[发明专利]自动开关电路中的手动代用装置

说明书

本发明从总体上讲，涉及受控开关电路或者自动开关电路，通常用于商用电器以及家用电器中。更具体地说，本发明涉及这样的开关电路的手动代用技术。

本发明所处理的问题可以用被动式红外运动检测器(PIR)的例子说明，同样的问题在其它许多实际应用中也存在。PIR运动检测器是一种应用于自动光开关上的装置，当人或者运动车辆进入监控区域时，光开关可以把灯打开。这样的装置可用做户外或者门外光源，例如，当人靠近门前方时指示出过道，或者当汽车驶近时指示出驾驶道路。

PIR运动检测器依靠探测人体或者类似热源在进入检测器观察区时或者在该区域内活动时所发出来的红外辐射热来工作。当运动检测器检测到移动热源的相应特征热脉冲时，它产生低压电信号，点亮电灯或者发出报警。电子开关电路，通常由三端双向可控硅或者其它类型的可控硅来控制，接收低压电子信号并且相应地打开电源点亮电灯。开关电路通常设置成在检测到运动物体后持续点亮电灯一段预定好的时间。因此，当人进入到运动检测器的观察区域后，电灯自动点亮并且通常持续5到15分钟时间。当预定时间结束后，如果没有检测到进一步的运动，电灯然后就自动关灭。

有时需要手动控制运动检测器的自动开关动作，例如用墙壁开关。用户可能听到房间的外面有声音，并且想要用墙壁开关打开外面的灯看一下。偶尔声音可能是由运动检测器所不检测的热源发出的，也可能由于热源太小、太远或位于运动检测器的观察区域之外，而使运动检测器检测不到。在另外一些情况中，用户可能想使灯亮的时间超过预订的自动熄灭时间。为激活通常的手动代用机构，用户暂时先把墙壁开关切换至关断位置，然后立即把它回复到开的位置。为响应墙壁开关的触发，以前的手动代用电路通常使用数字逻辑电路中所用的集成电路元件(即数字集成电路)。在低成本的商用电器或者家用电器里的手动代用电路中使用这样的集成电路芯片，例如触发器、寄存器、计数器等，是一种折中方案。专用集成电路芯片价格贵，并且仍然需要外围电子元件才能组成代用装置。也就是说，在以前的代用装置中，组成电路的电子元件的总数并不少，有一些元件还很贵，组装电路需要很多步骤。使得以前所使用的手动代用电路的成本高于期望值。

本发明提供了一种手动代用电路，用于商用电器或者家用电器中，该电路使用很少的电子元件，制造起来非常经济，同时提供了很高的稳定性和可靠性。按照本发明制作的代用电路仅需要一个集成单运放，两个电容，它们按电源切换情况相应地以适当顺序充放电，以及几个电阻。这样的简单元件组成的简单电路有很多优点，尤其可用于廉价的商用或家用电器中。仅仅需要一个单运放是非常有好处的，因为集成运算放大器是一种非常通用的电子元件，通常把四个单运放封装到一起，组成一个四运放来卖。这样，仅使用了一个运算放大器，就可以把其它三个运算放大器空出来，在装置的主电路中用做它用。由于代用电路仅仅需要使用一个运算放大器以及很少的外围元件，因此制造起来更便宜。本电路的另外的意想不到的收益是尽管使用了相对较少的元件，电路仍给出了很高的控制切换的时间窗口，即用户手动把开关从开的位置切换到关的位置然后再切换回来到开的位置所用的时间。许多简单的电路设计缺乏附加的稳定元件，容易导致进入振荡状态，而按照本发明所做的电路设计是非常稳定的，不会产生自发振荡或者过渡态导致的振荡。尽管没有用触发器、寄存器或者其它数字电路元件以保护稳定的逻辑信号，本发明仍然提供了可靠的双稳态，即提供了两种稳定的状态以表示手动控制激活或者手动代用熄灭。

参照以下部分和附图，可以进一步理解并认识到本发明的结构、操作和优点。

图1是本发明中手动代用电路的电路原理图。

本发明中的手动代用电路在这里以在被动式红外运动检测器中的实施例来表示。本发明也可以在其它商用电器或者家用电器中实现，用作手动控制自动开关电路。因此本发明不仅仅局限于这里所公开的、做为例子提供的特定实施例。