[其他]自动断电式电源开关

说明书

以往使用的按钮式开关和拨动式开关只能简单的控制电路接通与断开。不具有接通后自动关闭的功能。当使用者忘记关灯时会造成长明灯现象，更无法使用在需要人离开后再自动关闭电灯的场合。

本实用新型的目的是在现有开关线路的基础上，用简单的结构提供一种能自动关闭的电源开关。

在目前电能紧张的情况下，研制一种能自动关闭的电源开关，消灭公共场所的常明灯，已成为急待解决的问题。到目前为止，某些专业报刊、杂志曾载文介绍延时关闭电源开关，个别厂家也已生产试验产品。但由于体积较大，成本较高，接线方式复杂，不能直接替代传统墙壁开关等方面的问题，限制了这种开关的推广和使用，本开关正是从解决这些问题出发进行的设计研制，在以上四个方面都达到较理想的效果。

本开关是由按钮（拨按两用），芯体、面板三部分组成。

按钮靠连接在可控硅控制极的弹片弹力与电路板的短接启闭可控硅的通断。即整个电路的通断。按钮和弹片加工成两个凸凹的形状靠面板的配合形成弹片与接点的断、常接、瞬接三种状态。即开关的三种状态：常开、常接与延时自动关断。

这种自动断电开关电路如图〔3〕所示：阻流圈与可控硅T串联，其两条输出线一端接负载，另一端与线路接。当按钮置于断位时，触发电路没接通，可控硅阻断，电路中无电流通过，灯不亮。当按钮按下抬手后，按钮靠接片本身的弹力自行回位，接点1串接电阻R1同接点2碰触瞬间构成可控硅T的触发通路，可控硅瞬间导通，电流流经灯泡R_L和阻流圈L、T构成交流通路。这时，电流在L两端产生一自感电势（约3～6V），径D整流C₁滤波后，在C₁两端产生一平稳直流电压。负端经R₅加到晶体管BG₁BG₂发射极。正端经R₃、R₄加到晶体管BG₂基极，BG₂导通；由BG₂集电极、T的控制极构成可控硅的直流触发通路，T继续导通。直流电正端经R₂给C₂充电（因灯灭时C₂放电缘故，故C₂两端充电前电压为零），此时，BG₁的b、e结为反向偏置，故BG₁截止。随着时间的增长，C₂两端电压呈指数上升，时间常数为τ＝R₂.C₂，（本开关根据使用场所，如楼梯、走廊等R₂取220K，C₂取200μ延时关闭时间为一分钟）。当C₂两端电压上升为V_R＋0.6V时，BG₁导通，U_R3↑→I_BG2↓→U_R5↓→I_BG1↑→BG₁饱和导通，BG₂截止，可控硅控制极通路被断开，可控硅T关断。整个电路恢复断位，灯灭。因BG₂发射结串联R₅后并联于C₂两端，因阻抗很小，所以C₂瞬间放电完毕，整个电路又处于等待触发状态。由R₆同N组成开关断位指示器显示，便于夜间寻找开关。此时，虽然流过指示器N的电流通过灯泡负载，但由于与之串接的电阻R₆较大，整个电路的电流可以忽略不计。当按钮向上轻推时，由于弹片弹力以及面板与按钮凹凸部分结合，使按钮不能自行回位，故弹片与触点构成常接，因而由R₁构成可控硅直接触发通路，可控硅T导通，灯亮。当开灯时间大于开关自动关断时间后，如前述原理。C₂两端电压已构成BG₁正向偏置，BG₁导通，BG₂截止，所以当断开K时，既断开可控硅控制极通路，可控硅阻断，所以瞬间灯灭。该开关同普通开关具有同样功能。由于开关芯体中可控硅触发电流极微，所以无需考虑弹片接点的容量。