CN206283696U - 一种单火取电的智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单火取电的智能开关，所述智能开关安装在电路的火线上，所述智能开关包括波形调制器、MCU、电源、无线模块和若干个按键，所述MCU分别与波形调制器、电源、无线模块和若干个按键连接，所述波形调制器用于调制工频交流电压的波形，所述无线模块用于连接远程控制端。本实用新型通过波形调制器对工频交流电压的波形进行调制，从而实现对灯具的调光控制；此外，本实用新型设有无线模块，用户通过遥控器、手机或平板电脑与智能开关无线连接，同时实现对智能开关的远程控制，大大方便了对智能开关的控制。

Description

一种单火取电的智能开关

技术领域

本实用新型涉及电路的开关设备技术领域，更具体地说是一种单火取电的智能开关。

背景技术

现在的新建楼宇或旧楼中，出于节省成本的考虑，往往都只引一条火线到墙面开关，墙面开关输出火线到一个或多个灯具，然后回到零线形成回路，通过开关控制回路通断来进行开关灯。然而，这种传统的开关只能控制灯具的打开或关闭，而不能实现灯具的调光，随着对节能的要求越来越高，这种传统的开关势必造成电路中过多电能的消耗，无法满足要求。

实用新型内容

为了克服以上现有技术的不足，本实用新型提供一种调光性良好的单火取电的智能开关。

为解决现有技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种单火取电的智能开关，所述智能开关安装在电路的火线上，所述智能开关包括波形调制器、MCU、电源、无线模块和若干个按键，所述MCU分别与波形调制器、电源、无线模块和若干个按键连接，所述波形调制器用于调制工频交流电压的波形，所述无线模块用于连接远程控制端。

本实用新型通过波形调制器对工频交流电压的波形进行调制，从而使负载灯具获得不同波形的交流电压信号来改变灯具电源驱动电压而产生不同的亮度，满足电路中灯具调光性的要求；同时，远程控制端与智能开关无线连接，实现远程控制。

所述波形调制器包括开关S4、上拉电阻R2、光耦U1、二极管D3、可控硅Q1、电阻丝R3、电阻丝R6、可控硅Q2、二极管D5、光耦U3和上拉电阻R11，并具有控制信号输入端CTL1、控制信号输入端CTL2、火线输入端INPUT和火线输出端OUTPUT；所述开关S4的一端连接火线输入端INPUT，所述光耦U1的第一输入端通过上拉电阻R2与直流电压连接，光耦U1的第二输入端与控制信号输入端CTL1连接，光耦U1的第一输出端与二极管D3的负极连接，光耦U1的第二输出端与可控硅Q1的控制极连接；可控硅Q1的阴极与开关S4的另一端连接，可控硅Q1的阳极通过电阻丝R3与二极管D3的阳极连接，同时可控硅Q1的阳极和电阻丝R3与火线输出端OUTPUT连接；所述光耦U3的第一输入端通过上拉电阻R11与直流电压连接，光耦U3的第二输入端与控制信号输入端CTL2连接，光耦U3的第一输出端与二极管D5的负极连接，光耦U3的第二输出端与可控硅Q2的控制极连接；可控硅Q2的阳极与开关S4的另一端连接，并通过电阻丝R6与二极管D5的正极连接，可控硅Q2的阴极与火线输出端OUTPUT连接。

在这里，当需要斩掉正半波时，控制信号输入端CTL2中输入高电平，控制信号输入端CTL1中输入低电平，光耦U1导通而光耦U3截止；当需要斩掉负半波时，控制信号输入端CTL2中输入低电平，控制信号输入端CTL1中输入高电平，光耦U3导通而光耦U1截止；这样，根据不同情形下斩掉波的个数来调光，满足不同光亮的调节。

进一步的，所述波形调制器还包括电容C3和电阻丝R5，电容C3与电阻丝R5串联，电容C3的一端与开关S4的另一端连接，电容C3的另一端通过电阻丝R5连接火线输出端OUTPUT。在这里，所述电容C3与电阻丝R5用于电路中工频以上信号的滤除，减少外部信号干扰。

进一步的，所述控制信号输入端CTL1和控制信号输入端CTL2分别连接MCU的不同引脚。MCU通过控制信号输入端CTL1和控制信号输入端CTL2分别向波形调制器输入不同的控制信号，完成电路中各种调光的要求。

所述电源包括保险电阻F1、开关VR1、热敏电阻RV1、双向可控硅Q1、稳压二极管D1、稳压二极管D2、光控可控硅U1、电阻R1、电阻R2、单相整流桥BD1、单火线电源模块U2、电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6，保险电阻F1的一端与开关VR1的一端连接，开关VR1的另一端与热敏电阻RV1的一端连接；热敏电阻RV1与双向可控硅Q1并联；双向可控硅Q1的控制极通过稳压二极管D1和稳压二极管D2与光控可控硅U1的第一输入端连接，双向可控硅Q1的阳极与开关VR1的另一端连接，双向可控硅Q1的阴极与光控可控硅U1的第二输入端连接；光控可控硅U1的第一输出端与电阻R1连接，光控可控硅U1的第二输出端接地；电阻R2的一端与双向可控硅Q1的控制极连接，电阻R2的另一端与单相整流桥BD1的第一输入端连接，单相整流桥BD1的第二输入端接双向可控硅Q1的阴极，单相整流桥BD1的第一输出端接单火线电源模块U2，单相整流桥BD1的第二输出端接地；单火线电源模块U2的不同输出引脚分别通过电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6接地。

进一步的，所述电源还包括电阻R4、电阻R3、电容C1和滑动变阻器R16，所述电阻R4的一端接电容C4，电阻R4的另一端与滑动变阻器R16的一端连接，滑动变阻器R16的另一端通过电阻R3接地，电容C1与电阻R3并联。

进一步的，所述单火线电源模块U2采用的是PI-3V3-B4系列单火线电源模块。

所述无线模块为蓝牙模块，无线模块与MCU连接。在这里，用户可以通过遥控器、手机或平板电脑与智能开关蓝牙连接，并远程发送控制指令，实现对灯具的远程控制。

进一步的，所示无线模块为CC2541-MOD蓝牙模块。

与现有技术相比，本实用新型通过波形调制器对工频交流电压的波形进行调制，从而实现对灯具的调光控制；此外，本实用新型设有蓝牙模块，用户通过遥控器、手机或平板电脑与智能开关蓝牙连接，同时实现对智能开关的远程控制，大大方便了对智能开关的控制。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型波形调制器的电路图。

附图3为本实用新型电源的电路图。

附图4为本实用新型蓝牙模块的电路图。

附图5为本实用新型MCU的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的解释说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1所示，一种单火取电的智能开关，所述智能开关安装在电路的火线上，所述智能开关包括波形调制器、MCU、电源、无线模块和若干个按键，所述MCU分别与波形调制器、电源、无线模块和若干个按键连接，所述波形调制器用于调制工频交流电压的波形，所述无线模块用于连接远程控制端。本实用新型的波形调制器，对工频交流电压的波形进行调制，从而使负载灯具获得不同波形的交流电压信号来改变灯具电源驱动电压而产生不同的亮度，满足电路中灯具调光性的要求。

如图2所示，所述波形调制器包括开关S4、上拉电阻R2、光耦U1、二极管D3、可控硅Q1、电阻丝R3、电阻丝R6、可控硅Q2、二极管D5、光耦U3和上拉电阻R11，并具有控制信号输入端CTL1、控制信号输入端CTL2、火线输入端INPUT和火线输出端OUTPUT；所述开关S4的一端连接火线输入端INPUT，所述光耦U1的第一输入端通过上拉电阻R2与直流电压连接，光耦U1的第二输入端与控制信号输入端CTL1连接，光耦U1的第一输出端与二极管D3的负极连接，光耦U1的第二输出端与可控硅Q1的控制极连接；可控硅Q1的阴极与开关S4的另一端连接，可控硅Q1的阳极通过电阻丝R3与二极管D3的阳极连接，同时可控硅Q1的阳极和电阻丝R3与火线输出端OUTPUT连接；所述光耦U3的第一输入端通过上拉电阻R11与直流电压连接，光耦U3的第二输入端与控制信号输入端CTL2连接，光耦U3的第一输出端与二极管D5的负极连接，光耦U3的第二输出端与可控硅Q2的控制极连接；可控硅Q2的阳极与开关S4的另一端连接，并通过电阻丝R6与二极管D5的正极连接，可控硅Q2的阴极与火线输出端OUTPUT连接。在这里，当需要斩掉正半波时，控制信号输入端CTL2中输入高电平，控制信号输入端CTL1中输入低电平，光耦U1导通而光耦U3截至；当需要斩掉负半波时，控制信号输入端CTL2中输入低电平，控制信号输入端CTL1中输入高电平，光耦U3导通而光耦U1截至；这样，根据不同情形下斩掉波的个数来调光，满足不同光亮的调节。

所述波形调制器还包括电容C3和电阻丝R5，电容C3与电阻丝R5串联，电容C3的一端与开关S4的另一端连接，电容C3的另一端通过电阻丝R5连接火线输出端OUTPUT。在这里，所述电容C3与电阻丝R5用于电路中工频以上信号的滤除，减少外部信号干扰。

所述控制信号输入端CTL1和控制信号输入端CTL2分别连接MCU的不同引脚。MCU通过控制信号输入端CTL1和控制信号输入端CTL2分别向波形调制器输入不同的控制信号，完成电路中各种调光的要求。

本实施例中，上拉电阻R2的电阻值为10KΩ，电阻丝R3的电阻值为1MΩ，电阻丝R5的电阻值为33Ω，电阻丝R6的电阻值为1MΩ，上拉电阻R11的电阻值为10KΩ，电容C3为103K275V电容。

如图3所示，所述电源包括保险电阻F1、开关VR1、热敏电阻RV1、双向可控硅Q1、稳压二极管D1、稳压二极管D2、光控可控硅U1、电阻R1、电阻R2、单相整流器BD1、单火线电源模块U2、电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6，保险电阻F1的一端与开关VR1的一端连接，开关VR1的另一端与热敏电阻RV1的一端连接；热敏电阻RV1与双向可控硅Q1并联；双向可控硅Q1的控制极通过稳压二极管D1和稳压二极管D2与光控可控硅U1的第一输入端连接，双向可控硅Q1的阳极与开关VR1的另一端连接，双向可控硅Q1的阴极与光控可控硅U1的第二输入端连接；光控可控硅U1的第一输出端与电阻R1连接，光控可控硅U1的第二输出端接地；电阻R2的一端与双向可控硅Q1的控制极连接，电阻R2的另一端与单相整流桥BD1的第一输入端连接，单相整流桥BD1的第二输入端接双向可控硅Q1的阴极，单相整流桥BD1的第一输出端接单火线电源模块U2，单相整流桥BD1的第二输出端接地；单火线电源模块U2的不同输出引脚分别通过电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6接地。在这里，所述单火线电源模块U2采用的是PI-3V3-B4系列单火线电源模块。

所述电源还包括电阻R4、电阻R3、电容C1和滑动变阻器R16，所述电阻R4的一端接电容C4，电阻R4的另一端与滑动变阻器R16的一端连接，滑动变阻器R16的另一端通过电阻R3接地，电容C1与电阻R3并联。

如图4和5所示，所述单火取电的智能开关还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与MCU连接。在这里，用户可以通过遥控器、手机或平板电脑与智能开关蓝牙连接，并远程发送控制指令，实现对灯具的远程控制。本实施例中，采用的是CC2541-MOD型号蓝牙模块。本实施例中，采用的是STM8S103F2型号MCU，设置有4个按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4，4个按键分别与MCU不同引脚连接。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单火取电的智能开关，所述智能开关安装在电路的火线上，其特征在于，所述智能开关包括波形调制器、MCU、电源、无线模块和若干个按键，所述MCU分别与波形调制器、电源、无线模块和若干个按键连接，所述波形调制器用于调制工频交流电压的波形，所述无线模块用于连接远程控制端。

2.根据权利要求1所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述波形调制器包括开关S4、上拉电阻R2、光耦U1、二极管D3、可控硅Q1、电阻丝R3、电阻丝R6、可控硅Q2、二极管D5、光耦U3和上拉电阻R11，并具有控制信号输入端CTL1、控制信号输入端CTL2、火线输入端INPUT和火线输出端OUTPUT；所述开关S4的一端连接火线输入端INPUT，所述光耦U1的第一输入端通过上拉电阻R2与直流电压连接，光耦U1的第二输入端与控制信号输入端CTL1连接，光耦U1的第一输出端与二极管D3的负极连接，光耦U1的第二输出端与可控硅Q1的控制极连接；可控硅Q1的阴极与开关S4的另一端连接，可控硅Q1的阳极通过电阻丝R3与二极管D3的阳极连接，同时可控硅Q1的阳极和电阻丝R3与火线输出端OUTPUT连接；所述光耦U3的第一输入端通过上拉电阻R11与直流电压连接，光耦U3的第二输入端与控制信号输入端CTL2连接，光耦U3的第一输出端与二极管D5的负极连接，光耦U3的第二输出端与可控硅Q2的控制极连接；可控硅Q2的阳极与开关S4的另一端连接，并通过电阻丝R6与二极管D5的正极连接，可控硅Q2的阴极与火线输出端OUTPUT连接。

3.根据权利要求2所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述波形调制器还包括电容C3和电阻丝R5，电容C3的一端与开关S4的另一端连接，电容C3的另一端通过电阻丝R5连接火线输出端OUTPUT。

4.根据权利要求3所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述控制信号输入端CTL1和控制信号输入端CTL2分别连接MCU的不同引脚。

5.根据权利要求1所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述电源包括保险电阻F1、开关VR1、热敏电阻RV1、双向可控硅Q1、稳压二极管D1、稳压二极管D2、光控可控硅U1、电阻R1、电阻R2、单相整流桥BD1、单火线电源模块U2、电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6，保险电阻F1的一端与开关VR1的一端连接，开关VR1的另一端与热敏电阻RV1的一端连接；热敏电阻RV1与双向可控硅Q1并联；双向可控硅Q1的控制极通过稳压二极管D1和稳压二极管D2与光控可控硅U1的第一输入端连接，双向可控硅Q1的阳极与开关VR1的另一端连接，双向可控硅Q1的阴极与光控可控硅U1的第二输入端连接；光控可控硅U1的第一输出端与电阻R1连接，光控可控硅U1的第二输出端接地；电阻R2的一端与双向可控硅Q1的控制极连接，电阻R2的另一端与单相整流桥BD1的第一输入端连接，单相整流桥BD1的第二输入端接双向可控硅Q1的阴极，单相整流桥BD1的第一输出端接单火线电源模块U2，单相整流桥BD1的第二输出端接地；单火线电源模块U2的不同输出引脚分别通过电容C3、电容C4、电解电容C2、电解电容C5和电解电容C6接地。

6.根据权利要求5所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述电源还包括电阻R4、电阻R3、电容C1和滑动变阻器R16，所述电阻R4的一端接电容C4，电阻R4的另一端与滑动变阻器R16的一端连接，滑动变阻器R16的另一端通过电阻R3接地，电容C1与电阻R3并联。

7.根据权利要求6所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述单火线电源模块U2采用的是PI-3V3-B4系列单火线电源模块。

8.根据权利要求1至7任一项所述的单火取电的智能开关，其特征在于，所述无线模块为蓝牙模块，无线模块与MCU连接。