CN106982503B

CN106982503B - 兼容机械开关布线的单火双控智能开关

Info

Publication number: CN106982503B
Application number: CN201710331420.1A
Authority: CN
Inventors: 麦康世; 赵军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: CN106982503A

Abstract

本发明公开了一种兼容机械开关布线的单火双控智能开关，包括机械开关、与机械开关串联的单火双控智能开关和与单火双控智能开关相连接的负载灯具，单火双控智能开关包括可控硅控制检测电路、单火取电模块、低功耗SOC系统和按键，可控硅控制检测电路的输入端与机械开关相连接，单火取电模块的输入端与可控硅控制检测电路的输出端相连接。本发明使用单个智能开关及若干个机械开关即可实现灯的双控或多控，一定程度上节省成本，同时其可以自动检测到机械开关的状态因此不需要进行配对，可有效的降低组成的硬件成本及安装维护难度。

Description

兼容机械开关布线的单火双控智能开关

技术领域

本发明属于智能开关技术领域，具体涉及一种兼容机械开关布线的单火双控智能开关。

背景技术

传统的单火双控及多控技术要求串联的多个开关K1～Kn均是单火智能开关，K1～Kn通过无线433MHZ或者zigbee等技术进行通信，实现既可以通过智能开关面板控制，也能通过远程控制的功能。下面以涉及的专利为例：

专利CN201020644721.3的电子开关，进行双控或多控的开关之间要通过相互控制或识别，每个开关都要具有进行相互控制或识别的电路，使用前要进行对码调试，安装麻烦；

专利201610831165.2的电子开关，双控需要通过无线传输按键值来实现，与专利CN201020644721.3的电子开关类似。

还有一些不通过无线传输实现单火双控的技术，下面以涉及的专利为例：

专利CN 201110282362.0的电子开关，采用继电器实现了双控，依靠回路失电来达到开关切换的目的，其实现原理与本发明存在本质的区别。

已有成熟的单火双控、多控技术要求所有开关都替换为智能开关，且这些开关需要先进行人工配对或自动配对，导致智能开关的成本高，安装调试维护的难度大。故而适用性和实用性一定程度上受到限制，难以满足市场的需求。

使用本技术不要求K1～Kn都是智能开关，K1或Kn为智能开关即可，非常适用于旧屋改造，只需按照原来的接线把其中一个开关面板替换即可实现智能化，静态电流典型值小于30uA，能满足绝大多数LED灯、节能灯等单火双控及多控的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用稳定性好的兼容机械开关布线的单火双控智能开关。

实现本发明目的的技术方案是：一种兼容机械开关布线的单火双控智能开关，包括机械开关、与所述机械开关串联的单火双控智能开关和与所述单火双控智能开关相连接的负载灯具，所述单火双控智能开关包括可控硅控制检测电路、单火取电模块、低功耗SOC系统和按键，所述可控硅控制检测电路的输入端与所述机械开关相连接，所述单火取电模块的输入端与所述可控硅控制检测电路的输出端相连接，所述可控硅控制检测电路的检测端与低功耗SOC系统相连接且所述低功耗SOC系统的输入端与所述单火取电模块的输出端相连接，所述按键与所述低功耗SOC系统相连接且所述低功耗SOC系统的输出端与所述可控硅控制检测电路相连接，所述负载灯具与所述可控硅控制检测电路相连接。

所述可控硅控制检测电路包括第一可控硅、第二可控硅、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第三电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一压敏电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一可控硅光耦、第二可控硅光耦、第一整流二极管、第二整流二极管和第二压敏电阻，第一火线输入端通过第一整流二极管连接在单火取电模块、第二火线输入端通过第二整流二极管连接在单火取电模块，火线输出端通过第三电容连接在单火取火模块相连接，所述第一可控硅连接在第一火线输入端与火线输出端之间，所述第二可控硅连接在第二火线输入端与火线输出端之间，所述第一压敏电阻与所述第一可控硅相并联，所述第二压敏电阻与第二可控硅相并联，第一稳压二极管、第一电阻、第三电阻和第四电阻串联且第一稳压二极管的正极连接的第一可控硅的控制端、第四电阻的另一端接火线输出端，所述第一可控硅光耦中可控硅的一端与第一火线输入端相连接且第一可控硅光耦中可控硅的另一端连接在第一电阻与第三电阻的连接点上，所述第一可控硅光耦中发光二极管的正极通过第六电阻接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第一开关控制信号端，第一三极管的基极通过第八电阻连接在第三电阻与第四电阻的连接点上、发射极接地且集电极通过第七电阻连接电源同时发射极与低功耗SOC系统的第一开关位置信号端相连接，第一电容的一端连接在第三电阻与第四电阻的连接点上且另一端连接在火线输出端，第四电容连接在第一三极管的集电极与发射极之间，第二稳压二极管、第九电阻、第十一电阻和第十二电阻串联且第一稳压二极管的正极连接的第二可控硅的控制端、第十二电阻的另一端接火线输出端，所述第二可控硅光耦中可控硅的一端与第二火线输入端相连接且第二可控硅光耦中可控硅的另一端连接在第九电阻与第十一电阻的连接点上，所述第二可控硅光耦中发光二极管的正极通过第十电阻接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第二开关控制信号端，第二三极管的基极通过第十三电阻连接在第十一电阻与第十二电阻的连接点上、发射极接地且集电极通过第十四电阻连接电源同时发射极与低功耗SOC系统的第二开关位置信号端相连接，第二电容的一端连接在第十一电阻与第十二电阻的连接点上且另一端连接在火线输出端，第五电容连接在第二三极管的集电极与发射极之间，

所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

述低功耗SOC系统的检测控制包括如下步骤：

步骤A，开始时，令de断开、df断开，此时灯灭，其中机械开关的进入端为a点，b、c为两个输出端，e、f为智能开关的两个输入端，d为智能开关的输出端且e与b相导通，c与f相导通，流过d、e端的电流经过可控硅控制及检测电路处理后的信号为S1，流过d、f端的电流经过可控硅控制及检测电路处理后的信号为S2，如该信号保持为高电平表示为H，如该信号保持为工频方波表示为P；

步骤B，连接de，判断是否S1＝P，如果是则ab相连，此时灯亮，执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C，判断是否S1＝H，是则ab断开，此时灯灭，执行步骤F；

步骤D，连接df，判断是否S2＝P，如果否则断开df，执行步骤B，是则ac相连，此时灯亮，执行步骤E；

步骤E，判断是否S2＝H，是则ac断开，此时灯灭，执行步骤G；

步骤F，每隔500毫秒连接de，判断是否S1＝P，如果是则ab相连，此时灯亮，执行步骤C；

步骤G，每隔500毫秒连接df，判断是否S2＝P，如果是则ac相连，此时灯亮，执行步骤E。

本发明具有积极的效果：本发明使用单个智能开关及若干个机械开关即可实现灯的双控或多控，不要求串接的所有开关均为智能开关，新装使用标准的接线方式，旧屋改造也无需改线，从而可以一定程度上节省成本，同时其可以自动检测到机械开关的状态因此不需要进行配对，可有效的降低组成的硬件成本及安装维护难度，使用稳定性好且适用性强，实用性好。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中可控硅控制检测电路的电路图；

图3为本发明中低功耗SOC系统的检测控制的具体步骤图。

具体实施方式

(实施例1)

图1至图3显示了本发明的一种具体实施方式，其中图1为本发明的结构框图；图2为本发明中可控硅控制检测电路的电路图；图3为本发明中低功耗SOC系统的检测控制的具体步骤图。

见图1至图3，一种兼容机械开关布线的单火双控智能开关，包括机械开关1、与所述机械开关1串联的单火双控智能开关2和与所述单火双控智能开关2相连接的负载灯具3，所述单火双控智能开关2包括可控硅控制检测电路21、单火取电模块22、低功耗SOC系统23和按键24，所述可控硅控制检测电路21的输入端与所述机械开关1相连接，所述单火取电模块22的输入端与所述可控硅控制检测电路21的输出端相连接，所述可控硅控制检测电路21的检测端与低功耗SOC系统23相连接且所述低功耗SOC系统23的输入端与所述单火取电模块22的输出端相连接，所述按键24与所述低功耗SOC系统23相连接且所述低功耗SOC系统23的输出端与所述可控硅控制检测电路21相连接，所述负载灯具3与所述可控硅控制检测电路21相连接。

所述可控硅控制检测电路21包括第一可控硅TR1、第二可控硅TE2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一稳压二极管Z1、第二稳压二极管Z2、第一压敏电阻RV1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一可控硅光耦U1、第二可控硅光耦U2、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2和第二压敏电阻RV2，第一火线输入端通过第一整流二极管D1连接在单火取电模块、第二火线输入端通过第二整流二极管D2连接在单火取电模块，火线输出端通过第三电容C3连接在单火取火模块相连接，所述第一可控硅TR1连接在第一火线输入端与火线输出端之间，所述第二可控硅TR2连接在第二火线输入端与火线输出端之间，所述第一压敏电阻RV1与所述第一可控硅TR1相并联，所述第二压敏电阻RV2与第二可控硅TR2相并联，第一稳压二极管Z1、第一电阻R1、第三电阻R3和第四电阻R4串联且第一稳压二极管Z1的正极连接的第一可控硅TR1的控制端、第四电阻R4的另一端接火线输出端，所述第一可控硅光耦U1中可控硅的一端与第一火线输入端相连接且第一可控硅光耦U1中可控硅的另一端连接在第一电阻R1与第三电阻R3的连接点上，所述第一可控硅光耦U1中发光二极管的正极通过第六电阻R6接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第一开关控制信号端，第一三极管Q1的基极通过第八电阻R8连接在第三电阻R3与第四电阻R4的连接点上、发射极接地且集电极通过第七电阻R7连接电源同时发射极与低功耗SOC系统的第一开关位置信号端相连接，第一电容C1的一端连接在第三电阻R3与第四电阻R4的连接点上且另一端连接在火线输出端，第四电容C4连接在第一三极管Q1的集电极与发射极之间，第二稳压二极管Z2、第九电阻R9、第十一电阻R11和第十二电阻R12串联且第一稳压二极管Z2的正极连接的第二可控硅TR2的控制端、第十二电阻R12的另一端接火线输出端，所述第二可控硅光耦U2中可控硅的一端与第二火线输入端相连接且第二可控硅光耦U2中可控硅的另一端连接在第九电阻R9与第十一电阻R11的连接点上，所述第二可控硅光耦U2中发光二极管的正极通过第十电阻R10接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第二开关控制信号端，第二三极管Q2的基极通过第十三电阻R13连接在第十一电阻R11与第十二电阻R12的连接点上、发射极接地且集电极通过第十四电阻R14连接电源同时发射极与低功耗SOC系统的第二开关位置信号端相连接，第二电容C2的一端连接在第十一电阻R11与第十二电阻R12的连接点上且另一端连接在火线输出端，第五电容C5连接在第二三极管Q2的集电极与发射极之间，

所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

所述低功耗SOC系统的检测控制包括如下步骤：

步骤C，判断是否S1＝H，是则ab断开，此时灯灭，执行步骤F；

步骤E，判断是否S2＝H，是则ac断开，此时灯灭，执行步骤G；

本发明使用单个智能开关及若干个机械开关即可实现灯的双控或多控，不要求串接的所有开关均为智能开关，新装使用标准的接线方式，旧屋改造也无需改线，从而可以一定程度上节省成本，同时其可以自动检测到机械开关的状态因此不需要进行配对，可有效的降低组成的硬件成本及安装维护难度，使用稳定性好且适用性强，实用性好。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种兼容机械开关布线的单火双控智能开关，包括机械开关、与所述机械开关串联的单火双控智能开关和与所述单火双控智能开关相连接的负载灯具，其特征在于：所述单火双控智能开关包括可控硅控制检测电路、单火取电模块、低功耗SOC系统和按键，所述可控硅控制检测电路的输入端与所述机械开关相连接，所述单火取电模块的输入端与所述可控硅控制检测电路的输出端相连接，所述可控硅控制检测电路的检测端与低功耗SOC系统相连接且所述低功耗SOC系统的输入端与所述单火取电模块的输出端相连接，所述按键与所述低功耗SOC系统相连接且所述低功耗SOC系统的输出端与所述可控硅控制检测电路相连接，所述负载灯具与所述可控硅控制检测电路相连接；

所述低功耗SOC系统的检测控制包括如下步骤：步骤A，开始时，令de断开、df断开，此时灯灭，其中机械开关的进入端为a点，b、c为两个输出端，e、f为智能开关的两个输入端，d为智能开关的输出端且e与b相导通，c与f相导通，流过d、e端的电流经过可控硅控制检测电路处理后的信号为S1，流过d、f端的电流经过可控硅控制检测电路处理后的信号为S2，如该信号保持为高电平表示为H，如该信号保持为工频方波表示为P；

步骤C，判断是否S1＝H，是则ab断开，此时灯灭，执行步骤F；

步骤E，判断是否S2＝H，是则ac断开，此时灯灭，执行步骤G；

2.根据权利要求1所述的兼容机械开关布线的单火双控智能开关，其特征在于：所述可控硅控制检测电路包括第一可控硅、第二可控硅、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第三电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一压敏电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一可控硅光耦、第二可控硅光耦、第一整流二极管、第二整流二极管和第二压敏电阻，第一火线输入端通过第一整流二极管连接在单火取电模块、第二火线输入端通过第二整流二极管连接在单火取电模块，火线输出端通过第三电容连接单火取电模块，所述第一可控硅连接在第一火线输入端与火线输出端之间，所述第二可控硅连接在第二火线输入端与火线输出端之间，所述第一压敏电阻与所述第一可控硅相并联，所述第二压敏电阻与第二可控硅相并联，第一稳压二极管、第一电阻、第三电阻和第四电阻串联且第一稳压二极管的正极连接第一可控硅的控制端、第四电阻的另一端接火线输出端，所述第一可控硅光耦中可控硅的一端与第一火线输入端相连接且第一可控硅光耦中可控硅的另一端连接在第一电阻与第三电阻的连接点上，所述第一可控硅光耦中发光二极管的正极通过第六电阻接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第一开关控制信号端，第一三极管的基极通过第八电阻连接在第三电阻与第四电阻的连接点上、发射极接火线输出端且集电极通过第七电阻连接电源同时集电极与低功耗SOC系统的第一开关位置信号端相连接，第一电容的一端连接在第三电阻与第四电阻的连接点上且另一端连接在火线输出端，第四电容连接在第一三极管的集电极与发射极之间，第二稳压二极管、第九电阻、第十一电阻和第十二电阻串联且第二稳压二极管的正极连接第二可控硅的控制端、第十二电阻的另一端接火线输出端，所述第二可控硅光耦中可控硅的一端与第二火线输入端相连接且第二可控硅光耦中可控硅的另一端连接在第九电阻与第十一电阻的连接点上，所述第二可控硅光耦中发光二极管的正极通过第十电阻接电源、负极连接在低功耗SOC系统的第二开关控制信号端，第二三极管的基极通过第十三电阻连接在第十一电阻与第十二电阻的连接点上、发射极接火线输出端且集电极通过第十四电阻连接电源同时集电极与低功耗SOC系统的第二开关位置信号端相连接，第二电容的一端连接在第十一电阻与第十二电阻的连接点上且另一端连接在火线输出端，第五电容连接在第二三极管的集电极与发射极之间。

3.根据权利要求2所述的兼容机械开关布线的单火双控智能开关，其特征在于：所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。