CN205911836U - 一种具有电流检测功能的智能开关 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有电流检测功能的智能开关，包括：开关电路，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；主控电路，耦接于开关电路，以向开关电路发送驱动信号，驱动开关电路控制外部市电与负载之间的通断；WIFI电路，耦接于主控电路，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的指令信号发送给主控电路，并将主控电路发出的信号传输到外部物联网；电流检测电路，耦接于主控电路，还耦接于市电，以检测外部市电的电流数据，并将电流数据输入到主控电路内。本实用新型的具有电流检测功能的智能开关，通过电流检测电路检测外部线路上的电流，就可以有效的知道此时电路是否处于导通状态，进而判断智能开关的开断状态了。

Description

一种具有电流检测功能的智能开关
技术领域
本实用新型涉及一种智能开关，更具体的说是涉及一种具有电流检测功能的智能开关。
背景技术
开关是一种开启和关闭部件，所以其用在门禁、电路方面十分的广泛，同时每一个开关的打开与否十分的重要，所以开关可以说是一种权限的限定，所以对于打开开关的人员身份认证就显得十分的重要。
现有的智能开关具有可以远程打开和关闭的效果，然而现有的智能开关本身并不具备对线路状态进行检测的作用，这样就无法得知此时智能开关是处于打开还是断开的状态，这样在新的开断指令发送过来的时候，智能开关便不能够准确有效的进行新的动作，而且现有的智能开关均是与外部物联网相连接的，所以智能开关的状态是记录在外部物联网内的，在重新连接的时候，假如智能开关因为外部机械作用而开断发生改变，因而智能开关并不能够及时反馈开断状态给物联网，这样很容易出现物联网发出错误指令，造成事故的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以有效的知道开断状态的具有电流检测功能的智能开关。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种具有电流检测功能的智能开关，包括：
开关电路，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；
主控电路，耦接于开关电路，以向开关电路发送驱动信号，驱动开关电路控制外部市电与负载之间的通断；
WIFI电路，耦接于主控电路，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的指令信号发送给主控电路，并将主控电路发出的信号传输到外部物联网；
电流检测电路，耦接于主控电路，还耦接于市电，以检测外部市电的电流数据，并将电流数据输入到主控电路内；
其中，所述电流检测电路包括：
检测部分，耦接于外部火线，以检测外部火线的电流然后输出检测电流；
放大部分，耦接于检测部分还耦接于主控电路，以将检测部分输出的检测电流放大后输入到主控电路内。
作为本实用新型的进一步改进，所述检测部分包括：
检测芯片U3，该检测芯片U3具有输入引脚和输出引脚，所述输入引脚耦接于外部火线，输出引脚耦接有电容C8后接地，还耦接有电感L1后耦接于放大部分，所述电感L1还耦接有电容C10后接地。
作为本实用新型的进一步改进，所述检测芯片U3型号为ACS712-20的电流互感器，所述检测芯片U3还具有电源引脚VCC和接地引脚GND，所述电源引脚VCC耦接有电容C9后耦接于接地引脚GND。
作为本实用新型的进一步改进，所述放大部分包括：
运算放大器U2A，该运算放大器U2A的同向输入端耦接有电阻R4后接电源，反向输入端耦接有电阻R7后耦接于检测芯片U3的输出引脚，还耦接有相互并联的电容C6和电阻R6后耦接于运算放大器U2A的输出端，所述输出端耦接有电阻R4后耦接于主控电路，还耦接有电阻R8后接地。
作为本实用新型的进一步改进，所述开关电路包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路，所述火线开关电路包括：
继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；
开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路；
其中，零线开关电路的内部电路结构与火线开关电路的内部电路结构相同。
作为本实用新型的进一步改进，所述主控电路(2)包括：
主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路、WIFI电路和电流检测电路均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路。
作为本实用新型的进一步改进，所述WIFI电路包括：
电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；
WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端。
本实用新型的有益效果，通过开关电路的设置，就可以有效的与主控电路配合实现智能化控制电路的作用，而通过WIFI电路的设置就可以有效的与外部物联网进行通信，实现外部物联网来向主控电路发送信号实现远程控制智能开关的效果，而通过电流检测电路的设置，就可以有效的检测电路中是否有电流通过，若没有电流通过则表示智能开关处于断开状态，若有电流则表示处于打开状态，这样就可以有效的实现判断智能开关状态的效果，而将电流检测电路分成检测部分和放大部分，就可以有效的通过检测部分对电流进行检测，然后通过放大部分对检测出来的电流进行放大，使得主控电路能够更好的接收电流检测信号了，相比于现有技术的智能开关，本实用新型能够有效的检测开关状态，进一步避免了智能开关的误动作。
附图说明
图1为电流检测电路的电路图；
图2为主控电路的电路图；
图3为WIFI电路的电路图；
图4为开关电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本实用新型做进一步的详述。
参照图1至4所示，本实施例的一种具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：包括：
开关电路1，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；
主控电路2，耦接于开关电路1，以向开关电路1发送驱动信号，驱动开关电路1控制外部市电与负载之间的通断；
WIFI电路3，耦接于主控电路2，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的指令信号发送给主控电路2，并将主控电路2发出的信号传输到外部物联网；
电流检测电路4，耦接于主控电路2，还耦接于市电，以检测外部市电的电流数据，并将电流数据输入到主控电路2内；
其中，所述电流检测电路4包括：
检测部分41，耦接于外部火线，以检测外部火线的电流然后输出检测电流；
放大部分42，耦接于检测部分41还耦接于主控电路2，以将检测部分41输出的检测电流放大后输入到主控电路2内，在智能开关工作的过程中，电流检测电路4就会实时的检测外部市电的电流，并输出电流检测信号到主控电路2内，主控电路2在接收到电流检测信号之后就会根据电流检测信号判断此时的开关电路1处于打开或是断开的状态，然后将判断的结果通过WIFI电路3发送到外部物联网，这样外部物联网就能够很好的知道此时智能开关的开断状态，避免了现有技术中由于不知道智能开关的开断状态导致的发送错误指令给主控电路2，主控电路2控制开关电路1出现错误动作的问题，同时通过检测部分41的设置，就可以有效的检测外部市电电流，再通过放大部分42的设置，就可以有效的将检测部分输出的电流检测信号进行放大了，使得主控电路2能够更好的接收电流检测信号了。
作为改进的一种具体实施方式，所述检测部分41包括：
检测芯片U3，该检测芯片U3具有输入引脚和输出引脚，所述输入引脚耦接于外部火线，输出引脚耦接有电容C8后接地，还耦接有电感L1后耦接于放大部分42，所述电感L1还耦接有电容C10后接地，通过检测芯片U3的设置就可以有效的实现对电流进行检测，而且由于芯片的高度集成化，因而其体积小，这样相比于采用现有技术中的电流互感器，可以有效的减小智能开关的体积。
作为改进的一种具体实施方式，所述检测芯片U3型号为ACS712-20的电流互感器，所述检测芯片U3还具有电源引脚VCC和接地引脚GND，所述电源引脚VCC耦接有电容C9后耦接于接地引脚GND，ACS712-20的电流互感器是专用于检测市电电流的，且其体积小巧，因而用在这里一方面可以有效的检测电流，另一方面可以避免智能开关体积增大的问题。
作为改进的一种具体实施方式，所述放大部分42包括：
运算放大器U2A，该运算放大器U2A的同向输入端耦接有电阻R4后接电源，反向输入端耦接有电阻R7后耦接于检测芯片U3的输出引脚，还耦接有相互并联的电容C6和电阻R6后耦接于运算放大器U2A的输出端，所述输出端耦接有电阻R4后耦接于主控电路2，还耦接有电阻R8后接地，通过运算放大器U2A的设置，就可以有效的起到一个信号放大的作用，而且由于运算放大器U2A算是一种高度集成芯片，因而其外部电路结构简单，简化了智能开关的电路结构，比起采用三极管放大的方式，更加的简单。
作为改进的一种具体实施方式，所述开关电路1包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路11和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路12，所述火线开关电路11包括：
继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；
开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路2；
其中，零线开关电路12的内部电路结构与火线开关电路11的内部电路结构相同，通过火线开关电路11和零线开关电路12的设置，就可以有效的实现分别控制火线的通断和零线的通断的效果，而将火线开关电路11和零线开关电路12设置成继电器K1和开关三极管Q2的组合，由于主控电路2输出的电流强度较小，因而可以通过主控电路2先控制开关三极管Q2，然后再通过开关三极管Q2控制继电器K1，这样就可以有效的实现主控电路2控制外部电网的通断的效果。
作为改进的一种具体实施方式，所述主控电路2包括：
主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路1、WIFI电路3和电流检测电路4均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路，通过主控芯片U4的设置，就可以监督有效的实现一个智能控制的作用，且结构简单容易实现，并不需要太复杂的结构，就可以有效的协调各个电路之间的工作了。
作为改进的一种具体实施方式，所述WIFI电路3包括：
电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；
WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路2耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端，由于WIFI芯片P7所需要的工作电压与控制器内电源不同，因而通过电源芯片U5的设置就可以有效的对控制器内电源进行一个转换的效果，这样就能够很好的给WIFI芯片P7供电了，使得WIFI芯片P7能够更好的与外部物联网进行通信。
综上所述，本实用新型的智能开关，通过主控电路2、电流检测电路4、WIFI电路3和开关电路1的设置，就可以有效的检测到此时智能开关的开断状态，并且与外部物联网进行通信了，有效的避免了现有技术中由于不知道智能开关状态导致的发出错误指令到智能开关，产生错误动作的问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：包括：
开关电路(1)，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；
主控电路(2)，耦接于开关电路(1)，以向开关电路(1)发送驱动信号，驱动开关电路(1)控制外部市电与负载之间的通断；
WIFI电路(3)，耦接于主控电路(2)，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的指令信号发送给主控电路(2)，并将主控电路(2)发出的信号传输到外部物联网；
电流检测电路(4)，耦接于主控电路(2)，还耦接于市电，以检测外部市电的电流数据，并将电流数据输入到主控电路(2)内；
其中，所述电流检测电路(4)包括：
检测部分(41)，耦接于外部火线，以检测外部火线的电流然后输出检测电流；
放大部分(42)，耦接于检测部分(41)还耦接于主控电路(2)，以将检测部分(41)输出的检测电流放大后输入到主控电路(2)内。
2.根据权利要求1所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述检测部分(41)包括：
检测芯片U3，该检测芯片U3具有输入引脚和输出引脚，所述输入引脚耦接于外部火线，输出引脚耦接有电容C8后接地，还耦接有电感L1后耦接于放大部分(42)，所述电感L1还耦接有电容C10后接地。
3.根据权利要求2所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述检测芯片U3型号为ACS712-20的电流互感器，所述检测芯片U3还具有电源引脚VCC和接地引脚GND，所述电源引脚VCC耦接有电容C9后耦接于接地引脚GND。
4.根据权利要求2或3所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述放大部分(42)包括：
运算放大器U2A，该运算放大器U2A的同向输入端耦接有电阻R4后接电源，反向输入端耦接有电阻R7后耦接于检测芯片U3的输出引脚，还耦接有相互并联的电容C6和电阻R6后耦接于运算放大器U2A的输出端，所述输出端耦接有电阻R4后耦接于主控电路(2)，还耦接有电阻R8后接地。
5.根据权利要求1或2或3所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述开关电路(1)包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路(11)和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路(12)，所述火线开关电路(11)包括：继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；
开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路(2)；
其中，零线开关电路(12)的内部电路结构与火线开关电路(11)的内部电路结构相同。
6.根据权利要求1或2或3所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述主控电路(2)包括：
主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路(1)、WIFI电路(3)和电流检测电路(4)均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路。
7.根据权利要求1或2或3所述的具有电流检测功能的智能开关，其特征在于：所述WIFI电路(3)包括：
电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；
WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路(2)耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端。
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