CN208657125U - 基于单火线取电的一位双控开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于单火线取电的一位双控开关，包括微控制器、继电器和单火线取电单元，所述微控制器的输入端接有触摸单元和红外感应传感器，所述微控制器的输出端接有LED灯和继电器驱动模块，所述继电器的线圈与继电器驱动模块相接，所述继电器具有常开触点和常闭触点，所述继电器的常开触点和常闭触点均与单火线取电单元的输出端相接。本实用新型结构简单、设计合理，既实现了单火线取电，又实现了双控功能，满足人们双控负载的使用需要，采用触摸控制方式，弱电控制强电，安全可靠，并具有红外照明功能，增加了昏暗环境下使用的便利性。
Description
技术领域
本实用新型属于开关设备技术领域，具体涉及一种基于单火线取电的一位双控开关。
背景技术
普通墙壁机械开关有以下缺点：1.不易清理，清理时有死角；2.夜光指示易消失、外观简单、塑料外壳易老化泛黄；3.湿手操作、不安全；4. 内部制动单元裸露在空气中，易氧化，容易产生电火花，影响LED灯具的使用寿命；5.无短路保护，易造成火灾；6.停电后再次来电开关处于打开的状态，造成电能浪费。因此普通墙壁机械开关逐渐被智能开关所替代。
目前已有的智能开关包括电源单元、主控制单元、触摸单元、驱动单元和无线通信单元。触摸单元主要包括零火线取电技术的触摸开关和单火线触摸开关。由于历史原因和成本考虑，中国大部分地区甚至是欧美国家的部分地区，其家庭开关布线采用的是单火线布线，这为家庭灯光控制的智能化改造带来较大的困扰。基于零火线取电技术的触摸开关需要零线，所以需要重新布线，而且开关上引入零线会增加用电的安全隐患。目前市场上的单火线触摸开关待机功耗较大，不适用于小瓦数的灯具，并且控制感性、容性负载时触点容易粘连造成产品无法使用，和负载按单控方式相连，无法实现双控功能，即无法实现两个开关控制一路灯的工作方式，给使用带来不便，也不利于推广应用。因此需要一种安全可靠的单火线双控触摸开关。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于单火线取电的一位双控开关，其结构简单、设计合理，既实现了单火线取电，又实现了双控功能，满足人们双控负载的使用需要，采用触摸控制方式，弱电控制强电，安全可靠，并具有红外照明功能，增加了昏暗环境下使用的便利性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：包括微控制器、继电器和单火线取电单元，所述微控制器的输入端接有触摸单元和红外感应传感器，所述微控制器的输出端接有LED灯和继电器驱动模块，所述继电器的线圈与继电器驱动模块相接，所述继电器具有常开触点和常闭触点，所述单火线取电单元包括 MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5和比较器U2，所述MOS管Q3的栅极分两路，一路与二极管D8的阴极相接，另一路与电阻R9的一端相接，MOS管Q3的漏极分三路，一路与二极管D7的阴极相接，另一路与电容C2的一端相接，电容C2的另一端接地，第三路与继电器的常开触点和常闭触点相接，二极管 D7的阳极分四路，一路与二极管D8的阳极相接，另一路与二极管D9的阴极相接，第三路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端接地，第四路与稳压二极管D11的阳极相接，稳压二极管D11的阴极分三路，一路与电容C4的一端相接，另一路与电阻R10的一端相接，第三路与比较器U2的正向输入端相接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端的连接端接地；二极管D9的阳极分三路，一路与电容C8的阳极相接，另一路与二极管D6的阴极相接，第三路与12.7V电源端相接，电容C8的阴极接地，二极管D6的阳极与12V电源端相接；比较器U2的反向输入端分两路，一路与三极管Q4的集电极相接，另一路与三极管Q5的发射极相接，三极管Q4的基极分两路，一路与电阻R9 的另一端相接，另一路与比较器U2的输出端相接；三极管Q5的基极经电阻 R12与稳压二极管D13的阴极相接，稳压二极管D13的阳极与12.7V电源端相接。
上述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述继电器驱动模块采用芯片RY8023，所述芯片RY8023的INA引脚和INB引脚均与微控制器相接，所述芯片RY8023的OUTA引脚与继电器线圈的一端相接，所述芯片 RY8023的OUTB引脚与继电器线圈的另一端相接。
上述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述触摸单元包括触控芯片TEH8P1T，所述触控芯片TEH8P1T的OUT1引脚和OUT2引脚均与微控制器相接，所述触控芯片TEH8P1T的K1引脚与触摸电极CST1相接。
上述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述触摸电极 CST1上涂覆有防静电涂层。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
2、本实用新型既实现了单火线取电，又实现了双控功能，满足人们双控负载的使用需要，使用方便且灵活，且采用触摸控制方式，弱电控制强电，安全可靠。
3、本实用新型增设置有红外感应传感器和LED灯，当使用者靠近开关时，红外感应传感器感应到人体红外信号，微控制器发出控制信号给LED灯， LED灯亮，为使用者指示开关的具体方位，增加了昏暗环境下使用的便利性。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，既实现了单火线取电，又实现了双控功能，满足人们双控负载的使用需要，采用触摸控制方式，弱电控制强电，安全可靠，并具有红外照明功能，增加了昏暗环境下使用的便利性。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型单火线取电单元的电路原理图。
图3为本实用新型触摸单元的电路原理图。
图4为本实用新型继电器的电路原理图。
图5为本实用新型继电器驱动模块的电路原理图。
图6为本实用新型的使用状态图。
附图标记说明:
1—微控制器； 2—触摸单元； 3—单火线取电单元；
4—继电器； 5—继电器驱动模块； 6—负载。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括微控制器1、继电器4和单火线取电单元3，所述微控制器1的输入端接有触摸单元2，所述微控制器1的输出端接有LED灯4和继电器驱动模块5，所述继电器4的线圈与继电器驱动模块5相接，所述继电器4具有常开触点和常闭触点，所述单火线取电单元3 包括MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5和比较器U2，所述MOS管Q3的栅极分两路，一路与二极管D8的阴极相接，另一路与电阻R9的一端相接，MOS 管Q3的漏极分三路，一路与二极管D7的阴极相接，另一路与电容C2的一端相接，电容C2的另一端接地，第三路与继电器4的常开触点和常闭触点相接，二极管D7的阳极分四路，一路与二极管D8的阳极相接，另一路与二极管D9 的阴极相接，第三路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端接地，第四路与稳压二极管D11的阳极相接，稳压二极管D11的阴极分三路，一路与电容 C4的一端相接，另一路与电阻R10的一端相接，第三路与比较器U2的正向输入端相接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端的连接端接地；二极管 D9的阳极分三路，一路与电容C8的阳极相接，另一路与二极管D6的阴极相接，第三路与12.7V电源端相接，电容C8的阴极接地，二极管D6的阳极与 12V电源端相接；比较器U2的反向输入端分两路，一路与三极管Q4的集电极相接，另一路与三极管Q5的发射极相接，三极管Q4的基极分两路，一路与电阻R9的另一端相接，另一路与比较器U2的输出端相接；三极管Q5的基极经电阻R12与稳压二极管D13的阴极相接，稳压二极管D13的阳极与12.7V 电源端相接。
实际使用时，本实用新型为一位双控开关，使用时需要两个一位双控开关连接起来使用，连接线路如图6所示，每个虚线框框着的就是一个一位双控开关。第一个一位双控开关的MOS管Q3的源级与交流电源火线相接，另一个单火线双控开关的MOS管Q3的源级经负载6与零线相接。继电器4的初始状态为常闭触点K1吸合、常开触点K2分离。
对其中一个一位双控开关进行操作，即使用者接触其中一个一位双控开关的触摸单元2，触摸单元2产生电信号，并将该电信号传输给微控制器1，微控制器1发出控制信号给继电器驱动模块5，继电器驱动模块5驱动继电器4，使得其中一个一位双控开关的常闭触点K1分离、常开触点K2吸合， MOS管Q3漏极和源极之间的电压为30V，MOS管Q3漏极电流通过二极管D7 和二极管D9给电容C8充电，当电容C8的两端电压大于8.2V时，三极管Q5 导通，比较器U2的反相输入端为3.0V，当稳压二极管D11的阴极电压为15V 时，比较器U2的输出端输出高电平，此时MOS管Q3漏极和源极之间的电压为0V，三极管Q4导通，比较器U2的反相输入端为2.3V，电容C2充电截止，此时单火线取电单元3有电，交流电源火线输入的电流经单火线取电单元3、其中一个一位双控开关的常开触点K2和另一个一位双控开关的常闭触点K1 流向负载，此时负载通电。此时，对另一个一位双控开关进行操作，即使用者接触另一个一位双控开关的触摸单元2，触摸单元2产生电信号，并将该电信号传输给微控制器1，微控制器1发出控制信号给继电器驱动模块5，继电器驱动模块5驱动继电器4，使得另一个一位双控开关的常闭触点K1分离、常开触点K2吸合，此时负载不通电。从而实现了两个一位双控开关控制一个负载的目的。
如图4和图5所示，本实施例中，所述继电器驱动模块5采用芯片RY8023，所述芯片RY8023的INA引脚和INB引脚均与微控制器1相接，所述芯片 RY8023的OUTA引脚与继电器4线圈的一端相接，所述芯片RY8023的OUTB 引脚与继电器4线圈的另一端相接。
如图3所示，本实施例中，所述触摸单元2包括触控芯片TEH8P1T，所述触控芯片TEH8P1T的OUT1引脚和OUT2引脚均与微控制器1相接，所述触控芯片TEH8P1T的K1引脚与触摸电极CST1相接。
本实施例中，所述触摸电极CST1上涂覆有防静电涂层。实际使用时，防静电涂层的材料是把乙炔炭黑、陶瓷粉末、二氧化钛粉体和锌-钴双金属氰化络合物催化剂混合在一起；然后在无水条件下，在7～10MPa CO2分压、130～ 150℃下催化CO2和聚碳酸酯，反应1～3小时后得到的含侧双键的主链的高分子复合材料。
以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：包括微控制器(1)、继电器(4)和单火线取电单元(3)，所述微控制器(1)的输入端接有触摸单元(2)，所述微控制器(1)的输出端接有继电器驱动模块(5)，所述继电器(4)的线圈与继电器驱动模块(5)相接，所述继电器(4)具有常开触点和常闭触点，
所述单火线取电单元(3)包括MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5和比较器U2，所述MOS管Q3的栅极分两路，一路与二极管D8的阴极相接，另一路与电阻R9的一端相接，MOS管Q3的漏极分三路，一路与二极管D7的阴极相接，另一路与电容C2的一端相接，电容C2的另一端接地，第三路与继电器(4)的常开触点和常闭触点相接，
二极管D7的阳极分四路，一路与二极管D8的阳极相接，另一路与二极管D9的阴极相接，第三路与电容C3的一端相接，电容C3的另一端接地，第四路与稳压二极管D11的阳极相接，稳压二极管D11的阴极分三路，一路与电容C4的一端相接，另一路与电阻R10的一端相接，第三路与比较器U2的正向输入端相接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端的连接端接地；
二极管D9的阳极分三路，一路与电容C8的阳极相接，另一路与二极管D6的阴极相接，第三路与12.7V电源端相接，电容C8的阴极接地，二极管D6的阳极与12V电源端相接；
比较器U2的反向输入端分两路，一路与三极管Q4的集电极相接，另一路与三极管Q5的发射极相接，三极管Q4的基极分两路，一路与电阻R9的另一端相接，另一路与比较器U2的输出端相接；三极管Q5的基极经电阻R12与稳压二极管D13的阴极相接，稳压二极管D13的阳极与12.7V电源端相接。
2.按照权利要求1所述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述继电器驱动模块(5)采用芯片RY8023，所述芯片RY8023的INA引脚和INB引脚均与微控制器(1)相接，所述芯片RY8023的OUTA引脚与继电器(4)线圈的一端相接，所述芯片RY8023的OUTB引脚与继电器(4)线圈的另一端相接。
3.按照权利要求1所述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述触摸单元(2)包括触控芯片TEH8P1T，所述触控芯片TEH8P1T的OUT1引脚和OUT2引脚均与微控制器(1)相接，所述触控芯片TEH8P1T的K1引脚与触摸电极CST1相接。
4.按照权利要求3所述的基于单火线取电的一位双控开关，其特征在于：所述触摸电极CST1上涂覆有防静电涂层。
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