CN206294140U - 一种可实现故障诊断的电子延时开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种能对开关元件进行故障诊断的“两线制”可应急强行启动的电子延时开关,在应急电源C与负载端A之间加入一个应急开关电路和一个应急开关诊断电路,在火线L与负载端A之间加入一个开关诊断电路,主控制电路综合其控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施,避免火线L端供电串扰到应急C端电路上,同时当电源L端断电仅有应急电源C端供电时,仍能强制开启应急供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子延时开关,具体指一种可应急强行开启的电子延时开关。
背景技术
为了兼顾人性化和节能,楼房梯间或通道的照明已广泛采用:红外感应、声光控制、触摸延时等电子延时开关。这类开关的共同特点是:满足触发条件时开启,延续一段时间后自动关闭。为了消防安全,这类电子延时开关被要求设计成:除了火线端子(L端)和负载端子(A端)之外,必须带有强制开启控制端子(C端)。安装时,所有开关的强制开启控制端子(C端)并联在应急电源线上,平时应急电源线不接电源,电子延时开关可以正常开关。当遇到消防或其他突发事件需要照明保障时,强制开启控制端子(C端)以及火线端子(L端)接入同一应急电源,所有处于关闭状态的照明负载将被强制开启,以保证照明。目前电子延时开关的开关电路常用可控硅为开关元件。
旧有方案的电子延时开关包含:开关电路、开关驱动电路、供电电路、延时控制电路、传感电路、(C端)信号检测电路,开关电路串联于用电回路中并依次与开关驱动电路及延时控制电路输出端连接并受其控制,传感电路(可以是红外感应、声控、光控、遥控、触摸等各类传感器或传感器组合)与延时控制电路的触发信号输入端连接用于触发延时开关;(C端)信号检测电路串联在负载端子(A端)与强制开启控制端子(C端)之间,其输出端与开关驱动电路连接,用于检测(C端)是否有电流流过,如果没有检测到电流,延时开关正常使用,一旦检测到电流就强制开启开关电路。
使用效果是:所有开关的强制开启控制端子(C端)在安装时都连接在一起,平时(C端)处于悬空状态,电子延时开关可以正常工作。当遇到消防或其他突发事件需要照明保障时,强制开启控制端子(C端)接入应急电源,此时所有的电子延时开关的信号检测电路都检测到有电流流过(C端),于是直接通过开关驱动电路开启开关电路。由于可控硅被设计成“非全角导通”,电子延时开关开启后,可控硅两端仍有电势差,该电势差平时被用来提供开态供电,此时则兼顾维持持续常开模式。使得现有方案不允许(C端)与零线之间并联消防指示、消防警铃等消防设备。
专利号为:CN201520236458.7的实用新型专利通过在开关处于关闭状态期间周期性间歇启动C端信号检测电路,以抵消流经(C端)的电流的汇集效应,同时采用更加简单高效的信号检测电路,并增加信号处理电路对所取得的信号加以处理,保证开关的稳定性和可靠性。提供了一种允许应急电源线与零线之间并联其他负载的可应急强行启动的电子延时开关技术,该技术能确保C端信号检测电路检测到C端供电时开启电源L端。但此种开关如果遇到电源L端切断,仅有C端应急供电时无法正常工作。另外,由于所述的电子延时开关中一般采用半导体开关元件,该元件的主要失效模式之一是击穿(短路),元件击穿后会导致火线L端电源直接与应急电源C端接通,所有应急电路中的负载都会启动,且该故障点无法识别,故很难排除。
本实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型采取的技术方案为:一种可实现故障诊断的电子延时开关,包括开关电路、开关检测电路、应急开关电路、开关诊断电路、主控制电路和传感电路,所述开关电路连接于负载端A与交流火线L之间;所述主控制电路的触发信号输入端与传感电路连接、输出端与开关电路及应急开关电路连接,交流火线L与应急电源接入端C回路之间至少串联一个开关诊断电路;所述应急开关电路串联在应急电源接入端C与负载端A之间并受主控制电路控制;主控制电路综合自身控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施。
所述的开关诊断电路位于交流火线L与负载端A之间,当主控制电路断开开关电路且闭合应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。
所述的开关诊断电路位于应急电源接入端C与负载端A之间,当主控电路开启开关电路且断开应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态。
在负载端A处还设有第二开关诊断电路,主控制电路综合自身控制信号及两个开关诊断电路的反馈信号,当交流火线L端通电且应急电源接入端C断电时,主控制电路关闭开关电路同时关闭应急开关电路,第二开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。
所述开关电路和应急开关电路中的开关元件选用半导体开关元件,所述半导体开关元件采用单向可控硅或双向可控硅或MOS管。
所述开关诊断电路、第二开关诊断电路中采用电流采样耦合器将检测信号反馈至主控制电路;或者采用采样电阻或双向二极管、或热敏电阻作为电流采样元件,再通过隔离电路后反馈给主控制电路。
所述应急开关诊断电路中采用电流采样耦合器将检测信号反馈至主控制电路;或者采用采样电阻或双向二极管、或热敏电阻作为电流采样元件,再通过隔离电路后反馈给主控制电路。
所述的传感电路与主控制电路的输入端连接,将外部的触发信号反馈给主控制电路进行处理,包含按键信号、声音信号、光线感应信号、微波信号与无线传输信号等触发信号。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
(1)通过在应急电源接入端C与负载端A之间加入一个受主控制电路控制的应急开关电路,主控制电路根据控制信号及相应检测电路的反馈信号,能实现当电源火线L端断电仅有应急电源接入端C供电时,仍能强制开启应急供电。
(2)在火线L端与应急电源接入端C之间至少串联一个开关诊断电路;主控制电路综合其控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施。
附图说明
图1是CN201520236458.7公开的电子开关的原理框图;
图2是本实用新型所述电子延时开关实施例一原理框图;
图3是本实用新型所述电子延时开关实施例二原理框图;
图4是本实用新型所述电子延时开关实施例三原理框图;
图5是本实用新型所述电子延时开关实施例四原理框图;
图6是本所明所述电子延时开关的实施原理框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细介绍。
本实用新型的设计思路是:在火线L端与应急电源C端通电或掉电的情况下,通过主控制电路综合自身控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施,避免火线L端供电串扰到应急C端电路上,同时当电源L端断电仅有应急电源C端供电时,仍能强制开启应急开关电路为产品提供应急照明。
本实用新型的第一实施例如图2框图所示,该实施例中,延时开关包括开关诊断电路1.1、开关电路1.2、应急开关电路1.3、应急开关诊断电路1.4、开关检测电路1.5、主控制电路1.6及传感电路1.7。所述的开关电路1.2连接于负载端A与交流火线L之间;应急开关电路1.3连接于应急电源C端与负载A端之间;开关诊断电路1.1串联在火线L端;应急开关诊断电路1.4串联在应急电源C端;开关检测电路1.5串联于主控制电路与开关电路之间,用以检测火线L端是否有电源接入;传感电路1.7与主控制电路连接。主控制电路1.6采用单片机或类似的延时开关控制用集成电路。
正常工作状态下,当主控制电路的根据传感电路检测到有信号输入,同时开关检测电路检测火线L端供电正常时,断开应急开关电路,接通开关电路,将负载A端与火线L端相联,主控制电路计时接通开关电路一段时间后,断开开关电路,再接通应急开关电路,产品回到待机状态;在产品处于待机状态下时:当检测到应急电源C端有供电时,主控制电路根据应急开关诊断电路的电流反馈信号,将锁定开关电路为断开状态,待应急电源C端停止供电时,开关电路恢复为待工作状态;当主控制电路开启开关电路断开应急开关电路时,应急开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态;当火线L端通电应急电源C端断电时,主控制电路关闭开关电路同时关闭应急开关电路,开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态;主控制电路综合其控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施,避免火线L端供电串扰到应急C端电路上,同时当电源L端断电仅有应急电源C端供电时,仍能强制开启应急供电。
本实用新型的具体实施例电路原理图见图6。
开关诊断电路1.1由电流检测耦合器T1、分流电阻R2、限流分压电阻R4和R6、稳压二极管Z2和隔离光耦U2组成,当火线L端有电流流过耦合器T1初级时,次级耦合的电压经电阻R2分流、R4和R6分压、Z2稳压后给光耦U2二极管端提供导通电流,光耦另一侧将探测的信号反馈给主控制电路进行处理。
应急开关诊断电路1.4由电流检测耦合器T2、分流电阻R1、限流分压电阻R3和R5、稳压二极管Z1和隔离光耦U1组成,该电路可对应急电源C端的电流状态进行检测,其工作原理参考开关诊电路1.1。
开关检测电路1.5串联在火线L端与主控制电路之间,该电路由限流电阻R15、稳压二极管Z3、限流电阻R16、隔离二极管D1组成,该电路在火线L端通电开关电路断开的情况下,火线L端电源经电阻R15限流、稳压管Z3稳压、R16电阻限流后将信号提供给主控制电路进行处理,二极管D1为主控制电路提供工作电源。
开关电路1.2由双向可控硅T3、限流分压电阻R8、R9、R12、R14、整流桥DB2组成,当主控制电路控制整流桥DB2的输出端正、负极接通时,双向可控硅T3导通,火线L端与负载A端相连接,反之双向可控硅T3截止,火线与负载断开。
应急开关电路1.3由双向可控硅T4、限流分压电阻R7、R10、R11、R13、整流桥DB1组成,该开关电路受主控制电路控制负载A端与应急电源C端的连接状态,其工作可参考开关电路1.2。
传感电路1.7为电子延时开关的信号输入端,其电路与主控制电路1.6相联,主控制电路采用单片机或类似的延时开关控制用集成电路组成。在正常工作状态下,当主控制电路1.6检测到传感电路1.7有信号输入,同时开关检测电路1.5检测火线L端供电正常时,则断开应急开关电路1.3,接通开关电路1.2,将负载A端与火线L端相联,主控制电路计时接通开关电路1.2一段时间后,断开开关电路1.2,再接通应急开关电路1.3,整个过程完成后产品处于待机状态。
在待机状态下当检测到应急电源C端有供电时,主控制电路1.6根据应急开关诊断电路1.4反馈电流的信号,将锁定开关电路1.2为断开状态,保持应急开关电路1.3处于接通状态,待应急电源C端停止供电时,开关电路恢复为待机工作状态;在待机状态下火线L端断电,应急电源C端供电,主控制器通过开关检测电路与开关诊断电路信号可判断出火线L端已断电,同时通过应急开关诊断电路的电流信号可判断出应急电源C端已供电,综合检测信号的输入判断为应急电源C端独立供电,主控制电路将开关电路锁定在关闭状态,将应急开关电路锁定在接通状态,待应急电源C端停止供电后,产品恢复待机状态。
在延时开关的开关电路1.2与应急开关电路1.3出现故障时,可通过开关诊断电路1.1与应急开关诊断电路1.4的结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施,避免火线L端供电串扰到应急C端电路上;当开关电路1.2的元件击穿时,在火线L端通电主控制电路1.6断开开关电路1.2接通应急开关电路1.3时,开关诊断电路1.1检测到有电流的反馈信号时,判断为开关电路1.2元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态;当应急开关电路1.3的元件击穿时,在主控制电路1.6开启开关电路1.2断开应急开关电路1.3时,应急开关诊断电路1.4检测到有电流的反馈信号,判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态。
本实用新型的第二实施例框图如图3所示。该实施例中,延时开关包括开关诊断电路1.1、开关电路1.2、应急开关电路1.3、开关检测电路1.5、主控制电路1.6及传感电路1.7。所述的开关电路1.2连接于负载端A与交流火线L之间;应急开关电路1.3连接于应急电源C端与负载A端之间;开关诊断电路1.1串联在火线L端;开关检测电路1.5串联于主控制电路与开关电路之间,用以检测火线L端是否有电源接入;传感电路1.7与主控制电路连接。主控制电路1.6采用单片机或类似的延时开关控制用集成电路。该实施例中通过主控制电路的控制诊断开关电路是否有击穿故障;即当主控制电路断开开关电路且闭合应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。其各个电路模块的具体实现方式及工作原理同实施例一在此不赘述。
本实用新型第三实施例如图4所示。该实施例中,延时开关包括开关诊断电路1.4(应急开关诊断电路)、开关电路1.2、应急开关电路1.3、开关检测电路1.5、主控制电路1.6及传感电路1.7。所述的开关电路1.2连接于负载端A与交流火线L之间;应急开关电路1.3连接于应急电源C端与负载A端之间;开关诊断电路1.4串联在应急电源接入端C处;开关检测电路1.5串联于主控制电路与开关电路之间,用以检测火线L端是否有电源接入;传感电路1.7与主控制电路连接。当主控电路开启开关电路且断开应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态。其各个电路模块的具体实现方式及工作原理同实施例一在此不赘述。
本实用新型的第四实施例框图如图5所示。该实施例中,延时开关包括开关诊断电路1.1、开关电路1.2、应急开关电路1.3、开关检测电路1.5、第二开关诊断电路、主控制电路1.6及传感电路1.7。所述的开关电路1.2连接于负载端A与交流火线L之间;应急开关电路1.3连接于应急电源C端与负载A端之间;开关诊断电路1.1串联在火线L端;开关检测电路1.5串联于主控制电路与开关电路之间,用以检测火线L端是否有电源接入;传感电路1.7与主控制电路连接。第二开关诊断电路连接在负载端A处。当交流火线L端通电且应急电源接入端C断电时,主控制电路关闭开关电路同时关闭应急开关电路,第二开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。其各个电路模块的具体实现方式及工作原理同实施例一在此不赘述。
上述实施例只是本实用新型较优的实施方式,需要说明的是,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种可实现故障诊断的电子延时开关,包括开关电路、开关检测电路、应急开关电路、开关诊断电路、主控制电路和传感电路,所述开关电路连接于负载端A与交流火线L之间;所述主控制电路的触发信号输入端与传感电路连接、输出端与开关电路及应急开关电路连接,其特征在于:交流火线L与应急电源接入端C回路之间至少串联一个开关诊断电路;所述应急开关电路串联在应急电源接入端C与负载端A之间并受主控制电路控制;主控制电路综合自身控制信号及开关诊断电路的反馈信号,对开关电路元件进行故障诊断,并根据诊断结果按照火线L端与应急电源C端不直接导通的原则采取保护措施。
2.根据权利要求1所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:所述的开关诊断电路位于交流火线L与负载端A之间,当主控制电路断开开关电路且闭合应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。
3.根据权利要求1所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:所述的开关诊断电路位于应急电源接入端C与负载端A之间,当主控电路开启开关电路且断开应急开关电路时,若开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,则判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态。
4.根据权利要求3所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:在负载端A处还设有第二开关诊断电路,主控制电路综合自身控制信号及两个开关诊断电路的反馈信号,当交流火线L端通电且应急电源接入端C断电时,主控制电路关闭开关电路同时关闭应急开关电路,第二开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为开关电路元件击穿,将应急开关电路锁定在断开状态。
5.根据权利要求2所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:应急电源接入端C与负载端A之间还设有应急开关诊断电路,当主控制电路开启开关电路且断开应急开关电路时,应急开关诊断电路检测到有电流的反馈信号,判断为应急开关电路元件击穿,将开关电路锁定在关闭状态。
6.根据权利要求1 所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:所述开关电路和应急开关电路中的开关元件选用半导体开关元件,所述半导体开关元件采用单向可控硅或双向可控硅或MOS管。
7.根据权利要求4所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:所述开关诊断电路、第二开关诊断电路中采用电流采样耦合器将检测信号反馈至主控制电路;或者采用采样电阻或双向二极管、或热敏电阻作为电流采样元件,再通过隔离电路后反馈给主控制电路。
8.根据权利要求5所述的可实现故障诊断的电子延时开关,其特征在于:所述应急开关诊断电路中采用电流采样耦合器将检测信号反馈至主控制电路;或者采用采样电阻或双向二极管、或热敏电阻作为电流采样元件,再通过隔离电路后反馈给主控制电路。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20170630 Effective date of abandoning: 20231117 |
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