[其他]自动延时熄灯开关

说明书

本实用新型是一种改进的自动延时熄灯开关。它适于用作走廊、楼道、厕所等处的电灯节电开关，也可用于其他定时性开关装置中。

目前，在已有的同类技术中，有的虽已革除了昂贵而笨重的变压器，但仍然使用有如继电器、晶体管放大器、大容量电容器及功耗较大且必须与负载电流严格对应的分压电阻等元器件，因而在成本、体积、工作可靠性及使用方便等方面尚存在许多不足之处。例如1987年5月13日公告的《楼道灯延时开关》（申请号86204293）就属这种情况。

本实用新型提出了一种新的自动延时熄灯开关，它在以单向可控硅组成的交流无触点开关及以电容充、放电控制可控硅通、断的电路中，设置了使电容只在可控硅电流过零之瞬间才产生放电电流的延缓电容放电电路，使得等效放电时间常数增大了几十至几百倍，从根本上解决了上述同类技术中存在的不足，取得了进一步降低成本、缩小体积、提高工作可靠性与使用方便的效果。在结构上，由于本实用新型不包含同类技术中常用的有如变压器、继电器、晶体管放大器、大容量电容及功耗较大的电阻等元器件，只由小功率单向可控硅、二极管与小型电阻、电容组成。因此能够直接装在现有的按钮开关、拉线开关与墙壁开关中，应用方便。

下面结合附图说明本实用新型的内容及工作原理。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是可控硅导通时的U_KB波形。

图2（b）是电容〔9〕放电电流波形。

参照图1，本实用新型包括由全波整流电路〔1〕与单向可控硅〔4〕组成的交流无触点开关；电阻〔5〕、按钮开关〔10〕、电容〔9〕组成的自控式电容充电开灯电路；电容〔9〕、二极管〔2〕、电阻〔6〕与可控硅〔4〕输入端G－K连成的电容放电维持可控硅触发导通的延时熄灯电路；稳压二极管〔3〕与电阻〔7〕并联而成的延缓电容放电电路以及由并联于可控硅〔4〕的输入端G－K的热敏电阻〔8〕构成的可控硅温度补偿电路。

电路工作原理如下。

参照图1，按下按钮开关〔10〕，220V交流电经全波整流器〔1〕整流后，在A、B间形成了峰值约311V的单向脉动电压，此电压经电阻〔5〕对电容〔9〕充电，使电容〔9〕电压迅速升高。当电容〔9〕电压升高到一定程度，其通过电阻〔6〕与二极管〔2〕对可控硅〔4〕输入端G－K的注入电流等于或大于可控硅〔4〕的最小触发电流时，可控硅〔4〕导通。于是由整流器〔1〕与可控硅〔4〕组成的交流无触点开关接通，灯泡通电点亮。可控硅〔4〕一旦导通，A、B间的电压随即下降，高电压对电容〔9〕充电的状态便自动终止，从而完成了自控式充电过程。这样，即使按钮开关〔10〕按住较长时间，电容〔9〕上的电压也不会升得过高，充电电阻〔5〕也不会长时间流过大电流而过热甚至烧毁。因此电阻〔5〕可使用小型电阻，电容〔9〕也可用耐压低的电解电容，故有效地降低了这部分电路的成本与体积，也显著提高了此部分电路的工作可靠性。

按钮开关〔10〕断开后，电容〔9〕通过电阻〔6〕、二极管〔2〕、可控硅〔4〕的输入端G－K与电阻〔7〕放电，维持可控硅〔4〕继续触发导通，灯泡继续亮。直至电容〔9〕的放电电流小于可控硅〔4〕的最小触发电流，可控硅〔4〕才截止，灯泡熄灭。这就是开灯后自动延迟熄灯的过程。

显然，上述延时时间与电容〔9〕的容量及可控硅〔4〕的最小触发电流值密切有关，根据可控硅最小电流值与通常RC电路的电容放电规律可以大致算出，延时2～3分钟对应的电容容量达数千微法。无疑，这样大容量的电容将使体积增大，成本升高。本实用新型在可控硅〔4〕的阴极K端，接入了由稳压二极管（或正向运用的硅二极管）〔3〕与电阻〔7〕并联而成的延缓电容放电电路，可使可控硅〔4〕维持触发导通的时间大大加长（为几十至几百倍），从而使所需的电容〔9〕的容量大为减小。其原理是，当电容〔9〕上的电压随着放电下降到低于稳压二极管〔3〕的稳定电压与二极管〔2〕、可控硅〔4〕G－K端二个PN结的导通电压之和时，在可控硅导通期间，即图2（a）中稳压二极管〔3〕的端电压U_KB波形中的平顶部分对应的时间，电容〔9〕放电电流等于零。只在可控硅导通电流过零之极短时间，即图2（a）中非平顶部分——波形中回零脉冲对应的时间，因U_KB减小到零，电容〔9〕可通过电阻〔6〕、二极管〔2〕、可控硅〔4〕输入端G－K和电阻〔7〕产生放电电流i，使可控硅〔4〕在导通电流过零后继续维持触发导通。于是，电容〔9〕的放电电流i变成了图2（b）所示的尖脉冲，使平均放电电流值大大减小，有效地增加了维持可控硅〔4〕触发导通的时间。