CN111900971A - 一种二线制多路电子开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二线制多路电子开关，其是一个单火电子开关。所述开关包括开态供电电路、关态供电电路、控制信号发生电路、控制电路、状态检测电路、两路或两路以上开关电路及其驱动电路。所述控制电路输出端与驱动电路相连，用于控制开关电路的接通与关闭，所述状态检测电路与控制电路相连。本发明所述二线制多路电子开关提供了一种开关系统应用的电源管理方法，通过控制电路对各路负载的状态进行监测，提供最佳的能量分配方案，解决单火线负载灯易闪烁的问题，工作稳定，抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子开关，具体是指一种二线制多路电子开关的控制方法。
背景技术
现有的二线制多路电子开关主要分为两种：一种是带零线的双路开关；另一种为单火线的电子开关。如专利号为CN107241089A的中国专利所提供的就是单火线电子开关，其采用电容式触摸按键作为输入控制，单片机程序逻辑处理判断是否有人操作，然后通过单片机指令驱动开关执行器控制灯具，单片机除了判断是否有人操作驱动开关执行器件控制灯具外，还将调制一个双路开关同步信号通过双路开关同步调制解调电路向外传输，将2只或多只双路开关连接在一起，则所有的双路开关都通过双路开关同步调制解调电路接收到双路开关同步信号，再输入单片机，单片机解调出双路开关同步信号进而解析出双路开关的状态，然后通过单片机指令驱动开关执行器件控制灯具。开关通过RCC状态取电电路和开态取电电路实现开关在“关闭”与“开启”两种状态单火取电。
上述方案中，将该电子开关连接多路负载后，使用时如其中一路照明灯具损坏，连接在电子开关上的其它几路负载关闭。此时有人通过开关上的触摸按键操作已损坏的照明灯具的这路开关执行开启和关闭动作时，则其它几路处于关闭状态的照明灯具会出现闪烁状态，影响客户使用。出现负载闪烁的原因是由于二线制产品串联在照明电路中，当某一开关驱动电路持续工作且该驱动回路的供电电路无法为其提供供电电源时，此时消耗的能量会分担在其它几路负载上，造成照明灯具闪烁。
又因该电子开关的主电路无法得知各路负载的工作状态，当连接在电子开关上的一路负载出现损坏时或其中一路未连接照明灯具，该状态下主系统工作异常，会造成其它几路负载出现灯闪烁或状态指示出错的现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种二线制多路电子开关。
本发明提供的二线制多路电子开关，包含开态供电电路、关态供电电路、控制信号发生电路、控制电路、两路或两路以上开关电路及其驱动电路，所述控制电路输出端连接各路驱动电路，通过驱动控制开关电路进而实现负载开启或关闭；控制信号发生电路与控制电路输入端连接用以启动控制电路对驱动电路的控制；所述开态供电电路和关态供电电路用于为控制电路及各开关驱动电路供电，其特征在于：至少还设置有用于对开态供电电路或关态供电电路供电状态进行检测的状态检测电路，状态检测电路与控制电路相连；控制电路接收到控制信号发生电路输入的控制信号时，动作后通过状态检测电路确认负载的供电状态，当所述状态与控制预期不符，则判定该路开关电路故障，控制电路停止向该路开关驱动电路发送控制指令或间歇性向该路开关驱动电路发送控制指令，直到控制电路收到恢复请求。
优选的,当所述控制电路接收到信号发生电路输入的控制信号时，首先根据状态检测电路检测负载供电状态，如负载供电状态与控制指令相符则不动作，如负载供电状态与控制指令不符，则驱动开关驱动电路进而控制开关电路动作实现对负载的相应控制。
优选的，所述控制信号发生电路包括实体开关和/或无线接收模块。
优选的，所述控制信号发生电路通过输入的响应速率、灵敏度或信号有效长度中的一种或几种进行恢复请求。
优选的，所述控制电路可以通过无线接收模块接收到的信号控制该路的开关电路及驱动电路恢复。或者所述状态检测电路检测到的信息控制指令相符时,控制电路判断故障已解除,对电路进行恢复。
优选的，所述状态检测电路通过检测开关电路的接通与关闭实现对负载供电状态的检测；该状态检测电路与开关电路串联或与开关电路并联。
优选的，所述开关电路包括触摸开关或机械开关、微动开关。
优选的，所述二线制多路电子开关还包括与控制电路连接的分别对应各个开关电路的多路状态指示电路，控制电路根据状态检测电路的检测结果，将各个开关电路的状态输出显示。
优选的，所述状态指示电路包括本地状态指示灯和/或远程状态输送电路。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：（1）所述二线制多路电子开关可解决某路负载异常后给电子开关带来的不稳定性，如负载灯闪烁、耗电量高等问题，运行更稳定可靠；（2）所述二线制多路电子开关的控制电路通过对状态检测电路的信号反馈，可准确的反馈该开关电路的实际工作特征，同步可将该状态以灯光反馈在产品面板上，也可以通过连接的无线模块将状态信息传递给远程，方便维修维护。
附图说明
图1是本发明所述二线制多路电子开关的第一实施例原理框图；
图2是本发明所述二线制多路电子开关的第二实施例原理框图；
图3是本发明所述二线制多路电子开关的第三实施例原理框图。
图4是本发明所述二线制多路电子开关的第三实施例电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细阐述。
如图1所示，本实施例中，所述二线制电子开关包括开态供电电路1.2、关态供电电路1.1、多路控制信号发生电路1.5、控制电路1.6、n路开关电路及其驱动电路，以及n路状态检测电路，n路状态检测电路均与控制电路1.6相连。控制电路1.6输出端连接各路驱动电路，通过驱动控制开关电路进而实现负载开启或关闭；控制信号发生电路1.5与控制电路1.6输入端连接用以启动控制电路1.6对驱动电路的控制；所述开态供电电路1.2和关态供电电路1.1用于为控制电路及各开关驱动电路供电。
所述二线制电子开关的控制原理是：控制电路接收到控制信号发生电路输入的控制信号时，动作后再次通过状态检测电路确认对应负载的供电状态，当所述状态与控制预期不符，则判定该路开关电路故障，控制电路停止向该路开关驱动电路发送控制指令或间歇性向该路开关驱动电路发送控制指令，直到控制电路收到恢复请求。当然控制电路在收到控制信号输入电路的控制指令时，也可以先通过状态检测电路判断对应的负载控制支路的状态，如状态与控制指令相同，则不用控制驱动；如果负载支路状态与控制指令不同，则按控制指令驱动开关动作，然后再次采集状态检测电路信号，判断对应的该路负载工作状态。
本实施例中，第一开关电路1.3与开态供电电路1.2串联在L1回路上，控制电路1.6通过控制第一驱动电路1.4可开启或关闭第一开关电路1.3；开态供电电路1.2串联在第一开关电路1.3和火线L端，当第一开关电路1.3接通时，为控制电路1.6提供电源；第二开关电路1.7与状态检测电路1.9串联在L2回路上，控制电路1.6通过控制第二驱动电路1.8可开启或关闭第二开关电路1.7；串联在第二开关电路上的状态检测电路1.9实时检测并将第二开关电路的状态反馈给控制电路；其余各个支路情况相同。当开关电路关闭时，关态供电电路1.1为控制电路1.6提供电源。多路信号发生电路1.5与控制电路1.6相连，为控制电路1.6提供执行指令。
控制电路1.6接收到多路信号发生电路1.5中任意一个信号提供的执行指令时，控制电路控制对应的开关驱动电路工作，开启或关闭对应的开关电路。当连接在开关电路上的状态检测电路检测到开关电路原始状态为开启时，如再次接收到相应的信号发生电路的开启指令时，则控制电路对此条指令不做处理，达到节约能量的目标；反之则控制驱动电路按对应指令工作。
当控制电路按多路控制信号发生电路的指令控制驱动电路工作后，串联在该开关电路上的状态检测电路持续将该开关电路的工作状态反馈给控制电路，控制电路重新确认状态检测电路的状态，当所述重新确认的状态与控制预期不符，则判定该开关电路故障。此时控制电路可以屏蔽该路的控制信号输入电路，对后续此类操作不予处理，直到接收到恢复指令。或者控制电路也可以间歇向该开关驱动电路发送控制指令，直到控制电路收到恢复请求。两种处理方法均可以减少能量的损耗，保证电子开关的待机功率，解决了某路负载损坏后仍持续操作时造成的其它关闭状态下的负载灯闪烁问题。
所述恢复指令，可以是控制信号输入电路的响应速率、灵敏度、信号有效长度等，控制电路接收到这些信号则对控制信号输入电路进行恢复，取消屏蔽；控制指令也可以是特定的无线信号指令完成系统的恢复；或者也可以是通过开关电路上的状态检测电路反馈的有效值完成系统的恢复。
图2是本发明的另一实施例原理框图，该实施例与实施例一不同的是将开态供电电路1.2串联在总开关电路上，各路开关电路及其驱动电路组成一个负载控制支路，同样这些负载控制支路中驱动电路受控端分别连接控制电路，开关电路一端分别连接负载，同时在每一路开关电路上串联一个状态检测电路，各个状态检测电路共同通过开态供电电路连接到火线L,各个状态检测电路将对应的开关电路的工作状态反馈给控制电路。其它工作原理和连接关系可参考图1实施例原理。
图3所示是本发明第三实施例原理框图。该实施例将开态供电电路串联在总开关电路上，各路开关电路及其驱动电路组成一个负载控制支路，这些负载控制支路中驱动电路受控端分别连接控制电路，开关电路一端分别连接负载，开关电路另一端共同连接状态检测电路，通过状态检测电路连接开态供电电路再连接到火线L端。在控制电路控制其它开关电路全部关闭时，当多路控制信号发生电路中某一路有效信号输入，控制电路对关联的这一路开关电路及驱动电路进行控制，之后控制电路根据状态检测电路的状态重新确认该路开关电路的状态，对开关电路是否有故障进行判断并保存当前的状态检测电路信息，如该路开关电路接通，状态检测电路检测到信号输入到控制电路。同理，当有N路开关电路时，控制电路可依次完成对各开关电路的状态进行故障判断并保存。当控制电路确认某一路开关电路出现故障后，控制电路可对该开关电路与该路控制信号输入电路进行有效控制，例如判断故障时屏蔽该路控制信号输入电路的信号，其工作原理可参考图1实施例原理。
如图4为图3所示实施例的电路原理图。其中状态检测电路1.9采用变压器T1及采样电阻R6、整流二极管D5。变压器T1原边绕组连接在总开关回路中，副边绕着通过串联的整流二极管D5和取样电阻接地。取样电阻R5一端连接控制电路。在实施例一和二中，状态检测电路可直接采用串联在开关电路及开态供电电路之间的分压电阻即可，分压电阻输出取样信号给控制电路。
如图4，开关电路1.7及其驱动电路1.8串联在L2回路上，开关电路1.3及其驱动电路1.4串联在L1回路上，同时这两路与与开态供电电路1.2和状态检测电路1.9连接；关态供电电路1.1分别与输出端L1、L2相连，给控制电路及各驱动电路提供电源；控制电路1.6由微处理器U1组成，分别与状态指示电路2.0和多路信号发生电路1.5相连，为控制电路提供信号输入及各开关电路的状态显示输出。在L1、L2回路关闭时，如多路信号发生器S2工作，控制电路控制开关驱动电路1.8与开关电路1.7工作，同时控制电路根据状态检测电路1.9反馈的结果进行处理：如1.9状态检测电路监测的结果与预期状态不符，则控制电路1.6判断L2回路上的负载灯异常，同时保存该信息；当再次有人操作多路信号发生器S2时，控制电路1.6可不处理该信息，直到恢复指令出现再启动S2路响应。其工作原理细节可参考图1介绍。
应用本发明所述二线制多路电子开关，可有效避免智能家居控制或酒店等公共场所中对多路负载进行同时控制时，某一路照明负载连接异常或损坏时出现的灯闪烁问题。
本发明所述二线制多路电子开关完美解决了单火线开关在实际使用中出现的灯闪烁、负载状态异常的问题，同时也能支持无线远程控制与信息交互，工作稳定，抗干扰能力强。
本发明中未详细介绍的部分，均可采用现有技术中的常用手段。
上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的微小变化和等同替换均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种二线制多路电子开关，包含开态供电电路、关态供电电路、控制信号发生电路、控制电路、两路或两路以上开关电路及其驱动电路，所述控制电路输出端连接各路驱动电路，通过驱动控制开关电路进而实现负载开启或关闭；控制信号发生电路与控制电路输入端连接用以启动控制电路对驱动电路的控制；所述开态供电电路和关态供电电路用于为控制电路及各开关驱动电路供电，其特征在于：至少还设置有用于对开态供电电路或关态供电电路供电状态进行检测的状态检测电路，状态检测电路与控制电路相连；
控制电路接收到控制信号发生电路输入的控制信号时，动作后通过状态检测电路确认负载的供电状态，当所述状态与控制预期不符，则判定该路开关电路故障，控制电路停止向该路开关驱动电路发送控制指令或间歇性向该路开关驱动电路发送控制指令，直到控制电路收到恢复请求。
2.根据权利要求1所述的二线制多路电子开关，其特征在于：当所述控制电路接收到信号发生电路输入的控制信号时，首先根据状态检测电路检测负载供电状态，如负载供电状态与控制指令相符则不动作，如负载供电状态与控制指令不符，则驱动开关驱动电路进而控制开关电路动作实现对负载的相应控制。
3.根据权利要求1或2所述的二线制多路电子开关，其特征在于：所述控制信号发生电路包括实体开关和/或无线接收模块。
4.根据权利要求3所述的二线制多路电子开关，其特征在于：所述控制信号发生电路通过输入的响应速率、灵敏度或信号有效长度中的一种或几种进行恢复请求。
5.根据权利要求3所述的二线制多路电子开关，其特征在于：所述控制电路可以通过无线接收模块接收到的信号控制该路的开关电路及驱动电路恢复;或者所述状态检测电路检测到的信息控制指令相符时,控制电路判断故障已解除,对电路进行恢复。
6.根据权利要求4或5所述的二线制多路电子开关，其特征在于：所述状态检测电路通过检测开关电路的接通与关闭实现对负载供电状态的检测；该状态检测电路与开关电路串联或与开关电路并联。
7.根据权利要求6所述的二线制多路电子开关的控制方法，其特征在于：所述开关电路包括触摸开关或机械开关、微动开关。
8.根据权利要求1所述的二线制多路电子开关，其特征在于：还包括与控制电路连接的分别对应各个开关电路的多路状态指示电路，控制电路根据状态检测电路的检测结果，将各个开关电路的状态输出显示。
9.根据权利要求8所述的二线制多路电子开关，其特征在于：所述状态指示电路包括本地状态指示灯和/或远程状态输送电路。
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