CN200941606Y

CN200941606Y - 一种二线制电子开关供电电路

Info

Publication number: CN200941606Y
Application number: CN 200620056248
Authority: CN
Inventors: 黎辉; 宋刚; 陈真华
Original assignee: TCL Legrand International Electrical Huizhou Co Ltd
Current assignee: TCL Legrand International Electrical Huizhou Co Ltd; Legrand Low Voltage Wuxi Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2016-03-10

Abstract

本实用新型公开了一种二线制电子开关供电电路，包括串接于电源火线、零线之间的负载和主控半导体开关元件，主控半导体开关元件与电子开关控制电路联接，在主控半导体开关元件两端还并联有开关电源电路，开关电源电路与电子开关控制电路联接，为其提供稳定的工作电源。本实用新型的优点是抛弃现有二线制开关通过开态供电路和断态供电路结合的方式供电，而是利用开关电源宽电压输入特点，保证了电子开关的安全稳定，开关电源的转换效率较高，在电子开关断态时，转换效率达到80％以上并且主回路上的电流较小，可以带小于5W的白炽灯，甚至是节能灯。

Description

一种二线制电子开关供电电路

技术领域

本实用新型涉及一种电子开关电路，具体说是二线制电子开关供电电路的一种改进技术。

背景技术

常见的以电子开关控制照明线路电源开与关的电子开关产品，如热释电人体红外线开关、红外线遥控开关、触摸式电灯调光开关和风扇调速开关等，多采用三线制。三线制电子开关的技术比较成熟，产品比较稳定，但是，我们普遍在用的机械开关一般都只接两根线，很多房子的布线也按两线制的方式设计，这会使电子开关产品的安装带来诸多不便，从而很大程度限制了电子开关的广泛应用。现在市场上也有一些二线制电子开关的产品，但对电子开关的控制电路的供电采用的方式有：1、电子开关中的开关元件的开态和断态情况下由同一电路供电，通过电容降压再用稳压管稳压的方式给控制电路提供直流电源，在断态时，由于控制电路消耗的电流也是电子开关主回路的电流，所以电子开关主回路的电流必须比较大，如果接上小功率的灯泡，灯丝就会发红，接上节能灯可能会出现关不断的现象，所以市面上的两线制电子开关大多数不能控制小功率的负载，如目前行业内的触摸开关、声光控开关、人体感应开关等；同时用电容降压，如果电流较大，电容的发热非常严重，这样就会给产品留下很大的故障隐患。2、将开态和断态的时由不同的电路供电，其实现方式是先将主回路电流整流，再取出部分直流电作为控制电流。其缺点是对整流器件要求高、且发热严重，限制了负载功率的提高。

中国专利号为ZL01128153.7公开了一种二线制电子开关开态供电电路，包括一个主控可控硅和一个与该主控可控硅两端并联的一个先于主控可控硅导通一个小相角的开态供电支路，其供电方式是通过整流器整流后，经电容、可控硅和稳压二极管稳压处理后向控制电路供电。中国专利号为ZL200320118661.1也公开了一种电子开关开态供电电路，包括连接在电源火线与零线间的负载与主可控硅，触发回路包括主可控硅触发器、充电电路和触发电路，所述主可控硅触发器为双向可控硅输出光电耦合器，充电电路由整流二极管、滤波电容、稳压二极管组成；触发电路由稳压二极管或双向触发二极管或两个稳压二极管反向串联构成。上述公开的二个专利，都解决了电子开关断态时供电电流较大的问题，但对于电子开关控制的负载的功率范围、稳定性及其电源转换效率方面，还是存在一定的不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种输出功率较大、负载范围宽、发热较小、可靠性高并且可实现开态稳定供电、功耗低的二线制电子开关供电电路。

本实用新型通过以下技术方案来实现：设计一种二线制电子开关供电电路，包括串接于电源火线、零线之间的负载和主控半导体开关元件，主控半导体开关元件与电子开关控制电路联接，在主控半导体开关元件两端还并联有开关电源电路，开关电源电路与电子开关控制电路联接，为其提供稳定的工作电源。

所述的主控半导体开关为双向可控硅或光控双向可控硅。所述的电子开关控制电路，包括由单片机控制电路或者模拟电子控制电路或者数字控制电路组成的弱电控制电路、由半导体开关元件或可变电阻组成的执行电路，所述的执行电路通过双向触发二极管或稳压二极管与半导体开关元件的控制触发端联接。所述的半导体开关元件可以为能实现电流触发或电压触发或光信号触发的晶闸管或可控硅或光控可控硅或光耦元件。

本实用新型优选的方案一：主控半导体开关元件为双向可控硅V1，弱电控制电路为单片机控制电路，开关电源电路并接于双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2之间，执行电路中的半导体元件为光耦IC1，所述的光耦IC1由光触发可控硅V2和发光二极管LED组成，发光二极管LED的两端与单片机控制电路联接，光触发可控硅V2的一端通过电阻R1与双向可控硅V1的阳极T1联接，光触发可控硅V2的另一端与电容C1的一端和双向触发二极管D1的一端联接，电容C1的另一端与双向可控硅V1的阴极T2联接，双向触发二极管D1的另一端与双向可控硅V1的触发极G联接。

本实用新型优选的方案二：在方案一的基础上，在双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2上并联有过零检测电路，所述的过零检测电路包括二极管D3、D4、光耦集成电路U2，光耦集成电路U2的2、3脚分别通过二极管D3、D4与开关电源的输入端联接，光耦集成电路U2的6脚与单片机控制电路联接。

本实用新型具有以下优点：

1、抛弃现有二线制开关通过开态供电路和断态供电路结合的方式，利用开关电源的宽电压输入的特点，直接从可控硅的阴极和阳极取电。2、保证了电子开关的安全稳定，开关电源的转换效率较高，在电子开关断态时，转换效率达到80％以上，远远高于电容降压和电阻降压的方式，这样可以使电子开关的发热量变少，并且主回路上的电流较小，可以带小于5W的白炽灯，甚至是节能灯。

附图说明

图1为本实用新型二线制电子开关供电电路原理框图；

图2为本实用新型实施例一二线制电子开关供电电路原理图；

图3为本实用新型实施例二二线制电子开关供电电路原理图；

图4为本实用新型二线制电子开关供电电路中的开关电源电路原理图。

具体实施方式

下面参考附图进行详细说明：

如图1所示，本实用新型二线制电子开关供电电路包括串接于电源火线、零线之间的负载和主控半导体开关元件，主控半导体开关元件与电子开关控制电路联接，在主控半导体开关元件两端还并联有开关电源电路，开关电源电路与电子开关控制电路联接，为其提供稳定的工作电源，所述的电子开关控制电路包括由单片机控制电路或者模拟电子控制电路或者数字控制电路组成的弱电控制电路、由半导体开关元件组成的执行电路。

实施例一：如图2所示，本实用新型二线制电子开关供电电路原理图，主控半导体开关元件采用双向可控硅V1，开关电源电路并接于双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2之间，执行电路中的半导体元件为光耦IC1，所述的光耦IC1由光触发可控硅V2和发光二极管LED组成，发光二极管LED的两端与弱电控制电路联接，光触发可控硅V2的一端通过电阻R1与双向可控硅V1的阳极T1联接，光触发可控硅V2的另一端与电容C1的一端和双向触发二极管D1的一端联接，电容C1的另一端与双向可控硅V1的阴极T2联接，双向触发二极管D1的另一端与双向可控硅V1的触发极G联接。在该电路中，R1是双向可控硅控制端的保护电阻，电容C1的作用是抗干扰。当控制电路处于关闭状态，双向可控硅V1不导通，交流电220V的电压降基本集中在双向可控硅V1的两极，此时变稳压工作状态与一般的三线制电子开关的工作状态相差无几；当控制电路处于开通状态，双向可控硅V1在双向触发二极管D1的导通电压所处的相位导通，所以双向触发二极管D1必须选择一个能让变稳压电路输出足够功率的电压值，由于本实用新型选用工作电压范围较宽的开关电源作为变稳压电路，所以双向触发二极管D1的电压比较小，基本不会影响负载的工作效率。

实施例二：如图3所示，在实施例一的基础上增加过零检测电路实现调节负载发光亮度控制的目的。在双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2上并联有过零检测电路，所述的过零检测电路包括二极管D3、D4、电阻R3、R5、光耦集成电路U2，电阻R3的一端与开关电源的输入端或电源零线联接，电阻R3的另一端通过二极管D3与二极管D4的阴极、光耦集成电路U2的2脚联接，二极管D4阳极与电源火线或开关电源输入端、光耦集成电路U2的3脚联接，光耦集成电路U2的6脚与单片机控制电路联接，电阻R4串接于光耦集成电路U2的6脚与8脚之间。当控制电路处于关闭状态，双向可控硅V1不导通，交流电220V的电压降基本集中在双向可控硅V1的两极，此时变稳压工作状态与一般的三线制电子开关的工作状态相差无几；当控制电路处于调光状态，单片机先通过过零检测电路测到交流零点的时刻，通过单片机的延时，使双向可控硅V1在调光控制所在的相位导通(为了保证调光状态下电路的稳定供电，该相位要大于双向触发二极管D1的导通电压所处的相位)，所以双向触发二极管D1必须选择一个能让开关电源输出足够功率的电压值，由于本实用新型选用工作电压范围较宽的开关电源作为变稳压电路，所以双向触发二极管D1的电压比较小，基本不会影响实际生活应用的调光效果。

如图4所示，本实用新型二线制电子开关供电电路中的开关电源电路原理图。双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2分别与整流器D2的1、3脚联接，在双向可控硅V1的阳极T1和电源火线L之间串接有电感L1，电感L1起到抗干扰作用，整流器D2的3脚通过电阻R11与双向可控硅V1的阳极T1联接，整流器D2的2脚与通过电阻R12与变压器T1的初级联接，开关集成电路IC7与变压器T1的初级、和由光耦IC8及其所属电路组成的控制反馈电路联接，变压器T1的次级通过三端稳压IC15输出直流信号到单片机控制电路。本实用新型选用的单片机控制电路和开关电源电路是现有经典成熟电路，不限于图4所选用的实施方式。本实用新型的发明点在于将开关电源与电子开关电路结合，使得电子开关的供电安全稳定，延长电子开关的使用寿命，实现对节能灯的控制。

Claims

1.一种二线制电子开关供电电路，包括串接于电源火线、零线之间的负载和主控半导体开关元件，主控半导体开关元件与电子开关控制电路联接，其特征在于：在主控半导体开关元件两端还并联有开关电源电路，开关电源电路与电子开关控制电路联接，为其提供稳定的工作电源。

2.根据权利要求1所述的二线制电子开关供电电路，其特征在于：所述的主控半导体开关为双向可控硅或光控双向可控硅。

3.根据权利要求2所述的二线制电子开关供电电路，其特征在于所述的电子开关控制电路，包括由单片机控制电路或者模拟电子控制电路或者数字控制电路组成的弱电控制电路、由半导体开关元件组成的执行电路，所述的执行电路通过双向触发二极管或稳压二极管与主控半导体开关元件的控制触发端联接。

4.根据权利要求3所述的二线制电子开关供电电路，其特征在于所述的半导体开关元件为能实现电流触发或电压触发或光信号触发的晶闸管或可控硅或光控可控硅或光耦元件。

5.根据权利要求2或3或4所述的二线制电子开关供电电路，其特征在于所述的主控半导体开关元件为双向可控硅V1，弱电控制电路为单片机控制电路，开关电源电路并接于双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2之间，执行电路中的半导体元件为光耦IC1，所述的光耦IC1由光触发可控硅V2和发光二极管LED组成，发光二极管LED的两端与单片机控制电路联接，光触发可控硅V2的一端通过电阻R1与双向可控硅V1的阳极T1联接，光触发可控硅V2的另一端与电容C1的一端和双向触发二极管D1的一端联接，电容C1的另一端与双向可控硅V1的阴极T2联接，双向触发二极管D1的另一端与双向可控硅V1的触发极G联接。

6.根据权利要求5所述的二线制电子开关供电电路，其特征在于在双向可控硅V1的阳极T1和阴极T2上并联有过零检测电路，所述的过零检测电路包括二极管D3、D4、光耦集成电路U2，光耦集成电路U2的2、3脚分别通过二极管D3、D4与开关电源的输入端联接，光耦集成电路U2的6脚与单片机控制电路联接。