连接在第一整形电路输入端和工作电源负极之间，所述第二放电电阻和第一充电二极管并联后连接在人体电容触摸检测单元输出端和第一整形电路输入端之间，第一充电二极管阳极端与人体电容触摸检测单元输出端连接；

所述主开关元件控制单元中的晶闸管控制电路包括第一放大三极管、光电耦合器、第一限流电阻和由施密特反相器构成的第二整形电路，所述光电耦合器输入侧与第一放大三极管和第一限流电阻串联后连接在工作电源两极之间，所述光电耦合器的输出侧触发双向晶闸管触发极，第一放大三极管极与所述第二整形电路输出端连接构成触发电路；第二RC充放电电路为快放慢充充放电电路，设置在第二整形电路输入端，所述第二RC充放电电路包括第二充电电阻、第二储能电容和第一放电二极管,所述第二充电电阻和第一放电二极管并联并与第二储能电容后连接在人体电容触摸检测单元输出端和工作电源负极之间，第一放电二极管阴极与人体电容触摸检测单元输出端连接，所述第二充电电阻和第一放电二极管并联支路与第二储能电容的连接点经过输入电阻与第二整形电路输入端连接；