（一）技术经济性能参数
一、电性能参数要求
1、额定工作电压：AC220V±15%、50/60HZ；
2、待机功耗：≤50mw(年待机电耗≤0.5度)；
3、触摸响应时间：≤2S；
4、触摸电阻：≥3MΩ；
5、延时时间：45~90s；
6、负载功率：白炽灯5W~100W；节能灯5w~60w；
7、工作环境温度：-30℃~+45℃
8、安装接线方式：符合CH0078510—2002标准，二项式；
9、抗干扰能力强，工作稳定可靠；
10、符合GB16915.1—2003、GB16915.2—2000、GB16915.4—2000强制性要求；
二、外形尺寸
开关整体外形及安装尺寸均应符合86式（或118式、120式）机械开关的要求；
三、经济指标
///批量生产单台器件及材料成本应≤4元。
（二）设计方案:
市场现有的触摸延时电子开关，一般只能使用白炽灯作负载，而不能使用电子节能灯；
有得虽然能使用电子节能灯，但安装接线需要采用三线式，使用不方便，不能与一般机械开
关互换。另外就是待机功耗大，约2~5W，年待机电耗要18~44度，不符合节能的要求，针
对这两点，本设计拟采取以下措施解决：a.用低功耗的Cmos集成电路作为控制部件的主要元件，并优化电路组成，降低待机功耗；b.通过加大控制部分的电源内阻和对主回路元件的严格筛选，使开关实现白炽灯、电子节能灯通用，且能与普通机械开关互换。 （三）电原理图（按TC4011BP管脚排列）
（四）电原理图及方框图
（五）
节电型触摸电子开关配套材料元件表
序号 | 位号 | 名 称 | 型 号 规 格 | 数量 | 备 注 |
1 | IC | 集成电路 | TC4011BP | 1 | |
2 | VD1 | 硅二极管 | IN4007 1A/1000V | 7 | |
3 | SCR | 单向晶闸管 | H2P4M 封装T0-126 | 1 | |
4 | LED | 发光二极管 | 高亮度、红、3mm | 1 | |
5 | C1 | 电解电容器 | 47μ/16v | 1 | |
6 | C2 | 电解电容器 | 22μ/16v | 1 | |
7 | C3 | 瓷片电容器 | 102(1000pf) | 1 | |
8 | R0 | 碳膜电阻器 | 1/4w 470kΩ ±10% | 1 | |
9 | 百度文库 - 让每个人平等地提升自我R1 | | 1/4w 3.9MΩ ±10% | 1 | |
10 | R2 | | 1/4w 1MΩ ±10% | 光伏并网发电模拟装置1 | |
11 | R3 | | 1/4w 3.9MΩ ±10% | 1 | |
12 | R4 | | 1/4w 2.4MΩ ±10% | | |
13 | R5 | | 1/4w 1kΩ ±10% | | |
14 | R6 | | 1/4w 150kΩ ±10% | | |
15 | RG | 压敏电阻器 | EMC471D-10A | 电池充电座 | |
16 | PCB | 印刷电路板 | 环氧玻纤 40x36x1 | | |
17 | | 接线铜粒 | h=9 鉚口：4x1.2mm | | |
18 | 铝合金橱柜柜体 | 铜粒螺丝 | M3x6mm | | |
19 | | | | | |
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20 | | | | | |
21 | | | | 火麻仁胶囊 | |
22 | | | | | |
23 | | | | | |
24 | | | | | | 订舱系统
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说明：1、本材料表不包括机械部分；2、元器件均采用一般插件封装。
（六）电路原理
一、主要元件介绍
TC4011BP是4000B系列CMOS数字集成电路中的一个常用品种。是一块四---二输入端与非门集成电路。它的内部共有四个二输入端与非门，每个与非门都能独立工作， 其内部电路结构及引脚排列见图1。二输入端与非门的电路符号是，长方形一边有二条横线的表示其两个输入端，另一边只有一条横线的一端为输出端。在图1中，1.2.3脚为一个与非门，其中1.2 脚为输入端，3脚为输出端，4.5.6脚为一个与非门，5.6脚为输入端，4为输出端，8.9.10脚为一个与非门，12.13脚为输入端，11脚为输出端，共四个与非门，14脚接电源正极，7脚接电源负极。数字集成电路输出与输入之间的关系，不是放大关系，而是逻辑关系。当输入条件满足时，输出高电平（用“1”表示）或低电平（用“0”表示），在数字集成电路中，只有这两种电平输入或输出。而与非门电路的特点就是，当输入端全部为低电平或只要有一个输入端为低电平时，输出为高电平，而输入 端全部为高电平时，才输出低电平。其逻辑关系是，见“0”为“1”，全“1”为“0”。
二、电源电路工作原理（见电路原理图）：
足球袜本电子开关的电源电路是由硅整流二极管VD4~VD1组，电阻R4,虑波电解电容器C1组成。当市电AC220V电源通过负载H加到电路整流输入端时，交流电源经过VD4~VD7组成的全波桥式整流后，产生约为200V的脉动直流高压；此高压一路加到单向晶闸管H2P4M的阳极与阴极之间（通过两只正向串联的硅二极VD2.VD3）；一路经过电阻R4降压和C1滤波，为控制电路（主要是TC4011BP）提供工作电压。
三、控制电路工作原理
1、触摸片和保护电阻
人体的手指触摸到触摸金属片后，即将人体感应的电磁波传送给控制电路触发控制电路工作，为保证人身安全，在触摸片与主控电路之间串联了R0+R3两个电阻，这两个电阻的阻值应》3 MΩ。
2、整形、反相电路；
这部分电路由集成电路C40011PB的与非门1和与非门2完成，两个与非门的输入端都是并接的，即相当于非门在使用。当触摸片经R0+R1传来触发信号时，与非门1翻转，输出低电平。由于人体感应的电磁波是杂乱的，故经与非门整形后，输出一个较规则的方波，此方波经与非门2反相，与非门2输出高电平。
R2是下拉电阻，用以保证在无触摸信号时，与非门1输入低电平，输出高电平，与非门2输入高电平，输出低电平。这时整个电路不工作，灯H不亮。
3、隔离、延时电路
与非门1和与非门2被触发翻转后，从与非门2输出的高电平，、使隔离二极管VD1导通，高电平信号经过VD2加到与非门3，电解电容C2和电阻R3组成的单稳态延时电路的输入端，触发与非门3翻转，输出低电平；并在触摸信号消失后，仍能维持一段延时时间（约45S~90S）。延时时间的长短，由R3,C2的值决定。加大C2或R3的值，可增加延时时间，减小C2或R3的值，则可缩短延时时间。
VD1在电路中起隔离的作用:一、由于控制电子开关接通的触摸信号只能是短暂的，当信号
消失后，与非门2输出端即由高电平返回低电平，VD1截止，这时C2只能通过R3放电，从而使得与非门3的输入端维持高电平，输出低电平，并保持一段延时时间，达到延时关灯的目的；二、即使后来又有触摸信号传来，使与非门2输出高电平，但此时VD1两端因都是高电平，仍是处于截止状态，所以后来的高电平也不会再加到C3上给C3充电，这样就保证了延时时间的准确性。
4、整形触发电路
与非门4的作用主要是反相，整形和触发单向晶闸管SCR(H2P4M)，由于C3放电规律的影响，与非门3的方波输出是不规则的，必须通过整形才能可靠触发SCR；另外控制SCR导通，必须用高电平触发SCR的控制极，而与非门3组成的单稳态延时电路，其延时输出的是低电平，也必须经过与非门4转换成高电平。电容器C3的作用是滤除不必要的干扰，防止SCR被误触发。
