CN113325776A - 开关装置以及开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种开关装置以及开关控制系统，该开关装置包括机械开关和电子线路板，其中，电子线路板包括处理芯片，处理芯片与机械开关电连接，处理芯片用于将机械开关的开关信号转换为电信号，并将电信号发出。本申请中，通过电子线路板保证了开关装置具备电子开关的功能，通过机械开关保证了开关装置的操作手感较好，从而保证了开关装置的性能较好的同时，保证了开关装置的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

Description

开关装置以及开关控制系统

技术领域

本申请涉及开关领域，具体而言，涉及一种开关装置以及开关控制系统。

背景技术

目前市场上浴霸的机械开关存在如下问题：

1、开关和主机连接线多达5-6根，电工接线复杂易错，并且易出现家庭预埋线数量不够的情况，导致浴霸无法使用；

2、开关和整机PTC大功率组件直接连接，开关按下瞬间电流大多达10A以上，易出现打火情况，久而久之出现开关触点损坏，接触不良，发热严重等情况；

3、对于单电机产品容易出现换气和吹风同时开启导致烧坏电机的情况；

4、成品结构上，由于负载功率大，开关触点会进行独特的镀层处理，成本昂贵。

而对于现行的浴霸的电子开关，能解决上述大多数问题，但是使用起来没有机械开关的反馈手感，同时功能复杂程度增加，对于老人及特殊人群并不友好，并且成本上电子开关一般也高于机械开关。

因此，亟需一种开关装置，来解决现有技术中浴霸的电子开关的使用体验感较差的问题。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种开关装置以及开关控制系统，以解决现有技术中浴霸的电子开关的使用体验感较差的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种开关装置，包括机械开关和电子线路板，其中，所述电子线路板包括处理芯片，所述处理芯片与所述机械开关电连接，所述处理芯片用于将所述机械开关的开关信号转换为电信号，并将所述电信号发出。

可选地，所述电子线路板还包括两个第一输出接口以及第一通讯电路，其中，所述第一通讯电路包括第一开关单元、线性稳压器以及整流桥，所述整流桥的第一端和所述整流桥的第三端分别与两个所述第一输出接口电连接，所述整流桥的第二端与所述线性稳压器的第一端电连接，所述线性稳压器的第二端与所述处理芯片的电源接口电连接，所述线性稳压器的第三端接地，所述整流桥的第四端与所述第一开关单元的第一端电连接，所述第一开关单元的第二端与所述处理芯片的输出引脚电连接，所述第一开关单元的第三端与所述整流桥的第二端电连接。

可选地，所述第一通讯电路还包括第二开关单元、第三开关单元、第一分压单元以及第二分压单元，其中，所述第二开关单元的第一端与所述第一开关单元的第三端电连接，所述第二开关单元的第二端与所述整流桥的第二端电连接；所述第三开关单元的第一端与所述整流桥的第二端电连接；所述第一分压单元的第一端分别与所述第三开关单元的第二端以及所述线性稳压器的第一端电连接，所述第一分压单元的第二端接地；所述第二分压单元的第一端与所述线性稳压器的第二端电连接，所述第二分压单元的第二端接地。

可选地，所述电子线路板还包括：第二输出接口、第三输出接口以及第四输出接口，所述第二输出接口与所述处理芯片的电源接口电连接，所述第三输出接口与所述处理芯片的输出引脚电连接，所述第四输出接口接地，所述第二输出接口、所述第三输出接口以及所述第四输出接口分别用于与控制器电连接。

可选地，所述开关装置还包括变压器，所述变压器与所述电子线路板的输出接口电连接。

可选地，所述电子线路板还包括无线通讯电路，所述无线通讯电路包括振荡器、发射机以及天线，所述振荡器以及所述天线分别与所述发射机电连接，所述发射机还与所述处理芯片的输出端电连接。

可选地，所述电子线路板还包括电源，所述电源分别与所述处理芯片的电源接口以及所述发射机的电源接口电连接。

可选地，所述无线通讯电路还包括滤波单元，所述发射机以及所述天线通过所述滤波单元电连接。

可选地，所述开关装置还包括壳体，所述壳体包括容纳腔体，所述机械开关以及所述电子线路板位于所述容纳腔体内。

为了实现上述目的，根据本申请的另一个方面，还提供了一种开关控制系统，该开关控制系统包括控制器和任一种所述的开关装置，所述开关装置的处理芯片与所述控制器电连接，所述处理芯片用于将电信号发送给所述控制器。

应用本申请的技术方案，所述的开关装置包括机械开关和电子线路板，所述电子线路板包括处理芯片，所述处理芯片与所述机械开关电连接，用于将所述机械开关的开关信号转换为电信号并发出。本申请中，通过所述电子线路板保证了所述开关装置具备电子开关的功能，通过所述机械开关保证了所述开关装置的操作手感较好，从而保证了所述开关装置的性能较好的同时，保证了所述开关装置的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的开关装置的示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的第一输出接口以及第一通讯电路的示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的处理芯片的示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的三线通讯的示意图；

图5示出了根据本申请的实施例的无线通讯电路的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、机械开关；20、电子线路板；30、壳体；100、开关翘板；101、压板；200、处理芯片；201、第一输出接口；202、第一开关单元；203、线性稳压器；204、整流桥；205、第二开关单元；206、第三开关单元；207、第一分压单元；208、第二分压单元；209、第一电容；210、第二电容；211、第三电容；212、第四电容；300、第二输出接口；301、第三输出接口；302、第四输出接口；400、振荡器；401、发射机；402、天线；403、第一电容；404、第一电感；405、第二电容；406、第二电感；407、第三电感；408、第三电容；409、第四电容。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中浴霸的电子开关的使用体验感较差，为了解决如上问题，本申请提出了一种开关装置以及开关控制系统。

根据本申请的一种典型的实施例，提供了一种开关装置，如图1所示，该开关装置包括机械开关10和电子线路板20，其中，上述电子线路板20包括处理芯片200，上述处理芯片200与上述机械开关10电连接，上述处理芯片200用于将上述机械开关10的开关信号转换为电信号，并将上述电信号发出。

上述的开关装置包括机械开关和电子线路板，上述电子线路板包括处理芯片，上述处理芯片与上述机械开关电连接，用于将上述机械开关的开关信号转换为电信号并发出。本申请中，通过上述电子线路板保证了上述开关装置具备电子开关的功能，通过上述机械开关保证了上述开关装置的操作手感较好，从而保证了上述开关装置的性能较好的同时，保证了上述开关装置的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

在实际的应用过程中，上述处理芯片还用于与控制器电连接，上述处理芯片把机械开关的开关信号转换为电信号后，将上述电信号发送给上述控制器，以便上述控制器根据上述电信号进行预定操作，比如，当上述控制器为浴霸系统的控制器的情况下，上述控制器可以根据上述电信号控制对应的照明灯、热波管或者换气扇等打开。通过预设逻辑，本申请的上述开关装置还可以实现其他的功能，如连按机械开关可以切换色温以及切换小夜灯等功能，本领域技术人员可以根据实际情况来进行灵活设置。

一种具体的实施例中，上述处理芯片为单片机，当然，上述处理芯片并不限于上述的单片机，其还可以为MCU、DSP或者FPGA等。

根据本申请的一种具体的实施例，如图2和图3所示，上述电子线路板还包括两个第一输出接口201以及第一通讯电路，其中，上述第一通讯电路包括第一开关单元202、线性稳压器203以及整流桥204，上述整流桥204的第一端和上述整流桥204的第三端分别与两个上述第一输出接口201电连接，上述整流桥204的第二端与上述线性稳压器203的第一端电连接，上述线性稳压器203的第二端与上述处理芯片200的电源接口Vcc电连接，上述线性稳压器203的第三端接地，上述整流桥204的第四端与上述第一开关单元202的第一端电连接，上述第一开关单元202的第二端与上述处理芯片200的输出引脚XK电连接，上述第一开关单元202的第三端与上述整流桥204的第二端电连接。上述电子线路板通过两个第一输出接口与控制器电连接，即采用两线通讯，两个输出接口分别与整流桥的两端电连接，这样可以避免当两个第一输出接口的电线接反的情况下烧坏电子线路板的问题，保证了上述开关装置的安全性能较好；上述整流桥的输出通过上述线性稳压器给上述处理芯片提供恒定工作电压，通过上述第一开关单元将上述处理芯片的电信号传递至上述第一输出接口；通过上述线形稳压器保证了上述电子线路板的运行成本较低、信号传输过程中的噪声较低以及静态电路较低。同时，相比现有技术中的电子开关或者机械开关与外部控制器的连接线多达5到6根，导致接线复杂易错的问题，本申请的开关装置通过两个上述第一输出接口与控制器连接，简化了接口数量，进一步地保证了开关装置的安装过程较为简单且不易出错。

根据本申请的再一种具体的实施例，如图3所示，上述处理芯片的电源接口Vcc以及接地引脚5之间连接了滤波电容，来滤除电源的杂波和交流成分，平滑脉动直流电压，储存电能。

本申请的一种具体的实施例中，如图3所示，上述处理芯片包括多个开关触点，上述开关触点的第一端接地，上述开关触点的第二端与对应的输入引脚电连接，如图3中示出的开关触点S1至开关触点S5，以及输入引脚KEY0至输入引脚KEY4，初始状态下机械开关处于关闭状态，开关触点未被按下，默认为高电平，通过响应于机械操作，上述机械开关由关闭变为打开，对应的上述开关触点被按下，其所在线路的电压被下拉为0，以此判断为触发，如开关触点S1被按下，开关触点所在的线路导通，输入引脚KEY1接收低电平信号，上述处理芯片识别到状态信息后按照特定的协议通过输出引脚，再通过电子线路板的输出接口将信号传输到浴霸主机，主机解析信号控制相应的负载。

在实际的应用过程中，上述第一开关单元可以包括现有技术中任意合适的开关器件，如三极管、MOS管或者二极管等，本申请的一种具体的实施例中，上述第一开关单元包括三极管。本申请的更为具体的一种实施例中，如图2所示，上述第一开关单元为三极管，上述三极管的基极与上述处理芯片的输出引脚电连接，上述三极管的集电极与上述整流桥的第二端电连接，上述三极管的发射极与上述整流桥的第四端电连接。

根据本申请的另一种具体的实施例，如图2所示，上述第一通讯电路还包括第二开关单元205、第三开关单元206、第一分压单元207以及第二分压单元208，其中，上述第二开关单元205的第一端与上述第一开关单元202的第三端电连接，上述第二开关单元205的第二端与上述整流桥204的第二端电连接；上述第三开关单元206的第一端与上述整流桥204的第二端电连接；上述第一分压单元207的第一端分别与上述第三开关单元206的第二端以及上述线性稳压器203的第一端电连接，上述第一分压单元207的第二端接地；上述第二分压单元208的第一端与上述线性稳压器203的第二端电连接，上述第二分压单元208的第二端接地。在图2中，两个V1表示第二开关单元205的第二端与上述整流桥204的第二端电连接。

在实际的应用过程中，上述第二开关单元以及上述第三开关单元可以独自地选自现有技术中任意合适的开关器件，如三极管、MOS管或者二极管等器件中的一种或者几种。上述第一分压单元和上述第二分压单元可以独自地选自现有技术中任意合适的分压器件，如电阻、电感或者电容等器件中的一种或者几种。本申请的一种具体的实施例中，上述第二开关单元包括第一二极管，上述第三开关单元包括第二二极管。本申请的更为具体的一种实施例中，如图2所示，上述第二开关单元205为第一二极管，上述第三开关单元206为第二二极管，上述第一二极管的阳极与上述整流桥204的第二端以及上述第二二极管的阳极分别电连接，上述第一二极管的阴极与上述第一开关单元202的第三端电连接，上述第二二极管的阴极与上述线性稳压器203的第一端电连接。上述第一分压单元207包括第一电容209和第二电容210，上述第二分压单元208包括第三电容211和第四电容212，其中，上述第一电容209和上述第二电容210的第一端分别接地，上述第一电容209和上述第二电容210的第二端分别与上述线性稳压器203的第一端电连接，上述第三电容211和上述第四电容212的第一端分别接地，上述第三电容211和上述第四电容212的第二端分别与上述线性稳压器203的第二端电连接，上述第三电容211和上述第四电容212的第二端还分别与上述处理芯片200的电源接口Vcc电连接。

在实际的应用过程中，上述开关装置还可以通过三线通讯方式与外部控制器电连接，本申请的再一种具体的实施例中，如图4所示，上述电子线路板还包括第二输出接口300、第三输出接口301以及第四输出接口302，上述第二输出接口300与上述处理芯片200的电源接口Vcc电连接，上述第三输出接口301与上述处理芯片200的输出引脚XK电连接，上述第四输出接口302接地，上述第二输出接口、上述第三输出接口以及上述第四输出接口分别用于与控制器电连接。当然，上述开关装置与外部的通讯方式并不限于上述的两线通讯以及三线通讯，其还可以通过多线通讯方式来与外部电连接。

在实际的应用过程中，浴霸产品中的控制开关一般与浴霸的大功率控制器组件直接连接，开关按下瞬间电路大多达到10A以上，开关易出现打火现象，需要对开关触点的镀层进行特殊处理，来保证触点的寿命，此种情况下，为了较好地避免开关出现打火现象，本申请的另一种具体的实施例中，上述开关装置还包括变压器，上述变压器与上述电子线路板的输出接口电连接，上述变压器还用于与控制器电连接。通过上述变压器，可以将控制器提供的强电转换为弱电，较好地避免了强电与开光装置直接连接易出现打火现象的问题，从而进一步地保证了开关装置的安全性和可靠性较好，同时保证了开关装置的制作成本较低。

具体的一种实施例中，外部控制器通过上述的输出接口(上述第一输出接口，或者上述第二输出接口、上述第三输出接口以及上述第四输出接口中的一个)来给上述电子线路板供电，上述电子线路板还通过上述输出接口将上述电信号发送至上述控制器。当然，还可以通过外接电源来给本申请的上述开关装置进行供电。

除上述的两线通讯以及三线通讯外，本领域技术人员还可以采用现有技术中任意可行的其他通讯方式，来实现电子线路板与外部控制器之间的通信，如射频遥控、WIFI控制等方式。本申请的另一种具体的实施例中，如图5所示，上述电子线路板还包括无线通讯电路，上述无线通讯电路包括振荡器400、发射机401以及天线402，上述振荡器400以及上述天线402分别与上述发射机401电连接，上述发射机401还与上述处理芯片200的输出端电连接。上述电子线路板通过上述无线通讯电路来将处理芯片的电信号转换为电磁波信号发出，避免了接线过程，进一步地保证了开关装置的安装较为方便。当然，上述无线通讯电路并不限于上述的无线通讯电路，本领域技术人员可以采用现有技术中任意可行的无线通讯电路来将处理芯片的电信号转换为电磁波信号发送给外部控制器。

一种具体的实施例中，上述振荡器为晶体振荡器。

根据本申请的又一种具体的实施例，上述电子线路板还包括电源，上述电源分别与上述处理芯片的电源接口Vcc以及上述发射机的电源接口Vcc电连接。

在实际的应用过程中，上述无线通讯电路还包括滤波单元，上述发射机以及上述天线通过上述滤波单元电连接。

一种具体的实施例中，如图5所示，上述滤波单元包括第一电容403和第一电感404，上述第一电容403的第一端通过上述电源与上述发射机401的电源接口电连接，上述第一电容403的第二端接地，上述第一电感404的第一端与上述电源电连接，上述第一电感的第二端与上述发射机401的输出引脚电连接。

本申请的另一种具体的实施例中，如图5所示，上述滤波单元还包括第二电容405、第二电感406、第三电感407、第三电容408以及第四电容409，其中，上述第二电容405的第一端与上述发射机401的上述输出引脚电连接，上述第二电感406的第一端与上述第二电容405的第二端电连接，上述第三电感407的第一端与上述第二电感406的第二端电连接，上述第三电感407的第二端与上述天线402电连接，上述第三电容408的第一端与上述第二电感406的第二端电连接，上述第三电容408的第二端接地，上述第四电容409的第一端与上述天线402电连接，上述第四电容409的第二端接地。

在实际的应用过程中，上述电子线路板还包括一体铜条支架及若干端子。

本申请的再一种具体的实施例中，上述开关装置还包括壳体，上述壳体包括容纳腔体，上述机械开关以及上述电子线路板位于上述容纳腔体内。

在实际的应用过程中，上述机械开关可以为现有技术中任何类型的机械开关，一种具体的实施例中，上述机械开关为翘板开关，如图1所示，上述机械开关10包括开关翘板100和压板101，上述压板的铜片一般中心位置连接着公共线路，铜片末端上有触点，即动触点。动触点下方对应的各个分支功能的端子，静触点的支架为一体铜条连接在公共端子上，当按下开关翘板后，力会传递到压板上，翘板结构根据受力位置将力进行上下分区，同时联动底部铜片偏向一侧，此时末端连接的动触点会与相应端子导通，以此来导电。

本申请的更为具体的一种实施例中，如图1所示，上述壳体30为后壳，上述后壳用于固定上述开关翘板100、上述压板101以及上述电子线路板20。

根据本申请的另一种典型的实施例，还提供了一种开关控制系统，该开关控制系统包括控制器和任一种上述的开关装置，上述开关装置的处理芯片与上述控制器电连接，上述处理芯片用于将电信号发送给上述控制器。

上述的开关控制系统包括控制器和任一种上述的开关装置，其中，上述的开关装置包括机械开关和电子线路板，上述电子线路板包括处理芯片，上述处理芯片与上述机械开关电连接，用于将上述机械开关的开关信号转换为电信号并发出。本申请中，通过上述电子线路板保证了上述开关装置具备电子开关的功能，通过上述机械开关保证了上述开关装置的操作手感较好，从而保证了上述开关控制系统的性能较好的同时，保证了上述开关控制系统的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

一种具体的实施例中，上述开关控制系统为浴霸系统。上述控制器为上述浴霸系统的主机。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请上述的开关装置包括机械开关和电子线路板，上述电子线路板包括处理芯片，上述处理芯片与上述机械开关电连接，用于将上述机械开关的开关信号转换为电信号并发出。本申请中，通过上述电子线路板保证了上述开关装置具备电子开关的功能，通过上述机械开关保证了上述开关装置的操作手感较好，从而保证了上述开关装置的性能较好的同时，保证了上述开关装置的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

2)本申请上述的开关控制系统包括控制器和任一种上述的开关装置，其中，上述的开关装置包括机械开关和电子线路板，上述电子线路板包括处理芯片，上述处理芯片与上述机械开关电连接，用于将上述机械开关的开关信号转换为电信号并发出。本申请中，通过上述电子线路板保证了上述开关装置具备电子开关的功能，通过上述机械开关保证了上述开关装置的操作手感较好，从而保证了上述开关控制系统的性能较好的同时，保证了上述开关控制系统的使用体验感较好，较好地解决了现有技术中电子开关的使用体验感较差的问题，同时避免了现有技术中使用机械开关功能较为单一的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关装置，其特征在于，包括：

机械开关；

电子线路板，包括处理芯片，所述处理芯片与所述机械开关电连接，所述处理芯片用于将所述机械开关的开关信号转换为电信号，并将所述电信号发出。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述电子线路板还包括：

两个第一输出接口；

第一通讯电路，包括第一开关单元、线性稳压器以及整流桥，所述整流桥的第一端和所述整流桥的第三端分别与两个所述第一输出接口电连接，所述整流桥的第二端与所述线性稳压器的第一端电连接，所述线性稳压器的第二端与所述处理芯片的电源接口电连接，所述线性稳压器的第三端接地，所述整流桥的第四端与所述第一开关单元的第一端电连接，所述第一开关单元的第二端与所述处理芯片的输出引脚电连接，所述第一开关单元的第三端与所述整流桥的第二端电连接。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述第一通讯电路还包括：

第二开关单元，所述第二开关单元的第一端与所述第一开关单元的第三端电连接，所述第二开关单元的第二端与所述整流桥的第二端电连接；

第三开关单元，所述第三开关单元的第一端与所述整流桥的第二端电连接；

第一分压单元，所述第一分压单元的第一端分别与所述第三开关单元的第二端以及所述线性稳压器的第一端电连接，所述第一分压单元的第二端接地；

第二分压单元，所述第二分压单元的第一端与所述线性稳压器的第二端电连接，所述第二分压单元的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述电子线路板还包括：第二输出接口、第三输出接口以及第四输出接口，所述第二输出接口与所述处理芯片的电源接口电连接，所述第三输出接口与所述处理芯片的输出引脚电连接，所述第四输出接口接地，所述第二输出接口、所述第三输出接口以及所述第四输出接口分别用于与控制器电连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：

变压器，所述变压器与所述电子线路板的输出接口电连接。

6.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述电子线路板还包括：

无线通讯电路，包括振荡器、发射机以及天线，所述振荡器以及所述天线分别与所述发射机电连接，所述发射机还与所述处理芯片的输出端电连接。

7.根据权利要求6所述的开关装置，其特征在于，所述电子线路板还包括：

电源，分别与所述处理芯片的电源接口以及所述发射机的电源接口电连接。

8.根据权利要求6所述的开关装置，其特征在于，所述无线通讯电路还包括：

滤波单元，所述发射机以及所述天线通过所述滤波单元电连接。

9.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：

壳体，包括容纳腔体，所述机械开关以及所述电子线路板位于所述容纳腔体内。

10.一种开关控制系统，其特征在于，包括：

控制器；

权利要求1至9中任一项所述的开关装置，所述开关装置的处理芯片与所述控制器电连接，所述处理芯片用于将电信号发送给所述控制器。

Images