CN215420863U - 一种单火线遥控开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单火线遥控开关，包括开关元件、取电电路、主控电路和无线模块；所述开关元件为主MOS管，其漏极和源极串联连接在火线上；所述取电电路跨接在所述主MOS管的两端，分别为主控电路和无线模块提供电源；所述主控电路同时连接零线、主MOS管的栅极、无线模块和取电电路。本实用新型的单火线遥控开关，大幅减小了流过已关闭灯具的待机电流，实现了单火线遥控开关待机的超低功耗，有效避免了电子开关在关灯后出现的灯具闪烁现象。
Description
技术领域
本实用新型属于电器开关技术领域，具体涉及一种单火线遥控开关。
背景技术
家用墙壁照明开关都是单线制，传统上使用的都是机械开关，近年出现了智能型电子开关。
作为技术常识，单线制照明电路中，“零线(N)”实质上就是指开关断开后连接“地”的那一段“火线(L)”，即开关闭合后，“零线可以认为是不存在的”，“或者特指负载至接地端的那一段实际上具有与‘火线’相同电流的线路”。因此，电子开关在待机时，电子开关的内置电源电路需要从单火线取电以维持控制芯片的待机状态，进而导致有微弱电流(待机电流)流过灯具。
因此，电子开关的工作电流应当保证低于灯具电容的充电电流，又必须能够维持正常待机。现有技术电子开关的工作原理如附图1所示：
取电电路跨接在火线上开关的两端，形成与零线连通的回路，取电电路、无线模块产生的电流将流经灯具。电子节能灯或LED灯本身启动/驱动电路都具有并联的启动电容(或等效电容)，如果电子开关自身耗损的待机电流对灯具电容充电到灯具点亮电压，电容瞬间放电会点亮灯具，随后电容电压下降并再次充电。这种现象导致灯具闪烁。
具有无线遥控功能的电子开关比普通电子开关需要更多待机电量，避免关闭后灯具闪烁的难度更高。图2示出了现有技术中单火线遥控开关的电路原理。
实用新型内容
本实用新型的目的正是为了解决遥控电子开关容易导致灯具在关闭状态下闪烁的问题，提出了一种自主设计的单火线遥控开关电路，待机工作电流小，适用的灯具功率范围广。
本实用新型提供了一种单火线遥控开关，包括开关元件、取电电路、主控电路和无线模块；所述开关元件为主MOS管，其漏极和源极串联连接在火线上；所述取电电路跨接在所述主MOS管的两端，分别为主控电路和无线模块提供电源；所述主控电路同时连接零线、主MOS管的栅极、无线模块和取电电路。
进一步地，所述主控电路包括控制器、逻辑选择器、次MOS管和电流检测装置；所述控制器通过所述逻辑选择器分别连接多路电源和电流检测装置；所述控制器根据所述电流检测装置的信号指令所述逻辑选择器选择接通或断开所述多路电源；所述次MOS管串联在所述逻辑选择器与主MOS管的栅极之间，其栅极连接所述控制器的使能管脚。
进一步地，在次MOS管与主MOS管的栅极之间还设置有限压电路。
进一步地，所述多路电源来自取电电路，包括控制器和无线模块的工作电源、次MOS管的源极或漏极输入电源。
进一步地，在多路电源与所述逻辑选择器连接的线路上分别设置有分压电路和过压保护电路。
进一步地，控制器通过PWM装置与主MOS管的栅极连接。
进一步地，无线模块通过逻辑选择器与控制器连接，或直接与控制器连接。
本实用新型的单火线遥控开关，大幅减小了流过已关闭灯具的待机电流；同时，无线模块仅在接收到加密开关信号时，才会出现较大电流，该电流仅作为控制器的输入信号而不作为开关元件的激发电流，可以控制在较小的数值范围。以上手段实现了单火线遥控开关待机的超低功耗，有效避免了电子开关在关灯后出现的灯具闪烁现象。
附图说明
图1是现有技术中单火线电子开关的闪烁现象原理图；
图2现有技术中单火线遥控开关的电路原理图；
图3是本实用新型的单火线遥控开关的原理图；
图4是本实用新型中主控电路的结构框图；
图5是本实用新型中无线模块的接线图；
图6是本实用新型中单片机的接线图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
如附图3中虚线框所示，本实用新型的一种单火线遥控开关，包括开关元件、取电电路、主控电路和无线模块。
其中，开关元件用于控制单火线的闭合与断开；取电电路用于为主控电路和无线模块提供工作电源。
具体地，所述开关元件串联连接在火线上，优选为大功率MOS管(主MOS管)，其漏极和源极串联连接在火线上(视P型或N型而定)；所述取电电路跨接在所述开关元件的两端，分别为主控电路和无线模块提供电源；所述主控电路同时连接零线、开关元件、无线模块和取电电路。
附图4中的虚线框示出了本实用新型一种单火线遥控开关中的主控电路的结构，包括控制器、逻辑选择器、次MOS管和电流检测装置(Current sense)。
所述控制器通过所述逻辑选择器分别连接多路电源(VDD)和电流检测装置。所述控制器根据所述电流检测装置的信号指令所述逻辑选择器选择接通或断开所述多路电源。所述控制器优选为单片机或PLC。
所述多路电源来自取电电路。具体地，多路电源包括控制器和无线模块的工作电源、次MOS管的源极或漏极输入电源。在多路电源与所述逻辑选择器连接的线路上分别设置有分压电路和过压保护电路。本实用新型的取电电路在现有技术的基础上增加了一路向次MOS管供电的线路。
所述次MOS管串联在所述逻辑选择器与主MOS管的栅极之间，其栅极连接所述控制器的使能管脚。在次MOS管与主MOS管的栅极之间还设置有限压电路。
本实用新型一种单火线遥控开关中的无线模块通过逻辑选择器与控制器连接，或直接与控制器连接。
本实用新型一种单火线遥控开关中的控制器通过PWM装置与主MOS管的栅极连接。
作为常规设计，图5示出了本实用新型中无线模块的接线图；图6示出了本实用新型中单片机的接线图。两图中的符号均为本领域常见的表示元件或管脚类型的符号。
本实用新型一种单火线遥控开关的工作原理如下：
主MOS管断开时，取电电路从火线取电，向控制器、无线模块供电。此时无线模块为待机模式，电流较小。电流检测装置检测到的电流为单火线遥控开关中的取电电路、控制器、无线模块的总待机电流和主MOS管的漏电流，控制器根据预先设定的电流阈值或阈值范围判断为小电流。
小电流情况下，控制器指令逻辑控制器接通次MOS管的输入电源，同时对此MOS管的栅极施加电压脉冲，次MOS管导通。限压电路将次MOS管的输出电压限制在一定数值(如市电电压的三分之二)，从而在断开的主MOS管栅极、源极间形成一个较低的管压，主MOS管漏电流大大降低，进一步减小了流过关闭状态下灯具的电流(或者说减小了对灯具启动电容或等效电容的充电电流)。通常MOS管的漏电流可以达到几十微安或更大，且漏电流关于栅极、源极间的电压呈指数关系增加，因此大幅降低MOS管栅极、源极间的电压，能够相应大幅降低流过关闭状态下灯具的电流。
当无线模块接收到开通信号时，震荡电路工作，瞬时提升了单火线遥控开关的总电流值，控制器根据预先设定的电流阈值或阈值范围将判断电流检测装置检测到的电流为大电流。
控制器指令逻辑选择器关闭次MOS管的输入电源，同时指令PWM装置驱动主MOS管导通，打开灯具。
本实用新型的无线模块由遥控器通过加密的固定频率方波信号唤醒，以提高抗干扰性能。
本实用新型的单火线遥控开关，大幅减小了流过已关闭灯具的待机电流；同时，无线模块仅在接收到加密开关信号时，才会出现较大电流，该电流仅作为控制器的输入信号而不作为开关元件的激发电流，可以控制在较小的数值范围。以上手段实现了单火线遥控开关待机的超低功耗，有效避免了电子开关在关灯后出现的灯具闪烁现象。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
本实用新型不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本实用新型揭示的内容，在本实用新型基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种单火线遥控开关，其特征在于：
包括开关元件、取电电路、主控电路和无线模块；
所述开关元件为主MOS管，其漏极和源极串联连接在火线上；
所述取电电路跨接在所述主MOS管的两端，分别为主控电路和无线模块提供电源；
所述主控电路同时连接零线、主MOS管的栅极、无线模块和取电电路。
2.根据权利要求1所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
所述主控电路包括控制器、逻辑选择器、次MOS管和电流检测装置；
所述控制器通过所述逻辑选择器分别连接多路电源和电流检测装置；所述控制器根据所述电流检测装置的信号指令所述逻辑选择器选择接通或断开所述多路电源；
所述次MOS管串联在所述逻辑选择器与主MOS管的栅极之间，所述次MOS管的栅极连接所述控制器的使能管脚。
3.根据权利要求2所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
在所述主MOS管的栅极与次MOS管之间还设置有限压电路。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
控制器通过PWM装置与主MOS管的栅极连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
所述无线模块通过逻辑选择器与控制器连接，或直接与控制器连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
多路电源来自取电电路，包括控制器和无线模块的工作电源、次MOS管的源极或漏极输入电源。
7.根据权利要求6所述的一种单火线遥控开关，其特征在于：
在所述多路电源与逻辑选择器连接的线路上分别设置有分压电路和过压保护电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121094404.3U CN215420863U (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种单火线遥控开关 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
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Family Applications (1)
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| CN202121094404.3U Active CN215420863U (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种单火线遥控开关 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-05-21 CN CN202121094404.3U patent/CN215420863U/zh active Active
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