CN103620725B - 电子开关组件 - Google Patents

Abstract

一种例如适于墙侧安装的用于经由多个启动点（例如，以“两路开关”的形式）的负载供电配置的开关组件，包括：一对传输触线（18，20），可交替地连接至电源（N），以及开关（120），具有基于开关（120）的当前位置分别可交替地连接至传输触线（18，20）中的一个或另一个的输出触点（22）。开关（120）是例如通过同样可选择地对开关（120）执行驱动功能（120a）的电子电路（1200）连接至相应电源线（122）的电子开关。例如以成对二极管、受控电子开关或二极管电桥的形式设置供电元件（124，126），该供电元件将相应的电源线（122）连接至当前被连接至电源（N）的传输触线（18，20）中的所述一个，因此不管开关位置而确保稳定供电。

Description

电子开关组件

技术领域

本公开涉及开关组件。各种实施方式可涉及墙式电子开关组件。

背景技术

图1示出了被适配为用于通过所谓的“两路开关”，即经由第一和第二开关10和12（其被适配为布置在例如同一房间的不同位置、走廊的两端或楼上和楼下），从主电源N（例如，分别根据欧洲和美国标准的220V/50Hz或120V/60Hz电源）为负载L供电从而使每个开关10和12能够用于例如为了将光源打开或关闭而激活和去激活负载L的电路图。

可通过设置被适配为将电源N的其中一个电极（例如，中性极）连接至负载L的一端的第一电触线14以及通过将元件10和12两者实施为开关来获得上述结果。

具体地，连接第一开关10，从而能够将电源N的另一极16（例如，相极）交替地送至两个“热”触线18、20中的一个或另一个。这些触线有时被称为“切换线路”，并且通常被命名为“传输线”。

设计第二开关12从而通过与连接至触线14的端相对的触点22将负载L交替地连接至触线18和20中的一个或另一个。

图1中示出的连接配置的操作（也在诸如US-A-2007/0171625或US-A-2010/0288609的文献中进行了描述）基于以下事实：

-基于开关10的可动触点是被带到靠近还是远离当前经由开关12被连接至触点22（相当于负载L）的一个触线18或20，开关10允许激活或去激活负载L，以及

-基于开关12的可动触点是被带到靠近还是远离当前经由开关10被连接至线路16的触线18或20，开关12允许激活或去激活负载L。

图1中的点划线示出了被封闭元件形成被适配为安装在墙壁插座上的单个元件（例如，以所谓的嵌入式模块的形式）的可行性。

此外，上述文献都示出了将被适配为执行在黑暗中定位开关组件与示出负载当前被激活或去激活的事实之间的至少一个功能的附加光源（诸如LED）连接至先前描述的电路配置的可行性。

发明内容

在目前的电器中，特别是在家庭自动化中，能感受到利用电子开关（例如，继电器）替换机械开关（诸如图1中的开关12）的需求和/或优势，还应谨记，被适配为执行各种功能（如果需要的话，包括电子开关的驱动）的另外的电子电路（例如，微控制器）可与该开关相连。

然而，需要对该开关和可能相连的电子电路供电，并且这基本上将涉及将被适配为对电子电路供电的另一供电触点（另一“级”）添加至图1中所示的配置。

本发明的目的是允许在图1的电路配置中利用电子开关（继电器）替换机械开关，而无需采取另一触点或“级”。

另一目的是允许该替换而不会损害经由机械开关继续激活和去激活负载的可行性。

根据本发明，通过具有在所附权利要求中具体阐述的特征的开关组件来实现该目的。

权利要求是本文提供的本发明的技术教导的整体部分。

各种实施方式提供了利用电子开关对机械开关的替换，而无需添加另一供电触点。这对于对现有电器和新电器的情况的干预都是适用的。

在各种实施方式，即使在电子部件故障的情况下仍可以驱动负载。

在各种实施方式中，仍可通过机械开关激活和去激活负载。

附图说明

现将参照附图，仅通过非限定性的实例来描述本发明，其中：

-图1已在上文中描述，以及

-图2是一种实施方式的电路图。

具体实施方式

在以下描述中，给出大量具体细节以提供对实施方式的全面理解。在没有一个或几个具体细节的情况下或利用其他的方法、部件、材料等仍可以实践实施方式。在其他实例中，并未示出或详细地描述已知的结构、材料或操作以避免使实施方式的方面变得模糊。

贯穿该说明书，引用“一种实施方式”或“实施方式”是指结合实施方式来描述的具体的特征、结构或特性包含在至少一种实施方式中。因此，贯穿本说明书，在不同位置出现的短语“在一种实施方式中”或“在实施方式中”不一定都指代相同的实施方式。此外，在一种或多种实施方式中，具体的特征、结构或特性可以任何适当的方式相结合。

本文提供的标题仅为方便起见而不应解释为实施方式的范围或含义。

此外，在不同附图中，相互等同的元件或部件通过相同的附图标记来表示。为了不重复对实施方式的这些描述，之前参照图1所做的描述将因此不为图2重复。

总而言之，附图中示出的两个电路布局都是具有多个启动点的用于负载L的供电配置的开关组件的实例。例如，负载L可以是光源，其以虚线示出以强调负载L本身是开关组件的一部分的事实。先前提及的文献US-A-2007/0171625示出了使用结合了多于两个的启动点的这类配置的可行性。

图中所示的两个电路配置包括：

-可交替地连接至输入电源N（通过在任何情况下可以实施为单独部件而无需包含在相同组件中的开关10）的一对切换线路或传输触线（traveler contact，电传输触线）18、20；电源N可以是根据之前的实例的交流电，或者是直流电；以及

-开关（如图1中用12所表示的机械开关或如图2中用120所表示的电子开关），其具有根据相应的可动触点的位置分别交替地连接至触线18或20中的一个或另一个的输出触点22。

在各种实施方式中，用开关或电子开关120（例如，任何已知类型的继电器，即，人工操作的或例如通过红外或无线遥控自动操作的继电器）替换图1中的机械开关12。

在这方面，要强调各种实施方式可完全省去使触线18、20可交替地连接至输入电源N的解决方案。

具体地，根据实施方式，图2中的开关10可以是单独部件，并不包括在开关组件中。例如，根据实施方式，图2中的开关10可简单地是与图1中的相同的开关，即，已经安装的并且未被替换的现有的部件或模块，而图1的开关12被电子开关替换。

对于将触点22（负载）连接至触线18和20中的一个或另一个，电子开关120被适配为执行相同的功能，且电子开关120具有与已经参考机械开关12描述的相同的性能。

在各种实施方式中，被适配为执行各种或多或少的复杂的功能（可能包括通过线路120a驱动电子开关）的另一电子电路1200（诸如，例如微控制器或另一装置）可以连接至开关120。

图2的示例性示图示出了将操作元件120b连接至电路1200的可行性，操作元件120b可被用于经由电路1200控制电子开关120的切换。

在各种实施方式中，控制元件120b可包括，例如：

-机械开关，

-触摸开关，

-红外或无线远程操作元件。

在各种实施方式中，机械开关120b可仅由图1中的机械开关12构成，尽管机械开关12已被电子开关120替换以通过负载L供电，但其仍被原地保留并依旧用于控制已经被通过电路1200提供的附加功能“充实”的电子开关组件。

在各种实施方式中，为了确保对开关120的驱动功能（例如，如在所示的情况下，同时确保对电路1200供电），电路1200被连接至电源线122，该电源线122连接至被适配为以不同的方式实施的两个供电元件124、126。

为简化说明，采用图2的框124和126中所示的符号表示使线路122连接至两个二极管的相互连接的负极的可行性，两个二极管的正极分别连接至传输触线18和20中的一个或另一个。

此外，在各种实施方式中，电路1200连接至中性触点14。

在各种实施方式中，通过线路122供电或驱动电路1200（以及由此的电子开关120），同时电路1200通过元件124和126从两个传输触线18和20提取它们的电力。

这利用了以下事实：在当前所描述的解决方案中，无论开关10的位置如何，在任何情况下，均有触线18和20中的一个被连接至线路16，并且因此连接至主电源N。

换言之，在各种实施方式中：

-开关120可以是具有相应的电源线122的电子开关（因为例如，如在示出的实例中，开关120由连接至通过电源线122供电的电路1200的线路12a驱动），以及

-设置将上述相应的电源线122连接至当前被连接至输入电源N的那个触线18、20的供电元件（例如，两个二极管124、126）。

两个二极管124和126的相对连接（负极相互连接并且正极被连接至触线18和20中的一个或另一个）保持了传输触线18、20的必要的隔离，而同时无论开关10（和开关120）的位置如何，都能使电子开关120（和/或电路1200）提取电源N。

因此，二极管124和126是电子供电元件，其中可以区分：

-安插在电源线122与触线18（即，传输触线18、20中的一个）之间的第一供电元件（例如，二极管124）；以及

-安插在电源线122与触线20（即，传输触线18、20中的另一个）之间的第二供电元件（例如，二极管126）。

因此，根据当前哪一个传输触线（触线18或触线20）被连接至输入电源N，交替地激活所述第一供电元件和第二供电元件。

在目前考虑的实例中，所述供电元件124、126包括在其负极处被连接至电源线122并且正极分别与所述传输触线18和20中的一个和另一个连接的两个二极管。

在各种实施方式中，可以不同的方式来实施元件124、126中的一个或两个，例如以通过相应驱动线（在图2中的虚线中示出）由电路1200驱动的电子开关（诸如SCR或mosfet）的形式来实施，从而使电路1200驱动开关124或126：

-当相应触线18或20被连接至输入电源时，驱动至闭合位置（开启），

-当相应触线18或20未被连接至电源N时，驱动至断开状态（关闭）。

在实施方式中，其中，两个元件124、126均由电子开关构成，因此，电路1200将：

-基于其相应的触线18或相应的20中的哪一个被连接至输入电源，驱动开关124或相应的126至闭合位置（开启），以及

-基于相应的触线20或相应的18中的哪一个未被连接至电源N，驱动另一开关126或相应的124至断开位置（关闭）。

在各种实施方式中，电路1200是“智能”电路，因此其可以包含（根据家庭自动化系统的操作模式，也用于将信号发送至外部）例如通过传感器感应操作元件120b的状态抑或通过存储负载L的激活/去激活的序列所获得的关于负载L的激活/去激活和/或开关10和120的位置的信息。通过根据本身已知的标准的操作（因此此处不需详细说明），因此，电路1200被适配为获知当前触线18和20中的哪一个被连接至电源N。

此外，可以二极管（半）电桥的形式来实施元件124和126中的一个或两个。

在所示的实例中，电子开关120被耦接至同样通过电源线122被供电的电子电路1200。在示出的实例中，电子开关120由电子电路1200通过线路120驱动。

此外，应理解，通过开关10和120的每个或两个可选择性地激活和去激活负载L，而同时确保即使电子开关120或其相连的元件将停止操作，在任何情况下仍会维持通过机械开关10激活和去激活负载L的能力。

在各种实施方式中，除了上述具体描述的元件外，图2中所示的部件组还可包括另外的元件，诸如：

-一个或几个保护保险丝F；

-一个或多个保护电阻器R1、R2，例如VDR（电压驱动电阻）类型；

-滤波网络C1、L、C2，为提取稳定的（伪）稳定电压以供应至电路1200，其被适配为根据已知的标准作用于线路122。

这些元件的存在当然是可选的：例如，如果供电元件124和126被实施为受控开关（例如，SCR或mosfet），那么可省略VDR电阻器。

在各种实施方式中，在图2中所示的可以排除开关10（通常由单独元件构成）的部件组可以与封闭在图1的点划线中的元件相同的方式形成单个嵌入式模块。

当然，在不违背本发明的根本原理的前提下，相对于仅通过非限定性实例来描述的细节和实施方式，在不偏离所附权利要求限定的本发明的范围的前提下，甚至可以略微改变细节和实施方式。

Claims (8)

1.一种用于其中经由多个启动点对负载(L)供电的配置的开关组件，包括：

一对传输触线(18，20)，能够交替地连接至电源(N)，

开关(120)，具有根据所述开关(120)的位置分别交替地连接至所述传输触线中的一个(18)或另一个(20)的输出触点(22)，其特征在于：

所述开关(120)是具有相应的电源线(122)的电子开关，以及

设置电子供电元件(124，126)以将所述相应的电源线(122)连接至当前被连接至所述电源(N)的所述传输触线(18，20)中的一个；

所述电子供电元件(124，126)包括：

第一供电元件(124)，被安插在所述相应的电源线(122)与所述一对传输触线(18，20)中的所述一个(18)之间，

第二供电元件(126)，被安插在所述相应的电源线(122)与所述一对传输触线(18，20)中的所述另一个(20)之间，

根据所述一对传输触线(18，20)中的哪一个被连接至所述电源(N)，交替地激活所述第一供电元件(124)和所述第二供电元件(126)。

2.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述电子供电元件(124，126)包括呈单个二极管或电桥配置形式的二极管(124，126)。

3.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述电子供电元件包括分别用它们的负极连接至所述相应的电源线(122)并且将它们的正极连接至所述传输触线中的所述一个(18)和所述另一个(20)的两个二极管(124，126)。

4.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述电子供电元件(124，126)包括至少一个受控(124a，126a)电子开关(124，126)。

5.根据权利要求4所述的开关组件，其中，所述至少一个受控(124a，126a)电子开关(124，126)是SCR或MOSFET。

6.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述电子开关(120)被耦接至通过所述相应的电源线(122)被供电的电子处理电路(1200)。

7.根据权利要求6所述的开关组件，其中，通过所述电子处理电路(1200)驱动(120a)所述电子开关(120)。

8.根据权利要求4所述的开关组件，其中，经由所述电子处理电路(1200)控制所述至少一个受控(124a，126a)电子开关(124，126)。