[發明專利]電子式觸摸開關

無效

• 申請號: 201110275288.X
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102394623A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 黃宇嵩
• 申請（專利權）人: 黃宇嵩
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96
• 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，是關于一種電子式觸摸開關。

背景技術

電子式觸摸開關在電器、儀表及自動化控制方面廣泛使用。機械式開關的缺點是：按觸力大、切換速度慢、觸點易產生火花、不防抖易磨損、且體積大。為了克服現有機械式開關存在的種種缺陷，研究制作一種通用型的電子式觸摸開關很有必要。

本發明所述的電子式觸摸開關可以很好的克服機械式開關存在的種種缺陷。電子式觸摸開關是利用電子方式取代機械開關的一種裝置，通過輕輕地觸摸觸摸電極即可控制電路的工作狀態。本發明所述的電子式觸摸開關能克服機械式開關存在體積大、按觸力大、切換速度低、觸點易產生火花、不防抖動、易磨損等種種缺陷。該觸摸開關的核心元件采用CMOS集成電路CD4011，輸出電路除驅動繼電器外，還可用于直接驅動光、電、可控硅等控制電路。

以下詳細說明本發明所述的電子式觸摸開關在制作過程中所涉及的有關技術內容。

發明內容

發明目的及有益效果：電子式觸摸開關是利用電子方式取代機械開關的一種裝置，通過輕輕地觸摸觸摸電極即可控制電路的工作狀態。本發明所述的電子式觸摸開關能克服機械式開關存在體積大、按觸力大、切換速度低、觸點易產生火花、不防抖動、易磨損等各種缺陷。該觸摸開關的核心元件采用CMOS集成電路CD4011，輸出電路除驅動繼電器外，還可用于驅動光、電、可控硅等控制電路。

技術特征：電子式觸摸開關，由12V直流電源DC、兩個觸摸電極、CMOS邏輯電路、電平放大及執行電路和工作狀態指示電路組成，其特征包括：

CMOS邏輯電路：由二輸入端四與非門集成電路IC1、兩個觸摸電極SA1和SA2、電阻R1和電阻R2組成，二輸入端四與非門集成電路IC1的型號為CD4011，二輸入端四與非門集成電路IC1的9腳接電阻R1的一端和觸摸電極SA1的一端，電阻R1的另一端接電路正極VCC，觸摸電極SA1的另一端接電路地GND，二輸入端四與非門集成電路IC1的13腳接電阻R2的一端和觸摸電極SA2的一端，電阻R2的另一端接電路正極VCC，觸摸電極SA2的另一端接電路地GND，二輸入端四與非門集成電路IC1的14腳接電路正極VCC，二輸入端四與非門集成電路IC1的7腳接電路地GND，二輸入端四與非門集成電路IC1的10腳與12腳相連，二輸入端四與非門集成電路IC1的8腳與11腳相連；

電平放大及執行電路：由PNP型晶體管VT1、繼電器J、保護二極管D1組成，PNP型晶體管VT1的基極接二輸入端四與非門集成電路IC1的11腳，PNP型晶體管VT1的發射極接繼電器J線圈的一端和保護二極管D1的正極，繼電器J線圈的另一端和保護二極管D1的負極接電路正極VCC，PNP型晶體管VT1的集電極接電路地GND。

其他部分電路的組成及元器件相互間的連接特征

工作狀態指示電路：由紅色發光二極管LED和電阻R3組成，紅色發光二極管LED的負極接PNP型晶體管VT1的發射極，紅色發光二極管LED的正極接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電路正極VCC。

12V直流電源DC的正極與電路正極VCC相連，12V直流電源DC的負極與電路地GND相連。

電路工作原理：電子式觸摸開關的電路圖很簡單，只用了8只元件，該電路的核心是一個二輸入端四與非門集成電路IC1。CMOS集成電路只要求一個非常微弱的電流即可控制，這種電路的高靈敏度使觸摸操作成為可能。二輸入端四與非門集成電路IC1的9腳13腳與電路地GND分別接于開與關觸摸金屬片。邏輯狀態通過兩個電阻R1和R2連接到電路正極VCC，這兩只電阻阻值非常大(9MΩ)。皮膚的電阻通常比9.1MΩ要低得多，所以手指觸摸能夠改變二輸入端四與非門集成電路IC1的輸出狀態。為了能夠驅動大功率電器，實現開關的功能，二輸入端四與非門集成電路IC1輸出的高電平，最后由一個PNP型晶體管VT1驅動繼電器J。

附圖說明

附圖1是本發明提供一個電子式觸摸開關的實施例電路工作原理圖。

具體實施方式

按照說明書附圖1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。

元器件的參數及選擇要求

IC1為二輸入端四與非門集成電路，型號選用CD4011；

VT1為PNP型晶體管，型號可選用2SC9012或BC327等型號；

Dl為保護二極管，型號選硅開關二極管1N4148；LED為紅色發光二極管；