CN106102231A - 一种桥式单火线取电电路 - Google Patents

一种桥式单火线取电电路 Download PDF

Info

Publication number
CN106102231A
CN106102231A CN201610499041.9A CN201610499041A CN106102231A CN 106102231 A CN106102231 A CN 106102231A CN 201610499041 A CN201610499041 A CN 201610499041A CN 106102231 A CN106102231 A CN 106102231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide
semiconductor
metal
bridge
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610499041.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106102231B (zh
Inventor
张伟
朱俊岗
朱峰
朱俊岭
余建美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing IoT Sensor Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing IoT Sensor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing IoT Sensor Technology Co Ltd filed Critical Nanjing IoT Sensor Technology Co Ltd
Priority to CN201610499041.9A priority Critical patent/CN106102231B/zh
Publication of CN106102231A publication Critical patent/CN106102231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106102231B publication Critical patent/CN106102231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

本发明公开了一种桥式单火线取电电路，包括桥式取电电路、储能系统、检测系统、驱动系统、及控制系统，所述桥式取电电路由第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）构成，当第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于断开状态时，第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）的寄生二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的寄生二极管（D4）组成一个整流桥结构，所述储能系统用于存储桥式取电电路取到的能量，所述检测系统中电压检测部分检测取到电压VCC，将其和设定的判断电压比较后，将比较值转换为信号发送给控制系统；本发明解决现有技术中单根火线上取出稳定电压，以保证不会出现取电电路被冲击电流烧毁的风险。

Description

一种桥式单火线取电电路
技术领域
本发明涉及电源电路，特别针对于通态单火线取电技术，尤其涉及一种桥式单火线取电电路。
背景技术
在智能家居控制系统中，家电控制器( 如灯光控制器) 的供电方式需要零、火线的
情况，新装修的用户通过布线可以解决这个问题，但是对于已经装修好的用户，只有一条火线到达控制器，面对这种用户的时候将无法正常使用。大多数的用户家里的墙面暗盒里只有火线。这就对智能开关的设计提出了要求，其必须在只有火线的电路中取出稳定的能量给控制系统供电。单火线开关通态取电方法不多，且存在取电电压不稳，波动较大，取电电流不足，取电系统烧毁等问题，这主要是由于开关所加的负载不同，流过开关的电流也不同，不对取得的能量进行检测，就会出现取电电压波动的现象。另外，现在大量使用的LED灯，属于容性负载，流过这类负载的电流波形并不是严格的正弦波，其波形在波峰和波谷会产生突变，因此在交流电的波峰波谷取电，则会出现很大的浪涌，这个浪涌会烧毁取电系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种桥式单火线取电电路，使其可以从单根火线上取出稳定的电压，严格设置了从火线上取电的时间，以保证不会出现取电系统被烧毁的风险。
为了解决上述的技术问题，本发明提供一下技术方案：一种桥式单火线取电电路，包括桥式取电电路、储能系统、检测系统、驱动系统、及控制系统，所述桥式取电电路由第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）构成，当第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于断开状态时，第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成一个桥式结构，所述储能系统用于存储取电电路取到的能量，同时将能量传送给控制系统，所述检测系统中电压检测部分开始检测取到电压VCC，将其和设定的判断电压比较后，将比较值转换为信号发送给控制系统；所述控制系统收到信号后命令驱动系统导通第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2），电流从第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）上流过，不进入储能系统，所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送导通信号。
较佳地，所述桥式取电电路开始工作，第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于关闭状态，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成的桥式取电电路对交流电进行整流，所述整流后的电送给储能系统进行储能。
较佳地，所述检测系统检测 VCC电压值低于设置的取电电压，电流检测部分给出电流过零的信号，控制系统得到电流过零的信号，驱动系统在此时刻对第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发出断开信号。
较佳地，所述检测系统一旦检测 VCC电压值高于设置的上限电压值，立即将信号发送给控制系统，控制系统立即命令驱动系统对第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发出导通信号，使得电流从第一 MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）流过，取电电路不取电，防止储能系统过充。
较佳地，所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送断开信号，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成桥式取电电路继续取电。
较佳地，规定电流从LIVE端流向LOAD端时的方向为正，LIVE端相对于LOAD端电压为高时为交流电的正半周，反之为负半周；则电流检系统可以检测到流过第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）的交流电的正负半周的电流过零点，且由于桥式结构的电气特性，电流正负半周从第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）上流过的方向不同，则当电压检测部分检测到VCC低于设置电压时，电流正半周过零时关断第一MOS管（Q1），逼迫电流从第一二极管（D1）流向储能系统，电流负半周过零时关断二MOS管（Q2），逼迫电流从第二二极管（D2）流向储能系统，取电系统在此时取电，系统会更稳当。
所述驱动系统内含有驱动放大电路，用于在取电电压较小时，将取电电压放大至第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）要求的最佳驱动电压值。
本发明的有益效果：
1、通过调整检测系统中电压检测电路部分的参数，可以实现对取电电压的调整，范围可从5V至15V，使得单火线取电技术的应用范围更广。随着科学的发展，元器件的材料更加高效，此电路的取电范围还可以再提升。
2、桥式取电电路利用自动控制的思想，采用2颗全控的N沟道MOS管，当取电能量一旦满足即开通管子，使得能量不流向储能系统，可以大大提高取电效率，节约能源。
3、桥式取电电路严格控制取电时间，在一个工频周期里，对交流电的正负半周分别只取一次电，且取电时间设置在交流电的尖峰之前，以保护电路不受电流浪涌的冲击危害。
附图说明
图1绘示本发明一种桥式单火线取电电路的电路图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示，本实施例中，本发明所述的一种桥式单火线电路，包括桥式取电电路、储能系统、检测系统、驱动系统、及控制系统，所述桥式取电电路由第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）构成，当第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于关闭状态时，第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成一个整流桥式结构，所述储能系统用于存储取电电路取到的能量，同时将能量传送给控制系统，所述检测系统中电压检测部分开始检测取到电压VCC，将其和设定的判断电压比较后，将比较值转换为信号发送给控制系统；所述控制系统收到信号后命令驱动系统导通第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2），电流从第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）上流过，不进入储能系统，所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送关闭信号，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）组成桥式取电电路继续取电。
优选的，规定电流从LIVE端流向LOAD端时的方向为正，LIVE端相对于LOAD端电压为高时为交流电的正半周，反之为负半周。则电流检系统可以检测到流过第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）的交流电的正负半周的电流过零点，且由于桥式结构的电气特性，电流正负半周从第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）上流过的方向不同，则当电压检测部分检测到VCC低于设置电压时，电流正半周过零时关断第一MOS管（Q1），逼迫电流从第一二极管（D1）流向储能系统，电流负半周过零时关断二MOS管（Q2），逼迫电流从第二二极管（D2）流向储能系统，取电系统在此时取电，系统会更稳当。
所述桥式取电电路开始工作，第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于关闭状态，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成的桥式取电电路对交流电进行整流，所述整流后的电送给储能系统进行储能。
所述储能系统同时将能量送给控制系统、检测系统，控制系统及检测系统得电后开始进入工作状态。
其储能容量需要根据实际情况计算，以保证在一次交流电周期中取到的电能满足无线控制系统在此时间内的电能需要，且同时保证每次取电时间在交流电的波峰前。例如在取电电压为5V,无线系统消耗电流为5ma的情况下，储能系统用容值为1000uF的电解电容最佳。
所述检测系统检测 VCC电压值低于设置的取电电压，电流检测部分给出电流过零的信号，控制系统得到电流过零的信号，命令驱动系统对第一二极管（D1）、第二二极管（D2）发出关闭信号。
所述检测系统、驱动系统和控制系统由三极管、阻容器等分立器件搭建，也可由分立器件加数字芯片构成，此数字芯片包含单片机，比较器等具有比较判断逻辑的芯片，检测系统、驱动系统和控制系统可以共用一个数字逻辑芯片，同时可以将信号传给无线控制系统，由无线控制系统中的逻辑处理芯片处理各个信号中的关系，实现对驱动系统的控制。
所述检测系统检测的电压判断出电压值的设置，可以取的从5V 至15V的的稳定电压，但不仅仅局限于5V 至15V，电路元器件的材料得到提升，电路可以获得更大的取电电压范围。
所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送关闭信号后，第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成桥式电路继续取电，一旦取电电压超过控制系统设置的电压范围，检测系统给控制系统发送电压过大的信号。
所述控制系统收到信号后命令驱动系统导通第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2），是的电流从第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）上流过，不进入储能系统，保护储能系统不过充。
本发明中的无线控制系统不是指本发明特指的用电部分，只为应用在单火线智能开关中的一个用电电路的例子，本电路可以应用到其他输入只有火线的场景中，其用电部分不局限为无线控制系统，也可为其他功能电路。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种桥式单火线取电电路，包括桥式取电电路，其特征在于，还包括储能系统、检测系统、驱动系统、及控制系统，所述桥式取电电路由第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）构成，当第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于断开状态时，第一二极管（D1）、第二二极管（D2）和第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成一个整流桥结构，所述储能系统用于存储取电电路取到的能量，同时将能量传送给控制系统，所述检测系统中电压检测部分开始检测取到电压VCC，将其和设定的判断电压比较后，将比较值转换为信号发送给控制系统；所述控制系统收到信号后命令驱动系统闭合第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2），电流从第一MOS管（Q1）及第二MOS管（Q2）上流过，不进入储能系统，所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送闭合信号。
2.根据权利要求1所述的桥式单火线取电电路，其特征在于，所述桥式取电电路开始工作，第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）处于关闭状态，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成的桥式取电电路对交流电进行整流，所述整流后的电送给储能系统进行储能。
3.根据权利要求1所述的桥式单火线取电电路，其特征在于，所述检测系统检测 VCC电压值低于设置的取电电压，电流检测部分给出交流电流过零的信号，控制系统得到电流过零的信号，命令驱动系统对第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发出断开信号。
4.据权利要求1所述的桥式单火线取电电路，其特征在于，所述驱动系统收到信号后，给第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发送断开信号，所述第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一MOS管（Q1）的体二极管（D3）、第二MOS管（Q2）的体二极管（D4）组成桥式取电电路继续取电。
5.根据权利要求1所述的桥式单火线取电电路，其特征在于，所述检测系统一旦检测VCC电压值高于设置的上限电压值，立即将信号发送给控制系统，控制系统立即命令驱动系统对第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）发出导通信号，使得电流从第一 MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）流过，取电电路不取电，防止储能系统过充。
6.根据权利要求1所述的桥式单火线取电电路，其特征在于，所述驱动系统内含有驱动放大电路，用于在取电电压较小时，将取电电压放大至第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）要求的最佳驱动电压值，以提高取电效率。
CN201610499041.9A 2016-06-29 2016-06-29 一种桥式单火线取电电路 Active CN106102231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610499041.9A CN106102231B (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种桥式单火线取电电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610499041.9A CN106102231B (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种桥式单火线取电电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106102231A true CN106102231A (zh) 2016-11-09
CN106102231B CN106102231B (zh) 2018-04-20

Family

ID=57213892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610499041.9A Active CN106102231B (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种桥式单火线取电电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106102231B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110323747A (zh) * 2019-08-01 2019-10-11 杭州博联智能科技股份有限公司 单火取电电路、供电系统、控制电路及控制方法
CN111342658A (zh) * 2020-03-05 2020-06-26 深圳市智米旺电子科技有限公司 单火线电子开关取电电路拓扑及其构成的智能电子开关
CN111538268A (zh) * 2020-04-27 2020-08-14 罗洁洁 单火取电智能开关、无线控制装置与供电控制系统
CN111885788A (zh) * 2020-07-15 2020-11-03 深圳市欧瑞博科技股份有限公司 开态取电电路、智能单火线开关模块及智能单火线开关
WO2023130327A1 (zh) * 2022-01-06 2023-07-13 武汉领普科技有限公司 单火线取电电路及方法、适配器电路及方法、开关

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351073B1 (en) * 1999-11-10 2002-02-26 Thomas & Betts International, Inc. Self-supplied DC/DC switching power supply
CN203840618U (zh) * 2014-05-08 2014-09-17 乐清市优阁智能电子有限公司 单火线无线物联智能开关
CN104270863A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 南京物联传感技术有限公司 一种无线智能单火线开关
CN204886723U (zh) * 2015-07-24 2015-12-16 宁夏赛文节能设备制造有限公司 单火取电控制电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351073B1 (en) * 1999-11-10 2002-02-26 Thomas & Betts International, Inc. Self-supplied DC/DC switching power supply
CN203840618U (zh) * 2014-05-08 2014-09-17 乐清市优阁智能电子有限公司 单火线无线物联智能开关
CN104270863A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 南京物联传感技术有限公司 一种无线智能单火线开关
CN204886723U (zh) * 2015-07-24 2015-12-16 宁夏赛文节能设备制造有限公司 单火取电控制电路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110323747A (zh) * 2019-08-01 2019-10-11 杭州博联智能科技股份有限公司 单火取电电路、供电系统、控制电路及控制方法
CN111342658A (zh) * 2020-03-05 2020-06-26 深圳市智米旺电子科技有限公司 单火线电子开关取电电路拓扑及其构成的智能电子开关
CN111342658B (zh) * 2020-03-05 2021-11-26 深圳市智米旺电子科技有限公司 单火线电子开关取电电路拓扑及其构成的智能电子开关
CN111538268A (zh) * 2020-04-27 2020-08-14 罗洁洁 单火取电智能开关、无线控制装置与供电控制系统
CN111885788A (zh) * 2020-07-15 2020-11-03 深圳市欧瑞博科技股份有限公司 开态取电电路、智能单火线开关模块及智能单火线开关
WO2023130327A1 (zh) * 2022-01-06 2023-07-13 武汉领普科技有限公司 单火线取电电路及方法、适配器电路及方法、开关

Also Published As

Publication number Publication date
CN106102231B (zh) 2018-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106102231A (zh) 一种桥式单火线取电电路
CN103841725B (zh) 泄放控制模块、可控硅调光led驱动电路及系统
CN103312308B (zh) 一种晶闸管触发装置和方法
CN103327694A (zh) 一种可控硅调光led驱动电路
CN203313500U (zh) 一种可控硅调光led驱动电路
CN206923111U (zh) 一种单火线全功率触摸开关电路
CN206251406U (zh) 一种单火线触摸开关取电电路
CN103037557A (zh) 一种照明驱动装置
CN106788375A (zh) 一种零电压单火线墙壁触摸开关电路
CN207623826U (zh) 一种mos管驱动电压的控制电路
CN103904874B (zh) 一种用于boost-pfc的延时软启动电路
CN206364785U (zh) 一种零电压单火线墙壁触摸开关电路
CN105517244A (zh) Led驱动电路和控制开关电源导通/截止时刻的方法
CN204481784U (zh) 低功耗单火线电子开关
CN204442324U (zh) 低功耗单火线开关
CN210579355U (zh) 一种二极管单火线控制电路
CN203596756U (zh) 一种用于ac-dc原边控制芯片中的供电电路
CN209627755U (zh) 一种基于mppt的太阳能路灯控制器
CN102739046B (zh) 无电解电容辅助电源电路
CN207835111U (zh) 一种高电压低电流电能的蓄电放电设备
CN207720022U (zh) 一种低功耗启动控制电路及电源
CN202549726U (zh) 交流接触器组合指令开关电路
CN105072766B (zh) 多功能应急灯电源装置及其控制方法
CN201616939U (zh) 门灯节电自动控制器
CN205355915U (zh) 一种弱光弱风充电控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant