CN105093988A - 一种智能单火线开关 - Google Patents

Abstract

一种智能单火线开关，包含：开关控制电路(1)、无线接收电路(2)、智能管理电路(3)及AC/DC转换电路(4)，开关控制电路(1)的输入端电性连接火线而输出端电性连接负载(5)，AC/DC转换电路(4)的正输入端连接至火线，正输出端以及负输出端分别电性连接至开关控制电路(1)、无线接收电路(2)及智能管理电路(3)以分别提供工作电源，且其负输入端以及负输出端均与零线电性连接。实施本发明的智能单火线开关，智能单火线开关分别与零线以及火线连接形成一工作回路，其包含的各工作电路不需要再借助负载内的电流进行工作，因此不会持续的积蓄电荷，消除了现有技术中单火线智能开关的电闪现象。

Description

一种智能单火线开关

技术领域

本发明涉及单火线开关技术领域，更具体地说，涉及一种用于消除电闪现象的智能单火线开关。

背景技术

随着科技的不断进步及人们对生活水平要求的提高，智能家居设备的应用越来越普及，作为智能家具设备中不可缺少的一部分，智能单火线开关得到了越来越广泛的应用，通过智能单火线开关接收控制指令可以控制智能家居设备的通断电。然而，在当今智能家具设备等应用中，对这个应用提出了新的挑战，即既能实现传统开关的通断功能又能给无线控制部分的弱电电路提供足够的工作电能。现有的类似产品在开关断开时，为了弱电控制电路供电，会使得包含弱电控制电路的环路存在一定的电流以获得足够的工作电能。虽然这个电流很小，但是比如一些小功率电子灯路存在一定的整流滤波电路会累积这些电荷，累积到一定程度就能获得一定的能量从而点亮依次灯，使得电子灯存在电闪现象。

中国专利CN104270863A公开一种无线智能单火线开关，其基本工作原理是：在功率开关处于断开状态，无线控制电路在储能元件提供其工作电能时，无需关态取电电路进行小电流取电，避免小功能率电灯发生电闪现象。然而，该种工作方式中，虽然在功率开关处于断开状态并由线控制电路在储能元件提供其工作电能时能够避免电闪现象的发生，但是其依然要借助负载内的电流进行工作，储能元件在充电过程中，依然会存在电闪的发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述单火线智能开关存在电闪现象的缺陷，提供用于消除电闪现象的智能单火线开关。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是构造一种智能单火线开关，包含开关控制电路、无线接收电路、智能管理电路及AC/DC转换电路，开关控制电路的输入端连接火线而输出端电性连接负载，用于根据控制指令控制火线的通断状态，无线接收电路用于无线接收控制信号，智能管理电路用于根据控制信号发送控制指令，AC/DC转换电路用于将交流电转换为直流电，AC/DC转换电路的正输入端连接至火线，正输出端以及负输出端分别电性连接至开关控制电路、无线接收电路及智能管理电路以提供工作电源，且负输入端以及负输出端均与零线电性连接。

在本发明的智能单火线开关中，还包括切换开关、检测电路，切换开关用于根据人体按压开关的操作切换火线的通断状态，其中切换开关处于常闭状态，并在人体按压该切换开关断开火线后自动复位，切换开关的输入端连接火线而输出端连接AC/DC转换电路的正输入端，检测电路用于检测火线的通断状态，电性连接在切换开关及AC/DC转换电路之间的火线上，智能管理电路还用于根据检测电路检测到的火线通断状态发送控制指令。

在本发明的智能单火线开关中，智能管理电路根据检测电路检测到的火线通断状态发送所述控制指令是指：检测电路检测到的火线任意相连的两次断开时，智能管理电路发送的控制指令一次为控制负载导通，而另一次为控制负载断开。

在本发明的智能单火线开关中，检测电路的工作电源来源于AC/DC转换电路的正输出端和负输出端。

在本发明的智能单火线开关中，还包括面板模块，面板模块包含功能实现模块、无线发射模块以及取电电路，功能实现模块用于响应用户的操作而产生上述控制信号，无线发射模块用于无线发射功能实现模块产生的所述控制信号，取电电路用于获取电能为面板模块供电，其正输入端电性连接火线，负输入端连接AC/DC转换电路的输入端。

在本发明的智能单火线开关中，负载一端连接开关控制电路，另一端连接零线。

在本发明的智能单火线开关中，控制信号的来源包含手机发送的控制信号。

在本发明的智能单火线开关中，无线发射模块与无线接收电路具有相同的通信模块。

实施本发明的智能单火线开关，具有以下有益效果：智能单火线开关与零线及火线分别连接形成一工作回路，其包含的各工作电路不需要再借助负载内的电流进行工作，因此不会持续的积蓄电荷，消除了现有技术中单火线智能开关的电闪现象；即使用户通过切换开关或者面板模块关闭负载，该智能单火线开关依旧能够上电进行工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的智能单火线开关第一实施例的电路图；

图2是本发明的智能单火线开关第二实施例的电路图；

图3是本发明的智能单火线开关第三实施例的电路图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，其为本发明的智能单火线开关第一实施例的电路图。在本实施例中，该智能单火线开关包含开关控制电路1、无线接收电路2、智能管理电路3及AC/DC转换电路4。该智能单火线开关应用于单火线电路中，通过控制火线的通断从而控制负载5的通断，负载5可为照明灯、空调、电视等电器设备，这些电器设备需要交流市电(常见为220V-50Hz、110V-60Hz)供电后进行工作。其中，图中“+”表示正输入/输出端，图中“-”表示负输入/输出端(一般是指公共端或者接地端)。

火线进入开关后直接与AC/DC转换电路4的正输入端以及开关控制电路1的输入端分别电性连接。同时，AC/DC转换电路4的负输入端与零线电性连接，通过获取火线与零线之间的交流电而转换出直流电，并通过其输出端输出直流电压为该智能单火线开关的各工作电路供电，该直流电一般为直流弱电。其中，各电路需求的工作电压可能不同，AC/DC转换电路4输出至各电路的电压不同，在其他实施例中甚至还可以输出负值的电压，本发明中的图中连线方式不对输出至各模块的电压值作任何限制。

开关控制电路1的输出端连电性接至负载5，接收智能管理电路3的控制指令而控制火线的通断，负载5的另一端电性连接至零线。当控制指令为“闭合”时，经过开关控制电路1的火线导通，负载5上电工作，当控制指令为“断开”时经过开关控制电路1的火线断开，负载5断电停止工作。

无线接收电路2无线接收控制信号，并将该控制信号发送至智能管理电路3。无线接收电路2可以为Wifi模块、蓝牙模块、Zigbee模块或者是其组合，控制信号可以来源于手机、遥控器或者其他设备发出的无线信号，在本实施例中控制信号来源于用户手机。

智能管理电路接收无线接收电路2发送的控制信号，根据该控制信号产生开关控制电路1可识别的控制指令并发送至与开关控制电路1，开关控制电路1根据控制指令控制经过开关控制电路1处的火线的通断，从而控制负载5是否进行工作，其中开关控制电路1以及无线接收电路2分别与智能管理电路3连接以分别实现控制指令、控制信息的传输。控制指令可以是一段代码或者是一电压/电流信号，以开关控制电路1能够根据控制指令实现火线的通断控制为准。如开关控制电路1的主体功能可以通过一继电器实现，智能管理电路3输出第一电平时，开关控制电路3闭合火线，智能管理电路3输出与第一电平不同的第二电平时，开关控制点1断开火线，并优选的第一电平与第二电平的值互为相反数。

如图所示，无线接收电路2、开关控制电路1以及智能管理电路3若需要正常工作，各电路内的电子器件尤其是电子芯片必须要有工作电源。因此，本实施例中无线接收电路2、开关控制电路1以及智能管理电路3的电源输入端需分别对应的连接至AC/DC换换电路4的正输出端和负输出端以获取工作电源，而AC/DC换换电路4的负输出端连接地线。因此，由于智能单火线开关分别与零线以及火线一直连接形成一工作回路，其包含的各工作电路不需要再借助负载内的电流进行工作，该智能单火线开关中不会持续的积蓄电荷，因此不会造成电闪现象。

参考图2，其为本发明的智能单火线开关第二实施例的电路图。在本实施例的智能单火线开关中，还包括切换开关6以及检测电路7。切换开关6连接在火线上，其输入端与火线电性连接，而输出端与AC/DC转换电路4的正输入端电性，以控制火线的通断。本实施中切换开关6为一机械式按键开关实现，切换开关6上具有按键，该切换开关工作在常闭状态，即在正常状态下，切换开关6一直处于闭合状态，因此火线导通处于常闭的状态而为AC/DC转换电路提供输入以提供该智能单火线开关内各电路部分的工作电源；切换开关6上的按键每被按压一次时，切换开关6断开火线一次，断开后立刻复位，因此火线的通断状态是：一直处于闭合状态并只在按键被按压时断开并立刻闭合，即闪断。由于断开时间较短，火线的电流依旧相当于一交流信号，AC/DC转换电路4输出的电流并不会因为切换开关6的闪断而输出至各电路部分的工作电源终端，即各电路部分在切换开关6断开火线时依旧正常工作。优选地，检测电路7的工作电源也来源于AC/DC转换电路4的正输出端和负输出端。智能管理电路3还将根据检测电路7检测到的火线通断状态发送控制指令至开关控制电路1以控制火线的通断。如负载5断电停止工作时，用户按压切换开关6上的按键，切换开关6与开关控制电路1之间的火线闪断，检测电路7检测到火线闪断后将火线闪断的信息告知智能管理电路3，智能管理电路3接收端检测电路7关于火线闪断的信息后发送控制指令给开关控制电路1，开关控制电路1控制火线断开，负载5停止工作；当再次检测到火线的闪断后，智能管理电路3再次发送控制指令控制负载5开始工作，如此循环。

通过本实施例的工作方式，可以将传统的机械式开关(切换开关6)与新兴的无线控制方式结合，既符合人们传统的开关控制方式，又可以满足智能家居的使用要求。同时，即使人们通过切换开关6断开火线以关闭负载5时，该智能单火线开关依旧能够通过分别与火线与连线连接进行工作，由于不再借助负载内的微电流位置工作，开关内无法再因积聚大量电荷而造成电闪现象。

在本实施例中，切换开关6与电路1至4及7可以设计为一个实物整体，如切换开关6可以设计在面板上，用户可在该面板上进行操作切换开关6，电路1至4及7设计在面板背面的与面板连接的壳体内，通过该智能单火线开关为用户在同一地点提供两种控制方式；或者，切换开关6设计为一个单独的装置，电路1至4及7设计为一个单独的装置，二者之间通过导线连接，如切换开关6部分放在门外，电路1至4及7部分放在屋内，用户回家是在门口可以通过切换开关控制屋内等先打开，在进入屋内后可以通过无线方式控制，如此可以避免用户需要随身携带发射控制信号的遥控装置。

参考图3，其为本发明智能单火线开关第三实施例的电路图。本实施例中的智能单火线开关与第一实施例的不同之处在于，本实施例中智能单元火线开关还包括面板模块8，该面板模块8包含功能实现模块81、取电电路82、无线发射模块83。功能实现模块81可响应用户的操作而产生控制信号，无线发射模块83将功能实现模块81产生的控制信号发送至无线接收电路2，智能管理电路3根据无线接收电路2接收到的无线发射模块83发送的控制信号产生控制指令。无线发射模块83包含ZigBee模块、WIFI模块、蓝牙模块等通信模块中的一种或者多种，该模块83与无线接收电路2中包含的通信模块相同以保证控制信号在它们之间的正常发送与接收。

取电电路82用于给该面板模块8提供工作电源，其正输入端电性连接火线而负输入端连接AC/DC转换电路4的正输入端，从而形成火线-面板模块8-电路1至4(开关闭合时还包括负载5)——零线的通路，因此取电电路82无论在负载是否断电时均能正常取电并提供面板模块8的工作电源。取电电路82的正输入端和负输入端分别电性连接至功能实现模块81以及无线接收电路2以分别为其提供工作电源。

功能实现模块81的实现方式较多，一般常用的方式如：包含位于面板上的按键/触控面板以及与按键/触控面板电性连接的处理器，用户在按键或者触控面板上进行操作后触发处理器产生控制信号，处理器将控制信号传输至与其电性连接的无线发射模块83上。

本实施例中，包含面板模块8的装置与包含电路1至4的装置分别为不两个独立的装置，装这两个装置之间通过导线连接，具体与第二实施例的方式相似，这里不再赘述。在本实施例中，即使人们通过面板模块8断开火线以关闭灯具，智能单火线开关的电路1至4以及面板模块8依旧能够通过连接火线与连线进行工作，实现了该智能单火线开关的自供电，由于不再借助负载内的微电流位置工作，智能单火线开关内无法再积聚大量电荷而造成电闪现象。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种智能单火线开关，其特征在于，包含：

开关控制电路(1)，用于根据控制指令控制火线的通断状态；

无线接收电路(2)，用于无线接收控制信号；

智能管理电路(3)，用于根据所述控制信号发送所述控制指令；

AC/DC转换电路(4)，用于将交流电转换为直流电；

所述开关控制电路(1)的输入端电性连接火线而输出端电性连接负载(5)，所述AC/DC转换电路(4)的正输入端连接至火线且正输出端及负输出端分别电性连接至所述开关控制电路(1)、所述无线接收电路(2)及所述智能管理电路(3)以分别提供工作电源，所述AC/DC转换电路(4)的负输入端以及负输出端均与零线电性连接。

2.根据权利要求1所述的智能单火线开关，其特征在于，还包括：

切换开关(6)，用于根据人体按压开关的操作切换火线的通断状态，其中所述切换开关(6)处于常闭状态，并在人体按压该切换开关(6)断开火线后自动复位，所述切换开关(6)的输入端连接火线而输出端连接AC/DC转换电路(4)的正输入端；

检测电路(7)，用于检测火线的通断状态，电性连接在所述切换开关(6)与所述AC/DC转换电路(4)之间的火线上；

所述智能管理电路(3)还用于根据所述检测电路(7)检测到的火线通断状态发送所述控制指令。

3.根据权利要求2所述的智能单火线开关，其特征在于，所述智能管理电路(3)根据所述检测电路(7)检测到的火线通断状态发送所述控制指令是指：所述检测电路(7)检测到的火线任意相连的两次断开时，所述智能管理电路(3)发送的控制指令一次为控制负载(5)导通，而另一次为控制负载(5)断开。

4.根据权利要求2所述的智能单火线开关，其特征在于，所述检测电路(7)的工作电源来源于所述AC/DC转换电路(4)的正输出端和负输出端。

5.根据权利要求1所述的智能单火线开关，其特征在于，还包括面板模块(8)，所述面板模块(8)包含：

功能实现模块(81)，用于响应用户的操作而产生所述控制信号；

无线发射模块(83)，用于无线发射所述功能实现模块(81)产生的所述控制信号；

取电电路(82)，用于获取电能为所述面板模块(8)供电，所述取电电路(82)的正输入端电性连接火线，负输入端连接所述AC/DC转换电路(4)的输入端。

6.根据权利要求1所述的智能单火线开关，其特征在于，所述负载(5)一端连接所述开关控制电路(1)，另一端连接零线。

7.根据权利要求1所述的智能单火线开关，其特征在于，所述控制信号的来源还包含手机发送的控制信号。

8.根据权利要求5所述的智能单火线开关，其特征在于，所述无线发射模块(83)与所述无线接收电路(2)具有相同的通信模块。