[其他]串联电源式电子延时自闭开关

说明书

本实用新型涉及一种新型的电子开关装置，特别是一种手动开启、延时自动关闭的电子开关装置，适合于公共走廊、楼道、公厕等场所的照明控制，也适合某些短时工作的用电器具作自闭控制（如排气扇等）。

目前在公共场所的照明电灯都是利用普通电气开关来控制的，使用时需要手动启闭开关。由于忘记，便经常造成“长明灯”现象。为解决这个问题，人们设计出延时自动关闭的开关装置，从而杜绝了“长明灯”现象，又节约了大量的电能。

关于延时自动关闭的开关装置，国内外都曾出现过多种设计方案，仅国内专利申请的相关文件就有数项之多。各种方案的共同点都在于解决延时自闭问题，具体解决方法各有不同，有空气阻尼式延时、弹簧储能式延时、电子延时等等。本实用新型采用电子延时自闭的方法，但在电子线路的电源以及解决启动过电流等问题上提出了较为实际的新方法。

本实用新型的目的是要提供一种简便易行、使用寿命长、容易普及、手动开启而自动关闭的半自动电子开关装置。

本实用新型的电路由串联式电源部分、延时部分、控制部分、启动与显示部分以及负载等五部分组成。串联式电源部分是本实用新型的主要特点之一，它是将一个稳压二极管串联在负载回路中，利用正、反向电流在稳压管上的不同压降而获得一个单向直流电压，並以此电压供给电子线路作电源。由于稳压管与负载为串联关系，所获得的电压也是负载回路电压降的一部分，故称为串联式电源。采用此电源的优点是无需另外设置电源，整个开关装置等效为一个普通的电气开关。又由于采用稳压管作为串联降压元件，所获得的电压值稳定，不受负载电流的限制。而如果采用电阻作为串联降压元件，则由于负载功率不同时，其电流值的不同而在电阻元件上获得不同的电压降，这就给电子线路的设计带来困难。

本开关装置是手动开启的。当按下启动按钮时，负载回路被接通，灯泡亮，同时稳压管上也获得一个单向直流电压给电子线路供电，于是控制部分输出一个逐渐上升的控制电压信号使双向可控硅逐渐导通自保，即开关接通，同时延时部分开始延时。当延时时间到以后，延时部分输出一个电压信号使控制部分动作，控制电压降为零，则双向可控硅截止，即开关断开，灯泡灭，稳压管上电压也降为零。

特别需要指出的是：对于灯泡负载，由于灯泡的冷态电阻与热态电阻值不同，所以在开启的瞬间将会发生过电流现象，其电流值能达到额定电流的20－40倍。这样大的电流对灯丝产生一个很大的冲击作用，並且由于大电流流过螺旋状灯丝时产生的磁力作用，将会使灯丝受到机械振荡的作用力，这是造成灯泡经常损坏的主要原因。为解决这个问题，本实用新型在控制部分及启动部分增设了缓冲动作环节，使开关在开启瞬间，流过灯泡的电流是逐渐增大的，从而有效地解决了启动过电流问题，大大延长了灯泡的使用寿命，並节省了启动过程所耗的电能。这也是本实用新型的主要特点之一。

本实用新型属于电子延时开关装置，与目前已公布的相关类型开关比较，具有无需专设电源、安装方便、适合于现有电气开关的改装、装置体积小易于实现集成化、有利于生产和普及、使用寿命长、维修方便等优点。

以下将结合附图对本实用新型的一个实施例结构作进一步描述。

附图是本实用新型一种具体设计的电原理图。

如图所示，由稳压二极管DW、整流二极管D₁和滤波电容C₁组成了串联式电源。DW串接在负载L的回路中，当此回路闭合时，由于正、反向电流在DW上产生不同的电压降，使得在DW两端获得一个约5伏的电压，又经D₁整流及C₁滤波后，向电子线路供电。

启动与显示部分由启动按钮Q₁、Q₂，限流电阻R₁₂、R₁₃以及氖灯泡N组成，由负载L、稳压管DW、启动按钮Q₁、限流电阻R₁₃串联组成启动主回路；由L、DW、氖灯泡N和R₁₂组成显示回路。在Q₁未按下时，显示回路构成通路氖灯N点亮，指示按钮所处的位置。又由于回路中仅流过微安级的电流，所以灯不亮，DW上也基本没有电压。当Q₁被按下时，N和R₁₂被短接，氖灯灭，同时启动主回路接通，回路中流过较大的电流，灯亮，DW上也产生了约5伏的电压，经整流、滤波后向电子线路供电。又由于在启动主回路中串有限流电阻R₁₃，所以在回路接通的瞬间，灯泡是被降压点亮的，不会发生启动过电流的情况。