CN210723571U - 一种基于物联网语音控制智能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网语音控制智能插座，包括供电单元和控制单元，供电单元包括桥式整流电路、第一降压电路和第二降压电路，控制单元包括控制器和插座供电控制电路，插座供电控制电路包括继电器，继电器的常开触点串接在插座供电回路中，本实用新型将供电单元与控制单元分开，供电部分电路不会干扰控制部分电路，使插座供电控制工作更稳定，全桥整流纹波系数小，对滤波电容的寿命有好处，也增强了开关电源的工作稳定性，高性能开关电源芯片性能上要好很多，供电功率大，在相同负载的情况下，芯片功率余量大，产热少，温升系数小，从而性能好，寿命长，采用大功率继电器，性能更稳定，寿命长，可靠性高。

Description

一种基于物联网语音控制智能插座

技术领域

本实用新型涉及智能开关技术领域，特别是涉及一种基于物联网语音控制智能插座。

背景技术

随着生活水平的提高，智能家居和智能控制越来越受人们所青睐。但现有的开关插座电源芯片寿命短，性能差，尤其是供电性能差，输出电压不太稳定，纹波系数大。且大都采用单桥整流，单桥整流纹波系数大，容易引起滤波电容爆炸，安全系数低，所以对电容的性能有很高的要求。由于交流电供电部分属于交流电，控制部分工作于直流电，导致控制电路部分与交流电供电部分电路交叉，容易引起交流电部分电压击穿控制部分电路，引起控制电路失控。在控制方面，采用小功率继电器带载能力有限，强电流下非常易于烧坏。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种基于物联网语音控制智能插座。

其解决的技术方案是：一种基于物联网语音控制智能插座，包括供电单元和控制单元，所述供电单元包括桥式整流电路、第一降压电路和第二降压电路，所述桥式整流电路用于将市电整流转换为直流电；所述第一降压电路用于将所述桥式整流电路的输电压转换为+5V电源输出；所述第二降压电路用于将所述第一降压电路的输出电压转换为+3.3V电源输出；所述控制单元包括控制器和插座供电控制电路，所述插座供电控制电路包括继电器，所述继电器的常开触点串接在插座供电回路中，所述继电器线圈的一端连接+5V电源，所述继电器线圈的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R1连接所述控制器的输出端，三极管Q1的发射极接地。

进一步的，所述桥式整流电路包括桥式整流器BR1，桥式整流器BR1的引脚1连接市电火线和电容ZNR1的一端，桥式整流器BR1的引脚2通过电阻RT1连接市电零线和电容ZNR1的另一端，桥式整流器BR1的引脚3通过电感L2连接电容E2的一端和所述第一降压电路的输入端，桥式整流器BR1的引脚4与电容E2的另一端接地。

进一步的，所述第一降压电路包括开关件U8，开关件U8的引脚4连接电容E2的一端，开关件U8的引脚5、6连接电阻R20、电容C18、C23、电感L3的一端和二极管D11的负极，电容C18的另一端连接开关件U8的引脚1，电阻R20的另一端连接电阻R21的一端和开关件U8的引脚2，电容C23、电阻R21的另一端连接二极管D10的负极，电感L3的另一端连接电容E4、C16、电阻R32的一端和+5V电源输出端，电容E4、C16、电阻R32的另一端和二极管D11的正极并联接地。

进一步的，所述第二降压电路包括降压芯片U1，降压芯片U1的输入端连接电阻R32的一端，并通过电容C1接地，降压芯片U1的输出端连接电容C2、E5的一端和+3.3V电源输出端，电容C2、E5的另一端接地。

进一步的，所述控制器选用爱联公司的WF-R710-RTAI(X2)模组。

进一步的，所述控制器还连接有按钮控制电路，所述按钮控制电路包括按钮，所述按钮的正极连接所述控制器的输入端和电容C20的一端，并通过电阻R1连接+3.3V电源输出端，按钮的负极与电容C20的另一端并联接地。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.供电单元与控制单元分开，供电部分电路不会干扰控制部分电路，使插座供电控制工作更稳定；

2.全桥整流：全桥整流纹波系数小，对滤波电容的寿命有好处，也增强了开关电源的工作稳定性；

3.高性能开关电源芯片：高性能开关电源芯片性能上要好很多，供电功率大，在相同负载的情况下，芯片功率余量大，产热少，温升系数小，从而性能好，寿命长；

4.采用大功率继电器，性能更稳定，寿命长，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型供电单元与插座供电控制电路的连接原理图。

图2为本实用新型控制器与按钮控制电路的连接原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

如图1所示，一种基于物联网语音控制智能插座，包括供电单元和控制单元，供电单元包括桥式整流电路、第一降压电路和第二降压电路。桥式整流电路用于将市电整流转换为直流电；第一降压电路用于将桥式整流电路的输电压转换为+5V电源输出；第二降压电路用于将第一降压电路的输出电压转换为+3.3V电源输出。

控制单元包括控制器和插座供电控制电路，插座供电控制电路包括继电器，继电器的常开触点串接在插座供电回路中，继电器线圈的一端连接+5V电源，继电器线圈的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R1连接控制器的输出端，三极管Q1的发射极接地。供电单元与控制单元分开，供电部分电路不会干扰控制部分电路，使插座供电控制工作更稳定。

桥式整流电路包括桥式整流器BR1，桥式整流器BR1的引脚1连接市电火线和电容ZNR1的一端，桥式整流器BR1的引脚2通过电阻RT1连接市电零线和电容ZNR1的另一端，桥式整流器BR1的引脚3通过电感L2连接电容E2的一端和第一降压电路的输入端，桥式整流器BR1的引脚4与电容E2的另一端接地。桥式整流电路利用全桥整流原理对市电进行整流，全桥整流纹波系数小，对滤波电容的寿命有好处，也增强了开关电源的工作稳定性。

第一降压电路包括开关件U8，开关件U8的引脚4连接电容E2的一端，开关件U8的引脚5、6连接电阻R20、电容C18、C23、电感L3的一端和二极管D11的负极，电容C18的另一端连接开关件U8的引脚1，电阻R20的另一端连接电阻R21的一端和开关件U8的引脚2，电容C23、电阻R21的另一端连接二极管D10的负极，电感L3的另一端连接电容E4、C16、电阻R32的一端和+5V电源输出端，电容E4、C16、电阻R32的另一端和二极管D11的正极并联接地。其中，开关件U8选用型号为LNK564D开关电源芯片，最大功率是3W，可以在230VAC±15%或者85-265VAC的宽电源输入情况下工作，有效提高工作性能，供电功率大，在相同负载的情况下，芯片功率余量大，产热少，温升系数小，从而性能好，寿命长。

第二降压电路包括降压芯片U1，降压芯片U1的输入端连接电阻R32的一端，并通过电容C1接地，降压芯片U1的输出端连接电容C2、E5的一端和+3.3V电源输出端，电容C2、E5的另一端接地。降压芯片U1对+5V电源进一步降压稳定，用于给控制单元提供+3.3V电源。

如图2所示，本实用新型在具体使用时，控制器选用爱联公司的WF-R710-RTAI(X2)模组，具有WIFI通讯模块，用户可通过手持智能设备与该WIFI通讯模块进行远程通讯，通过语音或者手动触控下发控制指令。例如，当控制器在接收到“开启插座”控制指令时，控制器的输出端Rly输出高电平信号，使三极管Q1导通，从而继电器的线圈得电，其常开触点闭合，继而使插座供电回路导通，插座开始供电。

用户还可以通过按钮控制电路来手动控制插座的导通状态，按钮控制电路包括按钮，按钮的正极连接控制器的输入端和电容C20的一端，并通过电阻R1连接+3.3V电源输出端，按钮的负极与电容C20的另一端并联接地。当用户按下按钮key1时，控制器的输入端k会产生高、低电平转换，从而使控制器对插座供电控制电路进行相应的控制。其中，继电器选用型号为宏发JQX-115F-012-1H大功率继电器，性能更稳定，寿命长，可靠性高。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网语音控制智能插座，包括供电单元和控制单元，其特征在于：所述供电单元包括桥式整流电路、第一降压电路和第二降压电路，

所述桥式整流电路用于将市电整流转换为直流电；

所述第一降压电路用于将所述桥式整流电路的输电压转换为+5V电源输出；

所述第二降压电路用于将所述第一降压电路的输出电压转换为+3.3V电源输出；

所述控制单元包括控制器和插座供电控制电路，所述插座供电控制电路包括继电器，所述继电器的常开触点串接在插座供电回路中，所述继电器线圈的一端连接+5V电源，所述继电器线圈的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R1连接所述控制器的输出端，三极管Q1的发射极接地。

2.根据权利要求1所述的基于物联网语音控制智能插座，其特征在于：所述桥式整流电路包括桥式整流器BR1，桥式整流器BR1的引脚1连接市电火线和电容ZNR1的一端，桥式整流器BR1的引脚2通过电阻RT1连接市电零线和电容ZNR1的另一端，桥式整流器BR1的引脚3通过电感L2连接电容E2的一端和所述第一降压电路的输入端，桥式整流器BR1的引脚4与电容E2的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的基于物联网语音控制智能插座，其特征在于：所述第一降压电路包括开关件U8，开关件U8的引脚4连接电容E2的一端，开关件U8的引脚5、6连接电阻R20、电容C18、C23、电感L3的一端和二极管D11的负极，电容C18的另一端连接开关件U8的引脚1，电阻R20的另一端连接电阻R21的一端和开关件U8的引脚2，电容C23、电阻R21的另一端连接二极管D10的负极，电感L3的另一端连接电容E4、C16、电阻R32的一端和+5V电源输出端，电容E4、C16、电阻R32的另一端和二极管D11的正极并联接地。

4.根据权利要求3所述的基于物联网语音控制智能插座，其特征在于：所述第二降压电路包括降压芯片U1，降压芯片U1的输入端连接电阻R32的一端，并通过电容C1接地，降压芯片U1的输出端连接电容C2、E5的一端和+3.3V电源输出端，电容C2、E5的另一端接地。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于物联网语音控制智能插座，其特征在于：所述控制器选用爱联公司的WF-R710-RTAI(X2)模组。

6.根据权利要求5所述的基于物联网语音控制智能插座，其特征在于：所述控制器还连接有按钮控制电路，所述按钮控制电路包括按钮，所述按钮的正极连接所述控制器的输入端和电容C20的一端，并通过电阻R1连接+3.3V电源输出端，按钮的负极与电容C20的另一端并联接地。

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