CN110446318B - 一种中途掣开关 - Google Patents

Abstract

本发明适用于智能控制开关技术领域，提供了一种中途掣开关，包括：两组转换开关；关态隔离或非隔离取电电路；两路开态隔离取电电路；控制单元，用于控制两组转换开关操作；两路开态隔离取电电路与两组转换开关连接，控制单元还与两组转换开关连接，关态隔离或非隔离取电电路还连接到两组转换开关与一组转换开关之间。每个多位中途掣单火线电子开关各自独立，不需配合使用，无主、从开关之分，在不破坏现有装修布线的情况下，可以直接替换传统多位单控、双控或中途掣机械开关。

Description

一种中途掣开关

技术领域

本发明属于智能控制开关技术领域，尤其涉及一种中途擎开关。

背景技术

在用电器智能控制领域内，智能控制开关应用越来越广泛，尤其是应用在智能家居控制系统，然而智能家居控制系统所采用的智能多位中途掣开关，通常为零火接入控制或主从单火取电开关，所以需要额外布线或对码，这样就面临一个很大的困扰，使用智能家居控制系统就必须重新布局线路系统，给装修带来很大的麻烦，也对开关的使用造成不便。于是，多位中途掣单火线隔离取电智能控制开关的开发成为热点。

现有技术中的多位中途掣单火线隔离取电智能控制开关，通常采用以下方式进行中途擎控制：

(1)采用通讯方式进行中途掣控制

该方式采用有线或无线通讯方式，需要定期更换电池，作用距离近，抗干扰能力弱；不能和传统机械双控或中途掣开关配合使用；有些从开关不能用于单控或双控；使用前，几个开关需要对码；有些可控硅控制通断，不能带大功率负载；通讯方式控制，开关待机功耗很高；不能做到强弱电完全隔离。

(2)采用非通讯方式进行中途掣控制

该方式和传统机械开关布线不同，需要重新布线或电工不熟悉布线；不能和传统机械双控或中途掣开关配合使用；用可控硅控制通断，不能带大功率负载。

发明内容

本发明实施例提供一种中途掣开关，旨在解决多路负载之间电流的相互窜扰的问题以及两组转换开关之间电流的相互窜扰的问题。

本发明实施例是这样实现的，所述中途掣开关包括：

两组转换开关；

关态隔离或非隔离取电电路，用于在负载关态时取电，使中途掣开关始终处于待机状态；

两路开态隔离取电电路，用于在负载开态时取电；

控制单元，用于控制两组转换开关操作；

两路开态隔离取电电路与两组转换开关连接，控制单元还与两组转换开关连接，关态隔离或非隔离取电电路还连接到两组转换开关与一组转换开关之间。

更进一步地，还包括：

LDO，用于对关态隔离或非隔离取电电路、开态隔离取电电路实现稳压输出；

所述LDO与所述开态隔离取电电路、所述控制单元以及所述关态隔离或非隔离取电电路连接。

更进一步地，所述开态隔离取电电路有两路，两路开态隔离取电电路之间隔离。

更进一步地，每一路所述开态隔离取电电路均包括串联取电电路和DC-DC隔离取电电路，串联取电电路与DC-DC隔离取电电路连接。

更进一步地，所述串联取电电路是采用MOS管取电的开态取电电路、采用单向可控硅取电的开态取电电路或采用双向可控硅取电的开态取电电路。

更进一步地，所述DC-DC隔离取电电路，包括：隔离变压器与开关电源芯片；隔离变压器分别与开关电源芯片、串联取电电路和LDO连接，用于将串联取电电路取得的电再次转换，为后续电路供电，DC-DC隔离取电电路还与串联取电电路连接。

更进一步地，所述中途掣开关还包括连接在DC-DC隔离取电电路与LDO之间的DC-DC反馈电路。

更进一步地，多个开态隔离取电电路共用一个所述DC-DC反馈电路或者每个开态隔离取电电路单独设计一个DC-DC反馈电路，DC-DC反馈电路的反馈输出的数量至少与开态隔离取电电路的数量一致。

更进一步地，不同所述DC-DC隔离取电电路共用同一个隔离变压器或者分别独立采用一个隔离变压器。

更进一步地，所述关态隔离或非隔离取电电路与控制单元、LDO、DC-DC反馈电路隔离或者非隔离。

更进一步地，所述关态隔离或非隔离取电电路是隔离AC-DC取电电路或非隔离AC-DC取电电路。

更进一步地，所述关态隔离或非隔离取电电路输入GND与开态隔离取电电路输出GND之间隔离或非隔离。

更进一步地，所述关态隔离或非隔离取电电路包括整流单元和电源模块，电源、整流单元、电源模块的输入端依序串联；

所述整流单元包括整流桥，所述整流桥为全桥或半桥，使得关态隔离或非隔离取电方式为全桥整流或半波整流。

更进一步地，通过增加N个所述两组转换开关和2N个所述开态隔离取电电路，能够实现N位中途掣开关功能，并且N位中途掣开关相互隔离。

更进一步地，所述关态隔离或非隔离取电电路为隔离AC-DC取电电路时，强弱电完全隔离。

本发明提供的中途掣开关，每个多位中途掣单火线电子开关各自独立，不需配合使用，无主、从开关之分，既能当作单控或双控开关使用，也能和传统机械双控或中途掣开关配合使用，在不破坏现有装修布线的情况下，可以直接替换传统多位单控、双控或中途掣机械开关，不仅能设计为一位，而且能设计多位中途掣单火线取电开关。多个开关不采用有线或无线通讯方式，无需定期更换电池，无作用距离限制，无抗干扰要求。多个电子开关不采用有线或无线通讯方式，各自独立，不需配合使用，安装时多个开关不需要对码。用继电器控制通断，能带大功率负载，且开关待机功耗很低，可以做到强弱电完全隔离。

附图说明

图1(a)是本发明实施例一提供的中途掣开关结构框图；

图1(b)是本发明实施例一提供的两组转换开关一种状态示意图；

图1(c)是本发明实施例一提供的两组转换开关另一种状态示意图；

图1(d)是本发明实施例一提供的一组转换开关状态示意图；

图2是本发明实施例三提供的中途掣开关电路图；

图3是本发明实施例三提供的采用MOS管的开态隔离取电电路原理图；

图4是本发明实施例三提供的采用单向可控硅的开态隔离取电电路原理图；

图5是本发明实施例三提供的采用双向可控硅的开态隔离取电电路原理图；

图6是本发明实施例五提供的开态隔离取电电路的DC-DC反馈电路各自独立时的电路图；

图7是本发明实施例六提供的主控芯片及其外围电路图；

图8是本发明实施例六提供的关态隔离或非隔离取电电路为隔离状态的电路图；

图9是本发明实施例七提供的不同DC-DC隔离取电电路共用同一个隔离变压器电路图；

图10是本发明实施例八提供的整流桥为半桥时的中途掣开关电路图；

图11是本发明实施例九提供的两路串联取电电路与LDO共用运算放大器的电路图；

图12(a)是本发明实施例十提供的开关结构框图；

图12(b)是本发明实施例十提供的一组转换开关一种状态示意图；

图12(c)是本发明实施例十提供的一组转换开关另一种状态示意图；

图12(d)是本发明实施例十提供的一组常开开关一种状态示意图；

图12(e)是本发明实施例十提供的一组常开开关另一种状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的中途掣开关，包括：两组转换开关；关态隔离或非隔离取电电路，用于在负载关态时取电，使中途掣开关始终处于待机状态；开态隔离取电电路，用于在负载开态时取电；控制单元，用于控制两组转换开关操作。上述中途擎开关可以直接与单控、双控、三控及以上开关配合使用，且不同位开关之间隔离，避免了重新布线的问题，各开关相互之间独立使用，多个开关配合时无需对码，安装方便，操控方便，大大降低了用户成本，抗干扰能力强，实施可行性高。

实施例一

本发明实施例提供一种中途掣开关，如图1(a)所示，该中途掣开关包括：

两组转换开关；

关态隔离或非隔离取电电路，用于在负载关态时取电，使中途掣开关始终处于待机状态；

开态隔离取电电路，用于在负载开态时取电；

控制单元，用于控制两组转换开关操作；

开态隔离取电电路与两组转换开关连接，控制单元还与两组转换开关连接，关态隔离或非隔离取电电路还连接到两组转换开关与一组转换开关之间。

上述中途掣开关的工作原理是：负载关态时，通过关态隔离或非隔离取电电路取电，市电经关态隔离或非隔离取电电路回到电网；负载开态时，联动的两组转换开关处于导通状态，通过开态隔离取电电路取电。

图1(b)、图1(c)分别是两组转换开关的两种状态：一种是A、D通和B、C通，另一种是A、C通和B、D通。图1(d)是一组转换开关的两种状态：A、B通或A、C通。

通过增加N个所述两组转换开关和2N个所述开态隔离取电电路，能够实现N路中途掣开关功能。本实施例中的中途掣开关有两路，共用控制单元和关态隔离或非隔离取电电路，负载1和负载2分别为灯L21和灯L22，两组转换开关A和两组转换开关B可以是磁保持继电器或现有的普通继电器，也可以是光耦，在此不做限定，一组转换开关A、一组转换开关B，一组转换开关C、一组转换开关D可以是现有的机械开关或电子开关，可以是双控、中途擎开关，可以直接与上述中途擎开关配合使用，且不同位的中途擎开关之间实现了隔离，避免了重新布线的问题，各开关相互之间独立使用，多个开关配合时无需对码，安装方便，操控方便，大大降低了用户成本，抗干扰能力强，实施可行性高。

实施例二

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例一的基础上，该中途掣开关还包括：

LDO，用于对关态隔离或非隔离取电电路、开态隔离取电电路实现稳压输出；

LDO与开态隔离取电电路、控制单元以及关态隔离或非隔离取电电路连接。

本实施例中，LDO(low dropout regulator)对关态隔离或非隔离取电电路、开态隔离取电电路实现稳压输出，增强输出的稳定性和可靠性，供电给后续电路，使中途掣开关始终处于待机状态。

实施例三

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例一的基础上，如图2所示，开态隔离取电电路有两路(即开态隔离取电电路A1和开态隔离取电电路A2或开态隔离取电电路B1和开态隔离取电电路B2)，两路开态隔离取电电路之间隔离即两路开态隔离取电电路的GND是分开的，分别是P1GND和P2GND，且关态隔离或非隔离取电电路与开态隔离取电电路之间隔离。

每一路开态隔离取电电路均包括串联取电电路201和DC-DC隔离取电电路202，串联取电电路201与DC-DC隔离取电电路202连接，并且共用GND(P1GND)。

两组转换开关通过一组转换开关连接负载一端，负载另一端连接零线N，两组转换开关通过一组转换开关连接火线L；具体地，开态隔离取电电路可以是采用MOS管取电的开态隔离取电电路、采用单向可控硅取电的开态隔离取电电路或采用双向可控硅取电的开态隔离取电电路；当采用单向可控硅取电的开态隔离取电电路、采用双向可控硅取电的开态隔离取电电路时，用耐高压光耦分别代替两组转换开关A或B起开关作用。

采用MOS管的开态隔离取电电路原理如图3所示，包括MOS管Q11，开态取电电路的控制端为MOS管Q11的控制端，接入端1与MOS管的输入端导通，接出端2与MOS管的输出端导通，MOS管Q11可以采用有体二极管的MOS管，也可以采用没有体二极管的MOS管，只需MOS管两端并联一个反向导通的器件，比如稳压管、二极管等。

采用单向可控硅取电的开态隔离取电电路原理如图4所示，包括单向可控硅SCR1。单向可控硅的正端与一全桥电路的直流正极端导通，单向可控硅的控制端串联分压电阻R9后与该全桥电路的直流正极端导通，单向可控硅的负端与该全桥电路的直流负极端导通，该全桥电路的交流一端与接入端1导通，该全桥电路的交流二端与接出端2导通，通过分压电阻R9的电压变化来调节单向可控硅的正负端之间的电势差；接入端1与接出端2之间设有安全保护电路，该安全保护电路包括抗浪涌功能。

采用双向可控硅取电的开态隔离取电电路原理如图5所示，包括双向可控硅SCR1。双向可控硅的第一端、全桥电路的交流一端均与接入端1导通，双向可控硅的控制端、全桥电路的交流二端均经分压电阻R9与接出端2导通，双向可控硅的第二端与接出端2导通，通过分压电阻R9的电压变化来调节全桥电路的直流正负极端之间的电势差。

以一路采用MOS管的开态隔离取电电路为例来说明开态隔离取电电路，具体包括：二极管D6、二极管D7、电解电容E4、电容C10、稳压二极管D32、稳压二极管D39、稳压二极管D43、稳压二极管D55、运算放大器Q1、MOS管Q11、三极管Q5、电阻R9、电阻R14、电阻R18、电阻R30、电阻R36和电阻R40；转换开关RELAY1B、RELAY1C构成两组转换开关；

二极管D6负极连接到DC-DC隔离取电电路，二极管D6正极连接二极管D7负极，二极管D7正极连接转换开关RELAY1B，稳压二极管D32负极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接到二极管D6负极与DC-DC隔离取电电路的连接线上，稳压二极管D39负极连接到二极管D6与二极管D7的连接线上，稳压二极管D39正极与电阻R18一端连接，运算放大器Q1的1脚连接到稳压二极管D39与与电阻R18的连接线上，运算放大器Q1的4脚经电阻R40连接到MOS管Q11的1脚，MOS管Q11的3脚连接到二极管D7与转换开关RELAY1B的连接线上，运算放大器Q1的5脚连接稳压二极管D55的正极，稳压二极管D55的负极连接电解电容E4的正极，运算放大器Q1的3脚经电阻R30连接到三极管Q5的集电极，三极管Q5的基极经电阻R36连接到运算放大器Q1的4脚，电阻R14的一端连接到稳压二极管D32与电阻R9的连接线上，电阻R14的另一端连接到运算放大器Q1与电阻R30的连接线上，稳压二极管D43负极连接到电阻R40与MOS管Q11的连接线上，电容C10的一端连接到运算放大器Q1的1脚，电解电容E4的负极、稳压二极管D32正极、电阻R18另一端、电容C10另一端、运算放大器Q1的2脚、三极管Q5的发射极、稳压二极管D43正极、MOS管Q11的2脚一同接到地端P1GND。

开态隔离取电原理如下：当灯L21处于开态，灯L21、MOS管Q11、两组转换开关A(即RELAY1B、RELAY1C)和一组转换开关A(即SWITCH1B)、一组转换开关B(即SWITCH2B)进行开态隔离取电。当MOS管Q11正向截止时，MOS管Q11的3脚和2脚形成电势差，MOS管Q11的3脚和2脚的电势差给电解电容E4供电，使电解电容E4电压达到稳压二极管D39和电阻R18的电压之和。同时，当电阻R18两端电压小于稳压二极管D32的输出电压，则运算放大器Q1没有输出，MOS管Q11和三极管Q5始终没有导通，开始串联取电；当电阻R18两端电压大于稳压二极管D32的输出电压，则运算放大器Q1有输出，使MOS管Q11正向导通和三极管Q5导通，导致MOS管Q11的3脚和2脚之间电压下降和运算放大器Q1的3脚电压下降，给电解电容E4供电减少，电阻R18两端电压减小，直到小于运算放大器Q1的3脚电压，则运算放大器Q1没有输出，MOS管Q11的1脚的电压通过电阻R36和三极管Q5泄放掉，使MOS管Q11正向截止和三极管Q5截止，运算放大器Q1的3脚电压又变成稳压二极管D32的输出电压，循环往复，从而形成动态平衡。

DC-DC隔离取电电路将串联取电电路取得的电再次转换，从而为后续电路供电，从而使控制单元始终处于待机状态。

开态隔离取电电路的另一路串联取电电路原理同上，不再赘述，但所连接的GND不同，另一路串联取电电路连接P2GND。

以一路DC-DC隔离取电电路为例，具体包括：隔离变压器T1与开关电源芯片U4；隔离变压器T1分别与开关电源芯片U4、串联取电电路和LDO连接，用于将串联取电电路取得的电再次转换，为后续电路供电，开关电源芯片U4还与串联取电电路连接。DC-DC隔离取电电路中，隔离变压器T1的1脚连接串联取电电路(的二极管D6负极)，隔离变压器T1的2脚经电阻R5连接到二极管D18的正极，二极管D18的负极连接电容C5一端，电解电容E9正极连接到二极管D18与电容C5的连接线上，电容C5另一端和电解电容E9负极一同接到地端P1GND；隔离变压器T1的3脚连接二极管D14的正极，隔离变压器T1的6脚连接到MOS管Q16的3脚，MOS管Q16的2脚连接电阻R52一端，MOS管Q16的1脚连接电阻R56一端，电阻R56另一端连接到开关电源芯片U4的6脚，电阻R60一端连接到MOS管Q16与电阻R52之间的连接线上，电阻R60另一端连接开关电源芯片U4的4脚，电容C17一端连接到电阻R60与开关电源芯片U4之间的连接线上；电阻R22的一端连接到电阻R5与二极管D18的连接线上，电阻R22的另一端连接到电阻R23一端，开关电源芯片U4的3脚连接到电阻R22与电阻R23的连接线上，开关电源芯片U4的2脚连接光耦D1B的4脚，电容C20一端连接到开关电源芯片U4与三极管D1B之间的连接线上，开关电源芯片U4的5脚连接稳压二极管D31的正极，稳压二极管D31的负极连接到隔离变压器T1的1脚与串联取电电路(的二极管D6负极)的连接线上，隔离变压器T1的5脚、电阻R52另一端、电容C17另一端、开关电源芯片U4的1脚、电容C20另一端、光耦D1B的发射极、电阻R23另一端一同接到P1GND。

开态隔离取电电路的另一路DC-DC隔离取电电路原理同上，不再赘述，但所连接的GND不同，另一路DC-DC隔离取电电路连接P2GND。

DC-DC隔离取电电路中二极管D14的负极连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接LDO(U2)的1脚，LDO(U2)的3脚连接主控芯片U3，电容C1一端、电解电容E1正极连接到LDO(U2)的3脚，电容C2一端、电解电容E2正极连接到LDO(U2)与二极管D5之间的连接线上，电容C3一端、电解电容E3正极连接到二极管D5与二极管D14的负极的连接线上，电解电容E1负极、电解电容E2负极、电解电容E3负极、电容C1另一端、电容C2另一端、电容C3另一端、LDO(U2)的2脚、隔离变压器的4脚与与控制单元一同接地。

本实施例中，与灯L21串联的串联取电电路201将取到的电储存在电解电容E4中，DC-DC隔离取电电路202再将电解电容E4中的能量隔离取出，实现负载开态时取电。

实施例四

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例三的基础上，还包括连接在DC-DC隔离取电电路与LDO之间的DC-DC反馈电路。

本实施例中，DC-DC反馈电路采用光耦反馈，或者采用其他方式对开态取电电路进行隔离反馈，此处不做限定。此外关态取电电路、LDO、控制单元、DC-DC反馈电路共用GND，但与两路开态取电电路不共用GND，即三者之间相互隔离，这样电流不会相互窜扰。

以采用光耦反馈的DC-DC反馈电路300为例，第一光耦D1A、第二光耦D1A、电阻R3并联后，连接电阻R4的一端、可控精密稳压源Q15的负极，电阻R3还连接电阻R2一端，电阻R2另一端连接电容C4一端，电容C4另一端分别连接电阻R1一端、可控精密稳压源Q15，电阻R1另一端、电阻R4的另一端连接到二极管D5与隔离开关电源电路中二极管的负极的连接线上，电阻R51一端连接到连接电阻R1一端与可控精密稳压源Q15连接线上，电阻R51另一端与可控精密稳压源Q15的正极一同接地。

实施例五

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例四的基础上，多个开态隔离取电电路共用一个DC-DC反馈电路(如图2所示)或者每个开态隔离取电电路单独设计一个DC-DC反馈电路，DC-DC反馈电路的反馈输出的数量至少与开态隔离取电电路的数量一致，如图6所示的电路中，每个开态隔离取电电路单独设计一个DC-DC反馈电路。

实施例六

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例四的基础上，关态隔离或非隔离取电电路100与控制单元、LDO、DC-DC反馈电路隔离或者非隔离。

当关态取电电路是隔离的状态下，其输入端的GND与控制单元、LDO、DC-DC反馈电路所连接的GND不同，如图8所示。当关态取电电路是非隔离的状态下，其输入端的GND与控制单元、LDO、DC-DC反馈电路所连接的GND相同。

关态隔离或非隔离取电电路100是隔离AC-DC取电电路或非隔离AC-DC取电电路，关态隔离或非隔离取电电路为隔离AC-DC取电电路时，强弱电完全隔离。关态隔离或非隔离取电电路100具体包括整流单元和电源模块，电源模块的输出端与正极导通，电源、整流单元、电源模块的输入端依序串联，这样，结构简单。

上述整流单元，包括整流桥D47，整流桥D47的2脚与电源模块P1的输入端，整流桥D47的1脚与3脚连接到两组转换开关(RELAY1B、RELAY1C)，电源模块P1的输出端连接电解电容E8的正极，电源模块P1的输入端连接高压电容C9一端，关态隔离或非隔离取电电路100输入和输出的GND隔离。

上述电源模块为隔离电源模块，使关态取电也利用变压器实现物理隔离功能，从而使整个开关强弱电隔离，能符合国家强制认证。电阻R13一端连接到电源模块P1与高压电容C9的连接线上，电阻R13另一端连接到整流桥D47的2脚，二极管D22正极连接到电源模块P1与电解电容E8的连接线上，二极管D22负极连接控制单元。

控制单元以主控芯片U3为核心，主控芯片U3及其外围电路如图7所示，达林顿芯片U1的1～2脚分别与主控芯片U3连接，主控芯片U3分别通过电阻R45与触摸按键TOUCH1连接，主控芯片U3的VDD脚通过电容C14接地，达林顿芯片U1连接RELAY1A，达林顿芯片U1的COM脚连接到电源模块，RELAY1A连接到达林顿芯片U1与电源模块的连接线上。

关态隔离或非隔离取电的原理是：当灯L21处于关态时，市电经整流桥D47全波整流后进入电源模块，再由电源模块回到电网，电源模块将其得到的高压小电流转换成低压大电流，从而为后续电路供电，从而使控制单元始终处于待机状态。

实施例七

本发明实施例提供一种中途掣开关，在上述实施例三的基础上，如图9所示，不同DC-DC隔离取电电路共用同一个隔离变压器。

实施例八

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例六的基础上，整流桥可以是全桥或半桥，使得关态隔离或非隔离取电方式为全桥整流或半波整流。其中整流桥为全桥时中途掣开关如图2所示，整流桥为半桥时中途掣开关如图10所示。

实施例九

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例三的基础上，如图11所示，其中的两路串联取电电路与LDO共用运算放大器Q2，隔离两路开态隔离取电电路。

二极管或大电阻D22连接GND和P1GND，二极管或大电阻D23连接GND和P2GND，由于MOS管Q11是电压型器件，运算放大器Q2的4脚输出高电平时，电压全落在MOS管Q11的GS极，使MOS管Q11开启，通过二极管D11、D23、耐高压光耦(D6、D8)隔离两路开态隔离取电电路。

本发明实施例提供的中途掣开关，可在不破坏现有装修布线的情况下，直接替换传统多位单控、双控或中途掣机械开关。不仅能设计一位，而且能设计多位中途掣单火线取电开关，且多个开关不采用有线或无线通讯方式，无需定期更换电池，无作用距离限制，无抗干扰要求，安装时多个开关不需要对码。每个多位中途掣单火线电子开关各自独立，不需配合使用，能和传统机械双控或中途掣开关配合使用，多位开关中无主、从开关之分，中途掣开关都能单独用于单控或双控。而且，采用继电器控制通断，能带大功率负载，中途掣开关的待机功耗很低，能实现强弱电完全隔离。

实施例十

本发明实施例提供一种中途掣开关，在实施例一的基础上，如图12(a)至图12(e)所示，在一个开关里面中途掣开关、双控开关和单极开关可以共存。如果关态取电电路为关态隔离取电电路，则任何一路开态隔离取电电路可以用开态非隔离取电电路替换，且只能替换一路。

除上述实施例外，每路负载可以采用独立电源和控制芯片，几路负载之间可以不进行隔离取电，但同一路负载需进行隔离取电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种中途掣开关，其特征在于，所述中途掣开关包括：

两组转换开关，两组转换开关通过一组转换开关连接负载一端，负载另一端连接零线，两组转换开关通过一组转换开关连接火线，负载开态时联动的所述两组转换开关处于导通状态；

所述两组转换开关包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，其中，第一端子和第三端子连通，第二端子和第四端子连通；所述一组转换开关包括第五端子、第六端子和第七端子，其中，第七端子是固定端子；

所述两组转换开关的第一端子、第二端子分别与一个一组转换开关的第五端子、第六端子连接；所述两组转换开关的第三端子、第四端子分别与另一个一组转换开关的第五端子、第六端子连接；

关态隔离或非隔离取电电路，用于在负载关态时取电，使中途掣开关始终处于待机状态；

两路开态隔离取电电路，用于在负载开态时取电；

控制单元，用于控制两组转换开关操作；

两路开态隔离取电电路分别与两组转换开关连接，控制单元还与两组转换开关连接，关态隔离或非隔离取电电路还连接到两组转换开关与一组转换开关之间；

通过增加N个所述两组转换开关和2N个所述开态隔离取电电路，能够实现N位中途掣开关功能，并且N位中途掣开关相互隔离。

2.如权利要求1所述的中途掣开关，其特征在于，还包括：

LDO，用于对关态隔离或非隔离取电电路、开态隔离取电电路实现稳压输出；

所述LDO与所述开态隔离取电电路、所述控制单元以及所述关态隔离或非隔离取电电路连接。

3.如权利要求1所述的中途掣开关，其特征在于，所述开态隔离取电电路有两路，两路开态隔离取电电路之间隔离。

4.如权利要求2或3所述的中途掣开关，其特征在于，每一路所述开态隔离取电电路均包括串联取电电路和DC-DC隔离取电电路，串联取电电路与DC-DC隔离取电电路连接。

5.如权利要求4所述的中途掣开关，其特征在于，所述串联取电电路是采用MOS管取电的开态取电电路、采用单向可控硅取电的开态取电电路或采用双向可控硅取电的开态取电电路。

6.如权利要求4所述的中途掣开关，其特征在于，所述DC-DC隔离取电电路，包括：隔离变压器与开关电源芯片；隔离变压器分别与开关电源芯片、串联取电电路和LDO连接，用于将串联取电电路取得的电再次转换，为后续电路供电，DC-DC隔离取电电路还与串联取电电路连接。

7.如权利要求4所述的中途掣开关，其特征在于，所述中途掣开关还包括连接在DC-DC隔离取电电路与LDO之间的DC-DC反馈电路。

8.如权利要求7所述的中途掣开关，其特征在于，多个开态隔离取电电路共用一个所述DC-DC反馈电路或者每个开态隔离取电电路单独设计一个DC-DC反馈电路，DC-DC反馈电路的反馈输出的数量至少与开态隔离取电电路的数量一致。

9.如权利要求6所述的中途掣开关，其特征在于，不同所述DC-DC隔离取电电路共用同一个隔离变压器或者分别独立采用一个隔离变压器。

10.如权利要求7所述的中途掣开关，其特征在于，所述关态隔离或非隔离取电电路与控制单元、LDO、DC-DC反馈电路隔离或者非隔离。

11.如权利要求1所述的中途掣开关，其特征在于，所述关态隔离或非隔离取电电路是隔离AC-DC取电电路或非隔离AC-DC取电电路。

12.如权利要求1所述的中途掣开关，其特征在于，所述关态隔离或非隔离取电电路与开态隔离取电电路之间隔离。

13.如权利要求11所述的中途掣开关，其特征在于，所述关态隔离或非隔离取电电路包括整流单元和电源模块，电源、整流单元、电源模块的输入端依序串联；

所述整流单元包括整流桥，所述整流桥为全桥或半桥，使得关态隔离或非隔离取电方式为全桥整流或半波整流。

14.如权利要求11所述的中途掣开关，其特征在于，所述关态隔离或非隔离取电电路为隔离AC-DC取电电路时，强弱电完全隔离。

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