[發明專利]一種零電壓單火線墻壁觸摸開關電路

在審

• 申請號: 201710043827.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106788375A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周文俊;劉冰冰
• 申請（專利權）人: 溫州商學院
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司33211
• 代理人: 王庭輝

技術領域

本發明涉及一種墻壁觸摸開關控制電路，特別是零電壓單火線墻壁觸摸開關電路。

背景技術

電容式觸摸開關外形美觀、大方，無觸點、無火花、無磨損，安全可靠，使用壽命長，深受廣大用戶的喜愛。但是，現有的電容式單火線墻壁觸摸開關普遍存在諸多的弊端：1、電路結構復雜，元件多，導致需采用兩層PCB，不僅增加了成本，價格居高不下，難以實現平民化，不易大范圍推廣，并且因為使用了接插件，增大了接觸不良的風險；2、靜態工作電流大于50μA，小功率節能燈會出現頻閃現象，小功率LED關不徹底； 3、多處使用電解電容，影響了使用壽命。有基于此，亟需有新的觸摸開關以適應市場需求。為了解決上述問題，部分芯片生產廠家開發出了專用的單通道電容觸摸開關集成電路，如RH6030、TTP223、ASC0111B，SOT23-6等集成芯片。此類專用的單通道電容觸摸開關集成電路在電源為2.5-5V時具有極小的工作電流，只有2-9μA，非常適合用于低功耗的零電壓單火線墻壁觸摸開關電路的開發。然而，此類專用的單通道電容觸摸開關集成電路由于設計的原因也存在一個特點，即芯片在上電啟動時，需要電源至少提供毫安級的電流，待芯片正常啟動后，工作電流才會降至2-9μA，對于那些對工作電流要求在毫安級、功耗不十分苛刻的應用電路，此類專用的單通道電容觸摸開關集成電路能夠起到非常好的簡化電路、降低功耗效果，但對于要求微功耗的墻壁開關此矛盾一直難以解決，特別是單火線墻壁觸摸開關電路，到目前為止仍無法通過采用此類專用的單通道電容觸摸開關集成電路達到將零電壓單火線墻壁觸摸開關電路工作電流控制在20μA以下。

發明內容

本發明的目的在于為克服現有技術的不足而提供一種結構簡單、成本低、工作可靠、且工作電流控制在20μA以下的零電壓單火線墻壁觸摸開關電路。

為實現上述目的，本發明提供了一種零電壓單火線墻壁觸摸開關電路，其特征在于：包括直流電源電路、電容輸入電路、電容觸摸檢測電路和功率驅動及開關電路；所述電容輸入電路由觸摸片和觸發靈敏度調節電容組成，所述觸發靈敏度調節電容一端接電源負極，另一端與觸摸片連接并同時作為電容輸入電路的輸出端；所述電容觸摸檢測電路為由單通道電容觸摸開關集成電路為核心組成的雙穩態電路構成，輸出端初始為高電平，所述電容觸摸檢測電路的輸入端電容增加時，輸出端電平翻轉；所述直流電源電路包括橋式整流電路、充電二極管VD2、充電電阻R4、第一儲能電容C2、第二儲能電容C3、第一斯密特反相器U3-1、第二斯密特反相器U3-2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、充電晶閘管VT3、自舉充電二極管VD3、自舉升壓電容C4、降壓二極管LED2和穩壓元件LED1，所述第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R2串聯后連接在橋式整流電路的直流側正負極兩端，所述第一斯密特反相器U3-1的輸出端與第二斯密特反相器U3-2輸入端連接，所述第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R2的連接點與所述第一斯密特反相器U3-1的輸入端連接構成零電壓脈沖形成電路；所述充電晶閘管VT3、降壓二極管LED2和光電耦合器OP1的輸入側串聯后接在所述橋式整流電路的直流側正負極兩端之間，所述第二儲能電容C3連接在充電晶閘管VT3陰極和橋式整流電路的直流側負極之間，所述穩壓元件LED1與第一儲能電容C2并聯后與限流電阻R4的串聯支路并聯在第二儲能電容C3的兩端，所述自舉升壓電容C4與限流電阻R3串接在所述零電壓脈沖形成電路輸出端和充電晶閘管VT3門極之間，所述自舉充電二極管VD3并聯在充電晶閘管VT3門極和負極之間，自舉充電二極管VD3陰極連接在充電晶閘管VT3門極上，所述充電二極管VD2連接在所述第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R2的連接點和所述穩壓元件LED1與第一儲能電容C2的正極上，所述第一分壓電阻R1、充電二極管VD2及第一儲能電容C2構成第一充電支路，所述充電晶閘管VT3、充電電阻R4及第一儲能電容C2構成第二充電支路；所述穩壓元件LED1的穩壓值Vcc為2.5 V，所述穩壓元件LED1的穩壓輸出Vcc構成所述電容輸入電路、電容觸摸檢測電路及零電壓脈沖形成電路的直流工作電源，所述電容觸摸檢測電路的輸出端經過第一封鎖二極管VD1與零電壓脈沖形成電路的輸入端連接；所述橋式整流電路的交流側兩端為本零電壓單火線墻壁觸摸開關電路的兩個接線端，所述主晶閘管串聯在所述橋式整流電路的交流側兩端之間，所述光電耦合器OP1的輸出端串接在主晶閘管的觸發電路中。