CN107024956B - 一种楼梯开关电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种楼梯开关电路，包括相连接的主开关电路和从开关电路，主开关电路和从开关电路均包括用于连接火线或用于通过负载连接零线的开关通信电路、负载开关电路、负载关闭电源电路和负载导通电源电路，及控制电路，控制电路分别连接主开关通信电路、负载开关电路和负载关闭电源电路，开关通信电路用于连接第二中间线，负载开关电路和负载导通电源电路分别用于连接第二中间线；两开关通信电路串联，两主负载导通电源电路并联。能够在不改变原来布线的情况下使两只开关之间要能够相互通信，以无线方式对外接收指令、发送当前负载灯的状态，协调两只开关工作实现智能化控制。

Description

一种楼梯开关电路

技术领域

本发明涉及开关技术领域，特别是涉及一种楼梯开关电路。

背景技术

现有的开关中，从以前千篇一律的家用机械翘板式墙壁开关如今已发展出了多种新颖的功能和式样。墙壁开关加入了电子控制后舍弃了传统的机械开关，用继电器、可控硅、场效应管等电子开关替代。其控制方式由原来按压式操作改由轻触式按键、触摸按键、感应控制等取代。为进一步提升控制的便利性，RF控制、蓝牙控制、ZigBee等无线控制技术逐步在墙壁开关中得到了应用，使得墙壁开关也成为智能家居的一员，能被智能家居系统整合到一起。

新型电子控制墙壁开关在实际使用中必须要兼顾原来的机械开关接线方式：接线盒只有火线，另外一端需要通过负载才能连接到零线，这就要求新型电子开关在关闭时要有一个高效的电源，输入电流要尽可能的小，才能保证一些敏感光源，特别是LED照明、节能灯在关闭状态不会出现微光、闪亮等现象，目前普通单火线电子开关的主要技术指标就体现在对负载灯的支持上，这一指标的就是由电子开关电源的转换效率和电路功耗所决定。

正是由于上述应用的限制，电子墙壁开关在一些有特别要求场合还是没有对应的产品，楼梯开关就是其中之一。楼梯开关是把普通墙壁单刀单掷开关分为了两个单刀双掷开关，安装在楼梯的上下口，两只开关的公共点一个接火线，一个接负载灯，另外4个触点通过两根中间连线两两相连，这样就能保证任意一个开关都能对负载灯进行通断控制。楼梯照明为了方便控制，在楼梯上下口各设置一只墙壁开关，这两只开关能够在另一只开关处于两种状态的任意一种时都能够对负载灯进行开关控制。

楼梯开关不改变原来布线要实现电子智能化，两只开关间要能够像传统开关那样在任意一只均可实现负载灯的开闭控制；且两只开关之间要能够相互通信，有主从之分，主机要以无线方式对外接收指令、发送当前负载灯的状态，协调两只开关工作实现智能化控制。

发明内容

基于此，有必要针对上述现有技术的问题，提供一种楼梯开关电路。能够在不改变原来布线的情况下使两只开关之间要能够相互通信，以无线方式对外接收指令、发送当前负载灯的状态，协调两只开关工作实现智能化控制。

一种楼梯开关电路，包括相连接的主开关电路和从开关电路，

所述主开关电路包括主开关通信电路、主负载开关电路、主负载关闭电源电路、主负载导通电源电路和主控制电路，所述主控制电路分别连接所述主开关通信电路、所述主负载开关电路和所述主负载关闭电源电路，所述主开关通信电路用于连接第一中间线，所述主负载开关电路和所述主负载导通电源电路分别用于连接第二中间线，所述主开关通信电路、所述主负载开关电路、所述主负载关闭电源电路、所述主负载导通电源电路分别用于连接火线；

所述从开关电路包括从开关通信电路、从负载开关电路、从负载关闭电源电路、从负载导通电源电路和从控制电路，所述从控制电路分别连接所述从开关通信电路、所述从负载开关电路和所述从负载关闭电源电路，所述从开关通信电路用于连接第一中间线，所述从负载开关电路和所述从负载导通电源电路分别用于连接第二中间线，所述从开关通信电路、所述从负载开关电路、所述从负载关闭电源电路、所述从负载导通电源电路分别用于通过负载连接零线；

所述主开关通信电路与所述从开关通信电路串联，所述主负载导通电源电路和所述从负载导通电源电路并联。

在其中一个实施例中，所述主开关通信电路包括电阻R18、电阻R19、光耦PC1、光耦PC2、二极管D1、二极管D2和电阻7，光耦PC2的第一输入端依次通过R19、电压和R18连接光耦PC1的第一输出端，光耦PC2的第二输入端与所述主控制电路连接，光耦PC2的第一输出端连接二极管D1的输出端，二极管D1的输入端用于连接火线，光耦PC2的第二输出端用于通过R7连接第一中间线；

光耦PC1的第一输入端用于连接第一中间线，光耦PC1的第二输入端连接二极管D2的输入端，二极管D2的输入端用于连接火线，光耦PC1的第一输出端与所述主控制电路连接，所述光耦PC1的第二输出端用于接地。

在其中一个实施例中，主控制电路包括天线、有无线通信功能的主单片机、电容C12、电阻R15、发光管、电阻R16、三极管Q4、电阻R17和轻触开关，

所述主单片机分别与光耦PC2的第二输入端和光耦PC1的第一输出端连接，所述主单片机连接所述主负载关闭电源电路，所述主单片机还用于接地，电容C12与所述主单片机并联；

所述天线连接所述主单片机，所述发光管的输入端用于通过电阻R15连接电压，所述发光管输出端连接所述主单片机，三极管Q4的基极通过R16连接所述主单片机，三极管Q4的基极还用于通过电阻R17接地，三极管Q4的发射极通过所述三极管Q4的集电极连接所述单片机，三极管Q4的集电极连接所述主负载开关电路。

上述楼梯开关电路，原来的两根中间线一根作为通信线，另外一根作为负载灯的回路，不改变原来楼梯开关控制的布线方式，实现楼梯开关的智能控制；将原来机械开关控制的楼梯开关升级为可以由轻触开关控制，增加开关操作便利性的同时开关的外观也更加美观；实现了楼梯开关的无线智能化控制，在无线终端控制器实现了对楼梯开关状态的查询和控制。

附图说明

图1为其中一个实施例的主开关电路的模块图；

图2为其中一个实施例楼的主开关电路的电路图；

图3为其中一个实施例楼的从开关电路的模块图；

图4为其中一个实施例楼的从开关电路的电路图；

图5为其中一个实施例楼的主开关通信电路的电路图；

图6为其中一个实施例楼的主控制电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一种楼梯开关电路，包括相连接的主开关电路和从开关电路。

如图1和图2所示，主开关电路包括主开关通信电路a、主负载开关电路c、主负载关闭电源电路b、主负载导通电源电路d和主控制电路e，主控制电路e分别连接主开关通信电路a、主负载开关电路c和主负载关闭电源电路b，主开关通信电路a用于连接第一中间线，主负载开关电路c和主负载导通电源电路d分别用于连接第二中间线，主开关通信电路a、主负载开关电路c、主负载关闭电源电路b、主负载导通电源电路d分别用于连接火线。

如图3和图4所示，从开关电路包括从开关通信电路a、从负载开关电路c、从负载关闭电源电路b、从负载导通电源电路d和从控制电路f，从控制电路f分别连接从开关通信电路a、从负载开关电路c和从负载关闭电源电路b，从开关通信电路a用于连接第一中间线，从负载开关电路c和从负载导通电源电路d分别用于连接第二中间线，从开关通信电路a、从负载开关电路c、从负载关闭电源电路b、从负载导通电源电路d分别用于通过负载连接零线。

主开关通信电路a与从开关通信电路a串联，主负载导通电源电路d和从负载导通电源电路d并联。

上述楼梯开关电路，原来的两根中间线一根作为通信线，另外一根作为负载灯的回路，不改变原来楼梯开关控制的布线方式，实现楼梯开关的智能控制；将原来机械开关控制的楼梯开关升级为可以由轻触开关控制，增加开关操作便利性的同时开关的外观也更加美观；实现了楼梯开关的无线智能化控制，在无线终端控制器实现了对楼梯开关状态的查询和控制。

如图1和图3所示，例如，主负载关闭电源电路b和从负载关闭电源电路b的结构相同，均用于在负载关闭期间使用极小的输入电流经高效转换后把输入市电转换为低压直流电作为继电器工作电源，再稳压后给单片机等电路供电。例如，主负载导通电源电路d和主负载导通电源电路d的结构相同，均用于在负载接通时截取市电上升沿幅度小于等于稳压管的稳压值的部分作为继电器和单片机等的工作电源，而又不会对负载工作构成可见的影响。又如，主负载开关电路c用于控制主负载导通电源电路d的开启或闭合。又如，从负载开关电路c用于控制从负载导通电源电路d的开启或闭合。

如图5所示，在其中一个实施例中，主开关通信电路a包括电阻R18、电阻R19、光耦PC1、光耦PC2、二极管D1、二极管D2和电阻7，光耦PC2的第一输入端依次通过R19、电压和R18连接光耦PC1的第一输出端，光耦PC2的第二输入端与主控制电路e连接，光耦PC2的第一输出端连接二极管D1的输出端，二极管D1的输入端用于连接火线，光耦PC2的第二输出端用于通过R7连接第一中间线。

光耦PC1的第一输入端用于连接第一中间线，光耦PC1的第二输入端连接二极管D2的输入端，二极管D2的输入端用于连接火线，光耦PC1的第一输出端与主控制电路e连接，光耦PC1的第二输出端用于接地。

在其中一个实施例中，从开关通信电路a包括电阻R18、电阻R19、光耦PC1、光耦PC2、二极管D1、二极管D2和电阻7，光耦PC2的第一输入端依次通过R19、电压和R18连接光耦PC1的第一输出端，光耦PC2的第二输入端与从控制电路f连接，光耦PC2的第一输出端连接二极管D1的输出端，二极管D1的输入端用于连接通过负载连接零线，光耦PC2的第二输出端用于通过R7连接第一中间线。

光耦PC1的第一输入端用于连接第一中间线，光耦PC1的第二输入端连接二极管D2的输入端，二极管D2的输入端用于连接通过负载连接零线，光耦PC1的第一输出端与从控制电路f连接，光耦PC1的第二输出端用于接地。主开关通信电路a和从开关通信电路a在平时处于空闲状态，任意一方接收到状态改变指令时发出不同时长的信号市电频率信号通知另外一方，两只开关协调工作，实现用户的控制意图。

例如，主开关通信电路a和从开关通信电的四只光耦构成的双向通信回路，所以，主负载开关电路c连接主开关通信电路a，从负载开关电路c连接从开关通信电，因此在主控制电路e或从控制电路f中一只接到状态改变的指令时，都可以控制另一只协同动作。同时，主开关电路也可以实时通过联网系统向用户传递当前的开关状态。

如图6所示，施例中，主控制电路e包括天线、有无线通信功能的主单片机、电容C12、电阻R15、发光管、电阻R16、三极管Q4、电阻R17和轻触开关，

主单片机分别与光耦PC2的第二输入端和光耦PC1的第一输出端连接，主单片机连接主负载关闭电源电路b，主单片机还用于接地，电容C12与主单片机并联。

天线连接主单片机，发光管的输入端用于通过电阻R15连接电压，发光管输出端连接主单片机，三极管Q4的基极通过R16连接主单片机，三极管Q4的基极还用于通过电阻R17接地，三极管Q4的发射极通过三极管Q4的集电极连接单片机，三极管Q4的集电极连接主负载开关电路c。例如，从控制电路f的结构与控制电路的结构相同。由单片机和能实现联网控制的单片机或者模块构成。是接收用户面板和无线指令、向用户报告状态、控制电路动作的单元。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种楼梯开关电路，其特征在于，包括相连接的主开关电路和从开关电路，

所述主开关电路包括主开关通信电路、主负载开关电路、主负载关闭电源电路、主负载导通电源电路和主控制电路，所述主控制电路分别连接所述主开关通信电路、所述主负载开关电路和所述主负载关闭电源电路，所述主开关通信电路用于连接第一中间线，所述主负载开关电路和所述主负载导通电源电路分别用于连接第二中间线，所述主开关通信电路、所述主负载开关电路、所述主负载关闭电源电路、所述主负载导通电源电路分别用于连接火线；

所述从开关电路包括从开关通信电路、从负载开关电路、从负载关闭电源电路、从负载导通电源电路和从控制电路，所述从控制电路分别连接所述从开关通信电路、所述从负载开关电路和所述从负载关闭电源电路，所述从开关通信电路用于连接第一中间线，所述从负载开关电路和所述从负载导通电源电路分别用于连接第二中间线，所述从开关通信电路、所述从负载开关电路、所述从负载关闭电源电路、所述从负载导通电源电路分别用于通过负载连接零线；

所述主开关通信电路与所述从开关通信电路串联，所述主负载导通电源电路和从负载导通电源电路并联，所述主开关通信电路包括电阻R18、电阻R19、光耦PC1、光耦PC2、二极管D1、二极管D2和电阻7，光耦PC2的第一输入端依次通过电阻R19、电压端和电阻R18连接光耦PC1的第一输出端，光耦PC2的第二输入端与所述主控制电路连接，光耦PC2的第一输出端连接二极管D1的输出端，二极管D1的输入端用于连接火线，光耦PC2的第二输出端用于通过R7连接第一中间线；

光耦PC1的第一输入端用于连接第一中间线，光耦PC1的第二输入端连接二极管D2的输入端，二极管D2的输入端用于连接火线，光耦PC1的第一输出端与所述主控制电路连接，所述光耦PC1的第二输出端用于接地。

2.根据权利要求1的楼梯开关电路，其特征在于，主控制电路包括天线、有无线通信功能的主单片机、电容C12、电阻R15、发光管、电阻R16、三极管Q4、电阻R17和轻触开关，

所述主单片机分别与光耦PC2的第二输入端和光耦PC1的第一输出端连接，所述主单片机连接所述主负载关闭电源电路，所述主单片机还用于接地，电容C12与所述主单片机并联；

所述天线连接所述主单片机，所述发光管的输入端用于通过电阻R15连接电压，所述发光管输出端连接所述主单片机，三极管Q4的基极通过R16连接所述主单片机，三极管Q4的基极还用于通过电阻R17接地，三极管Q4的发射极通过所述三极管Q4的集电极连接所述主单片机，三极管Q4的集电极连接所述主负载开关电路。