專利名稱：一種節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種電子開關，特別是一種節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關。
背景技術：
目前，市場上的交流電開關多數(shù)為機械按鍵式開關。存在機械磨損、以及開關時出現(xiàn)火花等問題，對于某些場合，如易燃、易爆、煤氣泄漏房間等不適用。在此情形下，出現(xiàn)了電子式開關，開關過程中，不再出現(xiàn)火花等危險情況。然而，現(xiàn)有流行的單線制觸摸開關由于自身功耗大，只能用于控制白熾燈為主。對電感式熒光燈、小功耗(小于5W) LED燈及其電感類負載(如小功耗電機)無法控制。同時， 現(xiàn)有電子開關的一個開關盒上無法實際多路控制，其觸摸方式為金屬接觸式，缺乏安全感。
發(fā)明內容針對上述提到的現(xiàn)有技術中的機械按鍵式開關存在安全隱患的缺點，本實用新型提供一種新的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其利用觸摸感應模塊直接驅動開關驅動模塊動作，由開關驅動模塊控制導通負載的供電回路，結構簡單，控制方便。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是一種節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，觸摸開關包括觸摸感應模塊、電源模塊和開關驅動模塊，觸摸感應模塊用于接收電容式觸摸開關輸入的觸摸感應信號，并根據(jù)觸摸感應信號控制開關驅動模塊動作，以導通負載的供電回路，電源模塊給觸摸感應模塊供電。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括所述的觸摸感應模塊設有一個以上電容式觸摸開關接口。所述的開關驅動模塊設有一個以上，觸摸感應模塊分別輸出控制信號控制各個開關驅動模塊。所述的觸摸感應模塊采用觸摸感應芯片。所述的電源模塊包括整流橋、變壓器、開關管、RC振蕩單元和穩(wěn)壓芯片，外接交流電源經整流橋整流后輸入變壓器的初級線圈一端，開關管連接在變壓器的初級線圈另一端和地之間，RC振蕩單元連接在開關管的控制端上，變壓器次級線圈輸出給穩(wěn)壓芯片，經穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出給觸摸感應模塊供電。所述的電源模塊還包括反饋單元，反饋單元包括光耦和穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管連接在變壓器次級線圈上，采樣變壓器次級線圈的輸出電壓，并將采樣結果輸出給光耦內的發(fā)光二極管，光耦內的光敏三極管輸出至開關管的控制端上，控制開關管的通斷。所述的開關驅動模塊包括雙向可控硅和光耦，觸摸感應模塊輸出控制信號給光耦，經光耦輸出控制雙向可控硅的通斷，雙向可控硅控制導通負載的供電回路。所述的觸摸開關還包括饋電單元，饋電單元包括穩(wěn)壓二極管和整流單元，穩(wěn)壓二極管連接在雙向可控硅的控制端上，穩(wěn)壓二極管輸出給整流單元，經整流單元整流后輸出給電源模塊。所述的觸摸開關還包括狀態(tài)指示模塊，狀態(tài)指示模塊連接在觸摸感應模塊的輸出端上。本實用新型的有益效果是本實用新型可以帶動各種負載，負載范圍更廣，如節(jié)能燈、開關電源、交流電機、LED新光源、普通日光燈等等，其克服了傳統(tǒng)開關的負載范圍小，負載能力弱的缺點。同時，本實用新型中使用開關電源作為電源模塊，利用它的高效率，可以減輕自身功耗，帶動更小功率的負載，如LED燈等。另外，本實用新型中使用低功耗類LDO穩(wěn)壓芯片、觸摸芯片等，可以降低整體功耗，總功耗小于2. 2mff(沒有背光指示燈下測得)。本實用新型簡化電路，提升電源利用率。本實用新型將饋電低頻濾波與高頻開關電源分開使用不同濾波電路，消除通電時復位時間的影響，電路更穩(wěn)定，更安全。下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。

圖1為本實用新型電路方框圖。圖2為本實用新型電路原理圖。圖3為本實用新型開關驅動模塊部分電路原理圖。圖4為本實用新型電源模塊和饋電模塊部分電路原理圖。圖5為本實用新型觸摸感應模塊和狀態(tài)指示模塊部分電路原理圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內。請參看附圖1，本實用新型主要包括觸摸感應模塊、電源模塊和開關驅動模塊，觸摸感應模塊用于接收電容式觸摸開關輸入的觸摸感應信號，并根據(jù)觸摸感應信號控制開關驅動模塊動作，以導通負載的供電回路，電源模塊給觸摸感應模塊供電。請結合參看附圖1、附圖2和附圖5，本實施例中，觸摸感應模塊的核心器件為觸摸感應芯片TO，本實施例中，觸摸感應芯片U6采用型號為ADPT005的觸摸感應芯片，其包括有5路觸摸感應輸入和5個I/O 口，且具有數(shù)據(jù)處理能力，觸摸感應芯片U6為低功耗觸摸器件，靜態(tài)功耗小于5uA，具體實施時，也可以采用其他類似功能的芯片替換。本實施例中， 觸摸感應模塊上設有一個以上電容式觸摸開關接口，可用于連接電容式觸摸開關，本實施例中，每個電容式觸摸開關接口上串接一個電容，可以起到濾波作用減少50 IOOHz電源雜波干擾，具體實施時，電容式觸摸開關可集成在本實用新型內，也可以設置在本實用新型外部，通過接口與本實用新型連接。本實施例中，觸摸感應芯片U6的靈敏度調節(jié)接口上連接有調節(jié)電容C7，通過改變電容C7的大小，可調節(jié)觸摸感應芯片TO對電容式觸摸開關感應的靈敏度。本實施例中，以采用其中3路為例進行具體說明，即在觸摸感應芯片U6上連接有三個電容式觸摸開關，同時觸摸感應芯片U6輸出三路控制信號，控制三個開關驅動模塊工作，具體實施時，可以根據(jù)實際需要進行增減，可以僅設置一路，也可以設置兩路或其他多路，當其僅設置一路時，本實用新型為節(jié)能型單線制單路電容感應式觸摸開關，當其設置兩路以上是，本實用新型則為節(jié)能型單線制多路電容感應式觸摸開關。請結合參看附圖1、附圖2和附圖4，本實施例中，電源模塊包括整流橋BDl、變壓器PTl、開關管Ql、RC振蕩單元和穩(wěn)壓芯片U3，整流橋BDl連接在本實用新型的市電輸入接口上，本實施例中，整流橋 BDl—端連接在市電火線輸入接口上，另一端連接在第一路開關驅動模塊的負載連接端上， 當本實用新型的第一路開關驅動模塊處于斷開狀態(tài)時，220V交流直接加在整流橋BDl上， 經整流橋BDl整流后，輸出高壓直流電，本實施例中，變壓器PTl和開關管Ql組成高頻開關電源，整流橋BDl整流后的高壓直流電直接輸入至變壓器PTl的初級線圈的一端，變壓器 PTl的初級線圈的另一端通過開關管Ql接地，本實施例中，電阻R4和電容C9組成RC振蕩單元，RC振蕩單元一端連接在整流橋BDl的輸出上，另一端連接在開關管Ql的控制端上， 控制開關管Ql的通斷，從而實現(xiàn)高壓直流電通過變壓器PT1，經過變壓器PTl轉換成5V低壓電源，然后經過二極管D6整流后輸入給穩(wěn)壓芯片U3，經穩(wěn)壓芯片U3穩(wěn)壓后輸出給觸摸感應芯片U6供電。本實施例中，穩(wěn)壓芯片U3采用低壓差、低功耗的LDO器件，以降低穩(wěn)壓電路中的靜態(tài)功耗，本實施例中，穩(wěn)壓芯片U3采用型號為6206-3V0的穩(wěn)壓芯片，具體實施時， 也可以采用類似功能的其他芯片替換。本實施例中，電源模塊中還包括有整流橋BD2，整流橋BD2 —端連接在第二路開關驅動模塊的負載連接端上，整流橋BD2另一端連接在第三路開關驅動模塊的負載連接端上，整流橋BD2與整流橋BDl并聯(lián)，整流橋BD2的輸出端也連接在變壓器PTl上，當?shù)诙烽_關驅動模塊或第三路開關驅動模塊中有一路導通時，外接市電通過整流橋BD2進行整流，進行供電。本實施例中，整流橋BDl和整流橋BD2與穩(wěn)壓芯片 U3之間串接有電阻R1，電阻Rl與穩(wěn)壓芯片U3的公共端和地之間連接有電容C8，電阻Rl和電容C8組成RC濾波電路，能濾除整流橋BDl和整流橋BD2輸出的高頻干擾。本實施例中， 穩(wěn)壓芯片U3的輸出經過電阻R6輸入至觸摸感應芯片U6的振蕩信號輸入端，電阻R6為觸摸感應芯片U6的振蕩電阻。本實施例中，電源模塊中還包括有反饋單元，反饋單元主要包括光耦0P4和穩(wěn)壓二極管D5，穩(wěn)壓二極管D5連接在變壓器PTl次級線圈上，即穩(wěn)壓芯片U3 的輸入引腳上，用于采樣變壓器PTl次級線圈的輸出電壓，并將采樣結果輸出給光耦0P4內的發(fā)光二極管，當采樣結果高于穩(wěn)壓二極管D5的擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管D5導通，使光耦 0P4內的發(fā)光二極管發(fā)光，同時使光耦0P4的次級，即光耦0P4內的光敏三極管也導通，光耦0P4內的光敏三極管輸出至開關管Ql的控制端上，光耦0P4內的光敏三極管導通，將開關管Ql的控制端電位拉低，控制開關管Ql斷開，實現(xiàn)輸出高壓保護。請結合參看附圖1、附圖2和附圖5，本實施例中，開關驅動模塊設有三個，每個開關驅動模塊的電路結構都相同， 本實施例中，僅以第一路開關驅動模塊為例，對其電路進行具體說明。本實施例中，第一路開關驅動模塊主要包括光耦OPl和雙向可控硅Tl，光耦OPl的初級通過限流電阻R2連接到觸摸感應芯片TO的一個I/O 口上，光耦OPl的次級連接在雙向可控硅Tl的控制端上，通過雙向可控硅控制負載的回路通斷。本實用新型中，還包括有狀態(tài)指示模塊，本實施例中，狀態(tài)指示燈采用三個LED，每個LED分別通過一個限流電阻連接在觸摸感應芯片U6的一個輸出端上，用于指示一路開關驅動模塊的工作狀況，當觸摸感應芯片U6的一個輸出端上的開關驅動模塊為導通時，觸摸感應芯片U6對應的I/O 口輸出低電平，則相應的LED點亮，當觸摸感應芯片U6對應的I/O 口輸出高電平時，相應的LED熄滅，相應的開關驅動模塊導通工作。同時，狀態(tài)指示燈還可以作為背景燈使用，不僅可以指示相應的開關驅動模塊的工作狀況，還能在黑暗中，指示本實用新型所在位置。本實用新型中還包括饋電單元，本實施例中的饋電單元包括穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2、穩(wěn)壓二極管D3和整流單元，穩(wěn)壓二極管Dl連接在雙向可控硅Tl的控制端上，穩(wěn)壓二極管D2連接在雙向可控硅T2的控制端上，穩(wěn)壓二極管D3連接在雙向可控硅T3的控制端上，每個穩(wěn)壓二極管分別輸出給整流單元，本實施例中，整流單元包括二極管D7、二極管D8、二極管D9和二極管D10，其中，二極管D7與穩(wěn)壓二極管Dl的輸出端連接，二極管D8與穩(wěn)壓二極管D2的輸出端連接，二極管D9與穩(wěn)壓二極管D3的輸出端連接，二極管D7、二極管D8和二極管D9的輸出分別連接至二極管D10，二極管DlO輸出至穩(wěn)壓芯片U3的輸入引腳上，在本實用新型中的電子開關接通時，高壓電源降低后，電源模塊部分無法正常工作時，可以通過饋電模塊繼續(xù)為觸摸感應芯片U6提供工作電流。本實施例中，觸摸開關包括4個外接接口，其中一個可用于與交流市電的火線連接，另外三個接口分別與一個負載連接，與火線連接的輸入接口分別與每個開關驅動模塊中的光耦的次級的一端連接，每個開關驅動模塊中的光耦的次級的另一端分別與一個和負載連接的輸出接口連接。本實用新型在使用時，將火線連接在本實用新型的與火線連接的輸入接口上，另外三個接口上分別連接一個負載，當負載不導通時，外接市電通過整流橋BDl整流后，再經過開關電源部分變壓后輸出給穩(wěn)壓芯片U3，由穩(wěn)壓芯片U3給觸摸感應芯片U6供電。當有觸摸開關輸入控制信號給觸摸感應芯片U6時，觸摸感應芯片U6輸出相應的控制信號，使相應的開關驅動模塊中的光耦導通，光耦驅動相應的開關驅動模塊中的雙向可控硅導通，雙向可控硅接通火線與對應的負載，使對應的負載上電，同時，相應的狀態(tài)指示燈熄滅，實現(xiàn)開關控制。本實用新型可以帶動各種負載，負載范圍更廣，如節(jié)能燈、開關電源、交流電機、 LED新光源、普通日光燈等等，其克服了傳統(tǒng)開關的負載范圍小，負載能力弱的缺點。同時， 本實用新型中使用開關電源作為電源模塊，利用它的高效率，可以減輕自身功耗，帶動更小功率的負載，如LED燈等。另外，本實用新型中使用低功耗類LDO穩(wěn)壓芯片、觸摸芯片等，可以降低整體功耗，總功耗小于2. 2mW(沒有背光指示燈下測得)。本實用新型簡化電路，提升電源利用率。本實用新型將饋電低頻濾波與高頻開關電源分開使用不同濾波電路，消除通電時復位時間的影響，電路更穩(wěn)定，更安全。以上對本實用新型實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸開關包括觸摸感應模塊、電源模塊和開關驅動模塊，觸摸感應模塊用于接收電容式觸摸開關輸入的觸摸感應信號，并根據(jù)觸摸感應信號控制開關驅動模塊動作，以導通負載的供電回路，電源模塊給觸摸感應模塊供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸感應模塊設有一個以上電容式觸摸開關接口。
3.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的開關驅動模塊設有一個以上，觸摸感應模塊分別輸出控制信號控制各個開關驅動模塊。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸感應模塊采用觸摸感應芯片。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的電源模塊包括整流橋、變壓器、開關管、RC振蕩單元和穩(wěn)壓芯片，外接交流電源經整流橋整流后輸入變壓器的初級線圈一端，開關管連接在變壓器的初級線圈另一端和地之間，RC振蕩單元連接在開關管的控制端上，變壓器次級線圈輸出給穩(wěn)壓芯片，經穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出給觸摸感應模塊供電。
6.根據(jù)權利要求5所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的電源模塊還包括反饋單元，反饋單元包括光耦和穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管連接在變壓器次級線圈上，采樣變壓器次級線圈的輸出電壓，并將采樣結果輸出給光耦內的發(fā)光二極管，光耦內的光敏三極管輸出至開關管的控制端上，控制開關管的通斷。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的開關驅動模塊包括雙向可控硅和光耦，觸摸感應模塊輸出控制信號給光耦，經光耦輸出控制雙向可控硅的通斷，雙向可控硅控制導通負載的供電回路。
8.根據(jù)權利要求5所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸開關還包括饋電單元，饋電單元包括穩(wěn)壓二極管和整流單元，穩(wěn)壓二極管連接在雙向可控硅的控制端上，穩(wěn)壓二極管輸出給整流單元，經整流單元整流后輸出給電源模塊。
9.根據(jù)權利要求7所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸開關還包括饋電單元，饋電單元包括穩(wěn)壓二極管和整流單元，穩(wěn)壓二極管連接在雙向可控硅的控制端上，穩(wěn)壓二極管輸出給整流單元，經整流單元整流后輸出給電源模塊。
10.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，其特征是所述的觸摸開關還包括狀態(tài)指示模塊，狀態(tài)指示模塊連接在觸摸感應模塊的輸出端上。
專利摘要本實用新型公開一種節(jié)能型單線制單/多路電容感應式觸摸開關，觸摸開關包括觸摸感應模塊、電源模塊和開關驅動模塊，觸摸感應模塊用于接收電容式觸摸開關輸入的觸摸感應信號，并根據(jù)觸摸感應信號控制開關驅動模塊動作，以導通負載的供電回路，電源模塊給觸摸感應模塊供電。本實用新型可以帶動各種負載，負載范圍更廣，如節(jié)能燈、開關電源、交流電機、LED新光源、普通日光燈等等，其克服了傳統(tǒng)開關的負載范圍小，負載能力弱的缺點，其總功耗小于2.2mW(沒有背光指示燈下測得)。本實用新型簡化電路，提升電源利用率。本實用新型將饋電低頻濾波與高頻開關電源分開使用不同濾波電路，消除通電時復位時間的影響，電路更穩(wěn)定，更安全。
文檔編號H03K17/96GK202094865SQ201120098190
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權日2011年4月6日
發(fā)明者林慶光, 燕彩虹, 肖興朝 申請人:深圳市阿達電子有限公司