CN209046912U - 一种多回路单火线智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多回路单火线智能开关，包括单火线智能开关P，单火线智能开关P设有火线L，以及灯控线Ln，灯控线Ln连接关态取电电路，关态取电电路连接滤波稳压电路，滤波稳压电路分别连接通态取电电路和无线通讯模块，通态取电电路连接回路控制模块并接回灯控线Ln，同时通态取电电路连接火线L且关态取电电路连接火线L；本实用新型针对多回路单火线智能开关提出了一种超低成本关态取电电路，该电路不仅输入待机电流低，无需单独的PWM芯片，可有效降低单火线智能开关的成本；并在此电路内增加了一种输出关断电路，有效解决了多个回路灯具在没有同时打开时可能会出现的闪烁问题。

Description

一种多回路单火线智能开关

技术领域

本实用新型属于智能开关技术领域，涉及一种可控制多个回路的单火线智能开关，特别是一种多回路单火线智能开关。

背景技术

传统的灯控开关86盒内只有火线和灯控线，在不重新布零线的提前下只能采用单火线智能开关替换传统的墙壁开关。市面上现有的单火线智能开关通常有一键、两键和三键。

现有的单火线智能开关取电部分分为通态取电电路（即开灯时）和关态取电电路（即关灯时），通态取电通常采用MOS管和比较器实现，关态取电电路通常采用PWM芯片的开关电源，拓扑结构可以为buck或flyback。

但现有单火线智能开关内部的关态取电电路通常采用的是基于PWM芯片的开关电源，因单火线开关对于电源的输入电流非常敏感，要求该电源必须具有超低待机电流的特点，所以该类PWM芯片往往价格较高，导致单火线智能开关价格会高出零火线开关很多。

同时，多回路输出的单火线开关，如可控制两路或三路回路的灯具，因每个回路上的灯具负载特性的不一致，通常会出现打开其中的某一路灯具时，会造成其他剩余回路上的灯具（灯具功率较小）闪烁现象，严重影响了用户使用，体验较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种多回路单火线智能开关，本实用新型针对多回路单火线智能开关提出了一种超低成本关态取电电路，该电路不仅输入待机电流低，无需单独的PWM芯片，可有效降低单火线智能开关的价格；并在此电路内增加了一种输出关断电路，可解决多个回路灯具没有同时打开时的闪烁问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种多回路单火线智能开关，包括单火线智能开关P，单火线智能开关P设有火线L，以及灯控线Ln，灯控线Ln连接关态取电电路，关态取电电路连接滤波稳压电路，滤波稳压电路分别连接通态取电电路和无线通讯模块，通态取电电路连接回路控制模块并接回灯控线Ln，同时通态取电电路连接火线L且关态取电电路连接火线L；

通态取电电路包括功率MOS管、比较器、二极管和阻容元件；

关态取电电路采用自激振荡flyback电路；

回路控制模块为功率继电器或双向可控硅；

滤波稳压电路内置LDO；

无线通讯模块，包括MCU处理器和无线射频模块，无线射频模块为zigbee、z-wave、433MHZ或lora低功耗无线模块。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

前述单火线智能开关P采用86型面板。

前述灯控线Ln包括3个不同回路的灯具的灯控线L1、L2、L3。

前述功率继电器可为磁保持继电器。

进一步的，

前述关态取电电路包括整流电路、滤波电路、电压反馈电路、输出关断电路以及自激振荡Flyback；

整流电路一端连接火线L及灯控线Ln，另一端连接自激振荡Flyback，整流电路与自激振荡Flyback之间设有滤波电路，自激振荡Flyback还分别连接电压反馈电路和输出关断电路，输出关断电路连接电源VCC，同时输出关断电路接收控制信号A；

整流电路为全桥整流或二极管半波整流，火线L和灯控线Ln分别作为整流电路的两个输入；

自激振荡Flyback包括自激振荡DC-DC反激变换器T，变换器T包括三个绕组T1、T2和T3，脚位1、3和8为同名端，脚位1与整流滤波后的直流母线相连，脚位2与开关管Q1的漏极相连，电阻R1一端连接脚位1，另一端连接到开关管Q1的门极，脚位4接原边参考地；

电阻R2一端与脚位3相连，另一端与电容C1相连，C1另外一端连接到Q1的门极；

稳压管ZD1的阴极连接到电容C1和电阻R2的公共点，稳压管ZD1的阳极与二极管D1的阳极相连，二极管D1阴极与R3的一端相连，电阻R4一端连接到二极管D1的阳极，电阻R4的另外一端连接到电阻R3，并和电阻R7一端相连；

电容C2的一端和电阻R7的另一端共同与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极和电容C2的另一端均接到原边参考地；

电阻R6一端连接开关管Q1的源极，另一端连接原边参考地；

电阻R5一端连接开关管Q1的源极，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接到开关管Q1的门极，开关管Q1的发射极接原边参考地；

变换器T的副边绕组T3的脚位7连接续流二极管D2的样机，脚位8接副边参考地，滤波电容C3的正极连接续流二极管D2的阴极，负极接副边参考地。

前述开关管Q1为三极管时，脚位2与脚位1均为与开关管Q1的集电极相连。

前述控制信号A 由无线通讯模块发出，通过接收到的开关灯信息来决定其信号电平，实现对输出关断电路的控制，决定关态取电电路是否处于空载待机状态。

前述输出关断电路包括三极管或MOS管。

前述滤波电路为整流后的电压滤波，为电解电容或pi型滤波。

前述电压反馈电路包括分压采样电阻、基准芯片TL431、光电耦合器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将一种具有多种保护机制的自激振荡反激电路成功应用于多路单火线智能开关之中，在满足单火线电源超低待机电流的前提下，降低了产品成本；同时提出的电路架构和控制方法可以成功解决在多个回路灯具有的开有的关应用情景下的灯具闪烁问题，优化了用户体验，使得单火线智能开关可以广泛推广，对于行业的发展起到了积极的作用。

附图说明

图1为三键单火线智能开关内部连接框图；

图2为三路继电器控制命令判断逻辑流程图；

图3为关态取电电路示意图；

其中，1-通态取电电路，2-关态取电电路，3-回路控制模块，4-滤波稳压电路，5-无线通讯模块，2-1-整流电路、2-2-滤波电路、2-3-电压反馈电路、2-4-输出关断电路、2-5-控制信号A，2-6-自激振荡Flyback。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种多回路单火线智能开关，结构如图1所示，包括单火线智能开关P，单火线智能开关P设有火线L，以及灯控线Ln，灯控线Ln连接关态取电电路2，关态取电电路2连接滤波稳压电路4，滤波稳压电路4分别连接通态取电电路1和无线通讯模块5，通态取电电路1连接回路控制模块3并接回灯控线Ln，同时通态取电电路1连接火线L且关态取电电路2连接火线L；通态取电电路1包括功率MOS管、比较器、二极管和阻容元件；关态取电电路2采用自激振荡flyback电路；回路控制模块3为功率继电器或双向可控硅；滤波稳压电路4内置LDO；无线通讯模块5，包括MCU处理器和无线射频模块，无线射频模块为zigbee、z-wave、433MHZ或lora低功耗无线模块。

前述单火线智能开关P采用86型面板。前述灯控线Ln包括3个不同回路的灯具的灯控线L1、L2、L3。前述功率继电器可为磁保持继电器。

如图3所示，前述关态取电电路2包括整流电路2-1、滤波电路2-2、电压反馈电路2-3、输出关断电路2-4、控制信号A2-5以及自激振荡Flyback2-6；整流电路2-1一端连接火线L及灯控线Ln，另一端连接自激振荡Flyback2-6，整流电路2-1与自激振荡Flyback2-6之间设有滤波电路2-2，自激振荡Flyback2-6还分别连接电压反馈电路2-3和输出关断电路2-4，输出关断电路2-4连接电源VCC，同时输出关断电路2-4接收控制信号A2-5；整流电路2-1为全桥整流或二极管半波整流，火线L和灯控线Ln分别作为整流电路的两个输入；自激振荡Flyback2-6包括自激振荡DC-DC反激变换器T，变换器T包括三个绕组T1、T2和T3，脚位1、3和8为同名端，脚位1与整流滤波后的直流母线相连，脚位2与开关管Q1的漏极相连，电阻R1一端连接脚位1，另一端连接到开关管Q1的门极，脚位4接原边参考地；电阻R2一端与脚位3相连，另一端与电容C1相连，C1另外一端连接到Q1的门极；稳压管ZD1的阴极连接到电容C1和电阻R2的公共点，稳压管ZD1的阳极与二极管D1的阳极相连，二极管D1阴极与R3的一端相连，电阻R4一端连接到二极管D1的阳极，电阻R4的另外一端连接到电阻R3，并和电阻R7一端相连；电容C2的一端和电阻R7的另一端共同与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极和电容C2的另一端均接到原边参考地；电阻R6一端连接开关管Q1的源极，另一端连接原边参考地；电阻R5一端连接开关管Q1的源极，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接到开关管Q1的门极，开关管Q1的发射极接原边参考地；变换器T的副边绕组T3的脚位7连接续流二极管D2的样机，脚位8接副边参考地，滤波电容C3的正极连接续流二极管D2的阴极，负极接副边参考地。

前述开关管Q1为三极管时，脚位2与脚位1均为与开关管Q1的集电极相连。如图2所示，前述控制信号A2-5 由无线通讯模块5发出，通过接收到的开关灯信息来决定其信号电平，实现对输出关断电路2-4的控制，决定关态取电电路2是否处于空载待机状态。前述输出关断电路2-4包括三极管或MOS管。前述滤波电路2-2为整流后的电压滤波，为电解电容或pi型滤波。前述电压反馈电路2-3包括分压采样电阻、基准芯片TL431、光电耦合器。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多回路单火线智能开关，其特征在于，包括单火线智能开关P，所述单火线智能开关P设有火线L，以及灯控线Ln，所述灯控线Ln连接关态取电电路（2），所述关态取电电路（2）连接滤波稳压电路（4），所述滤波稳压电路（4）分别连接通态取电电路（1）和无线通讯模块（5），所述通态取电电路（1）连接回路控制模块（3）并接回灯控线Ln，同时通态取电电路（1）连接火线L且关态取电电路（2）连接火线L；

所述通态取电电路（1）包括功率MOS管、比较器、二极管和阻容元件；

所述关态取电电路（2）采用自激振荡flyback电路；

所述回路控制模块（3）为功率继电器或双向可控硅；

所述滤波稳压电路（4）内置LDO；

所述无线通讯模块（5），包括MCU处理器和无线射频模块，所述无线射频模块为zigbee、z-wave、433MHZ或lora低功耗无线模块。

2.根据权利要求1所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述单火线智能开关P采用86型面板。

3.根据权利要求1所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述灯控线Ln包括3个不同回路的灯具的灯控线L1、L2、L3。

4.根据权利要求1所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述功率继电器可为磁保持继电器。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述关态取电电路（2）包括整流电路（2-1）、滤波电路(2-2)、电压反馈电路(2-3)、输出关断电路(2-4)以及自激振荡Flyback(2-6)；

所述整流电路（2-1）一端连接火线L及灯控线Ln，另一端连接自激振荡Flyback(2-6)，所述整流电路（2-1）与自激振荡Flyback(2-6)之间设有滤波电路(2-2)，所述自激振荡Flyback(2-6)还分别连接电压反馈电路(2-3)和输出关断电路(2-4)，所述输出关断电路(2-4)连接电源VCC，同时输出关断电路(2-4)接收控制信号A(2-5)；

所述整流电路（2-1）为全桥整流或二极管半波整流，火线L和灯控线Ln分别作为整流电路的两个输入；

所述自激振荡Flyback(2-6)包括自激振荡DC-DC反激变换器T，所述变换器T包括三个绕组T1、T2和T3，脚位1、3和8为同名端，脚位1与整流滤波后的直流母线相连，脚位2与开关管Q1的漏极相连，电阻R1一端连接脚位1，另一端连接到开关管Q1的门极，脚位4接原边参考地；

电阻R2一端与脚位3相连，另一端与电容C1相连，C1另外一端连接到Q1的门极；

稳压管ZD1的阴极连接到电容C1和电阻R2的公共点，稳压管ZD1的阳极与二极管D1的阳极相连，二极管D1阴极与R3的一端相连，电阻R4一端连接到二极管D1的阳极，电阻R4的另外一端连接到电阻R3，并和电阻R7一端相连；

电容C2的一端和电阻R7的另一端共同与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极和电容C2的另一端均接到原边参考地；

电阻R6一端连接开关管Q1的源极，另一端连接原边参考地；

电阻R5一端连接开关管Q1的源极，另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接到开关管Q1的门极，开关管Q1的发射极接原边参考地；

变换器T的副边绕组T3的脚位7连接续流二极管D2的样机，脚位8接副边参考地，滤波电容C3的正极连接续流二极管D2的阴极，负极接副边参考地。

6.根据权利要求5所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述开关管Q1为三极管时，脚位2与脚位1均为与开关管Q1的集电极相连。

7.根据权利要求5所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述控制信号A(2-5)由无线通讯模块（5）发出。

8.根据权利要求5所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述输出关断电路(2-4)包括三极管或MOS管。

9.根据权利要求5所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述滤波电路(2-2)为整流后的电压滤波，为电解电容或pi型滤波。

10.根据权利要求5所述的多回路单火线智能开关，其特征在于，所述电压反馈电路(2-3)包括分压采样电阻、基准芯片TL431、光电耦合器。