CN1036037C - 开关系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手动及遥控开关系统，用户使用该系统可任选地接通/关断在不同地区内多个负载中的任何负载，该开关系统通过操纵一手动开关或一遥控开关来开关施加于负载的一电源，以一在各不同的腔室中的遥控器控制一施加于设置在多个相互间阻断的腔室内的负载的电源，并包括一防止在各腔室内的其它腔室的负载控制的防护装置。因此，本发明提供了可容易地控制安装在多个相互间阻断的腔室内的负载的开关系统。

Description

开关系统
本发明涉及一种手动及遥控开关系统，用户使用该系统可任选地接通/关断在各不同地区内多个负载中的任何负载，更具体地，涉及一种开关系统，其通过操纵一手动开关或一遥控开关来使电源与负载接通或断开，控制电源与被设置在多个相互间被阻断的腔室内的负载接通与断开，显示各腔室内各负载的通/断电状态及其操作可能性，并如果需要，任选地控制电源与负载的接通或断开。
通常，在电源的开关中已使用有手动开关或遥控开关。常规的开关有一缺陷，即用户经常在其原本的位置操作手动开关且携带有一遥控器。
因此，为解决常规装置中的以上问题，本发明的一个目的是提供一种任选地开关设置在相互阻断的各腔室中的其它腔室内的负载的电源并通过控制一手动开关及一遥控开关中一个开关执行开关操作的开关系统。
本发明的另一个目的是提供一种可接收并传送不同的控制信号的开关系统，其中一控制部分与一负载部分通过一信号传输线连接。
为实现本发明的上述目的，提供有一用于控制施加给负载的电源的开关系统，该系统包括：
用于开关电源的开关装置，用于发生一红外线信号以控制该开关装置的遥控器；用于将自该遥控器提供的红外线信号转换成电信号的接收装置；连接在该接收装置的输出端与一电源线之间的手动开关；及用于根据接收装置的电信号或来自手动开关的一输入电压控制开关装置的控制信号发生装置。
另外，提供有一种包括至少两个或多个负载并开关施加给这些负载的一电源的开关系统，该系统包括：
耦合在各负载与该电源之间，用于开关施加给这些负载的该电源的开关装置；两个或多个用于发生一红外信号以控制开关装置的接通/关断的遥控器；两个或多个用于将自该遥控器提供的红外线信号转换成电信号的接收装置；连接在这些接收装置的输出端与一电源线之间，  用于提供控制信号以分别控制负载的手动开关；用于在来自接收装置的电信号中或自手动开关提供的电压中提供信号以控制同一负载，并给控制信号发生装置的信号组合装置；及用于根据自该信号组合装置提供的信号控制开关装置的控制信号发生装置。
而且，提供有一种用于开关施加给多个负载的一电源的开关系统，该系统包括：
耦合至各负载，用于开关施加给各负载的该电源的第一开关装置；用于发生一红外线信号以控制该开关装置的遥控器；用于将自该遥控器提供的红外线信号转换成电信号的第一接收装置；连接在该接收装置的输出端与一电源线之间的手动开关；用于编码并传送自该接收装置及该手动开关中任何一个提供的电信号给第二接收装置的信号传输装置；用于解码自该信号传输装置提供的信号，并控制第一开关装置的第二接收装置。
图1为根据本发明的一个优选实施例的一开关系统的电路图。
图2A至2C为根据本发明的另外的优选实施例的一开关系统的电路图。
图3A和3B为根据本发明的另一个优选实施例的一开关系统的电路图。
图4A和4B为示出对图3的优选实施例进行改进的电路图。
以下将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。
图1例示了根据本发明的一个优选实施例的一开关系统。第一负载L1通过开关装置的第一三端双向可控硅开关S1与电源相连，并且，第二至第五负载L2-L5通过第二至第五三端双向可控硅开关S2-S5被并行地分别配置。交流电源被连接至一将交流电转换成直流电的全波路流器电路BD。一耦合至该全波整流器电路BD的一输出端的稳压器10提供一稳定的电压给开关电路的各元件。
在另一方面，本发明的开关系统包括一发生用于任选地开关各负载的一红外线信号给一信号接收器30A的遥控器20A，该遥控器20A可采用一例如为TC914BP的集成电路。信号接收器30A接收自遥控器20A提供的红外线信号并将其转换成一电信号。该接收器30A可采用一例如为TC9149P或TC9150P的集成电路。接收器30A的各输出端与一抖动防止器40A的各输入端相连。该抖动防止器40A可采用一例如为MC14490P的集成电路。连接在接收器30A的五个输出端与抖动防止器40A的第一至第五输入端之间的第一至第五按钮开关31A-35A被耦合至稳压器10的一输出端。
抖动防止器40A的输出端被分开连接至第一至第三控制信号发生器80A、80B和80C的输入端用于分别控制开关装置的三端双向可控硅开关S1-S5。各控制信号发生器80A、80B及80C可采用-4027的集成电路。各控制信号发生器80A、80B及80C输出多对二进制信号。每对二进制信号的第一信号驱动一第一发光二极管(D1-D5中的一个)以显示相应负载的一关断状态，而—第二信号经光耦合器41-45推动三端双向可控硅开关S1-S5。
由参考标号90所表示的多个开关SW1-SW10示为一DIP开关，并切断一未用负载的电路。
通过该DIP开关90，当各负载的电路被切换至“接通”时，第二绿LED灯D6-D10发光。当各负载的电路被切换至“断开”时，第一红LED灯D1-D5发光。当各负载未用时，所有的绿及红LED灯D1-D10不发光。因此，可容易地识别各多个负载的通/断状态和使用的可能性，并且通过选择地使用仅需的负载而有效地节电。参考标号F1-F5表示安装在各负载中防止过载造成破坏的保险丝，MS1-MS5表示用于分别手动控制各负载的常规的手动开关。
以下将描述根据本发明的一个优选实施例的开关系统的操作。首先，如果遥控器20A发生用于将电源施加给第一负载的红外线信号，信号接收器30A接收自该遥控器20A提供的红外线信号，将其转换成一电信号并通过一第一输出端输出该经转换的信号。该输出信号经第一控制信号发生器80A及DIP开关90驱动第一光耦合器41。因此，由于第一三端双向可控硅开关S1被接通，电源施加给第一负载L1。这里，抖动防止器40A具有防止输入信号不正确的操作。
否则，手动开关可被操纵用于提供或切断给负载的电能。例如，如果一第二按钮开关32A处于“接通”状态，电源的一预定电压经抖动防止器40A被提供给第一控制信号发生器80A的第二输入端，且第二光耦合器42被接通。这样，由于第二三端双向可控硅开关S2被接通，电源被施加给第二负载L2。
以上所述涉及分别控制并行的两负载的操作，但同样的开关操作的控制被执行用于图中所示的多个负载。并且，可适用于六个或更多个负载而不超过本发明的技术范围。
图2A至2C例示了根据本发明的另一个实施例的开关系统的电路图。
执行与图1中同样的功能的元件用相同的参考标号表示，并省略对相同的元件的描述。该实施例的开关系统在多个负载被设置在至少两个或多个断开的腔室内的情况下，具有控制在相互断开的不同的腔室内的各负载的功能。该优选实施例示出了用于分别控制在相互断开的三个腔室内的五个负载的结构。该实施例包括三个遥控器20A、20B和20C以便与图1的优选实施例相同的遥控器被分别配置在三个腔室中；用于将各遥控器20A、20B和20C的相应信号转换成电信号的信号接收器30A、30B和30C；及位于接收器30A、30B及30C的输出端与一电源线的两两之间与五个负载一样多的各开关31A-35A、31B-35B及31C-35C。
各信号接收器30A或30B或30C经过抖动防止器40A或40B或40C输出信号。即，各接收器30A、20B和30C分别经过抖动防止器40A、40B和40C输出相应的信号。信号组合装置70组合由不同组发生的信号用于控制相同的负载，并提供经组合的信号给控制信号发生器80。在控制信号发生器80的前部的电容器C位于电源与地之间。该电容目的是保持负载处于关断，即使电源在停电延迟大约5秒钟后被施加的情况下。由于控制信号发生器80的结构与图1的实施例相同，省去对其的描述。
位于抖动防止器40A及信号组合装置70之间的显示单元50显示安装在不同腔室内的负载的操作状态。该显示单元50包括有第四至第十二控制信号发生器51-59，用于当来自输出多对二进制信号中的一对的抖动防止器40A的各信号被输入时，根据该信号电平发生一高信号到两输出端的一个，并包括有多个用于当第四至第十二控制信号发生器51-59的输出处于“高”状态时，执行一操作的LED灯L11-L40。DIP开关60由多个位于抖动防止器40A与信号组合装置70A之间的开关SW11-SW25组成。
将图2的实施例的操作更具体的描述。由于经过第一抖动防止器40A提供给控制信号发生器80的信号的操作与图1的实施例相同，不需作特别的描述。直至信号组合装置70之前的包括第一遥控器20A、第一接收器30A及第一按钮开关31A-35A组成的电路被装于一第一腔室内。直至信号组合装置70之前的包括第二遥控装置20B、第二接收器30B及第二按钮开关31B-35B组成的电路被装于一第二腔室内。直至信号组合装置70之前的包括第三遥控器20C、第三接收器30C及第三按钮开关31C-35C组成的电路被装于一第三腔室内。将描述由装于第二腔室内的第二遥控器20B控制第一腔室的第一负载的例子。如果由第二遥控器20B输出第一负载的接通信号，该接通信号经第二抖动防止器40B被提供给第一控制信号发生器80A。该第一控制信号发生器80A使LED灯D6被点亮，并同时通过接通三端双向可控硅开关41而亮灯给第一负载L1。这里，经过第二抖动防止器40B的第一接通信号被同时提供给第四控制信号发生器51、第七控制信号发生器54及第十控制信号发生器57，并从而点亮LED灯D11，LED灯D16和LED灯D21，因此，在各腔室中可识别第一负载L1是“接通”。
即使只例示了一个实施例，但容易理解相应于各个负载在各自的腔室中的控制操作。如果安装在第一腔室中的第一负载L1的控制不打算在第三腔室中被执行，将第一负载通过将DIP开关60中的一开关SW21切换至“关断”而不在第三腔室被控制。自然，本领域中的普通技术人员可容易地理解该操作原理的应用。
图3例示了根据本发明的另一个优选实施例的开关系统的电路图。本发明的该开关系统主要由一控制部分和一负载部分组成。该控制部分与负载部分通过一对导线L1和L2相连接。该优选实施例的开关系统在多个负载被设置在至少两个或多个断开的腔室内的情况下，具有控制在相互断开的不同腔室中的各负载的功能。该优选实施例示出了用于分别控制在互相断开的三个腔室中的五个负载的结构。该实施例包括三个遥控器20A、20B和20C以使与图1的优选实施例相同的遥控器被分别配置在三个腔室中。该遥控器可采用例如为TC9148P的集成电路。该实施例包括有用于将各遥控器20A、20B及20C的相应的信号转换成电信号的信号接收器30A、30B和30C，及位于接收器30A、30B和30C的输出端与电源线两两之间的与五个负载数量相同的各开关31A-35A、31B-35B及31C-35C，这些信号接收器30A、30B及30C可采用例如为TC9149P或TC9150P的集成电路。
信号接收器30A、30B及30C的各输出端经过DIP开关40和矩阵单元50与一信号传输单元60相连。信号传输单元60的输出通过一对导线L1和L2被提供给如图3B所示的负载部分。信号传输单元60的输出也被提供给-LED显示单元70。这里，矩阵单元50和信号传输单元60可分别采用例如为HD4049和KS5808的集成电路。
LED显单元70由一信号解码器71、矩阵单元72、LED驱动信号发生器73及LED显示元件组成。最好手动控制的-DIP开关位于LED显示单元与LED驱动信号发生器73之间。这里，信号解码器71、矩阵单元72、LED驱动信号发生器73可以分别采用例如为KT3170、CD4028和HD4027的集成电路。这里，只对第一接收器30A的输出端进行描述，但第二及第三接收器30B和30C的输出端也具有自DIP开关40到一对导线L1和L2相同的构成。
负载部分包括用于解码来自导线L1和L2的传输信号的接收装置80。该接收装置80与一矩阵单元90相连，且矩阵单元90的输出端与一控制信号发生器100相连。接收装置80和矩阵单元90可分别采用例如为KT3170和CD4028的集成电路。控制信号发生器100可采用例如为HD4027的集成电路。
在另一方面，交流电源通过开关装置的一第一三端双向可控硅开关S1被连接至第一负载L1。并且，第二至第五负载L2-L5通过第二至第五三端双向可控硅开关S2-S5被并行地分别配置。开关MS6-MS10位于电开关装置的各三端双向可控硅开关与各负载之间。这些开关具有手动控制和电动控制负载的功能。当第一接触器M1接触第一节点(a)时，负载被电动控制。当第一接触器M1接触第二节点(b)时，负载被手动控制。在第一接触器M1接触第二节点(b)的状态中，即在手动控制的状态中，第二接触器M2起到通/断负载的作用。交流电源被连接至将交流电流转换成直流电流的一全波整流器电路BD。耦合至该全波整流器电路BD的一输出端的稳压器10提供一稳定电压给本发明的系统。
在另一方面，各控制信号发生器100A、100B和100C输出多对二进制信号。各对二进制信号的一第一信号驱动一第一发光二极管(D1-D5中的一个)以显示相应负载的关断状态，且一第二信号经过光耦合器41-45接通三端双向可控硅开关S1-S5。
由参考标号110所表示的多个开关SW1-SW10示为一DIP开关，并切断未用负载的电路。
通过DIP开关100，当各负载的开关电路被切换至“接通”时，第二绿LED灯D6-D10发光，当各负载的开关电路被切换至“关断”时，第一红LED灯D1-D5发光。当各负载未被使用时，所有的绿及红LED灯D1-D10不发光。从而，可容易地识别各多个负载的通/断状态和负载的使用可能性，并通过选择地使用仅需的负载而有效地节电。参考标号F1-F5表示安装在各负载内防止过载造成的破坏的保险丝。
以下将描述该实施例的开关系统的操作。首先，遥控器20A发生用于将电源施加于第一负载的红外线信号。接收器30A接收该红外线信号，将其转换成一电信号并通过一第一输出端输出该经转换的信号。该信号通过矩阵单元50被匹配，且该经匹配的信号在一信号传输单元60中被编码并通过一对导线L1和L2被提供给负载部分。来自信号传输单元60的经编码的信号也被提供给控制部分中的LED显示单元70。显示单元70中的信号解码器71解码该经编码的信号，并输出一经解码的信号经过矩阵单元72给LED驱动信号发生器73。因此，由于LED驱动信号发生器73驱动一相应的LED，可识别负载的操作状态。
通过导线L1和L2，来自信号传输单元60的经编码的信号输入被提供给接收装置80。该接收装置80解码该经编码的信号并经矩阵单元90输出该经解码的信号给控制信号发生器100。该控制信号发生器100驱动一第一光耦合器41，且电源通过第一三端双向可控硅开关S1的接通而被提供给第一负载L1。
由第一遥控器20A、第一接收器30A和第一按钮开关31A-35A控制的一控制部分被安装在一第一腔室内。由第二遥控器20B、第二接收器30B和第二按钮开关31B-35B控制的一控制部分被安装在一第二腔室内。由第三遥控器20C、第三接收器30C和第三按钮开关31C-35C控制的一控制部分被安装在一第三腔室内。通过以上所述可充分理解由安装在第二腔室中的第二遥控器20B控制第一腔室的第一负载L1的例子。
图4A和4B例示了一对图3的实施例进行改进的电路图，该实施例的结构省去了用于传送电源及来自图3的实施例的信号的转换器OPT和IPT。但其它的元件与图3相同，因此选用与图3相同的参考标号表示相同的元件。不需作进一步的描述，本领域的普通技术人员可完全理解该实施例的结构和操作。而且，在虚线内所示的各第二和第三方框II及III与第一方框I中完全一样，所以省去对其的描述。
在图3及4的优选实施例中，信号传输装置50和60、接收装置80，90和100及LED显示单元71，72和73的集成电路可分别由一简单的集成电路块组成。并且，在本发明的控制部分与负载部分之间的信号线可用通常熟知的内部自动控制器连接。
如上所述，根据本发明的开关系统通过一手动开关和一遥控器执行一相互的开关操作，显示各负载的状态并停止一未用的开关电路的操作。并且，该开关系统可在各腔室中任选地控制设置在多个相互间阻断的腔室内的负载，，并显示至各腔室的负载的控制状态。该开关系统起到防护装置防止对预定负载的控制的良好作用。如果需要，可被安装在任何腔室内，并有效地节电且便于用户的开关操作。

Claims (17)

1、一种用于控制电源的开关系统，包括有用于开关所述电源的开关装置，用于发生一红外线信号以控制所述开关装置的遥控器，及用于将自所述遥控器提供的红外线信号转换成一电信号的接收装置，其特征在于该系统包括：
连接在所述接收装置的输出端与一电源线之间的手动开关；及
用于根据所述接收装置的电信号或来自所述手动开关的一输入电压控制所述开关装置的控制信号发生装置。
2、根据权利要求1所述的开关系统，其特征在于：还包括有一位于所述控制信号发生装置之前，用于防止自所述手动开关和所述接收装置输入的信号的抖动的抖动防止器。
3、根据权利要求1或2所述的开关系统，其特征在于：还包括有一连接在所述控制信号发生装置的输出端与所述开关装置之间的DIP开关。
4、根据权利要求3所述的开关系统，其特征在于：还包括有耦合至所述DIP开关的输出端，用于显示负载的通/断状态的LED灯。
5、一种带有至少两个或多个负载并使电源与所述负载接通或断开的开关系统，包括有耦合在各所述负载与所述电源之间，用于开关施加给负载的电源的开关装置，两个或多个用于发生一红外线信号以控制所述开关装置的接通/关断的遥控器，及两个或多个用于将自所述遥控器提供的红外线信号转换成一电信号的接收装置，其特征在于该系统包括：
手动开关，连接在所述接收装置的输出端与一电源线之间，用于提供控制信号以分别控制所述负载；
信号组合装置，用于由控制同一负载的自所述接收装置输出的电信号或自所述手动开关提供的电压中提供信号给控制信号发生装置；及
控制信号发生装置，用于根据自所述信号组合装置输入的信号控制所述开关装置。
6、根据权利要求5所述的开关系统，其特征在于：还包括有一位于所述接收装置与所述信号组合装置之间，用于防止自所述手动开关和所述接收装置输入的信号的抖动的抖动防止器。
7、根据权利要求6所述的开关系统，其特征在于：还包括有至少两个或多个连接至所述抖动防止器的输出端，用于显示各所述负载的通/断状态的显示单元。
8、根据权利要求5所述的开关系统，其特征在于：还包括有一DIP开关，连接在所述抖动防止器与所述信号组合装置的输入端之间，包括多个第一开关以接通/关断输入至所述信号组合装置的信号。
9、根据权利要求5所述的开关系统，其特征在于：还包括有多个位于各负载与一电源线之间，用于手动控制一施加的电压的第二开关。
10、根据权利要求5所述的开关系统，其特征在于：其中所述控制信号发生装置包括即使在供电暂停延迟大约5秒后，电源被施加时保持负载为关断的复位单元。
11、一种用于开关施加于多个负载的电源的开关系统，包括有耦合至各负载，用于开关施加于各个负载的电源的第一开关装置，用于发生一红外线信号以控制所述开关装置的遥控器，及用于将来自所述遥控器的红外线信号转换成一电信号的第一接收装置，其特征在于该系统包括：
手动开关，连接在所述接收装置的输出端与一电源线之间；
信号传输装置，用于对自任何一所述接收装置及所述手动开关提供的电信号进行编码并传输至第二接收装置；及
第二接收装置，用于对自所述信号传输装置提供的编码信号进行解码，并控制所述第一开关装置。
12、根据权利要求11所述的开关系统，其特征在于：还包括有至少两个或多个连接至所述信号传输装置的输出端，  用于显示各所述负载的通/断状态的显示单元。
13、根据权利要求11所述的开关系统，其特征在于：还包括有多个连接在各负载与开关装置之间，用于选择电动或手动开关操作中的一种的第二开关。
14、根据权利要求13所述的开关系统，其特征在于：其中多个所述第二开关包括一用于当选择手动开关操作时，接通/关断相应负载的第三开关。
15、根据权利要求11所述的开关系统，其特征在于：其中所述遥控器、接收装置和信号传输装置由多组组成。
16、根据权利要求15所述的开关系统，其特征在于：其中自所述多组信号传输装置输出的信号被输入一对信号传输线。
17、根据权利要求11或12所述的开关系统，其特征在于：其中所述信号传输装置、所述接收装置及所述显示单元的集成电路分别由一单一的集成电路块组成。
CN94191842A 1993-04-21 1994-03-28 开关系统 Expired - Fee Related CN1036037C (zh)

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