CN110726931A - 闪断开关通断检测电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种闪断开关通断检测电路及电子设备，属于闪断开关技术领域。该闪断开关通断检测电路包括：通断检测模组，以及控制模组。通断检测模组的输入端通过闪断开关与电源相连，通断检测模组用于根据输入电流辐射的电磁信号得到检测电平，检测电平为数字信号；控制模组的输入端与通断检测模组的输出端相连，用于接收检测电平，并根据检测电平判断闪断开关的通断状态变化。

Description

闪断开关通断检测电路及电子设备
技术领域
本公开涉及闪断开关技术领域，尤其涉及一种闪断开关通断检测电路及电子设备。
背景技术
闪断开关广泛地应用于智能家居设备中。在常规状态下闪断开关保持电源和用电负载连通，受外力抵压时闪断开关断开电源和用电负载连通，外力解除后闪断开关迅速恢复常规状态。
在智能家居设备中，将闪断开关的通断状态变化作为设备改变工作状态的触发信号。因此，有必要检测闪断开关的通断状态改变。但是，相关技术中提供的闪断开关通断检测方式检测效果不佳，难以满足用户需求。
发明内容
本公开提供一种闪断开关通断检测电路及电子设备，以解决相关技术中的缺陷。
第一方面，本公开实施例提供了一种闪断开关通断检测电路。所述电路包括：通断检测模组，以及控制模组；
所述通断检测模组的输入端通过闪断开关与电源相连，所述通断检测模组用于根据输入电流辐射的电磁信号得到检测电平，所述检测电平为数字信号；
所述控制模组的输入端与所述通断检测模组的输出端相连，用于接收所述检测电平，并根据所述检测电平判断所述闪断开关的通断状态变化。
在一个实施例中，所述通断检测模组包括：电磁互感器，用于接收所述输入电流，并根据所述输入电流辐射的电磁信号得到感应电信号，以及
调理组件，与所述电磁互感器的输出端相连，用于将所述感应电信号转换为所述检测电平。
在一个实施例中，所述电磁互感器选自以下至少一项：变压器、霍尔传感器、电压互感器、或电流互感器；所述调理组件包括运算放大器。
在一个实施例中，所述通断检测模组还包括：微处理器，与所述调理组件的输出端相连，用于接收并存储所述检测电平；以及，
储能组件，与所述调理组件和所述微处理器相连，用于在所述闪断开关为断开状态下为所述调理组件和所述微处理器供电。
在一个实施例中，所述储能组件包括：第一储能组件，为所述微处理器供电；以及第二储能组件，为所述调理组件供电。
在一个实施例中，所述储能组件的容量满足：所述闪断开关为断开状态时，为所述调理组件和所述微处理器供电至少100ms。
在一个实施例中，所述电路还包括：电源转换模组，所述电源转换模组的输入端通过所述闪断开关与所述电源连接，输出端分别与所述控制模组和所述调理组件相连。
第二方面，本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括闪断开关，以及上述第一方面所述的闪断开关检测电路。
在一个实施例中，所述电子设备还包括用电负载；所述闪断开关通断检测电路中的控制模组还用于根据所述闪断开关的通断状态变化调控所述用电负载的工作状态。
在一个实施例中，所述电子设备还包括：无线通信模组，所述无线通信模组用于发送所述负载的工作状态信息至外部设备，或接收所述外部设备发送的控制信息。
本公开所提供的闪断开关通断检测电路及电子设备至少具有以下有益效果：
本公开实施例提供电路通过通断检测模组根据输入电流辐射的电磁信号得到检测电平，该检测电平为数字信号。进而，控制模组根据检测电平确定闪断开关的通断状态变化。采用本公开实施例提供的检测电路，控制模组直接根据检测电平判断闪断开关的通断状态变化，无需转换检测电平的信号形式，提高检测准确度。综上，采用本公开实施例挺的闪断开关检测电路检测更准确、可靠，优化了整体检测效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的闪断开关通断检测电路的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的闪断开关通断检测电路中通断检测模组输出的检测电平的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的闪断开关通断检测电路中通断检测模组的示意图；
图4是根据另一示例性实施例示出的闪断开关通断检测电路的示意图；
图5-1是根据一示例性实施例示出的电源转换模组的示意图；
图5-2是根据另一示例性实施例示出的电源转换模组的示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的电子设备的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的组件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的组件或者物件及其等同，并不排除其他组件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
在一些实施例中提供的闪断开关通断检测电路中，控制器采用模数转换(Analog-to-Digital Converter,ADC)技术对通过闪断开关的电信号进行采样，进而得到数字信号，并根据该数字信号判断闪断开关通断状态改变。
但是，采用这样的检测方式通断检测结果准确度不高。特别是在交流电网电压不稳定的情况下，在将电压信号转换为数字信号的过程中，采样的电压值跟判断阈值过于接近或上下波动，导致无法准确检测到闪断开关的通断状态改变。
基于上述情况，本公开实施例提供了一种闪断开关通断检测电路和电子设备。图1～图5-2是根据不同示例性实施例示出的闪断开关通断检测电路的电路示意图，图6是根据一示例性实施例示出的电子设备的示意图。
如图1所示，该闪断开关通断检测电路100包括：通断检测模组110，以及控制模组120。
通断检测模组110的输入端通过闪断开关200与电源300相连，并且通断检测模组110根据输入电流辐射的电磁信号得到检测电平。其中，检测电平为数字信号，用于表征闪断开关200的使用状态。需要说明的是，闪断开关200的使用状态可以是静态使用状态，例如连通或通断；也可以是动态使用状态，例如由连通到断开，或者由断开到连通。以下将结合具体示例说明。
作为一种示例，电源300为交流电源，通断检测模组110的输入电流是交流电信号。闪断开关200处于连通状态下，交流电信号辐射变化的电磁信号。此时，通断检测模组110根据该变换的电磁信号输出第一检测电平，例如图2左侧所示的方波信号。该方波信号包括高电平和低电平，且高电平和低电平的转换频率与输入的交流电信号的频率相同。在闪断开关200处于断开状态下，通断检测模组100不输入电流，此时通断检测模组110输出第二检测电平，例如图2右侧所示的低电平信号。
作为另一种示例，电源300为直流电源。闪断开关200处于连通状态时，通断检测模组110的输入电流为稳定的直流信号，该输入电流辐射稳定的电磁信号。闪断开关200处于断开状态时，通断检测模组110没有输入电流，因此不存在输入电流辐射的电磁信号。在闪断开关200处于连通状态或断开状态时，通断检测模组110均输出第三检测电平，例如低电平信号。但是，在闪断开关200由连通状态转变为断开状态，或者由断开状态转变为连通状态时，通断检测模组110的输入电流是变化的直流信号，该变化的直流信号辐射变化的电磁信号。通断检测模组110根据该变化的电磁信号输出第四检测电平，例如高电平信号。
控制模组120的输入端与通断检测模组110的输出端相连，用于接收检测电平。并且，控制模组120直接根据接收到的检测电平来确定闪断开关200的通断状态变化。
可选地，控制模组120根据预设电平阈值来判断当前接收到信号是高电平还是低电平，从而确定出接收到的检测电平的类型(例如方波信号、高电平信号、或低电平信号)。进而，控制模组120根据检测电平的类型确定闪断开关200的状态是否发生改变。其中，设定预设电平阈值根据需求设定，能够区分出高电平和低电平即可。
结合上述检测电平的示例，当电源300为交流电源时，控制模组120接收到第一检测电平表征闪断开关200当前处于连通状态。控制模组120接收到第二检测电平表征闪断开关200当前处于断开状态。当电源300为直流电源时，控制模组120接收到第四检测电平表征闪断开关200出现了一次状态转变(由连通转变为断开，或者由断开转变为连通)。
本公开实施例提供的闪断开关检测电路通过根据输入电流辐射的电磁信号得到能够表征闪断开关120通断状态变化的检测电平。并且，控制模组120直接根据检测电平确定闪断开关200的通断状态。这样的方式有效检测闪断开关200的状态改变。并且，该电路中控制模组120无需利用模数转换技术采样检测电平，避免采样过程会出现的误差，提高检测准确度。
在一个实施例中，如图3所示，通断检测模组110包括电磁互感器111和调理组件112。电磁互感器111的输入端为通断检测模块110的输入端，调理组件112的输出端为通断检测模块110的输出端。
电磁互感器111用于接收输入电信号，并根据输入电信号辐射的电磁信号得到感应电信号。电磁互感器111选自以下至少一项：变压器、霍尔传感器、电压互感器、或电流互感器。电磁互感器111输出的感应电信号为电压信号或电流信号。
调理组件112与电磁互感器111的输出端相连，用于将感应电信号转换为检测电平。可选地，调理组件112为信号放大电路，包括运算放大器。通过运算放大器的对比和放大功能将电磁互感器111输出的感应电信号转换为检测电平。
在一个实施例中，如图4所示，闪断开关通断检测电路100还包括电源转换模组130。电源转换模组130的输入端通过闪断开关200与电源300连接，输出端分别与控制模组120和调理组件112相连。
通过电源转换模组130将交流电转换为稳定的直流电，为控制模组120和调理组件112供电。特别的是，当调理组件112包括有源信号放大电路时，通过电源转换模组130保持调理组件112正常工作。
可选地，如图5-1和图5-2所示，电源转换模组130包括直流-交流转换单元131，以及第一直流-直流转换单元132、以及第二直流-直流转换单元133。如图5-1所示，第一直流-直流转换单元132与第二直流-直流转换单元133并联。或者如图5-2所示，第一直流-直流转换单元132、以及第二直流-直流转换单元133串联。
通过电源转换模组130在闪断开关200处于连通状态的情况下，维持调理组件112和控制模组120正常工作。但是，若调整组件112和控制模组120在闪断开关200断开的瞬间即无法工作时，采用以下方式维持该检测电路的正常运行。
继续参照图4，通断检测模组110还包括与调理组件112相连的微处理器113(例如单片机)，以及与微处理器113和调理组件112相连的储能组件114。在这样的情况下，通断检测模组110的输出端为微处理器113的输出端。
在闪断开关200处于断开状态下，储能组件114为微处理器113和调理组件112供电。微处理器113还与调理组件112的输出端相连，用于接收并存储检测电平。
采用这样的方式，在闪断开关200断开，电源转换模组130无法为电源300与调理组件112和控制模组120供电的情况下，利用储能组件114保持调理组件112的正常工作，并将调理组件112输出的检测电平存储在微处理器113中。当闪断开关200恢复连通状态，电源转换模组130为控制模组120供电，控制模组120可读取存储在微处理器113中的检测电平，进而检测到闪断开关200已出现过一次通断状态改变。以此方式，避免断电导致的漏检，提高整体检测电路的检测准确度以及运行稳定性。
并且，储能组件114的容量满足：闪断开关200为断开状态时，为调理组件112和微处理器113供电至少100ms。据此，确保调理组件112输出检测电平，微处理器113接收并存储检测电平，实现断电后持续监测。
关于储能组件114的实现方式，可选地，储能组件114包括为调理组件112供电的第一储能组件，以及为微处理器113供电的第二储能组件。并且，储能组件114可选为电容。
第二方面，如图6所示，本公开实施例提供了一种电子设备。该电子设备包括：闪断开关200，上述第一方面提供的闪断开关通断检测电路100。
在一个实施例中，该电子设备还包括用电负载400。闪断开关通断检测电路100中的控制模组120还用于根据闪断开关200的通断改变调控用电负载400的工作状态。
示例地，当电子设备为照明设备时，用电负载为发光器件。此时，控制模组120根据闪断开关的一次通断状态改变将电子设备的工作状态调控为照明状态或关闭状态。或者，控制模组120根据闪断开关的一次通断状态改变将电子设备的工作状态调控为第一亮度照明态或第二亮度照明态。
当然，该电子设备还可以为智能热水壶、智能音箱、智能电视等，本公开实施例不做具体限定。
在一个实施例中，该电子设备还包括通信模组500。通信模组500用于将用电负载的工作状态信息发送给外部设备，或者接收外部设备发送的控制指令。并且，通信模组500与闪断开关通断检测电路100中的控制模组120相连，实现二者间的信息传输。
其中，外部设备是与电子设备配合使用的上位机，例如手机、个人电脑、网关等。采用这样的方式，电子设备能够将当前工作状态上传至外部设备，以供用户实时监控电子设备，保障设备使用安全并优化用户体验。
其中，通讯模组500可选为无线通讯模组，例如，ZigBee通讯模组、BLE通讯模组、Wifi通讯模组、红外通讯模组、或者ISM频段通讯模组。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种闪断开关通断检测电路，其特征在于，所述电路包括：通断检测模组，以及控制模组；
所述通断检测模组的输入端通过闪断开关与电源相连，所述通断检测模组用于根据输入电流辐射的电磁信号得到检测电平，所述检测电平为数字信号；
所述控制模组的输入端与所述通断检测模组的输出端相连，用于接收所述检测电平，并根据所述检测电平确定所述闪断开关的通断状态变化。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述通断检测模组包括：
电磁互感器，用于接收所述输入电流，并根据所述输入电流辐射的电磁信号得到感应电信号；以及
调理组件，与所述电磁互感器的输出端相连，用于将所述感应电信号转换为所述检测电平。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电磁互感器选自以下至少一项：变压器、霍尔传感器、电压互感器、或电流互感器；所述调理组件包括运算放大器。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述通断检测模组还包括：
微处理器，与所述调理组件的输出端相连，用于接收并存储所述检测电平；以及，
储能组件，与所述调理组件和所述微处理器相连，用于在所述闪断开关为断开状态下为所述调理组件和所述微处理器供电。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述储能组件包括：
第一储能组件，为所述微处理器供电；以及
第二储能组件，为所述调理组件供电。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述储能组件的容量满足：所述闪断开关为断开状态时，为所述调理组件和所述微处理器供电至少100ms。
7.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：电源转换模组，
所述电源转换模组的输入端通过所述闪断开关与所述电源连接，输出端分别与所述控制模组和所述调理组件相连。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：闪断开关，以及权利要求1～7中任一项所述的闪断开关通断检测电路。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括用电负载；
所述闪断开关通断检测电路中的控制模组还用于根据所述闪断开关的通断状态变化调控所述用电负载的工作状态。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：无线通信模组，
所述无线通信模组用于发送所述负载的工作状态信息至外部设备，或接收所述外部设备发送的控制信息。
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