CN109890115A - 一种智能灯控系统及其闪断控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种闪断控制电路，包括整流电路、闪断检测电路、DC‑DC变换电路和控制电路；整流电路的输入端作为闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；闪断检测电路的输入端与整流电路的输入端连接，闪断检测电路的输出端与控制电路的第一输入端连接，用于检测交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至控制电路；DC‑DC变换电路的输入端与整流电路的输出端连接，用于向控制电路供电；控制电路用于根据闪断检测信号调节被控设备的工作状态。本申请在整流电路的输入端处设置闪断检测电路，可有效提高检测结果的灵敏度和准确度。本申请还公开了一种智能灯控系统，也具有上述有益效果。

Description

一种智能灯控系统及其闪断控制电路

技术领域

本申请涉及电路开关技术领域，特别涉及一种智能灯控系统及其闪断控制电路。

背景技术

随着智能家居和电器的发展，智能灯的应用也越来越普及。目前的智能灯多采用WIFI远程智能的调节方式，因此传统的墙壁开关无法适用于智能灯控制系统，这是因为传统的墙壁开关在关断状态下将切断智能灯的供电来源，而在断电情况下的智能灯无法接收WIFI调控指令并进行调节。闪断开关则很好地解决了该问题：闪断开关在触按瞬间会令电路电压跌落，而后电路电压又会回升，由此便可保证在闪断开关触按后智能灯的通电可调节状态。然而，现有技术中进行开关动作的检测方案多为在整流桥之后的采样检测方案，其采样结果会受到负载的影响，尤其在负载较小(如智能灯关闭)时采样延时会比较大，因此其检测结果的灵敏度较差。鉴于此，提供一种解决该技术问题的方案是本领域技术人员所亟需解决的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种智能灯控系统及其闪断控制电路，以便有效地提高针对于闪断开关检测结果的灵敏度和准确度。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种闪断控制电路，包括整流电路、闪断检测电路、DC-DC变换电路和控制电路；

所述整流电路的输入端作为所述闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；

所述闪断检测电路的输入端与所述整流电路的输入端连接，所述闪断检测电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接，用于检测所述交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至所述控制电路；

所述DC-DC变换电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，用于向所述控制电路供电；

所述控制电路用于根据所述闪断检测信号调节被控设备的工作状态。

可选地，所述闪断检测电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述闪断检测电路的输入端；

所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，并作为所述闪断检测电路的输出端；所述第二电阻的第二端与所述整流电路共地。

可选地，所述闪断检测电路还包括并联在所述第二电阻两端的第一电容。

可选地，所述闪断检测电路还包括开关管和第三电阻；

所述开关管的控制端与所述第二电阻的第一端连接；

所述开关管的第一端与所述DC-DC变换电路的输出端连接；所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接，并作为所述闪断检测电路的输出端；所述第三电阻的第二端接地。

可选地，所述闪断检测电路还包括稳压管；

所述稳压管的阴极与所述开关管的控制端连接，所述稳压管的阳极接地。

可选地，所述开关管包括三极管或者MOS管。

可选地，还包括断电检测电路；

所述断电检测电路的输入端与所述DC-DC变换电路的输出端连接，所述断电检测电路的输出端与所述控制电路的第二输入端连接，用于对所述交流电进行断电检测，并将生成的断电检测信号输出至所述控制电路，以便所述控制电路区分所述交流电的闪断和断电。

可选地，所述断电检测电路包括第四电阻、第五电阻和第二电容；

所述第四电阻的第一端作为所述断电检测电路的输入端；

所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端连接，并作为所述断电检测电路的输出端；

所述第五电阻的第二端和所述第二电容的第二端均接地。

可选地，还包括设置在所述整流电路与所述DC-DC变换电路之间的滤波电路，用于对所述整流电路输出的直流电进行滤波。

第二方面，本申请还公开了一种智能灯控系统，包括灯组、驱动电路、闪断开关以及如上任一项所述的闪断控制电路；

所述闪断控制电路的输入端通过所述闪断开关与交流电源连接；所述驱动电路的供电端与所述整流电路的输出端连接，所述驱动电路的输出端与所述灯组的驱动端连接；

所述驱动电路与所述控制电路通过无线模块通信连接，所述控制电路用于根据所述闪断检测信号向所述驱动电路发送无线调节指令，以便调节所述灯组的工作状态。

本申请所提供的闪断控制电路包括整流电路、闪断检测电路、DC-DC变换电路和控制电路；所述整流电路的输入端作为所述闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；所述闪断检测电路的输入端与所述整流电路的输入端连接，所述闪断检测电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接，用于检测所述交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至所述控制电路；所述DC-DC变换电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，用于向所述控制电路供电；所述控制电路用于根据所述闪断检测信号调节被控设备的工作状态。

可见，本申请所提供的闪断控制电路，通过在整流电路的输入端处设置闪断检测电路对交流电的闪断现象进行检测，可有效地避免闪断检测信号的延时，以便控制电路根据闪断检测信号而对被控设备进行调控，从而提高检测结果的灵敏度和准确度。本申请所提供的智能灯控系统包括上述闪断控制电路，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例所提供的闪断控制电路在一具体实施方式中的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的闪断检测电路在一具体实施方式中的电路结构图；

图3为本申请实施例所提供的闪断检测电路在另一具体实施方式中的电路结构图；

图4为本申请实施例所提供的闪断控制电路在另一具体实施方式中的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的断电检测电路在一具体实施方式中的电路结构图；

图6为本申请实施例所提供的一种智能灯控系统的结构框图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种智能灯控系统及其闪断控制电路，以便有效地提高针对于闪断开关检测结果的灵敏度和准确度。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如前所述，闪断开关可以为在被触按后仅令电路发生瞬间闪断、而后又恢复的电路开关。具体来说，闪断开关进行一次开关动作将引发电路通断状态的两次切换：在闪断开关被触按时，电路由导通状态切换为关断状态，令电压跌落或者断电；在触按结束即闪断开关被松开时，电路切换为导通状态，令电压回升恢复，或者，闪断开关内部可设置有自动定时回弹结构，在电路断开时间达到预设固定时长后，自动将电路恢复切换为导通状态。由于电路断开又导通的整个过程时间较短，因此，闪断开关在每次被触按后将令电路发生一次闪断。

参照图1所示，本申请实施例公开了一种闪断控制电路，主要包括整流电路、闪断检测电路、DC-DC变换电路和控制电路；

整流电路的输入端作为闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；闪断检测电路的输入端与整流电路的输入端连接，闪断检测电路的输出端与控制电路的第一输入端连接，用于检测交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至控制电路；DC-DC变换电路的输入端与整流电路的输出端连接，用于向控制电路供电；控制电路用于根据闪断检测信号调节被控设备的工作状态。

本申请实施例所提供的闪断控制电路中，输入至整流电路的交流电可具体为市电220V，并且具体可将整流电路的输入端通过闪断开关与火线连接。整流电路可具体采用桥式整流电路。

参照图1所示，本申请实施例所提供的闪断控制电路中，闪断检测电路具体设置在整流电路的前端或者称为输入端处。由于整流电路之后的电路结构中一般设置有电容等有源器件，令电压变化与经由闪断开关输入的交流电的变化在时间上不一致，存在一定的延时，因此，本申请实施例直接利用闪断检测电路对经由闪断开关输入至整流电路的交流电Vin进行采样检测，可有效避免延时造成的检测误差，提高检测结果的灵敏度和准确度。

需要说明的是，由于各部分电路包括整流电路和检测电路均需要接地，所以整流电路与检测电路之间存在有闭合回路，因此所述交流电Vin实际上并不是纯交流电，而是混合有直流和交流的混合电，当闪断开关闭合时在一定幅值附近上下脉动，当闪电开关断开、电路断电时则幅值跌落、脉动消失。

当闪断开关使电路处于闭合状态时，闪断检测电路输出的闪断检测信号的电压值应当较高；当闪断开关使电路处于断开状态时，闪断检测信号的电压值应当较低。因此，闪断检测信号将在闪断开关被触按瞬间出现电压跌落，而后又出现电压回升，由此即可对因闪断开关动作而导致的交流电的闪断现象进行检测。

具体地，控制电路可利用预先设定的比较阈值来判定闪断检测信号的电压变化：当闪断检测信号的电压减小量不低于比较阈值时可判定为发生电压跌落；当闪断检测信号的电压增加量不低于比较阈值时可判定为发生电压回升；当电压跌落和电压回升相继出现时，可判定闪断开关进行了一次开关动作。一般地，当判定闪断开关进行了一次开关动作即交流电出现一次闪断现象后，控制电路可发送针对于用电设备的调控命令，以便调节用电设备的工作状态。

需要补充的是，本申请实施例所提供的闪断控制电路可具体应用于任何需要配合使用闪断开关的用电设备，所述用电设备可具体为智能灯。控制电路可具体以WIFI等无线通信方式发送调控命令，所述调控命令可具体用于控制用电设备进行状态翻转，以智能灯为例，在判定闪断开关进行开关动作即出现一次闪断现象后，即可切换控制智能灯打开或者关闭。

本申请所提供的闪断控制电路包括整流电路、闪断检测电路、DC-DC变换电路和控制电路；整流电路的输入端作为闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；闪断检测电路的输入端与整流电路的输入端连接，闪断检测电路的输出端与控制电路的第一输入端连接，用于检测交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至控制电路；DC-DC变换电路的输入端与整流电路的输出端连接，用于向控制电路供电；控制电路用于根据闪断检测信号调节被控设备的工作状态。可见，本申请所提供的闪断控制电路，通过在整流电路的输入端处设置闪断检测电路对交流电的闪断现象进行检测，可有效地避免闪断检测信号的延时，以便控制电路根据闪断检测信号而对被控设备进行调控，从而提高检测结果的灵敏度和准确度。

参照图2所示，图2为本申请实施例所提供的闪断检测电路在一具体实施方式中的电路结构图。

本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种具体实施例，闪断检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端作为闪断检测电路的输入端；第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，并作为闪断检测电路的输出端；第二电阻R2的第二端与整流电路1共地。

具体地，本实施例中所提供的闪断检测电路具体是利用电阻、电容实现的，具有结构简单、成本低廉的优势。容易理解的是，本实施例中利用电阻分压电路来获取闪断检测信号，则闪断检测信号的电压大小即为第二电阻R2的分压大小，本领域技术人员可根据交流电Vin的有效值来合理设置电阻分压电路的分压比例，以确保闪断检测信号电压大小的合理范围。

参照图2所示，本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种具体实施例，闪断检测电路还包括并联在第二电阻R2两端的第一电容C1。

具体地，本实施例通过增设与第二电阻R2并联的第一电容C1，可通过第一电容C1的滤波作用减小闪断检测信号的信号纹波，进一步提高检测结果的准确度。

需要说明的是，图2所示闪断检测电路3所输出的闪断检测信号具体为模拟电压信号，在实际使用中比较容易受到信号干扰而影响检测结果的准确度。因此，在图2的基础上，可通过增设开关管Q和第三电阻R3，将模拟电压信号转换为数字信号，以便克服模拟信号易受干扰的缺陷。

参照图3所示，图3为本申请实施例所提供的闪断检测电路在另一具体实施方式中的电路结构图。

本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，闪断检测电路还包括开关管Q和第三电阻R3；开关管Q的控制端与第二电阻R2的第一端连接；开关管Q的第一端与DC-DC变换电路4的输出端连接；开关管Q的第二端与第三电阻R3的第一端连接，并作为闪断检测电路的输出端；第三电阻R3的第二端接地。

具体地，第二电阻R2两端的电压即开关管Q的控制端电压决定了开关管Q的导通与否。当控制端电压大于开关管Q的阈值电压时，开关管Q导通，输出的数字信号为高电平；当控制端电压低于开关管Q的阈值电压时，开关管Q关断，输出的数字信号被第三电阻R3拉低为低电平，由此，通过数字信号的高低电平状态便可识别闪断开关的开关动作即交流电的闪断现象。

进一步地，如图3所示，本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，闪断检测电路还包括稳压管D；稳压管D的阴极与开关管Q的控制端连接，稳压管D的阳极接地。

具体地，本实施例通过在开关管Q的控制端设置稳压管D，对开关管Q进行了电压保护，以防止器件被击穿。

其中，作为一种具体实施例，开关管Q包括三极管或者MOS管。

参照图4所示，图4为本申请实施例所提供的闪断控制电路在另一具体实施方式中的结构示意图。

本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，还包括断电检测电路；

断电检测电路的输入端与DC-DC变换电路的输出端连接，断电检测电路的输出端与控制电路的第二输入端连接，用于对交流电进行断电检测，并将生成的断电检测信号输出至控制电路，以便控制电路区分所述交流电的闪断和断电。

具体地，由于电网断电同样会出现闪断检测信号电压跌落的情况，容易与闪断开关进行开关动作时交流电的闪断混淆，因此，本实施例还增设了断电检测电路，以便将两者进行区分。具体地，断电检测电路设置在DC-DC变换电路的输出端处，对DC-DC变换电路输出的供电电压Vcc进行采样检测。供电电压Vcc是经DC-DC变换后输出的稳定电压，用于向控制电路供电，一般多为5V或者3.3V。当闪断开关被触按后，供电电压Vcc将以较慢的速度逐渐下降，由于闪断开关在使用过程中的触按时间通常不会过长，例如一般不会长于5s，因此，当闪断后电压开始回升时，对供电电压Vcc采样检测而获取的断电检测信号的电压大小也一般不低于断电阈值。相反地，若电网发生长时间断电，则此时获取的断电检测信号的电压大小将显著低于断电阈值，甚至接近于零。由此，通过引入对断电检测信号的分析，可将电网的长时间断电与闪断开关动作时交流电的闪断进行区分，从而进一步提高检测结果的准确性。

参照图5所示，图5为本申请实施例所提供的断电检测电路在一具体实施方式中的电路结构图。

本申请实施例所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，断电检测电路包括第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2；第四电阻R4的第一端作为断电检测电路的输入端；第四电阻R4的第二端分别与第五电阻R5的第一端、第二电容C2的第一端连接，并作为断电检测电路6的输出端；第五电阻R5的第二端和第二电容C2的第二端均接地。

具体地，本实施例所提供的断电检测电路同样是基于电阻和电容而实现。其中，第四电阻R4和第五电阻R5构成了电阻分压电路。容易理解的是，第四电阻R4和第五电阻R5的阻值以及第二电容C2的容值大小影响了断电检测信号在闪断发生后的电压跌落速率，本领域技术人员可根据实际应用情况而设置相应的合理取值。

本申请所提供的闪断控制电路，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，还包括设置在整流电路与DC-DC变换电路之间的滤波电路，用于对整流电路输出的直流电进行滤波。

下面对本申请所提供的智能灯控系统进行介绍。

请参阅图6，图6为本申请所提供的一种智能灯控系统的结构框图；包括灯组、驱动电路、闪断开关以及如上所述的任一种闪断控制电路；

闪断控制电路的输入端通过闪断开关与交流电源连接；驱动电路的供电端与整流电路的输出端连接，驱动电路的输出端与灯组的驱动端连接；

驱动电路与控制电路通过无线模块通信连接，控制电路用于根据闪断检测信号向驱动电路发送无线调节指令，以便调节灯组的工作状态。

可见，本申请所提供的智能灯控系统，通过在整流电路的输入端处设置闪断检测电路对交流电的闪断现象进行检测，可有效地避免闪断检测信号的延时，以便控制电路根据闪断检测信号而对被控设备进行调控，从而提高检测结果的灵敏度和准确度。

本申请所提供的智能灯控系统的具体实施方式与上文所描述的闪断控制电路可相互对应参照，这里就不再赘述。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种闪断控制电路，其特征在于，包括整流电路、闪断检测电路、DC-DC变换电路和控制电路；

所述整流电路的输入端作为所述闪断控制电路的输入端，用于对输入的交流电进行整流；

所述闪断检测电路的输入端与所述整流电路的输入端连接，所述闪断检测电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接，用于检测所述交流电的闪断现象，并将生成的闪断检测信号输出至所述控制电路；

所述DC-DC变换电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，用于向所述控制电路供电；

所述控制电路用于根据所述闪断检测信号调节被控设备的工作状态。

2.根据权利要求1所述的闪断控制电路，其特征在于，所述闪断检测电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述闪断检测电路的输入端；

所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，并作为所述闪断检测电路的输出端；所述第二电阻的第二端与所述整流电路共地。

3.根据权利要求2所述的闪断控制电路，其特征在于，所述闪断检测电路还包括并联在所述第二电阻两端的第一电容。

4.根据权利要求2所述的闪断控制电路，其特征在于，所述闪断检测电路还包括开关管和第三电阻；

所述开关管的控制端与所述第二电阻的第一端连接；

所述开关管的第一端与所述DC-DC变换电路的输出端连接；所述开关管的第二端与所述第三电阻的第一端连接，并作为所述闪断检测电路的输出端；所述第三电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的闪断控制电路，其特征在于，所述闪断检测电路还包括稳压管；

所述稳压管的阴极与所述开关管的控制端连接，所述稳压管的阳极接地。

6.根据权利要求4所述的闪断控制电路，其特征在于，所述开关管包括三极管或者MOS管。

7.根据权利要求1所述的闪断控制电路，其特征在于，还包括断电检测电路；

所述断电检测电路的输入端与所述DC-DC变换电路的输出端连接，所述断电检测电路的输出端与所述控制电路的第二输入端连接，用于对所述交流电进行断电检测，并将生成的断电检测信号输出至所述控制电路，以便所述控制电路区分所述交流电的闪断和断电。

8.根据权利要求7所述的闪断控制电路，其特征在于，所述断电检测电路包括第四电阻、第五电阻和第二电容；

所述第四电阻的第一端作为所述断电检测电路的输入端；

所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端连接，并作为所述断电检测电路的输出端；

所述第五电阻的第二端和所述第二电容的第二端均接地。

9.根据权利要求1至8任一项所述的闪断控制电路，其特征在于，还包括设置在所述整流电路与所述DC-DC变换电路之间的滤波电路，用于对所述整流电路输出的直流电进行滤波。

10.一种智能灯控系统，其特征在于，包括灯组、驱动电路、闪断开关以及如权利要求1至9任一项所述的闪断控制电路；

所述闪断控制电路的输入端通过所述闪断开关与交流电源连接；所述驱动电路的供电端与所述整流电路的输出端连接，所述驱动电路的输出端与所述灯组的驱动端连接；

所述驱动电路与所述控制电路通过无线模块通信连接，所述控制电路用于根据所述闪断检测信号向所述驱动电路发送无线调节指令，以便调节所述灯组的工作状态。