CN114390744A - 一种双控智能调光开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双控智能调光开关，包括开关元件、电源输入端口、主控芯片、调光模块、第一输出端口和第二输出端口，开关元件包括由不动端头、常闭触点和常开触点组成的单刀双掷开关；电源输入端口的火线输入端口与不动端头之间通过调光模块连接，常闭触点与第一输出端口的第一火线输出端口连接，常开触点与第二输出端口的第二火线输出端口连接，电源输入端口的零线输入端口与第一输出端口的第一零线输出端口、第二输出端口的第二零线输出端口连接，调光模块的控制端、开关元件的控制端分别与主控芯片的第一信号输出端及第二信号输出端连接。调光模块使双控智能调光开关能实现对两路输出负载进行亮度调控，开关功能更强大。

Description

一种双控智能调光开关
技术领域
本发明涉及一种双控智能调光开关。
背景技术
现有的双控智能开关包括开关元件、电源输入端口、AC-DC电源模块、主控芯片、第一输出端口和第二输出端口，AC-DC电源模块将从电源输入端口接入的市电转为低压直流电并向主控芯片供电，开关元件包括由不动端头、常闭触点和常开触点组成的单刀双掷开关；电源输入端口与不动端头连接，第一输出端口与常闭触点连接，第二输出端口与常开触点连接，开关元件的控制端与主控芯片连接。上述双控智能开关有两个缺点：一是没有调光功能，二是主控芯片并不能检查两路负载的工作情况。
发明内容
本发明提供一种双控智能调光开关，用以解决现有技术中的双控智能开关没有调光功能的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的目的是提供一种双控智能调光开关，其特征在于：包括开关元件、电源输入端口、AC-DC电源模块、主控芯片、调光模块、第一输出端口和第二输出端口，AC-DC电源模块将从电源输入端口接入的市电转为低压直流电并向主控芯片供电，电源输入端口包括火线输入端口和零线输入端口，第一输出端口包括第一火线输出端口和第一零线输出端口，第二输出端口包括第二火线输出端口和第二零线输出端口，开关元件包括由不动端头、常闭触点和常开触点组成的单刀双掷开关；所述火线输入端口与不动端头之间通过调光模块连接，常闭触点与第一火线输出端口连接，常开触点与第二火线输出端口连接，零线输入端口与第一零线输出端口、第二零线输出端口连接，调光模块的控制端、开关元件的控制端分别与主控芯片的第一信号输出端及第二信号输出端连接。
上述双控智能调光开关还包括第一负载检测模块和第二负载检测模块，第一负载检测模块的输入端与第一火线输出端口连接，第一负载检测模块的输出端与主控芯片的第一输入端连接，第二负载检测模块的输入端与第二火线输出端口连接，第二负载检测模块的输出端与主控芯片的第二输入端连接。
上述所述第一负载检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一三级管和第九电阻，第一电阻的一端作为第一负载检测模块的输入端与第一火线输出端口连接，第一电阻的另一端与第一三级管的基极连接，第一三级管的发射极连接到线路板地端，第一三级管的基极与第一三级管的发射极之间由第九电阻连接，第一三级管的集电极作为第一负载检测模块的输出端与主控芯片的第一输入端连接，第一三级管的集电极与低压直流电端之间还通过第二电阻连接，第三电阻和第一电容并联后连接于第一输入端与线路板地端之间。
上述所述第二负载检测模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第二三级管和第十电阻，第四电阻的一端作为第二负载检测模块的输入端与第二火线输出端口连接，第四电阻的另一端与第二三级管的基极连接，第二三级管的发射极连接到线路板地端，第二三级管的基极与第二三级管的发射极之间由第十电阻连接，第二三级管的集电极作为第二负载检测模块的输出端与主控芯片的第二输入端连接，第二三级管的集电极与低压直流电端之间还通过第五电阻连接，第六电阻和第二电容并联后连接于第二输入端与线路板地端之间。
上述所述开关元件为继电器，继电器包括线圈和单刀双掷开关，继电器的线圈一端与低压直流电端连接，继电器的线圈另一端通过放大电路与主控芯片的第二信号输出端连接。
上述所述放大电路包括第三三级管、第七电阻和第八电阻，第三三级管的集电极与继电器的线圈第二端连接，第三三级管的基极通过第七电阻与主控芯片的第二信号输出端连接，第三三级管的发射极与地端连接，第三三级管的发射极与基极之间还通过第八电阻连接。
上述双控智能调光开关还包括无线通信模块、按键和指示灯，按键及指示灯与主控芯片连接，AC-DC电源模块向无线通信模块供电，无线通信模块与主控芯片的通讯接口连接，无线通信模块将接收到的无线指令发给主控芯片，主控芯片根据无线指令控制调光模块工作，同时主控芯片将调光模块及开关元件的工作状态发给无线通信模块。
本发明与现有技术相比，有以下优点：
1、所述双控智能调光开关，其包括开关元件、电源输入端口、AC-DC电源模块、主控芯片、调光模块、第一输出端口和第二输出端口，AC-DC电源模块将从电源输入端口接入的市电转为低压直流电并向主控芯片供电，电源输入端口包括火线输入端口和零线输入端口，第一输出端口包括第一火线输出端口和第一零线输出端口，第二输出端口包括第二火线输出端口和第二零线输出端口，开关元件包括由不动端头、常闭触点和常开触点组成的单刀双掷开关；所述火线输入端口与不动端头之间通过调光模块连接，常闭触点与第一火线输出端口连接，常开触点与第二火线输出端口连接，零线输入端口与第一零线输出端口、第二零线输出端口连接，调光模块的控制端、开关元件的控制端分别与主控芯片的第一信号输出端及第二信号输出端连接。增加了调光模块，使双控智能调光开关能实现对两路输出负载进行开关控制、亮度调控，开关功能更强大。
2、本发明的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例提供的双控智能调光开关的电路方框图；
图2为双控智能调光开关中第一负载检测模块和第二负载检测模块的原理图；
图3为双控智能调光开关中开关元件的原理图；
图4为双控智能调光开关的单控调光应用的原理图；
图5为双控智能调光开关的双控调光应用的原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本实施例提供的是一种双控智能调光开关，其特征在于：包括开关元件101、电源输入端口AC_IN、AC-DC电源模块105、主控芯片MCU、调光模块106、第一输出端口OUT1和第二输出端口OUT2，AC-DC电源模块105将从电源输入端口AC_IN接入的市电转为低压直流电并向主控芯片MCU供电，电源输入端口AC_IN包括火线输入端口L和零线输入端口N，第一输出端口OUT1包括第一火线输出端口Out1+和第一零线输出端口Out1-，第二输出端口OUT2包括第二火线输出端口Out2+和第二零线输出端口Out2-，开关元件101包括由不动端头1011、常闭触点1012和常开触点1013组成的单刀双掷开关；所述火线输入端口L与不动端头1011之间通过调光模块106连接，常闭触点1012与第一火线输出端口Out1+连接，常开触点1013与第二火线输出端口Out2+连接，零线输入端口N与第一零线输出端口Out1-、第二零线输出端口Out2-连接，调光模块106的控制端、开关元件101的控制端分别与主控芯片MCU的第一信号输出端Dimm_DRIVE及第二信号输出端Rly_Drive连接。增加了调光模块106，使双控智能调光开关能实现对两路输出负载进行开关控制、亮度调控，开关功能更强大。
上述双控智能调光开关还包括第一负载检测模块102和第二负载检测模块103，第一负载检测模块102的输入端与第一火线输出端口Out1+连接，第一负载检测模块102的输出端与主控芯片MCU的第一输入端Load_Check1连接，第二负载检测模块103的输入端与第二火线输出端口Out2+连接，第二负载检测模块103的输出端与主控芯片MCU的第二输入端Load_Check2连接。通过第一负载检测模块102和第二负载检测模块103检测开关元件101的常闭触点1012和常开触点1013两点的信号来判断目前负载的状态，不会因调光模块106工作、负载灯的亮暗而影响负载的信号检测。具体的，当不动端头1011与常闭触点1012连接时，主控芯片MCU检测第二负载检测模块103的信号；当不动端头1011与常开触点1013连接时，主控芯片MCU检测第一负载检测模块102的信号。
上述双控智能调光开关还包括无线通信模块107、按键108和指示灯109，按键108及指示灯109与主控芯片MCU连接，AC-DC电源模块105向无线通信模块107供电，无线通信模块107与主控芯片MCU的通讯接口连接，无线通信模块107将接收到的无线指令发给主控芯片MCU，主控芯片MCU根据无线指令控制调光模块106工作，同时主控芯片MCU将调光模块106及开关元件101的工作状态发给无线通信模块107。
如图2所示，上述所述第一负载检测模块102包括第一电阻R24、第二电阻R26、第三电阻R27、第一电容C14、第一三级管Q4和第九电阻R4，第一电阻R24的一端作为第一负载检测模块102的输入端与第一火线输出端口Out1+连接，第一电阻R24的另一端与第一三级管Q4的基极连接，第一三级管Q4的发射极连接到线路板地端GND，第一三级管Q4的基极与第一三级管Q4的发射极之间由第九电阻R4连接，第一三级管Q4的集电极作为第一负载检测模块102的输出端与主控芯片MCU的第一输入端Load_Check1连接，第一三级管Q4的集电极与低压直流电端Vcc之间还通过第二电阻R26连接，第三电阻R27和第一电容C14并联后连接于第一输入端Load_Check1与线路板地端GND之间。
上述所述第二负载检测模块103包括第四电阻R28、第五电阻R30、第六电阻R31、第二电容C15、第二三级管Q5和第十电阻R5，第四电阻R28的一端作为第二负载检测模块103的输入端与第二火线输出端口Out2+连接，第四电阻R28的另一端与第二三级管Q5的基极连接，第二三级管Q5的发射极连接到线路板地端GND，第二三级管Q5的基极与第二三级管Q5的发射极之间由第十电阻R5连接，第二三级管Q5的集电极作为第二负载检测模块103的输出端与主控芯片MCU的第二输入端Load_Check2连接，第二三级管Q5的集电极与低压直流电端Vcc之间还通过第五电阻R30连接，第六电阻R31和第二电容C15并联后连接于第二输入端Load_Check2与线路板地端GND之间。
第一输出端口OUT1和第二输出端口OUT2结构简单，检测迅速可靠；当第一输出端口OUT1或第二输出端口OUT2外接的电路开路时，对应的第一负载检测模块102或第二负载检测模块103将把从零线输入端口N输入的正弦波转换为方波输出给主控芯片MCU，表示当前负载电路为开路。
如图3所示，上述所述开关元件101为继电器RL1，继电器RL1包括线圈和单刀双掷开关，继电器RL1的线圈一端与低压直流电端Vcc连接，继电器的线圈另一端通过放大电路与主控芯片MCU的第二信号输出端Rly_Drive连接。开关元件101结构简单，成本低，控制方便可靠。
上述所述放大电路包括第三三级管Q3、第七电阻R14和第八电阻R18，第三三级管Q3的集电极与继电器RL1的线圈第二端连接，第三三级管Q3的基极通过第七电阻R14与主控芯片MCU的第二信号输出端Rly_Drive连接，第三三级管Q3的发射极与地端GND连接，第三三级管Q3的发射极与基极之间还通过第八电阻R18连接。
下面以具体的应用实施例来说明双控智能调光开关的工作。
图4示出所述双控智能调光开关的单控调光实施例。电源输入端口AC_IN外接市电交流电，单独在第一输出端口OUT1外接有一负载灯LED1，主控芯片MCU可通过控制开关元件101来控制负载灯LED1的开关，同时通过调光模块106对负载灯LED1进行调光。具体工作状态如下：
当不动端头1011与常闭触点1012连接时负载回路连通、负载灯LED1点亮，主控芯片MCU会检测第二负载检测模块103的信号，此时第二火线输出端口Out2+没有信号输入则第二负载检测模块103输出高电平给主控芯片MCU，主控芯片MCU控制指示灯109亮，同时通过通讯接口发送给无线通信模块107，无线通信模块107通过云端发送给APP同步当前的开关状态为开；当不动端头1011与常开触点1013连接时负载回路断开、负载灯LED1不点亮，主控芯片MCU会检测第一负载检测模块102的信号，此时第一负载检测模块102把从零线输入端口N输入的正弦波转换为方波输出给主控芯片MCU，表示当前负载灯LED1为熄灭，主控芯片MCU会控制指示灯109灭，并通过无线通信模块107发送信息给APP同步当前的开关状态为关。
同样的也可单独在第二输出端口OUT2外接有一负载灯。
图5示出所述双控智能调光开关的双控调光实施例。电源输入端口AC_IN外接市电交流电，在第一输出端口OUT1和第二输出端口OUT2外接入一双控开关回路，双控开关回路包括普通双控开关SPDT和负载灯LED2，具体为：第一火线输出端口Out1+与普通双控开关SPDT的常闭端NC连接，第二火线输出端口Out2+与普通双控开关SPDT的常开端NO连接，普通双控开关SPDT的公共端COM与负载灯LED2的一端连接，负载灯LED2的另一端与第一零线输出端口Out1-及第二零线输出端口Out2-连接。具体工作状态如下：
当单刀双掷开关的不动端头1011与常闭触点1012连接、普通双控开关SPDT的常闭端NC与公共端COM连接，则第一输出端口OUT1与负载灯LED2形成的回路连通，负载灯LED2被点亮。此时主控芯片MCU会检测第二负载检测模块103的信号，第二火线输出端口Out2+没有信号输入则第二负载检测模块103输出高电平给主控芯片MCU表示当前负载灯为开的状态，主控芯片MCU会控制指示灯109状态为开。
当单刀双掷开关的不动端头1011与常开触点1013连接、普通双控开关SPDT的常闭端NC与公共端COM连接，则第一输出端口OUT1及第二输出端口OUT2与负载灯LED2形成的回路均不连通，负载灯LED2不点亮。此时主控芯片MCU会检测第一负载检测模块102的信号，第一负载检测模块102把从零线输入端口N输入的正弦波转换为方波输出给主控芯片MCU，表示当前负载灯LED1为熄灭，主控芯片MCU会控制指示灯109灭，并通过无线通信模块107发送信息给APP同步当前的开关状态为关。
当单刀双掷开关的不动端头1011与常开触点1013连接、普通双控开关SPDT的常开端NO与公共端COM连接，则第二输出端口OUT2与负载灯LED2形成的回路连通，负载灯LED2被点亮。此时主控芯片MCU会检测第一负载检测模块102的信号，第一负载检测模块102没有信号输入则第一负载检测模块102输出高电平给主控芯片MCU表示当前负载灯为开的状态，主控芯片MCU会控制指示灯109状态为开。
当单刀双掷开关的不动端头1011与常闭触点1012连接、普通双控开关SPDT的常开端NO与公共端COM连接，则第一输出端口OUT1及第二输出端口OUT2与负载灯LED2形成的回路均不连通，负载灯LED2不点亮。此时主控芯片MCU会检测第二负载检测模块103的信号，第二负载检测模块103把从零线输入端口N输入的正弦波转换为方波输出给MCU，表示当前负载灯LED1为熄灭，主控芯片MCU会控制指示灯109灭，并通过无线通信模块107发送信息给APP同步当前的开关状态为关。
通过双控智能调光开关和普通双控开关搭配使用，不单开关控制更灵活方便、还能进行远程调光控制，使用体现更好。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种双控智能调光开关，其特征在于：包括开关元件(101)、电源输入端口AC_IN、AC-DC电源模块(105)、主控芯片MCU、调光模块(106)、第一输出端口OUT1和第二输出端口OUT2，AC-DC电源模块(105)将从电源输入端口AC_IN接入的市电转为低压直流电并向主控芯片MCU供电，电源输入端口AC_IN包括火线输入端口L和零线输入端口N，第一输出端口OUT1包括第一火线输出端口Out1+和第一零线输出端口Out1-，第二输出端口OUT2包括第二火线输出端口Out2+和第二零线输出端口Out2-，开关元件(101)包括由不动端头(1011)、常闭触点(1012)和常开触点(1013)组成的单刀双掷开关；
所述火线输入端口L与不动端头(1011)之间通过调光模块(106)连接，常闭触点(1012)与第一火线输出端口Out1+连接，常开触点(1013)与第二火线输出端口Out2+连接，零线输入端口N与第一零线输出端口Out1-、第二零线输出端口Out2-连接，调光模块(106)的控制端、开关元件(101)的控制端分别与主控芯片MCU的第一信号输出端Dimm_DRIVE及第二信号输出端Rly_Drive连接。
2.根据权利要求1所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：还包括第一负载检测模块(102)和第二负载检测模块(103)，第一负载检测模块(102)的输入端与第一火线输出端口Out1+连接，第一负载检测模块(102)的输出端与主控芯片MCU的第一输入端Load_Check1连接，第二负载检测模块(103)的输入端与第二火线输出端口Out2+连接，第二负载检测模块(103)的输出端与主控芯片MCU的第二输入端Load_Check2连接。
3.根据权利要求2所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：所述第一负载检测模块(102)包括第一电阻R24、第二电阻R26、第三电阻R27、第一电容C14、第一三级管Q4和第九电阻R4，第一电阻R24的一端作为第一负载检测模块(102)的输入端与第一火线输出端口Out1+连接，第一电阻R24的另一端与第一三级管Q4的基极连接，第一三级管Q4的发射极连接到线路板地端GND，第一三级管Q4的基极与第一三级管Q4的发射极之间由第九电阻R4连接，第一三级管Q4的集电极作为第一负载检测模块(102)的输出端与主控芯片MCU的第一输入端Load_Check1连接，第一三级管Q4的集电极与低压直流电端Vcc之间还通过第二电阻R26连接，第三电阻R27和第一电容C14并联后连接于第一输入端Load_Check1与线路板地端GND之间。
4.根据权利要求3所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：所述第二负载检测模块(103)包括第四电阻R28、第五电阻R30、第六电阻R31、第二电容C15、第二三级管Q5和第十电阻R5，第四电阻R28的一端作为第二负载检测模块103的输入端与第二火线输出端口Out2+连接，第四电阻R28的另一端与第二三级管Q5的基极连接，第二三级管Q5的发射极连接到线路板地端GND，第二三级管Q5的基极与第二三级管Q5的发射极之间由第十电阻R5连接，第二三级管Q5的集电极作为第二负载检测模块(103)的输出端与主控芯片MCU的第二输入端Load_Check2连接，第二三级管Q5的集电极与低压直流电端Vcc之间还通过第五电阻R30连接，第六电阻R31和第二电容C15并联后连接于第二输入端Load_Check2与线路板地端GND之间。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：所述开关元件(101)为继电器RL1，继电器RL1包括线圈和单刀双掷开关，继电器RL1的线圈一端与低压直流电端Vcc连接，继电器的线圈另一端通过放大电路与主控芯片MCU的第二信号输出端Rly_Drive连接。
6.根据权利要求5所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：所述放大电路包括第三三级管Q3、第七电阻R14和第八电阻R18，第三三级管Q3的集电极与继电器RL1的线圈第二端连接，第三三级管Q3的基极通过第七电阻R14与主控芯片MCU的第二信号输出端Rly_Drive连接，第三三级管Q3的发射极与地端GND连接，第三三级管Q3的发射极与基极之间还通过第八电阻R18连接。
7.根据权利要求5所述的一种双控智能调光开关，其特征在于：还包括无线通信模块(107)、按键(108)和指示灯(109)，按键(108)及指示灯(109)与主控芯片MCU连接，AC-DC电源模块(105)向无线通信模块(107)供电，无线通信模块(107)与主控芯片MCU的通讯接口连接，无线通信模块(107)将接收到的无线指令发给主控芯片MCU，主控芯片MCU根据无线指令控制调光模块(106)工作，同时主控芯片MCU将调光模块(106)及开关元件(101)的工作状态发给无线通信模块(107)。
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CN117479371A (zh) * 2023-12-26 2024-01-30 南昌英诺泰克科技有限公司 一种改进型智能调光控制装置

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