CN210466078U - 单火线智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种单火线智能开关，包括主控制器，以及分别与主控制器相连接的信号收发模块、取电开关模块和取电供电模块，取电供电模块为主控制器提供电源，信号收发模块向主控制器发送开、关信号，主控制器控制取电开关模块的开、闭；取电供电模块包括并联连接的AC‑DC电路工作和微型低功耗电路；关灯时，AC‑DC电路工作为主控制器提供电源；开灯时，微型低功耗电路为主控制器提供电源，既能确保关灯时灯具不闪烁，又能实现低功耗。

Description

单火线智能开关

技术领域

本实用新型涉及智能开关技术领域，具体涉及单火线智能开关。

背景技术

随着智能家居的发展，单火线智能开关成为了传统机械墙壁开关的升级换代产品，实现了灯具和电器开关的智能化控制。单火线接线技术配合RF技术，真正做到无缝替换传统开关，省去繁琐布线的烦恼，便于安装，不用改变原来的线路布局，且不受灯具种类影响，可接日光灯、节能灯、吸顶灯、白炽灯、射灯、LED灯，小功率马达电机等常用负载及灯具。

根据电子常识可知,凡是电子智能照明开关本身都需要消耗一定的电流,在待机时，凡是电子智能照明开关本身都需要一定的电流，在待机时，由于单火线开关待机取电是通过流过灯具的电流给智能开关的控制电路供电的，如果待机输入电流太小就会导致待机电路不能正常工作，如果待机输入电流太大就会导致灯具关闭后还会有闪烁或微电，出现“关不死”的现象。

目前，市场上一些单火线电子开关的取电方式主要有：

一、变压器电源变换取电法

其实现方式是先将主回路电流整流，再经电子变压器进成DC-DC转换取出直流电作为控制电流。因为变压器转换方式效率很低，功耗较高，带节能灯或LED等可能会出现关不断的现象而出现闪烁现象，所以不能控制小功率的负载。并且，变压器电源变换取电的缺点是电路稳定性较差，生产调试非常困难且不良品较高，另外负载兼营性也是非常有限。

二、超微功耗电源转换器取电法

单火取电电源电路采用效率高功耗小的超微功耗电源变换器，将电子开关自身整机功耗限制在0.01W以内，可以兼营更多的灯具不会出现闪烁情况，但是超微功耗电源转换器电路复杂，成本较高。而且需要瞬时短暂的断电形成压差为控制系统维持一段时间的供电。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种单火线智能开关，既能确保关灯时灯具不闪烁，又能实现低功耗。

本实用新型提供的单火线智能开关，包括主控制器，以及分别与主控制器相连接的信号收发模块、取电开关模块和取电供电模块，所述取电供电模块为主控制器提供电源，所述信号收发模块向主控制器发送开、关信号，所述主控制器控制取电开关模块的开、闭；取电供电模块包括并联连接的AC-DC电路工作和微型低功耗电路；微型低功耗电路包括依顺次连接的第一二极管、第一MOS管、第八电阻，以及依顺次相连接的第二二极管、第四电阻和第三MOS管；第二二极管还与第十九高压电容的一端连接，第十九高压电容的另一端接地；第一MOS管的栅极分别与稳压二极管、第九电容和第三MOS管的源极相连接，第三MOS管的栅极与主控制器相连接。

进一步的，第四电阻R4的阻值为大于等于10MΩ。

进一步的，取电开关模块包括第一驱动模块，第一驱动模块的输入端与主控制器相连接，第一驱动模块的输出端与第一继电器相连接；第一继电器的触点开关与双向击穿二极管、第三电阻和双向触发二极管串联；第一驱动模块接收到主控制器发送的接通指令时，第一继电器得电导通，瞬态电压增加双向击穿二极管迅速导通并触发可控硅也导通。

进一步的，还包括电流采集模块，取电开关模块外接第十七电阻，电流采集模块采集外接第十七电阻并传输至控制器，控制器根据采集的电流信号反馈控制取电开关模块断开。

进一步的，还包括扩展开关模块，扩展开关模块并联连接在取电开关模块两端；扩展开关模块包括扩展触发器，扩展触发器的输入端与主控制器相连接，扩展触发器的输出端与扩展继电器相连接，扩展继电器还并联有扩展电容。

进一步的，信号收发模块为无线通讯收发器。

进一步的，信号收发模块为面板开关。

进一步的，还包括温度测量模块和报警模块，温度测量模块、主控制器和报警模块依顺次连接。

进一步的，还包括负载功耗测量模块，所述负载功耗测量模块与主控制器相连接。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果：

1.一种单火线智能开关，包括主控制器，以及分别与主控制器相连接的信号收发模块、取电开关模块和取电供电模块，取电供电模块为主控制器提供电源，信号收发模块向主控制器发送开、关信号，主控制器控制取电开关模块的开、闭；取电供电模块包括并联连接的AC-DC电路工作和微型低功耗电路；关灯时，AC-DC电路工作为主控制器提供电源；开灯时，微型低功耗电路为主控制器提供电源，既能确保关灯时灯具不闪烁，又能实现低功耗。

2.一种单火线智能开关，取电开关模块中由于设置双向触发二极管，开灯后，导通阈值电压下降到十几伏，进一步降低功耗。

3.一种单火线智能开关，设置多个扩展开关电路，可根据实际需求进行扩展连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种单火线智能开关的电路结构框图。

图2为本实用新型一种单火线智能开关中的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例

如图1所示，单火线智能开关，包括主控制器，以及分别与主控制器相连接的信号收发模块、取电开关模块和取电供电模块，取电供电模块为主控制器提供电源，信号收发模块向主控制器发送开、关信号，主控制器控制取电开关模块的开、闭；取电供电模块包括并联连接的AC-DC电路工作和微型低功耗电路；关灯时，AC-DC电路工作为主控制器提供电源；开灯时，微型低功耗电路为主控制器提供电源。

如图2所示，微型低功耗电路包括依顺次连接的第一二极管D1、第一MOS管N1、第八电阻R8，以及依顺次相连接的第二二极管D2、第四电阻R4和第三MOS管N3；第二二极管还与第十九高压电容C19的一端连接，第十九高压电容C19的另一端接地；第一MOS管N1的栅极分别与稳压二极管Z3、第九电容C9和第三MOS管N3的源极相连接，第三MOS管N3的栅极与主控制器相连接。

工作原理：

(1)开灯:主控制器向第三MOS管N3发送3.3V的导通电压信号，第一MOS管N1不导通，第一MOS管N1的栅极为0V，此时第一MOS管N1的源极、漏极之间形成400V左右的开路电压，AC-DC电路工作，为主控制器提供关灯状态下的电源。此时，第四电阻R4的阻值为大于等于10MΩ，当第四电阻R4为10MΩ时，微型低功耗电路中的电流为20uA；当第四电阻R4为50MΩ时，耗电4uA；当第四电阻R4为100MΩ时，耗电2uA；主要从第一MOS管N1获取能量，故能实现低功耗。

(2)关灯：主控制器向第三MOS管N3发送断开电压信号，发送的电压为0V，第一MOS管N1导通取电，微型低功耗电路为主控制器提供电源，AC-DC电路不工作；第八电阻R8对微型低功耗电路进行保护。

取电开关模块包括第一驱动模块U2，第一驱动模块U2的输入端与主控制器相连接，第一驱动模块U2的输出端与第一继电器J1相连接；第一继电器J1为持保持继电器；第一驱动模块U2接收到主控制器发送的接通指令时，第一继电器J1得电导通，瞬态电压增加，双向击穿二极管Z7迅速导通并触发可控硅Q2也导通。由于设置双向触发二极管Z7，开灯时，导通阈值电压下降到十几伏，进一步降低功耗。

取电开关模块外接第十七电阻R17，电流采集模块采集外接第十七电阻R17并传输至控制器，控制器根据采集的电流信号反馈控制取电开关模块断开。

扩展开关模块并联连接在取电开关模块两端；扩展开关模块包括扩展触发器，扩展触发器的输入端与主控制器相连接，扩展触发器的输出端与扩展继电器相连接，扩展继电器还并联有扩展电容。

信号收发模块为无线通讯收发器或者为面板开关。还包括温度测量模块和报警模块，温度测量模块、主控制器和报警模块依顺次连接。还包括负载功耗测量模块，负载功耗测量模块与主控制器相连接。温度测量模块将测量的温度传输至主控制器，负载功耗测量模块将测量的负载功耗传输至主控制器，主控制器进行判断温度是否超出预设的范围，负载功耗是否超出预设的范围，若超过，主控制器控制报警模块进行报警提示。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.单火线智能开关，其特征在于：包括主控制器，以及分别与主控制器相连接的信号收发模块、取电开关模块和取电供电模块，所述取电供电模块为主控制器提供电源，所述信号收发模块向主控制器发送开、关信号，所述主控制器控制取电开关模块的开、闭；

所述取电供电模块包括并联连接的AC-DC电路工作和微型低功耗电路；

所述微型低功耗电路包括依顺次连接的第一二极管(D1)、第一MOS管(N1)、第八电阻(R8)，以及依顺次相连接的第二二极管(D2)、第四电阻(R4)和第三MOS管(N3)；所述第二二极管还与第十九高压电容(C19)的一端连接，所述第十九高压电容(C19)的另一端接地；所述第一MOS管(N1)的栅极分别与稳压二极管(Z3)、第九电容(C9)和第三MOS管(N3)的源极相连接，所述第三MOS管(N3)的栅极与主控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：所述第四电阻(R4)的阻值为大于等于10MΩ。

3.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：所述取电开关模块包括第一驱动模块(U2)，所述第一驱动模块(U2)的输入端与主控制器相连接，所述第一驱动模块(U2)的输出端与第一继电器(J1)相连接；所述第一继电器(J1)的触点开关与双向击穿二极管(Z7)、第三电阻(R3)和可控硅(Q2)串联；所述第一驱动模块接收到主控制器发送的接通指令时，第一继电器得电导通，瞬态电压增加，所述双向击穿二极管迅速导通并触发可控硅也导通。

4.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：还包括电流采集模块，所述取电开关模块外接第十七电阻(R17)，所述电流采集模块采集外接第十七电阻(R17)并传输至控制器，所述控制器根据采集的电流信号反馈控制取电开关模块断开。

5.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：还包括扩展开关模块，所述扩展开关模块并联连接在取电开关模块两端；所述扩展开关模块包括扩展触发器(U3)，所述扩展触发器的输入端与主控制器相连接，所述扩展触发器的输出端与扩展继电器(J2)相连接，所述扩展继电器(J2)还并联有安规电容(C14)。

6.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：所述信号收发模块为无线通讯接收器。

7.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：所述信号收发模块为面板开关。

8.根据权利要求1所述的单火线智能开关，其特征在于：还包括温度测量模块和报警模块，所述温度测量模块、主控制器和报警模块依顺次连接。

9.根据权利要求8所述的单火线智能开关，其特征在于：还包括负载功耗测量模块，所述负载功耗测量模块与主控制器相连接。

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