[發明專利]電子式自鎖互鎖開關

無效

• 申請號: 201110047359.0
• 申請日: 2011-02-28
• 公開（公告）號: CN102136834A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 黃宇嵩
• 申請（專利權）人: 黃宇嵩
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子技術應用領域，涉及一種電子式自鎖互鎖開關。

背景技術

自鎖互鎖開關在電器、儀表及自動化控制方面使用很廣泛，機械式自鎖互鎖開關的缺點是：體積大、按觸力大、切換速度低、易磨損，且不易與數字電路配套使用。

為了克服現有機械式自鎖互鎖開關先天存在的種種缺陷，研究制作一種通用型的電子式自鎖互鎖開關裝置很有必要。

本發明所述的電子式自鎖互鎖開關可以很好的克服機械式自鎖互鎖開關存在的種種缺陷。該開關的核心元件采用四運算放大器LM324，經巧妙地設計，使每組運算放大器均有著電壓比較器和施密特觸發器的雙重功能。由于運算放大器的輸入阻抗較高，按鍵開關的輸入電流極小，開關的輸入/輸出電平符合數字電路的接口電平等要求，能與數字電路配合同用一電源。具有電壓適用范圍寬、檔位可任意設計等特點，可選用輕觸開關、導電橡膠、薄膜開關作為按鍵開關，可用于轉換驅動光、電、磁等電路，或驅動三極管、可控硅、繼電器等控制電路。本發明在家用電器和工業自動化及光、機、電一體化領域中有著廣泛的用途。

以下詳細說明電子式自鎖互鎖開關制作過程中所涉及的有關技術。

發明內容

發明目的及有益效果：本發明所述的電子式自鎖互鎖開關是一種通用型的自鎖互鎖開關。該開關的核心元件為四運算放大器LM324，由于運算放大器的輸入阻抗較高，按鍵開關的輸入電流極小，具有工作電壓適用范圍寬、檔位可任意設計等特點，能與數字電路配合同用一電源，開關的輸入輸出電平符合數字電路的接口電平等要求。電路中可選用輕觸開關、導電橡膠、薄膜開關等作為按鍵開關，本發明在家用電器和工業自動化及光、機、電一體化領域中有著廣泛用途。

技術特征：電子式自鎖互鎖開關，由直流電源、按鍵開關(AN)、電壓比較與施密特觸發電路、輸出電平分壓電路、直流電源分壓電路組成，其特征是：電壓比較與施密特觸發電路采用運算放大器，集成電路的型號為LM324，每只集成電路可組成4檔自鎖互鎖開關，每檔自鎖互鎖開關的電路結構相同。

其它部分電路的組成及元器件相互間的連接關系

1.第一檔自鎖互鎖開關的電路由按鍵開關(AN1)、運算放大器(IC1-1)、輸出電平分壓電路組成，其特征是：

(1)運算放大器(IC1-1)的4腳和按鍵開關(AN1)的一端接直流電源的正極(VCC)，按鍵開關(AN1)的另一端接運算放大器(IC1-1)的3腳和開關二極管D1的正極，開關二極管D1的負極接開關二極管D2的正極，開關二極管D2的負極接運算放大器(IC1-1)的2腳，運算放大器(IC1-1)的5腳接電路地(GND)；

(2)運算放大器(IC1-1)輸出電平分壓電路的特征是：運算放大器(IC1-1)的1腳接電阻R3的一端，電阻R3的另一端與運算放大器(IC1-1)的3腳和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端接電路地(GND)。

2.第二檔及其它各檔自鎖互鎖開關的電路連接關系同第一檔自鎖互鎖開關的電路所述的特征。

3.直流電源分壓電路的特征是：電阻R1的一端接直流電源的正極(VCC)，電阻R1的另一端與電阻R2的一端、運算放大器(IC1-1)的2腳相連，電阻R2的另一端接電路地(GND)。

電路工作原理：自鎖互鎖開關的每檔電路結構完全相同，下面以第一檔工作原理為例，當電路接通直流電源時，由電阻R1、R2對直流電源進行分壓，為各檔運算放大器反相端提供高電平，使各檔運算放大器輸出低電平。當按動第一檔按鍵開關(AN1后)，對應運算放大器的正相端獲得高電平，高于反相端電壓約1.4V(2只硅開關二極管的壓降)，輸出變為高電平。因有電阻R3、R4分壓的反饋，正相端電平仍高于反相端，輸出端維持高電平。當另一個按鍵接通時，電路重復上述過程，同時通過2只硅開關二極管D1、D2使該檔運算放大器的反相端電平高于電阻R3、R4分壓形成的正相端電平，所以輸出端由高電平變低為電平。總之，每按動某一檔按鍵開關一次，只有該檔運算放大器輸出高電平，其余檔都是輸出低電平，這就是電子式自鎖互鎖開關的工作原理。

附圖說明

附圖是電子式自鎖互鎖開關的電路工作原理圖，圖中只畫出兩檔自鎖互鎖開關，即：第一檔、第二檔。

附圖中的虛線表示根據需要確定自鎖互鎖開關電路的檔數和使用LM324型集成電路(IC1)的只數。每只LM324型集成電路中有四組相互獨立的運算放大器，即：IC1-1、IC1-2、IC1-3、IC1-4。

具體實施方式

按照附圖所示電路工作原理圖和附圖說明及以下所述的技術要求實施，即可實現本發明。

元器件參數及選擇