CN208722018U - 交流和直流通用控制开关 - Google Patents

Abstract

一种交流和直流通用控制开关，包括：变压模块、信号处理模块、信号接收模块及继电器驱动模块；通过变压模块将交流市电变成直流电压分别给信号处理模块和继电器驱动模块供电，用户通过控制信号接收模块产生控制信号，并将控制信号传递到信号处理模块，控制信号经过信号处理模块处理后，产生调节信号传输到继电器控制模块，从而控制继电器模块的开关触点的断开和接通，使得待控制回路的通断状态发生改变，由于此交流和直流通用控制开关的继电器的开关触点切换端不受待控制回路的电源影响，因此可以适用于交流和直流待控制回路中。

Description

交流和直流通用控制开关

技术领域

本实用新型涉及控制开关领域，尤其涉及一种交流和直流通用控制开关。

背景技术

开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件，应用于控制回路的通断。目前使用较多的采用继电器作为开关来控制线路的开断路状况，传统的继电器控制开关只能使用于直流回路或交流回路，则用户需要根据线路中的电源不同而选择不同的继电器控制开关，不便于用户的使用。

实用新型内容

一种交流和直流通用控制开关，包括：变压模块、信号处理模块、信号接收模块及继电器驱动模块。

所述变压模块的输入端用于连接电源，所述变压模块的输出端分别与所述继电器驱动模块的第一输入端及所述信号处理模块的第一输入端连接，所述信号处理模块的输出端与所述继电器驱动模块的第二输入端连接，所述信号接收模块的输出端与所述信号处理模块的第二输入端连接，所述继电器驱动模块的输出端用于与待控制电路连接。

所述继电器驱动模块包括继电器和驱动子模块，所述继电器的第一输入端与所述变压模块的输出端连接，所述信号处理模块的输出端与所述驱动子模块的第一端连接，所述驱动子模块的第二端与所述继电器的第二输入端连接。

在其中一个实施例中，所述驱动子模块包括三极管Q1、二极管D1及电阻R1，所述变压模块的输出端与所述继电器的第一管脚连接，所述信号处理模块的输出端通过所述电阻R1与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极用于接地，所述三极管Q1的集电极与所述继电器的第二管脚连接，所述三极管Q1的集电极还与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述继电器的第一管脚连接。

在其中一个实施例中，所述信号处理模块包括微处理器，所述微处理器的第一输入端与所述变压模块的输出端连接，所述微处理器的第二输入端与所述信号接收模块的输出端连接，所述微处理器的输出端与所述驱动子模块的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述信号处理模块还包括电阻R2和电容C1，所述微处理器的第二输入端通过所述电阻R2和所述电容C1与所述信号接收模块的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述变压模块包括第一变压子模块与第二变压子模块，所述第一变压子模块的输入端用于连接电源，所述第一变压子模块的输出端与所述继电器的第一输入端连接，所述第一变压子模块的输出端还与所述第二变压子模块的输入端连接，所述第二变压子模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述第一变压子模块包括电阻R3、二极管D2、电感L1和PWM功率开关芯片，所述电阻R3的第一端用于与电源连接，所述电阻R3的第二端与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极通过所述电感L1与所述PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)功率开关芯片的输入端连接，所述PWM功率开关芯片的输出端与所述继电器的第一输入端连接。

在其中一个实施例中，所述第二变压子模块包括二极管D9、稳压器和电阻R21，所述二极管D9的阳极与所述PWM功率开关芯片的输出端连接，所述二极管D9的阴极通过电阻R21与所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述信号处理模块的第一输入端连接。

在其中一个实施例中，所述信号接收模块为触控板。

在其中一个实施例中，所述微处理器为触摸控制芯片。

在其中一个实施例中，交流和直流通用控制开关还包括过零检测模块，所述过零检测模块的输入端用于与电源连接，所述过零检测模块的输出端与所述信号处理模块的第三输入端连接。

上述交流和直流通用控制开关，通过变压模块将交流市电变成直流电压分别给信号处理模块和继电器驱动模块供电，用户通过控制信号接收模块产生控制信号，并将控制信号传递到信号处理模块，控制信号经过信号处理模块处理后，产生调节信号传输到继电器控制模块，从而控制继电器模块的开关触点的断开和接通，使得待控制回路的通断状态发生改变，由于此交流和直流通用控制开关的继电器的开关触点切换端不受待控制回路的电源影响，因此可以适用于交流和直流待控制回路中。

附图说明

图1为一个实施例中交流和直流通用控制开关的原理框图；

图2为一个实施例中继电器驱动模块的原理框图；

图3为一个实施例中变压模块的原理框图；

图4a为一个实施例中变压模块的电路原理图；

图4b为一个实施例中信号处理模块的电路原理图；

图4c为一个实施例中继电器驱动模块的电路原理图；

图4d为一个实施例中过零检测模块的电路原理图；

图5为一个实施例中过零检测的原理框图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1和图2，一种交流和直流通用控制开关10，包括：变压模块100、信号处理模块200、信号接收模块400及继电器驱动模块300。

所述变压模块100的输入端用于连接电源，所述变压模块100的输出端分别与所述继电器驱动模块300的第一输入端及所述信号处理模块200的第一输入端连接，所述信号处理模块200的输出端与所述继电器驱动模块300的第二输入端连接，所述信号接收模块400的输出端与所述信号处理模块200的第二输入端连接，所述继电器驱动模块300的输出端用于与待控制电路连接。

所述继电器驱动模块300包括继电器T1和驱动子模块320，所述继电器T1的第一输入端与所述变压模块100的输出端连接，所述信号处理模块200的输出端与所述驱动子模块320的第一端连接，所述驱动子模块320的第二端与所述继电器T1的第二输入端连接。值得一提的，继电器包括线圈和触点组，本实施例中，继电器的线圈两端为继电器的输入端，继电器的触点组为继电器的输出端，具体的，继电器的触点组包括常开触点、常闭触点和公共触点。

上述交流和直流通用控制开关，通过变压模块将交流市电变成直流电压分别给信号处理模块和继电器驱动模块供电，用户通过控制信号接收模块产生控制信号，并将控制信号传递到信号处理模块，控制信号经过信号处理模块处理后，产生调节信号传输到继电器控制模块，从而控制继电器模块的开关触点的断开和接通，使得待控制回路的通断状态发生改变，由于此交流和直流通用控制开关的继电器的开关触点切换端不受待控制回路的电源影响，因此可以适用于交流和直流待控制回路中。

具体的，请参阅图2和图4c，在其中一个实施例中，所述驱动子模块320包括三极管Q1、二极管D1及电阻R1，所述变压模块100的输出端与所述继电器T1的第一管脚连接，所述信号处理模块200的输出端通过所述电阻R1与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极用于接地，所述三极管Q1的集电极与所述继电器的第二管脚连接，所述三极管Q1的集电极还与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述继电器T1的第一管脚连接。通过设置这样的驱动子模块，当信号处理模块发出控制信号时，经过三极管，从而使的继电器输入端，即继电器的线圈两端的电压发生改变，从而使得继电器的输出端，即继电器的触点组，即继电器的开关发生切换，从而实现改变待控制回路的通断状态。

具体的，请参阅图2和图4b，在其中一个实施例中，所述信号处理模块包括微处理器U1，所述微处理器U1的第一输入端与所述变压模块100的输出端连接，所述微处理器U1的第二输入端与所述信号接收模块400的输出端连接，所述微处理器U1的输出端与所述驱动子模块320的输入端连接。通过变压模块给微处理器供电，使微处理器能正常工作，信号接收模块发出的控制信号，经过微处理器处理后传递到驱动子模块，从而使实现继电器的开关触点切换。

请参阅图4b，在其中一个实施例中，所述信号处理模块还包括电阻R2和电容C1，所述微处理器的第二输入端通过所述电阻R2和所述电容C1与所述信号接收模块的输出端连接。

为了使变压模块满足信号处理模块和继电器的额定电压的不同，使继电器和信号处理模块能正常工作，请参阅图3，在其中一个实施例中，所述变压模块100包括第一变压子模块110与第二变压子模块120，所述第一变压子模块110的输入端用于连接电源，所述第一变压子模块110的输出端与所述继电器T1的第一输入端连接，所述第一变压子模块110的输出端还与所述第二变压子模块120的输入端连接，所述第二变压子模块120的输出端与所述信号处理模块200的输入端连接。通过设置两个变压子模块，第一变压子模块为继电器提供稳定电压，第二变压子模块为信号处理模块提供稳定电压，从而使继电器和信号处理模块均能正常工作。

为了使第一变压子模块能为将交流市电转化为直流电压，给继电器供电，请参阅图3、图4a和图4c，在其中一个实施例中，所述第一变压子模块110包括电阻R3、二极管D2、电感L1和PWM功率开关芯片U2，所述电阻R3的第一端用于与电源连接，所述电阻R3的第二端与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极通过所述电感L1与所述PWM功率开关芯片U2的输入端连接，所述PWM功率开关芯片U2的输出端与所述继电器T1的第一输入端连接。二极管具有只允许电流单一方向通过的功能，交流市电通过二极管D2，从而限定电流流经PWM功率开关芯片的方向，再经过PWM功率开关芯片处理输出稳定的直流电压，给继电器供电，从而使继电器正常工作，在一个实施例中，经过PWM功率开关芯片处理后输出的直流电压为12V。

为了使第二变压子模块能给信号处理模块正常供电，使信号处理模块能正常工作，请参阅图3和图4a，在其中一个实施例中，所述第二变压子模块120包括二极管D9、稳压器U3和电阻R21，所述二极管D9的阳极与所述变压芯片PWM功率开关芯片U2的输出端连接，所述二极管D9的阴极通过电阻R21与所述稳压器U3的输入端连接，所述稳压器U3的输出端与所述信号处理模块200的第一输入端连接。通过设置这样的第二变压子模块，稳压器将PWM功率开关芯片输出的电压转换为信号处理模块需要的直流电压，从而使信号处理模块正常工作,在一个实施例中，稳压器输出的直流电压为5V。

为了实现触摸控制继电器开关触点切换，在其中一个实施例中，所述信号接收模块为触控板。通过设置触控板，用户只需触摸触控板，触控板发出感应信号传输到信号处理模块，信号处理模块将感应信号转换为对应控制信号，从而控制继电器的开关触点切换。

具体的，在一个实施例中，信号接收模块为传感器，通过感应传感器，从而使传感器发出控制信号。

为了更好实现触摸控制开关，在其中一个实施例中，所述微处理器为触摸控制芯片。通过设置与触控板匹配的触摸控制芯片，从而使得信号处理模块更好响应触控板发出的控制信号，从而发出对应的调节信号，控制继电器的开关触点切换。

在控制交流电通断时，通过过零检测模块减少继电器开关触点在切换过程中产生的拉弧,避免对开关触点性能产生影响。请参阅图5，在其中一个实施例，交流和直流通用控制开关还包括过零检测模块500，所述过零检测模块500的输入端用于与电源连接，所述过零检测模块500的输出端与信号接收模块200的第三输入端连接。这样，通过设置过零检测模块，检测交流输入电压的过零点，并将零点信号发送到信号处理模块，从而使信号处理模块发出控制信号，控制继电器，有效避免交流电在通断切换中产生拉弧对开关触点性能产生影响。

进一步的，请参阅图4d和图5，在其中一个实施例，所述过零检测模块500包括电阻R5、电阻R6及电容C2，所述电阻R5的第一端用于连接电源，所述电阻R5的第二端与所述信号处理模块200的第三输入端连接，所述电阻R5的第二端还分别与所述电容C2的第一端及所述电阻R6的第一端连接，所述电容C2的第二端用于接地，所述电阻R6的第二端用于接地。本实施例的过零检测模块，通过设置电阻R5和R6,可检测到交流电源是否有电压输出，当无电压输出时，判断电源恰好处于零点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交流和直流通用控制开关，其特征在于，包括：变压模块、信号处理模块、信号接收模块及继电器驱动模块；

所述变压模块的输入端用于连接电源，所述变压模块的输出端分别与所述继电器驱动模块的第一输入端及所述信号处理模块的第一输入端连接，所述信号处理模块的输出端与所述继电器驱动模块的第二输入端连接，所述信号接收模块的输出端与所述信号处理模块的第二输入端连接，所述继电器驱动模块的输出端用于与待控制电路连接；

所述继电器驱动模块包括继电器和驱动子模块，所述继电器的第一输入端与所述变压模块的输出端连接，所述信号处理模块的输出端与所述驱动子模块的第一端连接，所述驱动子模块的第二端与所述继电器的第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述驱动子模块包括三极管Q1、二极管D1及电阻R1，所述变压模块的输出端与所述继电器的第一管脚连接，所述信号处理模块的输出端通过所述电阻R1与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极用于接地，所述三极管Q1的集电极与所述继电器的第二管脚连接，所述三极管Q1的集电极还与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述继电器的第一管脚连接。

3.根据权利要求1所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述信号处理模块包括微处理器，所述微处理器的第一输入端与所述变压模块的输出端连接，所述微处理器的第二输入端与所述信号接收模块的输出端连接，所述微处理器的输出端与所述驱动子模块的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述信号处理模块还包括电阻R2和电容C1，所述微处理器的第二输入端通过所述电阻R2和所述电容C1与所述信号接收模块的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述变压模块包括第一变压子模块与第二变压子模块，所述第一变压子模块的输入端用于连接电源，所述第一变压子模块的输出端与所述继电器的第一输入端连接，所述第一变压子模块的输出端还与所述第二变压子模块的输入端连接，所述第二变压子模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述第一变压子模块包括电阻R3、二极管D2、电感L1和PWM功率开关芯片，所述电阻R3的第一端用于与电源连接，所述电阻R3的第二端与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极通过所述电感L1与所述PWM功率开关芯片的输入端连接，所述PWM功率开关芯片的输出端与所述继电器的第一输入端连接。

7.根据权利要求6所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述第二变压子模块包括二极管D9、稳压器和电阻R21，所述二极管D9的阳极与所述PWM功率开关芯片的输出端连接，所述二极管D9的阴极通过电阻R21与所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述信号处理模块的第一输入端连接。

8.根据权利要求1所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述信号接收模块为触控板。

9.根据权利要求3所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，所述微处理器为触摸控制芯片。

10.根据权利要求1所述的交流和直流通用控制开关，其特征在于，还包括过零检测模块，所述过零检测模块的输入端用于与电源连接，所述过零检测模块的输出端与所述信号处理模块的第三输入端连接。