CN109362162A - 一种新型智能家居灯光控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明创造属于智能家居灯光控制领域，具体涉及了一种新型智能家居灯光控制系统。为了解决存在的在兼容性问题、无法自检测问题和相互干扰问题，本发明创造提出了一种可以自动也可以手动的并且可以自行检测的低干扰的新型智能家居灯光控制系统。本发明创造采用的技术方案是：一种新型智能家居灯光控制系统，包括受控灯，还包括：弱电控制模块，安装在弱电模块卡槽内，与通信模块通讯连接；强电控制模块，安装在强电模块卡槽内，与受控灯电连接；防故障开关，与强电控制模块电连接，与受控灯电连接，安装在墙壁上；通信模块，安装在弱电模块上，与强电模块通信连接；强电继电器，与强电控制模块电连接。

Description

一种新型智能家居灯光控制系统

技术领域

本发明创造属于智能家居灯光控制领域，具体涉及了一种新型智能家居灯光控制系统。

背景技术

传统灯光控制器一旦机器弱电控制电路故障，或弱电控制回路与外部通讯网络连接被切断，即无法进行开关动作。如家庭环境遭遇网络延迟或网络故障情况下，灯光将会出现无法正常打开或关闭的情况。

智能家居行业大多数灯光控制器无法与传统壁面开关组合。传统壁面开关面板结构简单，一般为单刀双掷开关。此类开光在传统接线中直接置于强电灯光回路中即可且价格低廉，购买方便。但当灯光回路由传统继电灯光控制器控制时，即无法使用。如果如此设计使用，只有当继电器通且开关通情况下灯光才会亮起，这是不符合常人使用习惯的，由此一来灯光控制器也就失去了存在的意义。

由于灯光控制器长期处于强电回路中频繁通断，保护机制十分重要。当回路出现过流过载，灯光控制器应当启动保护动作，切断回路。在保护机制上，传统技术一般使用保险丝实现。一旦线路过载保护动作，需要打开保护器外壳，更换保险丝，才能继续使用。

传统灯光控制器不能对回路电流进行检测，也就是说，继电器及其软件系统，无法实时得知灯光回路的通电状态。一旦出现用户私自将灯具拆卸下来，并操作系统，即会造成系统开光状态反向。从而造成控制状态不符合用户预期。

传统灯光继电器模块的继电器的低压控制电路供电由弱电板控制电路电源供给。这种设计的最大坏处在于220V交流电AC端与直流DC 12V在一块电路板的两端，此设计经常导致高压侧对低压侧的稳定运行产生干扰。从而影响多点端的稳定运行，如会引发继电器异常跳动、粘连等情况。

发明内容

为了解决上述的在兼容性问题、无法自检测问题和相互干扰问题，本发明创造提出了一种可以自动也可以手动的并且可以自行检测的低干扰的新型智能家居灯光控制系统。

为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：一种新型智能家居灯光控制系统，包括受控灯，还包括：弱电控制模块，安装在弱电模块卡槽内，与通信模块通讯连接；强电控制模块，安装在强电模块卡槽内，与受控灯电连接；防故障开关，与强电控制模块电连接，与受控灯电连接，安装在墙壁上；通信模块，安装在弱电模块上，与强电模块通信连接；强电继电器，与强电控制模块电连接；外壳包括：弱电模块卡槽，为凹槽装，开在外壳内部；强电模块卡槽，为凹槽装，开在外壳内部；隔离墙，位于强电模块卡槽和弱电模块卡槽中间。

作为优选，所述强电控制模块包括：强电电路板，插接在强电模块卡槽中；强电控制回路，焊在强电电路板上；保护模块，与强电继电器电连接；强电电源模块，与强电控制回路电连接，直接由市电变压后使用。在外壳方面，弱电模块卡槽和强电模块拉槽用于插入弱电电路板和强电电路板。

作为优选，所述保护模块为电流侦测线圈。

作为优选，所述的电流侦测线圈的电路为：电阻R2的第一端与3.3伏电压源连接，电阻R2的第二端与光电耦合器的阴极连接；光电耦合器的阳极与输出端连接，光电耦合器的集电极与电平电压源连接，光电耦合器的发射极与电阻R3的第一端连接；电阻R3的第二端与电阻R4的第一端连接；电阻R4的一端与三极管Q1的基极连接，电阻R4的第二端接地；三极管Q1的发射极接地，三级管Q1的集电极与二极管D1的阴极连接；二极管D1的阴极与电磁继电器K1的线圈的第一端连接，二极管D1的阳极与电磁继电器K1的线圈的第二端连接；电磁继电器K1的常开触点1与电磁继电器常开触点2连接，电磁继电器K1的常开触点2与压敏电阻TNR1的第一端连接，电磁继电器K1的电磁继电器常闭触点1和常闭触点2连接，电磁继电器K1的常闭触点2与压敏电阻TNR2的第一端连接；电磁继电器K1的转换型触点1与电磁继电器K1的转换型触点2连接，电磁继电器K1的转换型触点2接地；压敏电阻TNR1的第一端与电压互感器CT1的输入端的抽头连接；压敏电阻TNR1的第二端与压敏电阻TCR2的第二端连接；压敏电阻TNR2的第一端与电压互感器CT1的输入端第一端连接；压敏电阻TNT2的第二端与电压互感器CT1的输入端的第二端连接；电压互感器CT1的输出端的第一端与电阻R1的第一端连接；电阻R1的第二端与电压互感器CT1的输出端的第二端连接；TVS管的第一端与电阻R1的第一端连接，TVS管的第二端与电阻R1的第二端连接。保护模块，用于检测控制系统电流，可以防止因为频繁的关断导致的电路故障，也可以用于检测电路的通断状态。

作为优选，所述的防故障开关由俩个单刀双掷开关并联而成。

作为优选，所述的防故障开关与受控灯和强电继电器的连接关系具体如下：俩个单刀双掷开关分别为S1，S2，S1的铡刀为c1，S2的铡刀为c2，S1的俩个接触点分别为a1，b1，S2的俩个接触点分别为a2，b2；其中a1与a2连接，b1与b2连接，c1与受控灯的一端连接，c2与强电继电器的输出端连接。防故障开关可以在系统故障的时候，进行人工手动控制，防止在系统故障是，无法对灯进行控制。

作为优选，所述的弱电模块包括：弱电电路板，插接在弱电模块拉槽中；弱电控制回路，焊接在弱电电路板上；弱电电源模块，与弱电控制回路电连接，使用蓄电池供电。

作为优选，所述的隔离墙上开有导线孔。将强电控制回路和弱电控制回路分别焊接在俩块电路板上，采用485信道进行连接，同时加上隔离墙，使得相互之间的干扰降低到最低。

作为优选，所述的通信模块采用的是485信道。

本发明创造的有益效果：(1)在外壳方面，弱电模块卡槽和强电模块拉槽用于插入弱电电路板和强电电路板。(2)将强电控制回路和弱电控制回路分别焊接在俩块电路板上，采用485信道进行连接，同时加上隔离墙，使得相互之间的干扰降低到最低。(3)防故障开关可以在系统故障的时候，进行人工手动控制，防止在系统故障是，无法对灯进行控制。(4)保护模块，用于检测控制系统电流，可以防止因为频繁的关断导致的电路故障，也可以用于检测电路的通断状态。

附图说明

图1：防故障开关结构示意图

图2：电流侦测线圈的电路

图3：外壳结构示意图

图中：1、强电控制回路，2、弱电控制回路，3、通信控制模块，4、控制模块，5、隔离墙，6、弱电电路板，7、强电模块卡槽，8、强电电路板，9、弱电模块卡槽。

具体实施方式

实施例

一种新型智能家居灯光控制系统，包括受控灯，还包括：弱电控制模块，安装在弱电模块卡槽9内，与通信模块通讯连接；强电控制模块，安装在强电模块卡槽7内，与受控灯电连接；防故障开关，与强电控制模块电连接，与受控灯电连接，安装在墙壁上；通信模块，安装在弱电模块上，与强电模块通信连接；强电继电器，与强电控制模块电连接；外壳包括：弱电模块卡槽9，为凹槽装，开在外壳内部；强电模块卡槽7，为凹槽装，开在外壳内部；隔离墙5，位于强电模块卡槽7和弱电模块卡槽9中间。

所述强电控制模块包括：强电电路板8，插接在强电模块卡槽7中；强电控制回路1，焊在强电电路板8上；保护模块，与强电继电器电连接；强电电源模块，与强电控制回路1电连接，直接由市电变压后使用。在外壳方面，弱电模块卡槽9和强电模块拉槽用于插入弱电电路板6和强电电路板8。

所述保护模块为电流侦测线圈。所述的电流侦测线圈的电路为：电阻R2的第一端与3.3伏电压源连接，电阻R2的第二端与光电耦合器的阴极连接；光电耦合器的阳极与输出端连接，光电耦合器的集电极与电平电压源连接，光电耦合器的发射极与电阻R3的第一端连接；电阻R3的第二端与电阻R4的第一端连接；电阻R4的一端与三极管Q1的基极连接，电阻R4的第二端接地；三极管Q1的发射极接地，三级管Q1的集电极与二极管D1的阴极连接；二极管D1的阴极与电磁继电器K1的线圈的第一端连接，二极管D1的阳极与电磁继电器K1的线圈的第二端连接；电磁继电器K1的常开触点1与电磁继电器常开触点2连接，电磁继电器K1的常开触点2与压敏电阻TNR1的第一端连接，电磁继电器K1的电磁继电器常闭触点1和常闭触点2连接，电磁继电器K1的常闭触点2与压敏电阻TNR2的第一端连接；电磁继电器K1的转换型触点1与电磁继电器K1的转换型触点2连接，电磁继电器K1的转换型触点2接地；压敏电阻TNR1的第一端与电压互感器CT1的输入端的抽头连接；压敏电阻TNR1的第二端与压敏电阻TCR2的第二端连接；压敏电阻TNR2的第一端与电压互感器CT1的输入端第一端连接；压敏电阻TNT2的第二端与电压互感器CT1的输入端的第二端连接；电压互感器CT1的输出端的第一端与电阻R1的第一端连接；电阻R1的第二端与电压互感器CT1的输出端的第二端连接；TVS管的第一端与电阻R1的第一端连接，TVS管的第二端与电阻R1的第二端连接。保护模块，用于检测控制系统电流，可以防止因为频繁的关断导致的电路故障，也可以用于检测电路的通断状态。

所述的防故障开关由俩个单刀双掷开关并联而成。所述的防故障开关与受控灯和强电继电器的连接关系具体如下：俩个单刀双掷开关分别为S1，S2，S1的铡刀为c1，S2的铡刀为c2，S1的俩个接触点分别为a1，b1，S2的俩个接触点分别为a2，b2；其中a1与a2连接，b1与b2连接，c1与受控灯的一端连接，c2与强电继电器的输出端连接。防故障开关可以在系统故障的时候，进行人工手动控制，防止在系统故障是，无法对灯进行控制。

作为优选，所述的弱电模块包括：弱电电路板6，插接在弱电模块拉槽中；弱电控制回路2，焊接在弱电电路板6上；弱电电源模块，与弱电控制回路2电连接，使用蓄电池供电。

作为优选，所述的隔离墙5上开有导线孔。将强电控制回路1和弱电控制回路2分别焊接在俩块电路板上，采用485信道进行连接，同时加上隔离墙5，使得相互之间的干扰降低到最低。

作为优选，所述的通信模块采用的是485信道。

在外壳方面，弱电模块卡槽9和强电模块拉槽用于插入弱电电路板6和强电电路板8。将强电控制回路1和弱电控制回路2分别焊接在俩块电路板上，采用485信道进行连接，同时加上隔离墙5，使得相互之间的干扰降低到最低。防故障开关可以在系统故障的时候，进行人工手动控制，防止在系统故障是，无法对灯进行控制。保护模块，用于检测控制系统电流，可以防止因为频繁的关断导致的电路故障，也可以用于检测电路的通断状态。

针对在故障时候，无法控制灯开关的问题，本发明创造在强电控制模块的输出端设计双控开光，如图1所示，虚线内为机器内部强电输出部分强电线路示意图。灯光回路中包含两个单刀双向开关。虚线范围内为机器内部的继电器开关，外部的为家庭常使用的壁面开关。通过两个单刀双向开关的切换动作，实现灯光开启和关闭。当强电继电器面临损坏，或灯光控制器失灵等极端情况下，外部灯光控制开关依然可以正常使用。这是常见灯光控制模块4没有的设计。

在使用的时候，当c1和c2处于同一端的时候电路导通，不在同一端电路断开，如果在使用的过程中，由于控制模块4的故障，导致强电控制模块的强电继电器无法运作，便可以通过手动开关，对受控灯进行控制，降低了对生活的影响。

针对上述问题中的保护机制问题，本发明创造在回路中添加电流侦测线圈。如图2所示，在继电器强电回路中添加电流侦测线圈，便于对此回路是否处于通电状态进行侦测。首先实现了当侦测到回路电流过大时，自动触发过流保护动作。其次解决了无法对灯光实时通断状态进行侦测的问题。该电路带有过压保护作用，同时侦测多路电流，可对每路输出电流进行过流，速断，涌流保护。如图3所示，针对强电和弱电控制模块相互干扰的问题，我们将强电回路与弱点控制回路完全隔离，分为两块PCB板并安置在设备中。强弱电模块之间用两根通讯线进行连接。同时高压继电器弱电控制部分电源直接由AC220V进行变电后使用，不使用弱点控制回路电源。将两块电源完全隔离，从而减轻了相互干扰的情况。同时有对应的外壳设计，增加了隔离墙5，相互直接的干扰更低。

Claims (9)

1.一种新型智能家居灯光控制系统，包括受控灯，其特征在于，还包括：

弱电控制模块，安装在弱电模块卡槽内，与通信模块通讯连接；

强电控制模块，安装在强电模块卡槽内，与受控灯电连接；

防故障开关，与强电控制模块电连接，与受控灯电连接，安装在墙壁上；

通信模块，安装在弱电模块上，与强电模块通信连接；

强电继电器，与强电控制模块电连接；

外壳包括：

弱电模块卡槽，为凹槽装，开在外壳内部；

强电模块卡槽，为凹槽装，开在外壳内部；

隔离墙，位于强电模块卡槽和弱电模块卡槽中间。

2.根据权利要求1所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述强电控制模块包括：

强电电路板，插接在强电模块卡槽中；

强电控制回路，焊在强电电路板上；

保护模块，与强电继电器电连接；

强电电源模块，与强电控制回路电连接，直接由市电变压后使用。

3.根据权利要求2所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述保护模块为电流侦测线圈。

4.根据权利要求3所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的电流侦测线圈的电路为：

电阻R2的第一端与3.3伏电压源连接，电阻R2的第二端与光电耦合器的阴极连接；光电耦合器的阳极与输出端连接，光电耦合器的集电极与电平电压源连接，光电耦合器的发射极与电阻R3的第一端连接；电阻R3的第二端与电阻R4的第一端连接；电阻R4的一端与三极管Q1的基极连接，电阻R4的第二端接地；三极管Q1的发射极接地，三级管Q1的集电极与二极管D1的阴极连接；二极管D1的阴极与电磁继电器K1的线圈的第一端连接，二极管D1的阳极与电磁继电器K1的线圈的第二端连接；电磁继电器K1的常开触点1与电磁继电器常开触点2连接，电磁继电器K1的常开触点2与压敏电阻TNR1的第一端连接，电磁继电器K1的电磁继电器常闭触点1和常闭触点2连接，电磁继电器K1的常闭触点2与压敏电阻TNR2的第一端连接；电磁继电器K1的转换型触点1与电磁继电器K1的转换型触点2连接，电磁继电器K1的转换型触点2接地；压敏电阻TNR1的第一端与电压互感器CT1的输入端的抽头连接；压敏电阻TNR1的第二端与压敏电阻TCR2的第二端连接；压敏电阻TNR2的第一端与电压互感器CT1的输入端第一端连接；压敏电阻TNT2的第二端与电压互感器CT1的输入端的第二端连接；电压互感器CT1的输出端的第一端与电阻R1的第一端连接；电阻R1的第二端与电压互感器CT1的输出端的第二端连接；TVS管的第一端与电阻R1的第一端连接，TVS管的第二端与电阻R1的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的防故障开关由俩个单刀双掷开关并联而成。

6.根据权利要求5所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的防故障开关与受控灯和强电继电器的连接关系具体如下：

俩个单刀双掷开关分别为S1，S2，S1的铡刀为c1，S2的铡刀为c2，S1的俩个接触点分别为a1，b1，S2的俩个接触点分别为a2，b2；其中a1与a2连接，b1与b2连接，c1与受控灯的一端连接，c2与强电继电器的输出端连接。

7.根据权利要求1所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的弱电模块包括：

弱电电路板，插接在弱电模块拉槽中；

弱电控制回路，焊接在弱电电路板上；

弱电电源模块，与弱电控制回路电连接，使用蓄电池供电。

8.根据权利要求1所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的隔离墙上开有导线孔。

9.根据权利要求1所述的一种新型智能家居灯光控制系统，其特征在于，所述的通信模块采用的是485信道。