CN203968094U - 安全节能开关 - Google Patents
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Abstract
一种安全节能开关，包括自锁开关、点动开关、稳压电路和光电耦合器，其特征在于：还包括反相器、晶闸管、双向可控硅、桥式整流电路和过零检测电路；其中：稳压电路用于为光电耦合器提供工作电压；光电耦合器后接触发电路；反相器用于控制晶闸管和双向可控硅的导通；双向可控硅与负载串联；过零检测电路用于过压保护。优点是：可实现低功耗，稳定系数高，因没有继电器，所以噪音小、寿命长、灵敏度高；使用元件简单，成本低，易集成；内部有保险管，保护用户和用电器安全，防止漏电；正常工作时具有普通开关的功能；电源突然断开后，再来电电路也不工作，轻轻按压开关便可恢复正常，操作简便。本实用新型适用于做各种电器的开关。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电器开关，具体涉及一种具有安全、节能功能的开关。
背景技术
每种用电器都需要经过开关与电源连接，在使用的过程中可能会突然停电，如果没有关掉开关，再次来电时会继续工作，造成浪费或安全隐患，比如晚上停电时照明灯是亮的，如果没有关闭开关，第二天白天来电后将继续亮，如果无人在场关闭掉就会造成电能的浪费，再比如，用电热水器烧水时，如果停电后不关闭电源，来电后会继续加热，但这时可能没有人发现，热水器会把水烧干，然后烧坏热水器，甚至引起电路短路造成火灾，普通的开关不能避免上述隐患，而且在电压异常时也不具有保护用电器的功能。现有技术中有利用电磁铁、继电器的机械结构做成的断电复位开关，不足之处在于噪声大，寿命普遍较低。还有利用电容充电，触发可控硅的电路，其安全系数低，容易触电，内部元件易损坏，额定电流高，浪费能源，且灵敏度低。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种停电后可以断开电路，并具有电压异常保护功能的电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安全节能开关，包括自锁开关、点动开关、稳压电路和光电耦合器，其特征在于：还包括反相器、晶闸管、双向可控硅、桥式整流电路和过零检测电路；其中：
--稳压电路用于为光电耦合器提供工作电压；
--光电耦合器后接触发电路；
--反相器用于控制晶闸管和双向可控硅的导通；
--双向可控硅与负载串联；
--过零检测电路用于过压保护。
本实用新型的进一步设计，所述自锁开关J1一端通过保险丝U1接交流电源V1的下端，另一端与点动开关J2的左侧连接，负载X1的一端接交流电源V1的上端，另一端接点动开关J2的右侧，稳压电路与负载X1并联。
所述反相器包括开关三极管Q1，光电耦合器OPTO的输出端上侧通过限流电阻R2接桥式整流电路的正极，该输出端同时接开关三极管Q1的基极，开关三极管Q1的集电极接晶闸管D4的触发端，晶闸管D4的正负极分别接桥式整流电路的正负极；双向可控硅D9的两端分别接在点动开关J2的两端，其触发端接在桥式整流电路的负极，分压电阻R8的上端接双向可控硅D9的触发端，下端接点动开关J2的右侧。
所述自锁开关J1和点动开关J2做成联动的一体结构，按下开关面板后，自锁开关J1和点动开关J2同时接通，松开后自锁开关J1依然接通，点动开关J2回位断开。
所述过零检测电路包括上分压电阻R3、下分压电阻R4、链接电阻R5、晶体三极管Q2和晶闸管D4，上分压电阻R3和下分压电阻R4串联后接在桥式整流电路的两端，晶体三极管Q2的基极接在上分压电阻R3和下分压电阻R4之间，晶体三极管Q2的集电极接开关三极管Q1的集电极，并通过链接电阻R5接桥式整流电路的正极，当电压偏高时，晶体三极管Q2导通，从而使得晶闸管D4截止，双向可控硅D9也截止，电路断开，起到保护电路和用电器的作用。
本实用新型与现有技术相比，优点是：由电容降压，二极管整流，稳压二极管及电容稳定电压，保证安全；利用光电耦合器进行对后续晶闸管控制端的控制，起到指示的作用；利用晶闸管和双向可控硅控制，可实现低功耗，稳定系数高，因没有继电器，所以噪音小、寿命长、灵敏度高；使用元件简单，成本低，易集成；内部有保险管，保护用户和用电器安全，防止漏电；正常工作时具有普通开关的功能；电源突然断开后，再来电电路也不工作，轻轻按压开关便可恢复正常，操作简便。本实用新型适用于做各种电器的开关。
附图说明
图1是安全节能开关的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括自锁开关J1、点动开关J2、稳压电路和光电耦合器，还包括反相器、晶闸管D4、双向可控硅D9、桥式整流电路和过零检测电路。
自锁开关J1一端通过保险丝U1接交流电源V1的下端，另一端与点动开关J2的左侧连接，负载X1的一端接交流电源V1的上端，另一端接点动开关J2的右侧，稳压电路与负载X1并联；所述稳压电路包括分压电容C1、稳压电容C2、稳压管D1、二极管D2和电阻R1，电阻R1是用于限流，接光电耦合器OPTO的输入端，接光电耦合器OPTO的输入端接回流二极管D3。所述反相器包括开关三极管Q1，光电耦合器OPTO的输出端上侧通过限流电阻R2接桥式整流电路的正极，该输出端同时接开关三极管Q1的基极，开关三极管Q1的集电极接晶闸管D4的触发端，晶闸管D4的正负极分别接桥式整流电路的正负极；双向可控硅D9的两端分别接在点动开关J2的两端，其触发端接在桥式整流电路的负极，分压电阻R8的上端接双向可控硅D9的触发端，下端接点动开关J2的右侧；作为本实用新型的优先方案，所述自锁开关J1和点动开关J2做成联动的一体结构，按下开关面板后，自锁开关J1和点动开关J2同时接通。
所述过零检测电路包括上分压电阻R3、下分压电阻R4、链接电阻R5、晶体三极管Q2和晶闸管D4，上分压电阻R3和下分压电阻R4串联后接在桥式整流电路的两端，晶体三极管Q2的基极接在上分压电阻R3和下分压电阻R4之间，晶体三极管Q2的集电极接开关三极管Q1的集电极，并通过链接电阻R5接桥式整流电路的正极，当电压偏高时，晶体三极管Q2导通，从而使得晶闸管D4截止，双向可控硅D9也截止，电路断开，起到保护电路和用电器的作用。所述桥式整流电路包括D5、D6、D7和D8。
开关在正常工作时Q2并不工作，可根据设置上下分压电阻R3、R4的阻值来使Q2的基极小于0.7V，优选R3：R4＝40：1，R4取100欧姆以下，R3取几千欧姆。
为了在D4不工作时能够降低电阻R8所分得的电压，使双向可控硅D9也不工作，电阻R5、R6需要满足R8/(R5+R6+R7+R8)*220＜0.5，优选R5＝10K，R6＝5K，R7＝10K，R8＝50，R8分得电压不可过大，优选R7：R8＝200：1。
电阻R9和电容C3串联后，再与双向可控硅D9并联，用于保护双向可控硅D9。
Claims (5)
1.一种安全节能开关，包括自锁开关(J1)、点动开关(J2)、稳压电路和光电耦合器，其特征在于：还包括反相器、晶闸管(D4)、双向可控硅(D9)、桥式整流电路和过零检测电路；其中：
--稳压电路用于为光电耦合器(OPTO)提供工作电压；
--光电耦合器(OPTO)后接触发电路；
--反相器用于控制晶闸管(D4)和双向可控硅(D9)的导通；
--双向可控硅(D9)与负载(X1)串联；
--过零检测电路用于过压保护。
2.根据权利要求1所述的安全节能开关，其特征在于：所述自锁开关(J1)一端通过保险丝(U1)接交流电源(V1)的下端，另一端与点动开关(J2)的左侧连接，负载(X1)的一端接交流电源(V1)的上端，另一端接点动开关(J2)的右侧，稳压电路与负载(X1)并联。
3.根据权利要求1所述的安全节能开关，其特征在于：所述反相器包括开关三极管(Q1)，光电耦合器(OPTO)的输出端上侧通过限流电阻(R2)接桥式整流电路的正极，该输出端同时接开关三极管(Q1)的基极，开关三极管(Q1)的集电极接晶闸管(D4)的触发端，晶闸管(D4)的正负极分别接桥式整流电路的正负极；双向可控硅(D9)的两端分别接在点动开关(J2)的两端，其触发端接在桥式整流电路的负极，分压电阻(R8)的上端接双向可控硅(D9)的触发端，下端接点动开关(J2)的右侧。
4.根据权利要求1所述的安全节能开关，其特征在于：所述自锁开关(J1)和点动开关(J2)做成联动的一体结构。
5.根据权利要求1所述的安全节能开关，其特征在于：所述过零检测电路包括上分压电阻(R3)、下分压电阻(R4)、链接电阻(R5)、晶体三极管(Q2)和晶闸管(D4)，上分压电阻(R3)和下分压电阻(R4)串联后接在桥式整流电路的两端，晶体三极管(Q2)的基极接在上分压电阻(R3)和下分压电阻(R4)之间，晶体三极管(Q2)的集电极接开关三极管(Q1)的集电极，并通过链接电阻(R5)接桥式整流电路的正极。
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| CN107346914A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-11-14 | 毛思杰 | 交流电源plc无间断切换装置 |
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