CN114501736A - 一种智能单火开关 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能单火开关，属于电路设计技术领域。通过依次电连接在火线和灯线之间的取电模块、电压转换模块、通信控制模块、继电器驱动模块和三路继电器，及，与所述通信控制模块相连的按键面板，无需额外安装任何电阻或电容等“消闪模块”，最大程度地简化了电路结构，降低了电路功耗。由于本发明提供的这种智能单火开关的功耗低，所以，不需要待机输入电流过大就能正常工作，避免了灯具关闭后出现微亮或闪烁的问题。

Description

一种智能单火开关

技术领域

本申请属于电路设计技术领域，具体涉及一种智能单火开关。

背景技术

单火开关是一种只需要一根火线进入就能实现开关控制的入墙开关，在传统的机械开关阶段获得了市场的广泛应用。智能单火开关就是在这个基础上增加智能模块应用，随着科技的不断进步及人们对生活水平要求的提高，智能家居设备的应用越来越普及，作为智能家具设备中不可缺少的一部分，智能单火开关由于其安装方便且无需重新布线而得到了越来越广泛的应用。用户可通过控制智能单火开关，以实现用电设备的通断电。

智能单火开关的功耗完全由单火线提供，智能单火开关在正常工作时本身需要消耗一定的电能，且智能单火开关在接通负载(例如，灯具)时由于浪涌电流的存在，智能单火开关都存在最小功率限制和负载最大容量限制问题。

智能单火开关正常工作时本身需要消耗一定的电能，在待机时，由于智能单火开关待机取电是通过流过灯具的微小电流给自身的控制电路供电的。如果待机输入电流过小就会导致待机电路不能工作，如果待机输入电流过大就会导致灯具关闭后会有冷闪光等问题(出现“关不死”的现象)。因此，智能单火开关都存在一个最小功率限制问题(即最小功耗限制)。

另外，由于智能单火开关在负载接通瞬间存在较大的浪涌电流，因此，智能单火开关通常都存在负载最大容量限制问题。若负载功率超出这个范围，则影响智能单火开关的使用寿命或不能正常工作。

为了便于理解，现对灯具“关不死”的现象的原因进一步解释如下：当智能单火开关本身消耗的微小电流在通过火线并经过灯具内部的桥式整流电路滤波电容时，这一很小的电流便可以缓慢地向滤波电容充电，当滤波电容两端的直流电压充到一定程度时(大约150V左右)，灯具内呈感性的电子电路就会立即工作使起辉器闪亮，这时滤波电容两端的电压迅速下降，等待下一次的充电,由此周而复始，出现灯具关闭后出现微亮或闪烁的问题。

另外，由于目前有些智能单火开关采用阻容式取电技术，使得智能单火开关静态功耗较大，而输出给灯具的电流较小，不能应用于控制大功率的灯具。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种智能单火开关，以解决现有技术中由于智能单火开关电路结构复杂、设计不合理，导致自身功耗大，使得灯具关闭后出现灯具关闭后出现微亮或闪烁的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能单火开关，包括：

依次电连接在火线和灯线之间的取电模块、电压转换模块、通信控制模块、继电器驱动模块和三路继电器，及，与所述通信控制模块相连的按键面板；

其中，所述三路继电器的控制线圈与所述继电器驱动模块相连，动触点与所述取电模块相连，静触点与灯线相连；所述灯线用于外接灯具；；

所述取电模块，用于从所述火线上取电，为所述继电器驱动模块供电；还用于从所述火线上取电，并通过所述电压转换模块转换为所述通信控制模块的工作电压。

进一步地，所述按键面板包括：触控按键面板；

若所述按键面板包括触控按键面板，所述智能单火开关，还包括：

接近传感器，与所述通信控制模块相连，并通过所述电压转换模块供电；

背光模组，与所述通信控制模块相连，设置在所述触控按键面板后方，并通过所述取电模块供电。

进一步地，所述的智能单火开关，还包括：

备用电源，设置在所述取电模块和背光模组所在的线路上，输入端与取电模块相连，输出端与所述背光模组相连，控制端与所述通信控制模块相连，用于从所述取电模块取电，为所述背光模组供电。

进一步地，所述取电模块包括：取电芯片M1，MOS管Q1，整流桥D3、D5，其中，

所述取电芯片M1的3号引脚与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与火线连接；所述取电芯片M1的2号引脚分别与MOS管Q1的栅极、二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与火线连接；所述取电芯片M1的7号引脚通过电容C5和电感L3与火线连接，电容C5和电感L3之间接地；所述取电芯片M1的5号引脚接地，还与所述二极管D1的阳极连接；所述取电芯片M1的6号引脚分别通过并联的电容C4、电容C3与所述取电芯片M1的5号引脚连接，还与二极管D1的阴极连接，所述取电芯片M1的6号引脚作为所述取电模块的输出端VCC_12V，分别与所述电压转换模块、所述继电器驱动模块和所述备用电源连接；所述取电芯片M1的1号引脚通过电容C6接地，还通过电感L1和变值电阻RV1接地，还通过电感L1分别与整流桥D3、D5的1号引脚连接；所述取电芯片M1的4号引脚接地；所述整流桥D3、D5的2号引脚分别接地；所述整流桥D3的3号引脚与火线连接；所述整流桥D3的4号引脚与所述三路继电器的动触点连接；所述整流桥D5的3号引脚和4号引脚分别与所述三路继电器的动触点连接。

进一步地，所述电压转换模块包括：电压控制转换芯片U5，其中，

所述电压控制转换芯片U5的5号引脚作为输入端与所述取电模块的输出端输出端VCC_12V连接，还分别通过电容C24、C25、C26接地；所述电压控制转换芯片U5的4号引脚通过电阻R20与所述所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的2号引脚接地；所述电压控制转换芯片U5的1号引脚通过电容C23与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的6号引脚通过电感L8后分别通过电容C29、C27、C28接地，还通过电感L8后作为所述电压转换模块的输出端VCC_3V3，分别与所述通信控制模块和所述接近传感器连接；所述电压控制转换芯片U5的3号引脚分别通过电阻R21和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电容C30和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电阻R23接地。

进一步地，所述电压转换模块，还包括：检测芯片VD1，其中，

所述检测芯片VD1的1号引脚与所述通信控制模块信号连接，还通过电阻R34作为输入端与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述检测芯片VD1的3号引脚与所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述检测芯片VD1的2号引脚接地。

进一步地，所述通信控制模块包括：SOC芯片U3，网络总线259_CTRL，锁存器芯片，网络总线Key_Scan，TOF_IO网络，ADC网络，其中，

所述电压转换模块的输出端VCC_3V3通过磁珠FB1后分别通过电容C11、C12、C13接地，还通过所述磁珠FB1后输出为VCC_MCU电源端；

所述SOC芯片U3的0号引脚接地；所述SOC芯片U3的27号引脚分别通过电容C6和C7接地，还通过电阻L2与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的26号引脚分别通过电容C14和C15接地，还通过磁珠FB2所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的25号引脚分别通过电容C35和C18接地，还通过电阻L6与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的24号引脚分别通过电容C19和C20接地，还通过电阻L7与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的10号引脚分别通过电容C4和C5接地，还通过电感L1与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的14号引脚分别通过电容C16和C17接地，还通过电感L5与所述VCC_MCU电源端连接；

所述SOC芯片U3的1～6和32引脚与所述网络总线259_CTRL连接，所述网络总线259_CTRL与所述锁存器芯片连接，所述锁存器芯片输出端分别与所述继电器驱动模块和所述背光模组连接；

所述SOC芯片与所述网络总线Key_Scan相连，所述网络总线Key_Scan与所述按键面板相连；

所述SOC芯片与所述TOF_IO网络相连，所述TOF_IO网络与所述接近传感器相连；

所述SOC芯片与所述ADC网络相连，所述ADC网络与所述备用电源相连。

进一步地，所述继电器驱动模块包括：继电器驱动芯片U1，其中，

所述继电器驱动芯片U1的1号引脚和4号引脚与所述三路继电器连接；所述继电器驱动芯片U1的2号引脚接地，所述继电器驱动芯片U1的3号引脚通过R5接地，还通过R3与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的6号引脚通过R6接地，还通过R2与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的5号引脚通过串联分压电阻后与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还分别通过电容C1和C2接地。

进一步地，所述备用电源包括镍氢电源模块，其中，包括MOS管Q2，镍氢电池BT1；

所述MOS管Q2的源极与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的R28和R29与所述通信控制模块连接，还通过R28与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏极通过电阻R30与所述MOS管Q2的源极连接，还与二极管D11的阳极连接，二极管D11的阴极通过电阻R27与所述镍氢电池BT1的正极连接；所述镍氢电池BT1的负极接地，正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接。

进一步地，所述备用电源包括锂电源模块，其中，包括锂电池充电芯片U8，锂电池BT2，MOS管Q10，MOS管Q9，MOS管Q11，MOS管Q12；

所述锂电池充电芯片U8的1号引脚通过电容C41接地，还分别与MOS管Q10的3号引脚和EP引脚连接；所述MOS管Q10的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过电阻R42和电阻R43，与通信控制模块连接，还通过电阻R42与所述MOS管Q10的1号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的4号引脚通过电容R44接地；所述锂电池充电芯片U8的5号引脚接地，还通过电容C40与所述锂电池充电芯片U8的6号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的的6号引脚通过电阻R54与三极管Q8的3号引脚连接，还与所述MOS管Q11的2号引脚连接，还通过电阻R51分别与所述MOS管Q11的1号引脚、所述MOS管Q12的3号引脚连接接，还与所述锂电池BT2的正极连接，所述锂电池BT2的负极接地；

所述锂电池BT2的正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接；

所述MOS管Q9的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的电阻R5和电阻R6与通信控制模块连接，还通过电阻R5与所述MOS管Q9的1号引脚连接；所述MOS管Q9的3号引脚与二极管D7的阳极连接；所述二极管D7的阴极与三极管Q7的2号引脚连接，还通过电阻R3与分别与三极管Q7的1号引脚、三极管Q8的2号引脚连接；所述三极管Q8的1号引脚与所述三极管Q7的3号引脚连接，还通过电阻R8接地；

所述MOS管Q11的3号引脚通过串联的电阻R50和电阻R52连接，还通过电阻R50与所述通信控制模块连接；

所述MOS管Q12的1号引脚通过电阻R53与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述MOS管Q12的2号引脚接地。

通过依次电连接在火线和灯线之间的取电模块、电压转换模块、通信控制模块、继电器驱动模块和三路继电器，及，与所述通信控制模块相连的按键面板，无需额外安装任何电阻或电容等“消闪模块”，最大程度地简化了电路结构，降低了电路功耗。由于本发明提供的这种智能单火开关的功耗低，所以，不需要待机输入电流过大就能正常工作，避免了灯具关闭后出现微亮或闪烁的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种智能单火开关示意框图；

图2是本发明一实施例提供的取电模块电路原理图；

图3是本发明一实施例提供的电压转换模块电路原理图；

图4是本发明一实施例提供的通信控制模块电路原理图；

图5是本发明一实施例提供的继电器驱动模块电路原理图；

图6是本发明一实施例提供的镍氢电源模块电路原理图；

图7是本发明一实施例提供的锂电源模块电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明一实施例提供的一种智能单火开关示意框图，为了至少解决本申请中提出的技术问题，结合图1详细说明本发明的一种实施例。

一种智能单火开关，包括：

依次电连接在火线和灯线之间的取电模块、电压转换模块、通信控制模块、继电器驱动模块和三路继电器，及，与所述通信控制模块相连的按键面板；

其中，所述三路继电器的控制线圈与所述继电器驱动模块相连，动触点与所述取电模块相连，静触点与灯线相连；所述灯线用于外接灯具；；

所述取电模块，用于从所述火线上取电，为所述继电器驱动模块供电；还用于从所述火线上取电，并通过所述电压转换模块转换为所述通信控制模块的工作电压。

可以理解的是，本发明由单火线输入，单火线与取电模块连接，单火线通过取电模块与三路继电器的动触点连接；取电模块将交流电源处理成直流电源，并将处理之后的直流电源输送给电压转换模块，同时将该电压输送给继电器驱动模块给其供电；电压转换模块将取电模块处理后的电源转换成可以供通信及控制模块使用的电源，给通信控制模块供电；通信控制模块发出控制信号给继电器驱动模块；继电器驱动模块与三路继电器的控制线圈连接，接收来自通信控制模块的的控制信号，根据控制信号控制三路继电器；三路继电器的静触点与灯线连接，灯线用于连接外接灯具。

本发明还提供按键面板，所述按键面板与所述通信控制模块相连，用于将控制信号发送到所述通信控制模块。

需要说明的是，本发明的改进点主要在于智能单火开关的硬件之间的连接关系及内部电路结构。

在本发明要求保护的智能单火开关的硬件之间的连接关系及内部电路结构中，芯片部分都采用的是现有技术中的元器件，不涉及改进，本发明的主要改进点在于电路结构，及其与芯片的连接关系。

进一步地，所述按键面板包括：触控按键面板；

若所述按键面板包括触控按键面板，所述智能单火开关，还包括：

接近传感器，与所述通信控制模块相连，并通过所述电压转换模块供电；

背光模组，与所述通信控制模块相连，设置在所述触控按键面板后方，并通过所述取电模块供电。

本实施例中的按键面板包括两种，分别为机械按键面板和触控按键面板，两种按键面板可以任选其一进行安装，或者两种按键面板均安装。当按键面板为触控按键面板时，本实施例还包括一种接近传感器，该接近传感器与通信控制模块相连，并通过所述电压转换模块供电，当感应到人体接近时，传递控制信号到通信控制模块中，通信控制模块控制继电器驱动模块驱动所述三路继电器，进而控制灯具的开启与关闭。本实施例还提供背光模组，所述背光模组与所述通信控制模块相连，并设置在触控按键面板后方，通过所述取电模块供电，该背光模组用于发光。

进一步地，所述的智能单火开关，还包括：

备用电源，设置在所述取电模块和背光模组所在的线路上，输入端与取电模块相连，输出端与所述背光模组相连，控制端与所述通信控制模块相连，用于从所述取电模块取电，为所述背光模组供电。

本实施例提供的备用电源模块，用于确保智能单火开关更稳定的运行。

进一步地，进一步地，请参阅图2，图2为本发明一实施例提供的取电模块电路原理图，所述取电模块包括：取电芯片M1，MOS管Q1，整流桥D3、D5，其中，

所述取电芯片M1的3号引脚与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与火线连接；所述取电芯片M1的2号引脚分别与MOS管Q1的栅极、二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与火线连接；所述取电芯片M1的7号引脚通过电容C5和电感L3与火线连接，电容C5和电感L3之间接地；所述取电芯片M1的5号引脚接地，还与所述二极管D1的阳极连接；所述取电芯片M1的6号引脚分别通过并联的电容C4、电容C3与所述取电芯片M1的5号引脚连接，还与二极管D1的阴极连接，所述取电芯片M1的6号引脚作为所述取电模块的输出端VCC_12V，分别与所述电压转换模块、所述继电器驱动模块和所述备用电源连接；所述取电芯片M1的1号引脚通过电容C6接地，还通过电感L1和变值电阻RV1接地，还通过电感L1分别与整流桥D3、D5的1号引脚连接；所述取电芯片M1的4号引脚接地；所述整流桥D3、D5的2号引脚分别接地；所述整流桥D3的3号引脚与火线连接；所述整流桥D3的4号引脚与所述三路继电器的动触点连接；所述整流桥D5的3号引脚和4号引脚分别与所述三路继电器的动触点连接。

本实施例的取电模块，外围由MOS管Q1配合二极管D2和二极管D4实现开态斩波取电；搭配电感L1和电容C6实现关态取电。输出经过电容C4和C3滤波再经过稳压二极管稳压后输出直流电压。

经过试验证明，智能单火开关能控制灯泡功率可达到1200W下长时间工作。

进一步地，请参阅图3，图3为本发明一实施例提供的电压转换模块电路原理图，所述电压转换模块包括：电压控制转换芯片U5，其中，

所述电压控制转换芯片U5的5号引脚作为输入端与所述取电模块的输出端输出端VCC_12V连接，还分别通过电容C24、C25、C26接地；所述电压控制转换芯片U5的4号引脚通过电阻R20与所述所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的2号引脚接地；所述电压控制转换芯片U5的1号引脚通过电容C23与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的6号引脚通过电感L8后分别通过电容C29、C27、C28接地，还通过电感L8后作为所述电压转换模块的输出端VCC_3V3，分别与所述通信控制模块和所述接近传感器连接；所述电压控制转换芯片U5的3号引脚分别通过电阻R21和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电容C30和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电阻R23接地。

优选的，所述电压控制转换芯片U5的型号为：MT2492。

进一步地，所述电压转换模块，还包括：检测芯片VD1，其中，

所述检测芯片VD1的1号引脚与所述通信控制模块信号连接，还通过电阻R34作为输入端与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述检测芯片VD1的3号引脚与所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述检测芯片VD1的2号引脚接地。

优选的，所述检测芯片VD1的型号为：ME2808-5.0。

本实施例提供的检测芯片，当电压转换模块的输入端电压低于设定值时，检测芯片VD1输出一个信号至通信控制模块，通信控制模块会停止所有操作，确保系统不会死机。

进一步地，请参阅图4，图4为本发明一实施例提供的通信控制模块电路原理图，所述通信控制模块包括：SOC芯片U3，网络总线259_CTRL，锁存器芯片，网络总线Key_Scan，TOF_IO网络，ADC网络，其中，

所述电压转换模块的输出端VCC_3V3通过磁珠FB1后分别通过电容C11、C12、C13接地，还通过所述磁珠FB1后输出为VCC_MCU电源端；

所述SOC芯片U3的0号引脚接地；所述SOC芯片U3的27号引脚分别通过电容C6和C7接地，还通过电阻L2与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的26号引脚分别通过电容C14和C15接地，还通过磁珠FB2所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的25号引脚分别通过电容C35和C18接地，还通过电阻L6与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的24号引脚分别通过电容C19和C20接地，还通过电阻L7与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的10号引脚分别通过电容C4和C5接地，还通过电感L1与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的14号引脚分别通过电容C16和C17接地，还通过电感L5与所述VCC_MCU电源端连接；

所述SOC芯片U3的1～6和32引脚与所述网络总线259_CTRL连接，所述网络总线259_CTRL与所述锁存器芯片连接，所述锁存器芯片输出端分别与所述继电器驱动模块和所述背光模组连接；

所述SOC芯片与所述网络总线Key_Scan相连，所述网络总线Key_Scan与所述按键面板相连；

所述SOC芯片与所述TOF_IO网络相连，所述TOF_IO网络与所述接近传感器相连；

所述SOC芯片与所述ADC网络相连，所述ADC网络与所述备用电源相连。

进一步地，请参阅图5，图5为本发明一实施例提供的继电器驱动模块电路原理图，所述继电器驱动模块包括：继电器驱动芯片U1，其中，

所述继电器驱动芯片U1的1号引脚和4号引脚与所述三路继电器连接；所述继电器驱动芯片U1的2号引脚接地，所述继电器驱动芯片U1的3号引脚通过R5接地，还通过R3与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的6号引脚通过R6接地，还通过R2与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的5号引脚通过串联分压电阻后与所述取电模块的输出端连接VCC_12V，还分别通过电容C1和C2接地。

优选的，本申请采用的继电器驱动芯片U1型号为MD7620。

进一步地，请参阅图6，图6为本发明一实施例提供的镍氢电源模块电路原理图，所述备用电源为镍氢电源模块，其中，包括MOS管Q2，镍氢电池BT1；

所述MOS管Q2的源极与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的R28和R29与所述通信控制模块连接，还通过R28与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏极通过电阻R30与所述MOS管Q2的源极连接，还与二极管D11的阳极连接，二极管D11的阴极通过电阻R27与所述镍氢电池BT1的正极连接；所述镍氢电池BT1的负极接地，正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接。

进一步地，请参阅图7，图7为本发明一实施例提供的锂电源模块电路原理图，所述备用电源为锂电源模块，其中，包括锂电池充电芯片U8，锂电池BT2，MOS管Q10，MOS管Q9，MOS管Q11，MOS管Q12；

所述锂电池充电芯片U8的1号引脚通过电容C41接地，还分别与MOS管Q10的3号引脚和EP引脚连接；所述MOS管Q10的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过电阻R42和电阻R43，与通信控制模块连接，还通过电阻R42与所述MOS管Q10的1号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的4号引脚通过电容R44接地；所述锂电池充电芯片U8的5号引脚接地，还通过电容C40与所述锂电池充电芯片U8的6号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的的6号引脚通过电阻R54与三极管Q8的3号引脚连接，还与所述MOS管Q11的2号引脚连接，还通过电阻R51分别与所述MOS管Q11的1号引脚、所述MOS管Q12的3号引脚连接接，还与所述锂电池BT2的正极连接，所述锂电池BT2的负极接地；

所述锂电池BT2的正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接；

所述MOS管Q9的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的电阻R5和电阻R6与通信控制模块连接，还通过电阻R5与所述MOS管Q9的1号引脚连接；所述MOS管Q9的3号引脚与二极管D7的阳极连接；所述二极管D7的阴极与三极管Q7的2号引脚连接，还通过电阻R3与分别与三极管Q7的1号引脚、三极管Q8的2号引脚连接；所述三极管Q8的1号引脚与所述三极管Q7的3号引脚连接，还通过电阻R8接地；

所述MOS管Q11的3号引脚通过串联的电阻R50和电阻R52连接，还通过电阻R50与所述通信控制模块连接；

所述MOS管Q12的1号引脚通过电阻R53与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述MOS管Q12的2号引脚接地。

优选的，所述锂电池充电芯片U8的型号为SGM40560-4.2XTDI6G/TR。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能单火开关，其特征在于，包括：

依次电连接在火线和灯线之间的取电模块、电压转换模块、通信控制模块、继电器驱动模块和三路继电器，及，与所述通信控制模块相连的按键面板；

其中，所述三路继电器的控制线圈与所述继电器驱动模块相连，动触点与所述取电模块相连，静触点与灯线相连；所述灯线用于外接灯具；

所述取电模块，用于从所述火线上取电，为所述继电器驱动模块供电；还用于从所述火线上取电，并通过所述电压转换模块转换为所述通信控制模块的工作电压。

2.根据权利要求1所述的智能单火开关，其特征在于，

所述按键面板包括：触控按键面板；

若所述按键面板包括触控按键面板，所述智能单火开关，还包括：

接近传感器，与所述通信控制模块相连，并通过所述电压转换模块供电；

背光模组，与所述通信控制模块相连，设置在所述触控按键面板后方，并通过所述取电模块供电。

3.根据权利要求2所述的智能单火开关，其特征在于，还包括：

备用电源，设置在所述取电模块和背光模组所在的线路上，输入端与取电模块相连，输出端与所述背光模组相连，控制端与所述通信控制模块相连，用于从所述取电模块取电，为所述背光模组供电。

4.根据权利要求3所述的智能单火开关，其特征在于，所述取电模块包括：取电芯片M1，MOS管Q1，整流桥D3、D5，其中，

所述取电芯片M1的3号引脚与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与火线连接；所述取电芯片M1的2号引脚分别与MOS管Q1的栅极、二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与火线连接；所述取电芯片M1的7号引脚通过电容C5和电感L3与火线连接，电容C5和电感L3之间接地；所述取电芯片M1的5号引脚接地，还与所述二极管D1的阳极连接；所述取电芯片M1的6号引脚分别通过并联的电容C4、电容C3与所述取电芯片M1的5号引脚连接，还与二极管D1的阴极连接，所述取电芯片M1的6号引脚作为所述取电模块的输出端VCC_12V，分别与所述电压转换模块、所述继电器驱动模块和所述备用电源连接；所述取电芯片M1的1号引脚通过电容C6接地，还通过电感L1和变值电阻RV1接地，还通过电感L1分别与整流桥D3、D5的1号引脚连接；所述取电芯片M1的4号引脚接地；所述整流桥D3、D5的2号引脚分别接地；所述整流桥D3的3号引脚与火线连接；所述整流桥D3的4号引脚与所述三路继电器的动触点连接；所述整流桥D5的3号引脚和4号引脚分别与所述三路继电器的动触点连接。

5.根据权利要求4所述的智能单火开关，其特征在于，所述电压转换模块包括：电压控制转换芯片U5，其中，

所述电压控制转换芯片U5的5号引脚作为输入端与所述取电模块的输出端输出端VCC_12V连接，还分别通过电容C24、C25、C26接地；所述电压控制转换芯片U5的4号引脚通过电阻R20与所述所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的2号引脚接地；所述电压控制转换芯片U5的1号引脚通过电容C23与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接；所述电压控制转换芯片U5的6号引脚通过电感L8后分别通过电容C29、C27、C28接地，还通过电感L8后作为所述电压转换模块的输出端VCC_3V3，分别与所述通信控制模块和所述接近传感器连接；所述电压控制转换芯片U5的3号引脚分别通过电阻R21和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电容C30和电感L8与所述电压控制转换芯片U5的6号引脚连接，还通过电阻R23接地。

6.根据权利要求5所述的智能单火开关，其特征在于，所述电压转换模块，还包括：检测芯片VD1，其中，

所述检测芯片VD1的1号引脚与所述通信控制模块信号连接，还通过电阻R34作为输入端与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述检测芯片VD1的3号引脚与所述电压控制转换芯片U5的5号引脚连接；所述检测芯片VD1的2号引脚接地。

7.根据权利要求5所述的智能单火开关，其特征在于，所述通信控制模块包括：SOC芯片U3，网络总线259_CTRL，锁存器芯片，网络总线Key_Scan，TOF_IO网络，ADC网络，其中，

所述电压转换模块的输出端VCC_3V3通过磁珠FB1后分别通过电容C11、C12、C13接地，还通过所述磁珠FB1后输出为VCC_MCU电源端；

所述SOC芯片U3的0号引脚接地；所述SOC芯片U3的27号引脚分别通过电容C6和C7接地，还通过电阻L2与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的26号引脚分别通过电容C14和C15接地，还通过磁珠FB2所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的25号引脚分别通过电容C35和C18接地，还通过电阻L6与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的24号引脚分别通过电容C19和C20接地，还通过电阻L7与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的10号引脚分别通过电容C4和C5接地，还通过电感L1与所述VCC_MCU电源端连接；所述SOC芯片U3的14号引脚分别通过电容C16和C17接地，还通过电感L5与所述VCC_MCU电源端连接；

所述SOC芯片U3的1～6和32引脚与所述网络总线259_CTRL连接，所述网络总线259_CTRL与所述锁存器芯片连接，所述锁存器芯片输出端分别与所述继电器驱动模块和所述背光模组连接；

所述SOC芯片与所述网络总线Key_Scan相连，所述网络总线Key_Scan与所述按键面板相连；

所述SOC芯片与所述TOF_IO网络相连，所述TOF_IO网络与所述接近传感器相连；

所述SOC芯片与所述ADC网络相连，所述ADC网络与所述备用电源相连。

8.根据权利要求7所述的智能单火开关，其特征在于，所述继电器驱动模块包括：继电器驱动芯片U1，其中，

所述继电器驱动芯片U1的1号引脚和4号引脚与所述三路继电器连接；所述继电器驱动芯片U1的2号引脚接地，所述继电器驱动芯片U1的3号引脚通过R5接地，还通过R3与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的6号引脚通过R6接地，还通过R2与所述锁存器芯片输出端连接；所述继电器驱动芯片U1的5号引脚通过串联分压电阻后与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还分别通过电容C1和C2接地。

9.根据权利要求8所述的智能单火开关，其特征在于，所述备用电源包括镍氢电源模块，其中，包括MOS管Q2，镍氢电池BT1；

所述MOS管Q2的源极与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的R28和R29与所述通信控制模块连接，还通过R28与所述MOS管Q2的栅极连接；所述MOS管Q2的漏极通过电阻R30与所述MOS管Q2的源极连接，还与二极管D11的阳极连接，二极管D11的阴极通过电阻R27与所述镍氢电池BT1的正极连接；所述镍氢电池BT1的负极接地，正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接。

10.根据权利要求8所述的智能单火开关，其特征在于，所述备用电源包括锂电源模块，其中，包括锂电池充电芯片U8，锂电池BT2，MOS管Q10，MOS管Q9，MOS管Q11，MOS管Q12；

所述锂电池充电芯片U8的1号引脚通过电容C41接地，还分别与MOS管Q10的3号引脚和EP引脚连接；所述MOS管Q10的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过电阻R42和电阻R43，与通信控制模块连接，还通过电阻R42与所述MOS管Q10的1号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的4号引脚通过电容R44接地；所述锂电池充电芯片U8的5号引脚接地，还通过电容C40与所述锂电池充电芯片U8的6号引脚连接；所述锂电池充电芯片U8的的6号引脚通过电阻R54与三极管Q8的3号引脚连接，还与所述MOS管Q11的2号引脚连接，还通过电阻R51分别与所述MOS管Q11的1号引脚、所述MOS管Q12的3号引脚连接接，还与所述锂电池BT2的正极连接，所述锂电池BT2的负极接地；

所述锂电池BT2的正极为输出端，与所述背光模组的输入端连接；

所述MOS管Q9的2号引脚与所述取电模块的输出端VCC_12V连接，还通过串联的电阻R5和电阻R6与通信控制模块连接，还通过电阻R5与所述MOS管Q9的1号引脚连接；所述MOS管Q9的3号引脚与二极管D7的阳极连接；所述二极管D7的阴极与三极管Q7的2号引脚连接，还通过电阻R3与分别与三极管Q7的1号引脚、三极管Q8的2号引脚连接；所述三极管Q8的1号引脚与所述三极管Q7的3号引脚连接，还通过电阻R8接地；

所述MOS管Q11的3号引脚通过串联的电阻R50和电阻R52连接，还通过电阻R50与所述通信控制模块连接；

所述MOS管Q12的1号引脚通过电阻R53与所述电压转换模块的输出端VCC_3V3连接；所述MOS管Q12的2号引脚接地。

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