CN108598812B - 一种强隔离的wifi插座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强隔离的WIFI插座，涉及WIFI插座领域；其包括插座本体以及设置在插座本体内的控制电路，所述控制电路与电源连接，所述控制电路包括顺次电性连接的变压模块、隔离电路和主控模块和继电器模块，所述继电器模块还与电源连接，所述继电器模块与插座本体的插孔连接，所述隔离电路包括顺次电性连接的整形芯片和光电耦合器；本发明解决了现有的WIFI插座结构复杂、功耗大且隔离性能差的问题，达到了提高WIFI插座的可靠性和稳定性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及WIFI插座领域，尤其是一种强隔离的WIFI插座。
背景技术
随着网络的普及使许多设备都能连接网络，目前，基于19世纪末提出的家电联网即智能家居的概念已经被研究人员和厂商广为接受，并制作出了一系列的服务与成品后应用于智能家居中。智能插座是节约用电量的一种插座，其中的WIFI智能插座利用了现有家庭中的WIFI网络，让智能手机或平板电脑等在联网条件下，能通过App操作打开或者关闭指定的电器。而且由于智能插座能够做到让电器完全断电，对于电视机、电热水器等待机功率较大的电器，用智能插座控制后就能做到随用随开，每个月也能省下可观的电费。WIFI智能插座就是通过物联网组建起来的，在为人们生活带来便利同时又能有效避免家用电器的待机耗能，但现在市场上常见的WIFI智能插座存在结构复杂、制造成本过高且功耗大等问题；另一方面由于存在模拟信号与数字信号，数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波，如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波会干扰到模拟信号的波形，而且电路损耗的电压随之增加，导致插座的可靠性和稳定性较差，因此需要一种隔离性能好的智能插座。
发明内容
本发明的目的在于：本发明公开了一种强隔离的WIFI插座，解决了现有的WIFI插座结构复杂、功耗大且隔离性能差的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种强隔离的WIFI插座，包括插座本体以及设置在插座本体内的控制电路，所述控制电路与电源连接，所述控制电路包括顺次电性连接的变压模块、隔离电路和主控模块和继电器模块，所述继电器模块还与电源连接，所述继电器模块与插座本体的插孔连接，所述隔离电路包括顺次电性连接的整形芯片和光电耦合器。
优选地，所述变压模块包括顺次电性连接的变压单元和抗干扰电路。
优选地，所述主控模块采用具有邮票孔的WIFI控制芯片。
优选地，所述变压单元与抗干扰电路的连接如下：电源L端连接保险丝FUSE后与电源N端经由并联连接的压敏电阻Rv、电阻R1和电容CX1后连接共模电感LCM，电源PE端连接电容CY1后连接共模电感LCM一端，共模电感LCM一端还连接变压芯片U4的N引脚，电源PE端连接电容CY2后连接共模电感LCM另一端，共模电感LCM另一端还连接变压芯片U4的L引脚，变压芯片U4的V+引脚和GND引脚与并联连接的电容C1、电容C2和电容C3并联，电容C1和电容C2之间串联电感LDM，电容C3一端接地，另一端连接隔离电路输入。
优选地，所述隔离电路的电路连接如下：整形芯片U2的U+引脚连接变压模块输出，还连接电阻R3后连接光电耦合器的一端，整形芯片U2的Dout引脚连接光电耦合器的另一端，整形芯片U2的GND引脚接地，光电耦合器的输出一端经由电阻R2连接VCC，一端还连接主控模块，另一端接地。
优选地，所述隔离电路的电路连接如下：所述插座本体表面从内至外依次设置屏蔽层和防尘层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置体积小的低功耗控制模块，增设隔离电路，有效地避免干扰信号，解决了现有的WIFI插座结构复杂、功耗大且隔离性能差的问题，达到了提高WIFI插座的可靠性和稳定性的效果；
2.本发明的变压模块也设置滤波电路和抑制干扰电路，进一步滤除各种干扰，进行双重抗干扰，进一步提高WIFI插座运行的可靠性和稳定性；
3.本发明的插座本体内设置的主控模块连接均采用邮票孔连接，避免布线带来的增大体积的缺点，进一步实现小体积和高功耗；
4.本发明的插座本体表面从内至外依次设置屏蔽层和防尘层，有效防止环境中的高频干扰，进一步提高插座的隔离性能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的控制电路图；
图2是本发明的控制电路框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
一种强隔离的WIFI插座，包括插座本体以及设置在插座本体内的控制电路，控制电路与电源连接，控制电路包括顺次电性连接的变压模块、隔离电路和主控模块和继电器模块，继电器模块还与电源连接，继电器模块与插座本体的插孔连接，隔离电路包括顺次电性连接的整形芯片和光电耦合器。
实施例1
变压模块包括顺次电性连接的变压单元和抗干扰电路，变压单元的变压芯片采用HA05N48芯片。主控模块采用具有邮票孔的WIFI控制芯片，采用AR9331系列；隔离电路的整形芯片U2采用TMP03型号，光耦合器采用PS2501。
变压单元与抗干扰电路的连接如下：电源L端连接保险丝FUSE后与电源N端经由并联连接的压敏电阻Rv、电阻R1和电容CX1后连接共模电感LCM，电源PE端连接电容CY1后连接共模电感LCM一端，共模电感LCM一端还连接变压芯片U4的N引脚，电源PE端连接电容CY2后连接共模电感LCM另一端，共模电感LCM另一端还连接变压芯片U4的L引脚，变压芯片U4的V+引脚和GND引脚与并联连接的电容C1、电容C2和电容C3并联，电容C1和电容C2之间串联电感LDM，电容C3一端接地，另一端连接隔离电路输入。
隔离电路的电路连接如下：整形芯片U2的U+引脚连接变压模块输出，还连接电阻R3后连接光电耦合器的一端，整形芯片U2的Dout引脚连接光电耦合器的另一端，整形芯片U2的GND引脚接地，光电耦合器的输出一端经由电阻R2连接VCC，一端还连接主控模块，另一端接地。
工作原理：220V电源通过变压模块转换为5V，滤除电源中的干扰，经过隔离再次去除干扰和滤波后连接WIFI控制芯片，实现利用WIFI控制芯片控制继电器实现控制插座的通断，继电器的两路K1、K2分别由主控模块的GPIO12引脚和GPIO14引脚控制，当GPIO引脚输出高电平时经过三极管放大，继电器开启，插孔通电，则反之。
变压模块输出连接光耦芯片U2的U+引脚，光耦芯片U2的GND引脚接地，光耦芯片U2的Dout引脚连接光耦合器U3的输入二，变压模块输出还经由电阻R1连接光耦合器U3的输入一，光耦合器U3的输出和电源正端连接电阻R2，电源正端还连接输出，电源负端接地；采用具有整形作用的光耦芯片U2，采用施密特整形输出，降低了传输噪声。保险丝FUSE保护电路，压敏电阻Rv可有效防止雷击浪涌，泄放电阻R1可在掉电时消耗电容能量，安规电容CX1可抑制差模信号干扰，共模电感LCM和电容CY1、CY2抑制共模信号干扰，棒形电感LDM和极性电容C1、C2可滤波，有效地提高抗干扰能力和系统可靠性。
实施例2
插座本体表面从内至外依次设置屏蔽层和防尘层。有效防止环境中的高频干扰，进一步提高插座的隔离性能。
Claims (3)
1.一种强隔离的WIFI插座，包括插座本体以及设置在插座本体内的控制电路，其特征在于：所述控制电路与电源连接，所述控制电路包括顺次电性连接的变压模块、隔离电路和主控模块和继电器模块，所述继电器模块还与电源连接，所述继电器模块与插座本体的插孔连接，所述隔离电路包括顺次电性连接的整形芯片和光电耦合器；
所述变压模块包括顺次电性连接的变压单元和抗干扰电路；所述变压单元与抗干扰电路的连接如下：电源L端连接保险丝FUSE后与电源N端经由并联连接的压敏电阻Rv、电阻R1和电容CX1后连接共模电感LCM，电源PE端连接电容CY1后连接共模电感LCM一端，共模电感LCM一端还连接变压芯片U4的N引脚，电源PE端连接电容CY2后连接共模电感LCM另一端，共模电感LCM另一端还连接变压芯片U4的L引脚，变压芯片U4的V+引脚和GND引脚与并联连接的电容C1、电容C2和电容C3并联，电容C1和电容C2之间串联电感LDM，电容C3一端接地，另一端连接隔离电路输入；
所述隔离电路的电路连接如下：整形芯片U2的U+引脚连接变压模块输出，还连接电阻R3后连接光电耦合器的一端，整形芯片U2的Dout引脚连接光电耦合器的另一端，整形芯片U2的GND引脚接地，光电耦合器的输出一端经由电阻R2连接VCC，一端还连接主控模块，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种强隔离的WIFI插座，其特征在于：所述主控模块采用具有邮票孔的WIFI控制芯片。
3.根据权利要求1所述的一种强隔离的WIFI插座，其特征在于：所述隔离电路的电路连接如下：所述插座本体表面从内至外依次设置屏蔽层和防尘层。
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