CN109041373A - 闪断开关检测电路及智能灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闪断开关检测电路及智能灯具，涉及电路开关的技术领域，包括闪断开关、整流滤波电路、第一检测电路、DC‑DC转换器和控制电路；闪断开关的输出端与整流滤波电路的输入端电连接，整流滤波电路的输出端与第一检测电路的输入端和DC‑DC转换器的输入端均电连接，用于对闪断开关输入的交流电进行整流和滤波；DC‑DC转换器的输出端与控制电路的输入端连接，用于向控制电路供电；第一检测电路的第一输出端与控制电路的输入端连接，用于检测闪断开关的开关动作，并将检测结果信号输出至控制电路；控制电路用于根据检测结果信号判断闪断开关的开关状态，可以在闪断开关开关过程中通过检测电压变化检测到闪断开关的动作。

Description

闪断开关检测电路及智能灯具

技术领域

本发明涉及电路开关技术领域，尤其是涉及一种闪断开关检测电路及智能灯具。

背景技术

对于目前的智能灯来说，智能灯一般采用传统的墙壁开关，在墙壁开关闭合的状态下，通过操作WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)远程遥控灯的开关可以控制智能灯的开关。具体地，假设当前的传统墙壁开关为闭合状态，智能灯为亮的，此时，通过操作WIFI远程遥控灯的开关可以控制智能灯的亮灭，但若将传统墙壁开关断开，智能灯将关闭，此时智能灯处在完全断电状态，无法再次通过操作WIFI远程遥控灯的开关控制智能灯的亮灭。

因此需要一种开关，当用户按压一下这个开关，智能灯可以检测到开关动作并将目前的状态反转一次，比如：假设目前智能灯是亮的，当用户按压一次开关，智能灯就灭了；如果目前智能灯是灭的，用户按压一次智能灯就打开了。这种开关和传统的墙壁开关最大的不同是，使用传统开关关灯时，灯是完全断电的；而用这种开关断电时，灯只是瞬间断电，或者使用这种开关断电时，通过开关电压的跌落实现，将这种开关称之为闪断开关。但是这种电压断电或者跌落又恢复的开关动作难以被判断出来。

针对闪断开关开关过程中开关动作难以被判断出来的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种闪断开关检测电路及智能灯具，可以检测闪断开关的开关动作，并能够进一步控制智能灯的亮灭。

本发明的目的之一在于提供一种闪断开关检测电路，包括闪断开关、整流滤波电路、第一检测电路、DC-DC转换器和控制电路；闪断开关的输入端连接交流电，闪断开关的输出端与整流滤波电路的输入端电连接，整流滤波电路的输出端与第一检测电路的输入端和DC-DC转换器的输入端均电连接，用于对闪断开关输入的交流电进行整流和滤波。

其中，第一检测电路中，第一电阻与第二电阻的一端分别与整流滤波电路的输出端电连接，第一电阻的另一端与第三电阻的一端、滞回比较器的同相输入端均电连接，第二电阻的另一端与第四电阻的一端、滞回比较器的反相输入端均电连接，第三电阻和第四电阻的另一端均接地；第一电容与第四电阻并联；滞回比较器的正极限电压输入端与DC-DC转换器的输出端电连接，DC-DC转换器的输出端与控制电路的输入端电连接，用于向控制电路供电；第一检测电路的第一输出端，即滞回比较器的输出端与控制电路的输入端电连接，第一检测电路用于检测闪断开关的开关动作并将产生的检测结果信号输出至控制电路；控制电路用于根据检测结果信号判断闪断开关的开关状态。

进一步地，控制电路包括微控制单元或控制器。

进一步地，闪断开关检测电路还包括第二检测电路；第二检测电路的输入端与DC-DC转换器的输出端电连接；第二输出端与控制电路的输入端电连接；第二检测电路用于区分闪断开关的短暂断电和电网的长时间断电。

进一步地，第二检测电路包括第五电阻、第六电阻、第二电容及三极管；第五电阻的一端与第六电阻的一端串联、另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，第六电阻的另一端接地；第六电阻与第二电容并联；三极管为NPN型三极管；三极管的基极与第二电容的正极连接；三极管的集电极，即第二输出端与DC-DC转换器的输出端、控制电路的输入端均电连接；三极管的发射极接地。

进一步地，第二检测电路还包括第七电阻，第七电阻的一端与第五电阻的一端电连接，另一端与三极管的基极电连接，用于调节三极管的基极电流。

进一步地，第二检测电路还包括第八电阻，第八电阻的一端与三极管的集电极和控制电路的第二输入端均电连接，另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，用于调节第二检测电路的输出电平。

进一步地，三极管可替换为MOS管；MOS管为N沟道MOS管；MOS管的栅极与第二电容的正极连接；MOS管的漏极，即第二输出端与DC-DC转换器的输出端和控制电路的输入端均电连接；MOS管的源极接地。

进一步地，第二检测电路还包括第七电阻；第七电阻的一端与第五电阻的一端电连接、另一端与MOS管的栅极电连接，用于调节MOS管的栅极电流。

进一步地，第二检测电路还包括第八电阻；第八电阻的一端分别与MOS管的漏极和控制电路的输入端电连接，另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，用于调节第二检测电路的输出电平。

上述闪断开关检测电路，当闪断开关断开或闭合时，检测电路会根据闪断开关的状态，向控制电路输出高低不同的电平检测结果信号，控制电路接收检测结果信号后，可以根据检测结果信号的电平高低，判断出闪断开关处于断开或者闭合状态。

本发明的另一目的在于提供一种智能灯具，其包括上述所述的闪断开关检测电路，还包括无线模块、驱动模块和灯组；无线模块设置于所述控制电路中；驱动模块的输入端与整流滤波电路的输出端电连接，驱动模块的输出端与灯组的输入端电连接，控制电路监测的闪断开关的动作，无线模块通过驱动模块控制智能灯的亮灭，提高的使用该智能灯具的体验，使得其开关操作更为便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种闪断开关检测电路的电路模块图；

图2为本发明实施例提供的一种第一检测电路的电路结构图；

图3为本发明实施例提供的一种第二检测电路的电路结构图；

图4为本发明实施例提供的一种智能灯具的电路模块图。

图标：R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；C1-第一电容；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；R8-第八电阻；C2-第二电容；B-基极；C-集电极；E-发射极；IO1-第一输出端；IO2-第二输出端；GND-接地；Vout1-整流滤波电路的输出电压；Vout2-转换器的输出电压。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种闪断开关检测电路，包括闪断开关、整流滤波电路、第一检测电路、DC-DC转换器和控制电路。

其中，闪断开关的输入端连接交流电，闪断开关的输出端与整流滤波电路的输入端电连接，整流滤波电路的输出端与第一检测电路的输入端和DC-DC转换器的输入端均电连接，用于对闪断开关输入的交流电进行整流和滤波。

请参照图2，第一检测电路中，第一电阻R1与第二电阻R2的一端分别与整流滤波电路的输出端电连接，即整流滤波电路的输出电压Vout1分别为第一电阻R1和第二电阻R2的供电电压，第一电阻R1的另一端与第三电阻R3的一端、滞回比较器的同相输入端均电连接，第二电阻R2的另一端与第四电阻R4的一端、滞回比较器的反相输入端均电连接，第三电阻R3和第四电阻R4的另一端均接地GND；第一电容C1与第四电阻R4并联；滞回比较器的正极限电压输入端与DC-DC转换器的输出端电连接，即转换器的输出电压Vout2为滞回比较器的正极限供电电压，DC-DC转换器的输出端与控制电路的输入端电连接，用于向控制电路供电，即转换器的输出电压Vout2为控制电路的供电电压；第一检测电路的第一输出端IO1，即滞回比较器的输出端与控制电路的输入端电连接，第一检测电路用于检测闪断开关的开关动作并将产生的检测结果信号输出至控制电路；控制电路用于根据检测结果信号判断闪断开关的开关状态。

需要说明的是，闪断开关用于控制交流电的断开和闭合，输入的交流电一般为110V或220V。整流滤波电路分为整流电路和滤波电路，整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。因此，交流电压经过整流电路之后将输出含有直流电压和交流电压的混合电压，即直流脉动电压，直流脉动电压再作为滤波电路的输入电压，滤波电路可以将直流脉动电压中的交流成分滤除输出稳定的直流母线电压。即如果直流电压是220V，相应的直流母线电压为310V。一般来说，经滤波电路输出的直流母线电压值较高，不适合直接作为控制电路的供电电压，所以需要DC-DC转换器进行电压的转换。DC-DC转换器是转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器，因此，DC-DC转换器可以将输入的电压值较高的直流母线电压转化为输出的电压值较低的控制电路的供电电压，从而作为控制电路的供电电源。

本实施例提供的闪断开关检测电路的工作原理是，以闪断开关闭合为例，闪断开关闭合后，整流滤波电路将输入的交流电经整流和滤波后输出为直流母线电压，直流母线电压作为第一检测电路的供电电压，直流母线电压经DC-DC转换器输出作为控制电路的供电电压；控制电路正常工作后，第一检测电路会根据闪断开关的状态向控制电路输出电平高低不同的检测结果信号，控制电路接收到检测结果信号后，将根据检测结果信号的电平高低，判断出闪断开关的断开或者闭合状态。

其中，第一检测电路的工作原理，以闪断开关断开为例，交流电断开，因此直流母线会开始快速下降，当降低到一定电压值时，比如：如果交流电压为220V，直流母线电压为310V，当直流母线电压降低到参考电压以下时，由于第一电容C1此时会进行放电，滞回比较器的同相输入端电压将低于反相输入端的电压，第一检测电路的第一输出端IO1从高电平变为低电平，此时就可判断为是一次闪断开关的动作。同样的，第一检测电路的第一输出端IO1从低电平变为高电平时，也被认为是一次闪断开关的动作。此外，需要说明的是，第二检测电路的第一输出端IO1的电平变化需要超过一个时间长度，来避免电网波动或一些干扰。

进一步地，上述控制电路包括微控制单元或控制器，微控制单元或控制器主要是通过监测第一检测电路中第一输出端IO1的电平变化从而判断闪断开关处于断开或者闭合状态。

上述闪断开关检测电路还包括第二检测电路，第二检测电路的输入端与DC-DC转换器的输出端电连接、第二输出端IO2与控制电路的输入端电连接，第二检测电路用于区分闪断开关的短暂断电和控制电路电网的长时间断电。

请参照图3，第二检测电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2及三极管；具体地，第五电阻R5的一端与第六电阻R6的一端串联、另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，即转换器的输出电压Vout2为第五电阻R5的供电电压，第六电阻R6的另一端接地GND；第六电阻R6与第二电容C2并联；三极管为NPN型三极管；三极管的基极B与第二电容C2的正极连接；三极管的集电极C，即第二输出端IO2与DC-DC转换器的输出端、控制电路的输入端均电连接；三极管的发射极E接地GND。

进一步地，为了调节所述三极管的基极B电流，第二检测电路还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第五电阻R5的一端电连接，另一端与三极管的基极B电连接，对三极管的基极B电流具有限流的作用。

为了调节第二检测电路的第二输出端IO2的电平，第二检测电路还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与三极管的集电极C和控制电路的第二输入端均电连接，另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，即转换器的输出电压Vout2为第八电阻R8的供电电压，用于调节所述第二检测电路的输出电平。

需要说明的是，第二电容C2两端电压下降的速度取决于第五电阻R5和第六电阻R6的大小。因此，第五电阻R5和第六电阻R6可以是可变电阻，可以通过调节第五电阻R5和第六电阻R6的电阻大小来调节第二电容C2的放电时间。

第二检测电路的工作原理，如果用户按压闪断开关的时间比较长，会出现控制电路的微控制单元或控制器重启，当闪断开关闭合时，交流电重新上电，经DC-DC转换器输出的供电电压即转换器的输出电压Vout2会逐渐升高到微控制单元或控制器的正常工作电压值，微控制单元或控制器一旦正常，便会首先检测到第二检测电路的第二输出端IO2的电平为高电平，同时电容处于充电状态直到满足三极管导通的条件，三极管从截止状态变为导通状态，此时第二检测电路的第二输出端IO2从高电平变为低电平，此时则可判断为电网的长时间断电。

此处，需要说明的是，第二检测电路的第二输出端IO2的电平的高低取决于第二电容C2的电量，如果控制电路的供电电压断开的时间较短，在供电电压迅速闭合后，第二电容C2仍处在放电过程中，并且第二电容C2的放电电压足以使三极管导通，因此，第二检测电路的第二输出端IO2会输出低电平；

此外，需要说明的是，第二检测电路中的三极管也可替换为MOS管，MOS管为N沟道MOS管，MOS管的栅极与第二电容C2的正极连接；MOS管的漏极，即第二输出端IO2与DC-DC转换器的输出端和控制电路的输入端均电连接；MOS管的源极接地GND。相应的，第二检测电路中的三极管替换为MOS管时，第七电阻R7的一端与第五电阻R5的一端电连接、另一端与MOS管的栅极电连接，用于调节MOS管的栅极电流。第八电阻R8的一端分别与MOS管的漏极和控制电路的输入端电连接，另一端与DC-DC转换器的输出端电连接，用于调节所述第二检测电路的第二输出端IO2的电平。

第二检测电路中的三极管替换为MOS管时，将与三极管具有相同的作用，此处便不再赘述。

第二实施例

本发明实施例还提供一种智能灯具，包括上述实施例提供的闪断开关检测电路，还包括无线模块、驱动模块和灯组；无线模块设置于控制电路中；驱动模块的输入端与整流滤波电路的输出端电连接，驱动模块的输出端与灯组的输入端电连接。

控制电路通过监测第一检测电路的第一输出端IO1来识别闪断开关的开关动作，通过监测第二检测电路的第二输出端IO2来区别闪断开关的短暂断电和电网的长时间断电，进而无线模块通过驱动模块控制灯组的亮灭状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种闪断开关检测电路，其特征在于，包括：闪断开关、整流滤波电路、第一检测电路、DC-DC转换器和控制电路；

所述闪断开关的输入端连接交流电，闪断开关的输出端与所述整流滤波电路的输入端电连接，所述整流滤波电路的输出端与所述第一检测电路的输入端和所述DC-DC转换器的输入端均电连接，用于对所述闪断开关输入的交流电进行整流和滤波；

所述第一检测电路包括第一电阻，所述第一电阻与第二电阻的一端分别与所述整流滤波电路的输出端电连接，所述第一电阻的另一端与第三电阻的一端、滞回比较器的同相输入端均电连接，所述第二电阻的另一端与第四电阻的一端、所述滞回比较器的反相输入端均电连接，所述第三电阻和所述第四电阻的另一端均接地；与所述第四电阻并联的第一电容；所述滞回比较器的正极限电压输入端与所述DC-DC转换器的输出端电连接；

所述DC-DC转换器的输出端与所述控制电路的输入端电连接，用于向所述控制电路供电；所述第一检测电路的第一输出端，即滞回比较器的输出端与所述控制电路的输入端电连接，所述第一检测电路用于检测所述闪断开关的开关动作并将产生的检测结果信号输出至所述控制电路；

所述控制电路用于根据所述检测结果信号判断所述闪断开关的开关状态。

2.根据权利要求1所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述控制电路包括微控制单元或控制器。

3.根据权利要求1所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述闪断开关检测电路还包括第二检测电路；

所述第二检测电路的输入端与所述DC-DC转换器的输出端电连接、第二输出端与所述控制电路的输入端电连接；所述第二检测电路用于区分闪断开关的短暂断电和电网的长时间断电。

4.根据权利要求3所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述第二检测电路包括第五电阻、第六电阻、第二电容及三极管；

所述第五电阻的一端与所述第六电阻的一端串联、另一端与所述DC-DC转换器的输出端电连接，所述第六电阻的另一端接地；

所述第六电阻与所述第二电容并联；

所述三极管为NPN型三极管；

所述三极管的基极与第二电容的正极连接；

所述三极管的集电极，即第二输出端与所述DC-DC转换器的输出端、所述控制电路的输入端均电连接；

所述三极管的发射极接地。

5.根据权利要求4所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述第二检测电路还包括第七电阻；

所述第七电阻的一端与所述第五电阻的一端电连接，另一端与所述三极管的基极电连接，用于调节所述三极管的基极电流。

6.根据权利要求5所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述第二检测电路还包括第八电阻；

所述第八电阻的一端与所述三极管的集电极和所述控制电路的第二输入端均电连接，另一端与所述DC-DC转换器的输出端电连接，用于调节所述第二检测电路的输出电平。

7.根据权利要求4所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述三极管可替换为MOS管；

所述MOS管为N沟道MOS管；

所述MOS管的栅极与所述第二电容的正极连接；

所述MOS管的漏极，即第二输出端与所述DC-DC转换器的输出端和所述控制电路的输入端均电连接；

所述MOS管的源极接地。

8.根据权利要求7所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述第二检测电路还包括第七电阻；

所述第七电阻的一端与所述第五电阻的一端电连接、另一端与所述MOS管的栅极电连接，用于调节所述MOS管的栅极电流。

9.根据权利要求8所述的闪断开关检测电路，其特征在于，所述第二检测电路还包括第八电阻；

所述第八电阻的一端分别与所述MOS管的漏极和所述控制电路的输入端电连接，另一端与所述DC-DC转换器的输出端电连接，用于调节所述第二检测电路的输出电平。

10.一种智能灯具，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的闪断开关检测电路，还包括无线模块、驱动模块和灯组；

所述无线模块设置于所述控制电路中；

所述驱动模块的输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，所述驱动模块的输出端与所述灯组的输入端电连接。