專利名稱：具有薄膜開關的電子開關裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有薄膜開關的電子開關裝置，特別是，涉及具有薄膜開關和插座的強電電子開關裝置。
家用和類似用途的開關及具有開關的插座是量大面廣的產品，其使用范圍遍及家庭居室、辦公室、旅館、酒樓，以及生產企業各部門。凡是需要為照明，各類電器、用電設備提供電源的場所，都需要開關及設有開關的插座。此外，這類產品一般主要由非專業人員使用，其質量和安全性能好壞，決定了人們生命，財產和周圍環境的安全，因而開關及插座是關系國計民生的重要基礎電器之一。
目前，國內生產，市場供應的家用開關大都根據杠桿原理由機械零件制造安裝在塑料絕緣基座上構成的。這類產品沿用多年，其結構簡單，安裝方便，成本較低，近年來又隨著新材料采用和設計改進，雖在外型、結構、電氣性能上有一定提高，但其缺點也是極為顯見的。由于零件的疲勞和多次動作影響，其可靠動作次數一般在1萬次以內，所以使用壽命低。其次，開關零件無密封措施，直接暴露，易受潮，受灰塵腐蝕等，使絕緣降低，接觸不可靠等，因此安全及可靠性差。還有，功能單一，一般只能簡單用于電源的接通和斷開。
為克服現有技術中的上述缺陷而開發出本實用新型，其目的是提供一種使用壽命長、安全可靠、多功能的具有薄膜開關的電子開關裝置。
為達到上述目的，本實用新型的具有薄膜開關的電子開關裝置，包括開關和向開關供電的整流電源，及控制電路其特征是所述開關是薄膜開關，上述薄膜開關設置在薄膜開關鍵盤面板上，其輸出端連接到控制電路的輸入端，上述控制電路的輸出端連接到至少一個執行部件的輸入端，上述執行部件具有輸出端。
本實用新型的開關裝置的主要優點是高壽命，高可靠，環境穩定性好，高低溫環境下能穩定工作，絕緣性能好，其壽命可達數十萬次。面板通過印刷技術印制彩色圖形、文字等使其顏色鮮艷，可與室內裝飾協調具現代氣息。面板耐老化，可進行擦洗潔凈，保持其亮麗、清潔和光澤。另外，可配合開關內部電子線路，實現多功能操作和控制。
圖1示出的是本實用新型的具有薄膜開關的電子開關裝置的結構框圖；圖2示出的是本實用新型的具體實例的電路圖具有薄膜開關的電子開關裝置；圖3a和3b示出的是兩種執行部件部分的電路圖；圖4a和4b分別示出的是薄膜開關鍵盤面板和布線層圖形。
下面參照各附圖，詳細說明本實用新型。
圖1是本實用新型的具有薄膜開關的電子開關裝置的結構框圖。如圖1所示，1是薄膜開關鍵盤面板；2是控制電路；3是執行部件，執行部件3可以有多個并聯，如執行部件3a、…3d，因此其輸出可以連接多個照明燈L1或插座L4；4是內部整流電源；以及5是保險絲。整流電源4向該開關裝置中的各部分供電，薄膜開關設置在薄膜開關鍵盤面板1上，其輸出端連接到控制電路2的輸入端，該控制電路2的輸出端連接到至少一個執行部件的輸入端，該每個執行部件具有輸出端。
薄膜開關鍵盤面板1的表面設有至少一個鍵盤，理想的是該鍵盤中具有發光管窗口。由于下面還將做進一步說明，所以這里從略。
控制電路2可根據功能要求，選用相應集成芯片組成各種控制電路(控制電路本身將在下面再進行詳細說明)。該控制電路可分為按控制方式上有鍵盤直接觸摸式、遙控式和混合式等；按控制功能上有簡單開關式即控制通、斷，定時接通式，延時斷開式，調光式，字符顯示式(如顯示＂請勿打擾＂、＂請即清理＂等字樣)、聲響提醒式等；按控制能力上可以有單路和多路控制以及容量大小。控制電路中所使用的電路可以用4000系列芯片、單片微機控制，例如使用芯片Zilog 86系列、PIC系列、美國國家半導體公司系列芯片等。
執行部件3把來自薄膜開關面板1的控制信號經控制電路2處理后，其輸出信號送至執行部件3，使執行部件3產生相應動作，對負載，例如照明燈L1或插座L4的供電進行控制。執行部件3最終實行的是通斷動作。
整流電源4是一般的常規電路。它將220V，50HZ市電經變壓器或直接用集成電源芯片，整流、瀘波，穩壓后向內部電路提供工作電壓，因此不再贅述。
自恢復保險絲5用于在使用中出現故障時，自行保險。故障排除后，恢復正常工作。保險絲只是為了保證用電安全，當然也可以采用常用的保險絲。
下面，說明本實用新型的電子開關裝置的工作原理。220V、50HZ市電經自恢復保險絲5接入產品，經整流電源4整流、濾波、穩壓產生一低電壓供內部電路使用。當操作者按壓下薄膜開關鍵盤面板1上某一鍵盤，發出的信號送至控制電路2。控制電路2識別后，向執行部件3發出相關指令，例如通過執行部件3a控制負載L1或通過執行部件3d控制負載L4等產生相應動作實現控制要求，同時在薄膜開關鍵盤面板1上也可以設有聲光指示裝置。
圖2示出的是本實用新型的具體實施例的具有薄膜開關的電子開關裝置的電路圖。說明如下該電子開關裝置為8鍵4路開關可對4路負載進行通斷控制(每路可接-220V電器，容量為6A)；每路有一ON鍵，一OFF鍵，共8鍵；以及每路有一發光管照明顯示，供夜間操作指示用。
電路圖中薄膜開關鍵盤面板1包括ON(通)S1～S4，OFF(斷)S′1～S′4共8鍵，配置在該面板上。控制電路2主要包括集成電路IC1；IC2(例如NE556)。執行部件3包括繼電器J1～J4、用于照明的發光管L5～L8，以及繼電器觸點J1K～J4K，外接負載為L1～L4。內部整流電源4包括電源變壓器T1、全波整流器B1和電容C1與C2。
當220V市電接入后，經變壓器T1、全波整流B1整流，用電容C1、C2濾波，向內部電路提供12V工作電壓。
控制電路2采用兩片TTL型雙路定時集成電路IC1和IC2組成。在電路中IC1用于控制1和2路，IC2用于控制3和4路，且兩路的連接方式一樣。因此，為了簡明起見，下面以集成電路IC1中的1路開關為例對其連接關系以及工作過程進行說明。
內部整流電源1的輸出+12V連接到用作控制電路2的IC1:A的10、4和14腳。電阻R3和電容C3串接在+12V與地之間，而R3與C3的接點連接IC1:A的2腳和薄膜開關鍵盤面板1的連接器的3腳。電阻R4和電容C4串接在+12V與地之間，而R4與C4的接點連接IC1:A的12腳和薄膜開關鍵盤面板1中連接器的5腳。電阻R1的一端+12V，另一端接IC1:A的6腳和連接器的2連接。電阻R2的一端+12V，另一端與IC1:A的8腳和連接器的4連接。在薄膜開關鍵盤面板1中，ON鍵盤的S1～S4的一端都接到連接器10腳并接地，另一端依次接到連接器的2、4、6、8腳。OFF鍵盤的S′1～S′4的一端接到連接器1腳并接到內部電源+12V上，另一端依次接到連接器的3、5、7、9腳上。
二極管D1與繼電器J1并聯，D1負端接IC1:A的5腳而正端接地。DI用于J1線包磁能釋放支路，防止J1斷電時，線包反電勢擊穿IC1:A的5腳內部電路，二極管D2與繼電器J2并聯，D2負端接IC1:A的9腳而正端接地。在IC1:A的5腳與+12V之間串接有發光管L5及電阻R5，而在IC1:A的9腳與+12V之間串接有發光管L6及電阻R6。另外，IC1:A的3和11腳通過電容C5、C6以及7腳接地。
當1路ON鍵S1按下時，IC1:A輸入端6腳為低電平，輸出端5腳出現高電平。聯接在此5腳的JI繼電器吸合，其常開觸點J1K閉合，使負載L1接入220V市電網(如L1為白熾燈，則該燈被點亮)。當1路OFF鍵按下時，IC1的2腳為高電平，輸出5腳從12V跳變為低電平，J1被釋放，J1K斷開，于是負載L1脫開220V電網(燈滅)。其它2～4路的工作過程同上不再重復說明。
當5腳為低電平時(即J1斷，L1燈不亮時)，L5發光管亮。當5腳為高電平時，L5發光管滅。可將L5～L8發光管貼裝在薄膜開關按鍵窗上，用作夜間按鍵照明用。
圖3a和3b示出的是兩種執行部件部分的電路圖。圖3a所示的執行部件部分電路結構，實際上就是圖2中的涉及IC1:A的5腳的繼電器J1與二極管D1并聯的結構，因此不再贅述。圖3b所示的是采用可控硅CR作為開關元件來代替繼電器。這時，IC1:A的5腳的輸出連接到CR的控制腳。因此，根據不同要求，執行部件3可選用繼電器、可控硅，固態開關等。
圖4a和4b分別示出的是薄膜開關鍵盤面板和布線層圖形。薄膜開關是近年已成熟的產品，它根據功能要求通過計算機輔助設計法設計出面板布局、鍵盤圖案，如圖4a所示，而其導電邏輯圖，則如圖4b所示，利用印刷技術將這些圖案印制到多層塑料薄膜上，具有ON形的布線圖形處，將成為按鍵盤S1～S4，另外四點為OFF鍵盤。經多層膠貼組成一非自鎖式開關組件，通過對鍵盤的按壓動作，即可進行相應地邏輯操作。因此，根據不同要求，可以制成各種各樣的薄膜開關鍵盤面板，以適應裝飾的需要。
本實用新型的電子開關裝置的執行部件3的輸出端已如上所述，可以直接控制象照明燈之類的電器，但是為了使用方便，理想的是可以把輸出端連接到各種各樣的插座上，構成功率、形狀大小不同的接插座，用于接、插各種電器設備。因此，上述執行部件的兩個輸出端至少設置有一個插座，該插座可以是二相或三相插座。
本實用新型除操作采用薄膜開關外，其控制電路由于采用集成芯片，電路簡潔，可靠性高。選用不同規格芯片，硬軟件配合，實現了多功能化。另外采用密封，防潮，防霉等措施，保持長期穩定性能，而且具有省電、穩定的優點。
權利要求1.一種具有薄膜開關的電子開關裝置，包括開關和向開關供電的整流電源，其特征是所述開關是薄膜開關，上述薄膜開關設置在薄膜開關鍵盤面板上，其輸出端連接到控制電路的輸入端，上述控制電路的輸出端連接到至少一個執行部件的輸入端，上述執行部件具有輸出端。
2.根據權利要求1所述的開關裝置，其特征是上述薄膜開關鍵盤面板的表面設有至少一個鍵盤，該鍵盤中具有發光管窗口。
3.根據權利要求1或2所述的開關裝置，其特征是上述執行部件的兩個輸出端至少設置有一個插座。
4.根據權利要求3所述的開關裝置，其特征是上述插座是二相插座或三相插座。
5.根據權利要求1或2所述的開關裝置，其特征是上述執行部件是繼電器、可控硅或固體開關。
6.根據權利要求1或2所述的開關裝置，其特征是上述控制電路是由定時的集成電路組成。
專利摘要本實用新型提供一種使用壽命長、安全可靠、多功能的具有薄膜開關型電子開關裝置。本開關裝置,包括內部供電的整流電源;薄膜開關,該薄膜開關設置在薄膜開關鍵盤面板上,其輸出端連接到控制電路的輸入端,該控制電路的輸出端連接到至少一個執行部件的輸入端,該執行部件具有多個輸出端。各執行部件的輸出端可以設置多個插座構成薄膜開關型強電開關和插座盒系列產品。
文檔編號H03K17/00GK2316717SQ9820088
公開日1999年4月28日 申請日期1998年2月12日 優先權日1998年2月12日
發明者傅少先, 孫家林, 李詠書, 諶筱福 申請人:廣東萬家樂電子薄膜開關有限公司