CN216752162U - 单火线控制装置以及开关系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种单火线控制装置以及开关系统，该单火线控制装置包括负载控制模块、取电模块、充电电路以及第一开关控制模块，其中，取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，关态取电电路用于输出第一电压，开态取电电路用于输出第二电压；开态取电电路还用于对充电电路进行充电，以使得充电电路存储电能；第一开关控制模块包括第一比较电路以及第一开关器件，充电电路与负载控制模块通过第一开关器件电连接，第一比较电路用于检测第一电压以及第二电压，并根据检测结果控制第一开关器件的开关状态，以控制充电电路给负载控制模块供电或者不供电。该装置解决了单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

Description

单火线控制装置以及开关系统

技术领域

本申请涉及开关领域，具体而言，涉及一种单火线控制装置以及开关系统。

背景技术

随着智能家居行业的兴起，智能开关盒也随之发展起来。传统的机械式开关盒已无法满足市场应用需求，例如智能开关盒需要远程遥控家电，电力计量等。由于智能家居行业兴起较晚，未普及全国，传统室内电网已按照传统的机械式开关盒进行布线，为实现不改动室内电网布线结构实现智能化，故衍生出单火线电源来解决以上智能化需求。

由于单火线电源的控制原理和应用需求，导致负载控制模块功耗不能过大，但实际应用有时需要负载控制模块的瞬间功率较大(例如NB-IoT等发射信号功率可达400mA以上)，而现有的开态状态供电无法维持瞬间功率大的负载控制模块的正常工作。

上述的开态状态供电不足，导致瞬间功率较大的负载控制模块无法正常工作是第一个行业应用问题，还存在另一个行业应用问题，即多路LED灯使用普通继电器进行开关切换时，当不接其中若干个LED灯，此时开启这若干个LED灯，其他接上的LED灯会出现“鬼火”现象。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种单火线控制装置以及开关系统，以解决现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种单火线控制装置，包括负载控制模块、取电模块、充电电路以及第一开关控制模块，其中，所述取电模块用于与火线电连接，还用于通过负载与零线电连接，所述取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，所述关态取电电路用于输出第一电压，所述开态取电电路用于输出第二电压；所述充电电路的第一端与所述开态取电电路电连接，所述开态取电电路还用于对所述充电电路进行充电，以使得所述充电电路存储电能；所述第一开关控制模块包括第一比较电路以及第一开关器件，所述第一比较电路的第一端分别与所述关态取电电路以及所述开态取电电路电连接，所述充电电路与所述负载控制模块通过所述第一开关器件电连接，所述第一比较电路用于检测所述第一电压以及所述第二电压，并根据检测结果控制所述第一开关器件的开关状态，以控制所述充电电路给所述负载控制模块供电或者不供电。

可选地，所述单火线控制装置还包括降压电路，所述降压电路的输入端分别与所述关态取电电路以及所述开态取电电路电连接，所述降压电路的输出端与所述第一开关控制模块电连接，所述降压电路用于将所述第一电压以及所述第二电压降压后输出给所述第一开关控制模块。

可选地，所述第一开关器件包括三个端子，所述第一开关器件的第一端与所述第一比较电路的第二端电连接，所述第一开关器件的第二端与所述充电电路电连接，所述第一开关控制模块还包括第一储能器件、第一分压器件以及第二开关器件，其中，所述第一储能器件的第一端分别与所述负载控制模块以及所述第一开关器件的第三端电连接，所述第一储能器件的第二端分别与所述充电电路以及所述负载控制模块电连接；所述第一分压器件的第一端与所述降压电路的输出端电连接；所述第二开关器件的第一端与所述第一分压器件的第二端电连接，所述第二开关器件的第二端分别与所述第一比较电路的第三端以及所述第一储能器件的第一端电连接。

可选地，所述第一比较电路包括第二分压器件以及第三分压器件，其中，所述第二分压器件的第一端为所述第一比较电路的第一端；所述第三分压器件的第一端与所述第二分压器件的第二端电连接，且所述第三分压器件的第一端为所述第一比较电路的第二端，所述第三分压器件的第二端为所述第一比较电路的第三端。

可选地，所述负载控制模块包括多个输出端，所述充电电路包括降压芯片、第二储能器件、第二比较电路、第七分压器件、第八分压器件以及多个第三开关器件，其中，所述降压芯片包括输入引脚、输出引脚、使能引脚以及反馈引脚，其中，所述输入引脚与所述开态取电电路电连接；所述第二储能器件的第一端分别与所述输出引脚以及所述第一开关器件的第二端电连接，所述第二储能器件的第二端与所述第一储能器件的第二端电连接；所述第二比较电路包括第四分压器件、第五分压器件、第六分压器件以及三端子的比较器，其中，所述第四分压器件的第一端与所述输出引脚电连接，所述第四分压器件的第二端与所述比较器的第一端电连接，所述比较器的第二端与所述反馈引脚电连接，所述第五分压器件的第一端与所述输出引脚电连接，所述第五分压器件的第二端与所述比较器的第三端电连接，所述第六分压器件的第一端与所述第五分压器件的第二端电连接，所述第六分压器件的第二端与所述反馈引脚电连接；所述第七分压器件的第一端与所述反馈引脚电连接，所述第七分压器件的第二端与所述第二储能器件的第二端电连接；所述第八分压器件的第一端与所述第二储能器件的第二端电连接，所述第八分压器件的第二端接地；各所述第三开关器件的第一端分别与所述使能引脚电连接，所述第三开关器件的第二端与所述负载控制模块的输出端一一对应连接。

可选地，所述负载包括多个并联的发光器件，所述负载控制模块包括多个输出端，所述单火线控制装置还包括第二开关控制模块，所述第二开关控制模块包括多个控制电路，所述控制电路包括检测电路、开关电路以及继电器，所述继电器包括输入回路以及输出回路，所述输出回路的第一端用于与所述发光器件一一对应电连接，所述输出回路的第二端用于与所述火线电连接；所述开关电路与所述负载控制模块的输出端一一对应连接，所述检测电路用于检测对应的所述发光器件是否导通，在检测到所述发光器件未导通的情况下，所述开关电路控制所述输入回路动作，以使得所述输出回路断开；在检测到所述发光器件导通的情况下，所述开关电路根据所述负载控制模块的输出端的电压控制所述输入回路动作，来控制所述输出回路的开关状态。

可选地，所述检测电路包括第四开关器件、第九分压器件、第十分压器件以及第五开关器件，其中，所述第四开关器件的第一端用于连接所述发光器件；所述第九分压器件的第一端与所述第四开关器件的第二端电连接；所述第十分压器件的第一端与所述第九分压器件的第二端电连接，所述第十分压器件的第二端接地；所述第五开关器件包括三个端子，所述第五开关器件的第一端与所述第十分压器件的第一端电连接，所述第五开关器件的第二端与所述开关电路电连接，所述第五开关器件的第三端接地。

可选地，所述开关电路包括第十一分压器件、第十二分压器件、第六开关器件、第十三分压器件以及第七开关器件，其中，所述第十一分压器件的第一端与所述关态取电电路电连接，所述第十一分压器件的第二端与所述输入回路的第一端电连接；所述第十二分压器件的第一端与所述负载控制模块的输出端电连接；所述第六开关器件包括三个端子，所述第六开关器件的第一端与所述输入回路的第二端电连接，所述第六开关器件的第二端与所述第五开关器件的第二端电连接，所述第六开关器件的第三端与所述第十二分压器件的第二端电连接；所述第十三分压器件的第一端与所述第六开关器件的第三端电连接，所述第十三分压器件的第二端与所述第六开关器件的第二端电连接；所述第七开关器件的第一端与所述输入回路的第一端电连接，所述第七开关器件的第二端与所述输入回路的第二端电连接。

可选地，所述第十分压器件包括并联的第十四分压器件、第三储能器件以及第一稳压器件。

可选地，所述第二开关控制模块还包括第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件以及第十一开关器件，其中，所述第八开关器件的第一端用于与火线电连接，所述第八开关器件的第二端接地；所述第九开关器件的第一端与所述第八开关器件的第二端电连接，所述第九开关器件的第二端与各所述输出回路的第二端电连接；所述第十开关器件包括三个端子，所述第十开关器件的第一端与所述第八开关器件的第一端电连接，所述第十开关器件的第二端接地，所述第十开关器件的第三端与所述开态取电电路电连接；所述第十一开关器件的第一端与各所述输出回路的第二端电连接，所述第十一开关器件的第二端接地，所述第十一开关器件的第三端与所述第十开关器件的第三端电连接。

可选地，所述开态取电电路包括第二比较电路以及第十二开关器件，其中，所述第二比较电路的输入端用于与所述火线电连接，所述第二比较电路的输入端还与所述第二开关控制模块电连接，所述第二比较电路的输出端与所述充电电路电连接；所述第十二开关器件的第一端与所述第二比较电路的输出端电连接，所述第十二开关器件的第二端用于输出所述第二电压。

可选地，所述单火线控制装置还包括多个第十三开关器件，所述负载控制模块的输出端通过所述第十三开关器件与所述第二开关控制模块电连接。

根据本申请的另一方面，还提供了一种开关系统，所述开关系统包括任一种所述的单火线控制装置。

应用本申请的技术方案，所述的单火线控制装置，包括取电模块、充电电路、负载控制模块以及第一开关控制模块，所述取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，所述开态取电电路给所述充电电路充电；所述充电电路与所述负载控制模块通过所述第一开关控制模块电连接，所述第一开关控制模块中，第一比较电路检测所述关态取电电路输出的第一电压以及所述开态取电电路输出的第二电压，并根据检测结果控制第一开关器件的开关状态，来控制所述充电电路给所述负载控制模块供电或者不供电。本申请的所述单火线控制装置中，所述第一比较电路根据所述第一电压以及所述第二电压的大小，来控制所述第一开关器件的开关，进而控制所述充电电路与所述负载控制模块之间是否导通。这样在所述取电模块的输出电压不足以维持所述负载控制模块正常工作时，所述第一开关控制模块动作来使得所述充电电路给所述负载控制模块供电，以保证所述负载控制模块的正常工作，从而较好地解决了现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的单火线控制装置的示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的单火线控制装置的电路结构图；

图3示出了根据本申请的实施例的第一开关控制模块的电路结构图；

图4示出了根据本申请的实施例的充电电路的电路结构图；

图5示出了根据本申请的实施例的第二开关控制模块的电路结构图；

图6示出了根据本申请的实施例的控制电路结构示意图；

图7示出了根据本申请的实施例的开态取电电路的电路结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、关态取电电路；2、降压电路；3、开态取电电路；4、充电电路；5、第一开关控制模块；6、负载控制模块；7、第二开关控制模块。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作，为了解决如上问题，本申请提出了一种单火线控制装置以及开关系统。

根据本申请的一种典型的实施例，提供了一种单火线控制装置，如图1和图2所示，上述单火线控制装置包括负载控制模块6、取电模块、充电电路4以及第一开关控制模块5，其中，上述取电模块用于与火线电连接，还用于通过负载与零线电连接，上述取电模块包括关态取电电路1以及开态取电电路3，上述关态取电电路1用于输出第一电压，上述开态取电电路3用于输出第二电压；上述充电电路4的第一端与上述开态取电电路3电连接，上述开态取电电路3还用于对上述充电电路4进行充电，以使得上述充电电路4存储电能；上述第一开关控制模块5包括第一比较电路以及第一开关器件TR1，上述第一比较电路的第一端分别与上述关态取电电路1以及上述开态取电电路3电连接，上述充电电路4与上述负载控制模块6通过上述第一开关器件TR1电连接，上述第一比较电路用于检测上述第一电压以及上述第二电压，并根据检测结果控制上述第一开关器件TR1的开关状态，以控制上述充电电路4给上述负载控制模块6供电或者不供电。

上述的单火线控制装置，包括取电模块、充电电路、负载控制模块以及第一开关控制模块，上述取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，上述开态取电电路给上述充电电路充电；上述充电电路与上述负载控制模块通过上述第一开关控制模块电连接，上述第一开关控制模块中，第一比较电路检测上述关态取电电路输出的第一电压以及上述开态取电电路输出的第二电压，并根据检测结果控制第一开关器件的开关状态，来控制上述充电电路给上述负载控制模块供电或者不供电。本申请的上述单火线控制装置中，上述第一比较电路根据上述第一电压以及上述第二电压的大小，来控制上述第一开关器件的开关，进而控制上述充电电路与上述负载控制模块之间是否导通。这样在上述取电模块的输出电压不足以维持上述负载控制模块正常工作时，上述第一开关控制模块动作来使得上述充电电路给上述负载控制模块供电，以保证上述负载控制模块的正常工作，从而较好地解决了现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

在实际的应用过程中，上述关态取电电路在上述负载关闭时从交流电网中进行取电，上述开态取电电路用于在上述负载打开时从上述交流电网中进行取电。

根据本申请的一种具体的实施例，如图1和图2所示，上述单火线控制装置还包括降压电路2，上述降压电路2的输入端分别与上述关态取电电路1以及上述开态取电电路3电连接，用于获取电压VDD，上述降压电路2的输出端与上述第一开关控制模块5电连接，用于给上述第一开关控制模块5提供电压Vo1，上述降压电路2用于将上述第一电压以及上述第二电压降压后输出给上述第一开关控制模块5。通过上述降压电路对上述第一电压以及上述第二电压进行降压，保证了给上述第一开关控制模块提供较为合适的电压。

根据本申请的另一种具体的实施例，如图3所示，上述第一开关器件TR1包括三个端子，上述第一开关器件TR1的第一端与上述第一比较电路的第二端电连接，上述第一开关器件TR1的第二端与上述充电电路4电连接，上述第一开关控制模块5还包括第一储能器件C2、第一分压器件以及第二开关器件，其中，上述第一储能器件C2的第一端分别与上述负载控制模块6的第一端OUT+以及上述第一开关器件TR1的第三端电连接，上述第一储能器件C2的第二端分别与上述充电电路4以及上述负载控制模块6的第二端OUT-电连接；上述第一分压器件R1的第一端与上述降压电路2的输出端电连接；上述第二开关器件D1的第一端与上述第一分压器件R1的第二端电连接，上述第二开关器件D1的第二端分别与上述第一比较电路的第三端以及上述第一储能器件C2的第一端电连接。上述第一分压器件与上述第二开关器件组成了关态充电电路，给上述第一储能器件充电，本领域技术人员可以通过调节上述第一分压器件来自行设定充电电流。

在实际的应用过程中，上述第一开关器件可以包括现有技术中任意可行的开关管，如二极管、三极管或者MOS管等，一种具体的实施例中，如图3所示，上述第一开关器件TR1为第一NMOS管，上述第一NMOS管的栅极为上述第一开关器件TR1的第一端，上述第一NMOS管的源极为上述第一开关器件TR1的第三端，上述第一NMOS管的漏极为上述第一开关器件TR1的第二端。上述第一储能器件可以为现有技术中任意可行的储能器件，如电容或者电池等；上述第一分压器件可以为现有技术中任意可行的分压器件；上述第二开关器件可以为现有技术中任意可行的开关器件，如二极管、三极管或者MOS管等，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择上述第一储能器件、上述第一分压器件以及上述第二开关器件。一种具体的实施例中，如图3所示，上述第一储能器件C2为第一电容，上述第一分压器件R1为第一电阻，上述第二开关器件D2为第一二极管，上述第一二极管的阳极与上述第一分压器件R1电连接，上述第一二极管的阴极与上述第一储能器件C2电连接，上述第一分压器件R1和上述第二开关器件D1组成关态充电电路，降压电路2输出端的电压通过上述第一分压器件R1限流，上述第二开关器件D1单向导向对上述第一储能器件C2进行充电，充电电流等于降压电路2输出端的电压与上述第一储能器件C2两端电压之差再除以上述第一分压器件R1的阻值，可自行设定充电电流。

上述第一比较电路可以为现有技术中任意可行的比较器件或者电路，如比较器等，本申请的再一种具体的实施例中，如图3所示，上述第一比较电路包括第二分压器件R2以及第三分压器件R3，其中，上述第二分压器件R2的第一端为上述第一比较电路的第一端；上述第三分压器件R3的第一端与上述第二分压器件R2的第二端电连接，且上述第三分压器件R3的第一端为上述第一比较电路的第二端，上述第三分压器件R3的第二端为上述第一比较电路的第三端。当关态取电电路和开态取电电路开始工作，且关态取电电路和开态取电电路的输出电压高于由上述第二分压器件以及上述第三分压器件组成的第一比较电路的电压阈值时，则上述第一开关器件导通，使得上述充电电路与上述负载控制模块导通，上述充电电路给上述负载控制模块进行供电，同时上述第一储能器件通过上述第一分压器件以及上述第二开关器件进行充电。其中，上述第一比较电路的电压阈值为上述第一开关器件的栅极开启阈值电压。

根据本申请的又一种具体的实施例，如图2和图4所示，上述负载控制模块6包括多个输出端，上述充电电路4包括降压芯片U1、第二储能器件C1、第二比较电路、第七分压器件R7、第八分压器件R8以及多个第三开关器件，其中，上述降压芯片U1包括输入引脚VIN、输出引脚OUT、使能引脚EN以及反馈引脚FB，其中，上述输入引脚VIN与上述开态取电电路3电连接；上述第二储能器件C1的第一端分别与上述输出引脚OUT以及上述第一开关器件TR1的第二端电连接，上述第二储能器件C1的第二端与上述第一储能器件C2的第二端电连接；上述第二比较电路包括第四分压器件R4、第五分压器件R5、第六分压器件R6以及三端子的比较器U2，其中，上述第四分压器件R4的第一端与上述输出引脚OUT电连接，上述第四分压器件R4的第二端与上述比较器U2的第一端电连接，上述比较器U2的第二端与上述反馈引脚FB电连接，上述第五分压器件R5的第一端与上述输出引脚OUT电连接，上述第五分压器件R5的第二端与上述比较器U2的第三端电连接，上述第六分压器件R6的第一端与上述第五分压器件R5的第二端电连接，上述第六分压器件R6的第二端与上述反馈引脚FB电连接；上述第七分压器件R7的第一端与上述反馈引脚FB电连接，上述第七分压器件R7的第二端与上述第二储能器件C1的第二端电连接；上述第八分压器件R8的第一端与上述第二储能器件C1的第二端电连接，上述第八分压器件R8的第二端接地；各上述第三开关器件的第一端分别与上述使能引脚EN电连接，上述第三开关器件的第二端与上述负载控制模块6的输出端一一对应连接。上述第八分压器件R8起到设定第二储能器件C1充电电流大小的作用，多个上述第三开关器件起到防倒灌的作用，第二储能器件C1与第八分压器件R8串联，即反馈引脚FB的电压除以第八分压器件R8的阻值等于第二储能器件C1的充电电流，可以通过控制上述第八分压器件的大小以及上述反馈引脚的电压来自行设计第二储能器件的充电电流，保证上述第二储能器件的寿命，这样无需频繁更换上述第二储能器件。

并且，当第二储能器件C1两端电压高于比较器U2、第五分压器件R5和第六分压器件R6的电压检测阈值时，比较器U2导通，将第四分压器件R4和第七分压器件R7并入第二储能器件C1两端，使其第七分压器件R7两端电压由0V升高到反馈引脚FB的电压，第八分压器件R8两端电压为0V，故第二储能器件C1停止充电。这样保证了整个装置较为安全可靠。负载控制模块的输出端连接充电电路，当上述负载控制模块的输出端输出为高电平时，负载打开，充电电路开始工作，第二储能器件C1开始充电，此时充电电流可结合第二储能器件C1的最大充电电流而定。

具体地，如图4所示，上述降压芯片U1为带使能引脚的BUCK(降压)控制芯片，上述降压芯片U1还包括GND引脚，上述GND引脚用于接地，上述反馈引脚FB用于输出固定阈值电压；上述比较器U2为TL431型芯片(可控精密稳压源)或者由运放IC搭建的电压比较器；上述第二储能器件为超级电容或者锂电池。上述降压芯片U1的上述第四分压器件的第一端还用于连接外部电源Vo3。

在实际的应用过程中，上述第三开关器件可以包括二极管、三极管以及MOS管，当然，其还可以包括现有技术中任意可行的其他开关管，多个上述第三开关器件可以相同也可以不同，本领域技术人员可以根据实际需要设置上述第三开关器件的种类以及数量。本申请的另一种具体的实施例中，如图4所示，上述第三开关管有三个，分别为第二二极管D5、第三二极管D6以及第四二极管D7，上述第二二极管D5、上述第三二极管D6以及上述第四二极管D7的阳极分别连接上述负载控制模块6的输出端，上述第二二极管D5、上述第三二极管D6以及上述第四二极管D7的阴极分别连接上述使能引脚EN。

现有技术中，多路LED灯使用普通继电器进行开关切换时，当不接其中若干个LED灯，此时开启这若干个LED灯，其他接上的LED灯会出现“鬼火”现象，为了解决上述问题，根据本申请的另一种具体的实施例，如图1、图2、图5以及图6所示，上述负载包括多个并联的发光器件，上述负载控制模块包括多个输出端，上述单火线控制装置还包括第二开关控制模块7，上述第二开关控制模块7包括多个控制电路，上述控制电路包括检测电路、开关电路以及继电器，上述继电器包括输入回路K2以及输出回路，上述输出回路的第一端用于与上述发光器件一一对应电连接，上述输出回路的第二端用于与上述火线电连接；上述开关电路与上述负载控制模块6的输出端一一对应连接，上述检测电路用于检测对应的上述发光器件是否导通，在检测到上述发光器件未导通的情况下，上述开关电路控制上述输入回路K2动作，以使得上述输出回路断开；在检测到上述发光器件导通的情况下，上述开关电路根据上述负载控制模块的输出端的电压控制上述输入回路动作，来控制上述输出回路的开关状态。上述第二开关控制模块中，检测电路与发光器件一一对应，上述检测电路检测对应的发光器件是否导通，在检测到发光器件导通的情况下，上述开关电路根据上述负载控制模块的输出端电压，控制上述输出回路的开关状态；在检测到上述发光器件未导通的情况下，即使接收到负载控制模块的输出端电压，上述开关电路仍控制上述输出回路保持断开状态，无继电器吸合电路，这样避免了LED灯的“鬼火”现象。这样保证了上述单火线控制装置的应用范围较广。

一种具体的实施例中，上述发光器件为LED灯，且上述发光器件有3个，如图1、图2以及图5所示的LED1、LED2以及LED3。如图5所示，上述控制电路也有3个，分别为第一子控制电路7-1、第二子控制电路7-2以及第三子控制电路7-3。如图5和图6所示，上述输出回路的第一端7-1-A即为上述控制电路的第一端7-1-A，上述输出回路的第二端7-1-B即为上述控制电路的第二端7-1-B。

在实际的应用过程中，上述检测电路可以为现有技术中任意可行的检测电路，根据本申请的又一种具体的实施例，如图6所示，上述检测电路包括第四开关器件D17、第九分压器件R16、第十分压器件以及第五开关器件TR5，其中，上述第四开关器件D17的第一端用于连接上述发光器件；上述第九分压器件R16的第一端与上述第四开关器件D17的第二端电连接；上述第十分压器件的第一端与上述第九分压器件R16的第二端电连接，上述第十分压器件的第二端接地；上述第五开关器件TR5包括三个端子，上述第五开关器件TR5的第一端与上述第十分压器件的第一端电连接，上述第五开关器件TR5的第二端与上述开关电路电连接，上述第五开关器件TR5的第三端接地。上述第九分压器件R16以及上述第十分压器件组成降压电路，将市电电网正弦波的半波降压整流成较低电压的直流电压，控制上述第五开关器件TR5的导通或者关闭，上述第十分压器件还避免了上述第五开关器件TR5的第一端过压，保证了电路安全。

一种具体的实施例中，上述第四开关器件D17为第五二极管，上述第五二极管的阳极用于连接上述发光器件，即用于与上述输出回路的第一端电连接，上述第五二极管的阴极与上述第九分压器件电连接，上述第四开关器件D17起到防止倒灌和整流作用；上述第五开关器件TR5为第二NMOS管，上述第二NMOS管的栅极为上述第五开关器件TR5的第一端，上述第二NMOS管的漏极为上述第五开关器件TR5的第二端，上述第二NMOS管的源极为上述第五开关器件TR5的第三端。

本申请的再一种具体的实施例中，如图6所示，上述开关电路包括第十一分压器件R10、第十二分压器件R13、第六开关器件Q2、第十三分压器件R19以及第七开关器件D9，其中，上述第十一分压器件R10的第一端与上述关态取电电路1电连接，用于从关态取电电路中获取电压Vo，上述第十一分压器件R10的第二端与上述输入回路的第一端电连接；上述第十二分压器件R13的第一端与上述负载控制模块6的输出端电连接；上述第六开关器件Q2包括三个端子，上述第六开关器件Q2的第一端与上述输入回路的第二端电连接，上述第六开关器件Q2的第二端与上述第五开关器件TR5的第二端电连接，上述第六开关器件Q2的第三端与上述第十二分压器件R13的第二端电连接；上述第十三分压器件R19的第一端与上述第六开关器件Q2的第三端电连接，上述第十三分压器件R19的第二端与上述第六开关器件Q2的第二端电连接；上述第七开关器件D9的第一端与上述输入回路的第一端电连接，上述第七开关器件D9的第二端与上述输入回路的第二端电连接。负载控制模块6的输出端输出控制信号通过上述第十二分压器件R13控制上述第六开关器件Q2导通或者关闭，进而控制继电器K2的开关，上述检测电路以及上述开关电路形成与门，实现对继电器的控制，当接入发光器件，则上述第五开关器件TR5导通，负载控制模块可以直接控制上述继电器的开关，若未接入发光器件，则上述第五开关器件TR5关闭，负载控制模块无法控制上述继电器的开关，这样进一步地避免了当打开若干个LED灯时，其他已打开的LED灯会出现“鬼火”现象的问题。

在实际的应用过程中，上述第六开关器件以及第七开关器件可以包括现有技术中任意可行的开关管，根据本申请的一种具体的实施例，上述第六开关器件为NPN型三极管，上述NPN型三极管的基极为上述第六开关器件的第三端，上述NPN型三极管的集电极为上述第六开关器件的第二端，上述NPN型三极管的发射极为上述第六开关器件的第一端；上述第七开关器件为第六二极管，上述第六二极管的阳极与与上述输入回路的第二端电连接，上述第六二极管的阴极与上述输入回路的第一端电连接。

又一种具体的实施例中，如图6所示，上述第十分压器件包括并联的第十四分压器件R22、第三储能器件C4以及第一稳压器件D12。其中，上述第九分压器件R16、上述第十四分压器件R22以及上述第三储能器件C4组成阻容降压电路，将市电电网正弦波的半波降压整流成较低电压的直流电压，控制上述第五开关器件TR5的导通或者关闭，上述第一稳压器件D12保护上述第五开关器件TR5的第一端，防止过压。

如图6所示，上述第一稳压器件D12为稳压管，上述稳压管的阳极接地，上述稳压管的阴极与第五开关器件TR5的第一端电连接。

根据本申请的再一种具体的实施例，如图5所示，上述第二开关控制模块还包括第八开关器件D3、第九开关器件D4、第十开关器件TR2以及第十一开关器件TR3，其中，上述第八开关器件D3的第一端用于与火线电连接，上述第八开关器件D3的第二端接地；上述第九开关器件D4的第一端与上述第八开关器件D3的第二端电连接，上述第九开关器件D4的第二端与各上述输出回路的第二端电连接；上述第十开关器件TR2包括三个端子，上述第十开关器件TR2的第一端与上述第八开关器件D3的第一端电连接，上述第十开关器件TR2的第二端接地，上述第十开关器件TR2的第三端与上述开态取电电路3电连接；上述第十一开关器件TR3的第一端与各上述输出回路的第二端电连接，上述第十一开关器件TR3的第二端接地，上述第十一开关器件TR3的第三端与上述第十开关器件TR2的第三端电连接。

根据本申请的一种更为具体的实施例，上述第八开关器件D3、第九开关器件D4、第十开关器件TR2以及第十一开关器件TR3分别为第七二极管、第八二极管、第三NMOS管以及第四NMOS关，其连接关系如图5所示。

在实际的应用过程中，如图7所示，上述开态取电电路3包括第二比较电路以及第十二开关器件D2，其中，上述第二比较电路的输入端用于与上述火线电连接，上述第二比较电路的输入端还与上述第二开关控制模块7电连接，上述第二比较电路的输出端与上述充电电路4电连接；上述第十二开关器件D2第一端与上述第二比较电路的输出端电连接，上述第十二开关器件D2的第二端用于输出上述第二电压。

上述第二比较电路可以为现有技术中任意可以行的比较电路，如由运放IC(例如LM321等)或者电路搭建的输入电压比较器等。如图7所示，上述第二比较电路的输出端还与上述充电电路的输入引脚VIN电连接，用于输出电压Vo2给输入引脚VIN。上述第十二开关器件D2为第九二极管，上述第九二极管的阳极分别与上述第二比较电路的输出端以及上述输入引脚VIN电连接，上述第九二极管的阴极与上述关态取电电流的输出端电连接，用于输出上述第二电压。

具体地，如图5所示，上述单火线控制装置还包括多个第十三开关器件，上述负载控制模块6的输出端通过上述第十三开关器件与上述第二开关控制模块7电连接。

更为具体的一种实施例中，如图5和图7所示，上述第十三开关器件为二极管且有3个，分别为第十二极管D14、第十一二极管D15以及第十二二极管D16，负载控制模块6输出端输出的电压通过D14、D15、D16控制第一子控制电路7-1、第二子控制电路7-2和第三子控制电路7-3工作，当任意一个上述控制电路工作，则开态取电电路3工作，根据市电状态控制第十开关器件TR2以及第十一开关器件TR3的开关状态，从而实现多个发光器件并联至市电电网中工作。

根据本申请的另一种具体的实施例，上述的第二分压器件、第三分压器件、第四分压器件、第五分压器件、第六分压器件、第七分压器件、第八分压器件、第九分压器件、第十分压器件、第十一分压器件、第十二分压器件、第十三分压器件以及第十四分压器件分别为电阻，上述的第三储能器件为电容。

本申请上述的单火线控制装置无需改动室内电网布线(直接使用机械式开关盒进行升级)，从而实现采集数据等智能化功能。并且，通过将上述第一开关控制模块以及上述第二开关控制模块中的各个分压器件的阻值设置为兆欧级别，可以保证整个装置的功耗以及成本较低。

根据本申请的另一种典型的实施例，还提供了一种开关系统，上述开关系统包括任一种上述的单火线控制装置。

上述的开关系统包括任一种上述的单火线控制装置，本申请的上述单火线控制装置中，上述第一比较电路根据上述第一电压以及上述第二电压的大小，来控制上述第一开关器件的开关，进而控制上述充电电路与上述负载控制模块之间是否导通。这样在上述取电模块的输出电压不足以维持上述负载控制模块正常工作时，上述第一开关控制模块动作来使得上述充电电路给上述负载控制模块供电，以保证上述负载控制模块的正常工作，从而较好地解决了现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请上述的单火线控制装置，包括取电模块、充电电路、负载控制模块以及第一开关控制模块，上述取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，上述开态取电电路给上述充电电路充电；上述充电电路与上述负载控制模块通过上述第一开关控制模块电连接，上述第一开关控制模块中，第一比较电路检测上述关态取电电路输出的第一电压以及上述开态取电电路输出的第二电压，并根据检测结果控制第一开关器件的开关状态，来控制上述充电电路给上述负载控制模块供电或者不供电。本申请的上述单火线控制装置中，上述第一比较电路根据上述第一电压以及上述第二电压的大小，来控制上述第一开关器件的开关，进而控制上述充电电路与上述负载控制模块之间是否导通。这样在上述取电模块的输出电压不足以维持上述负载控制模块正常工作时，上述第一开关控制模块动作来使得上述充电电路给上述负载控制模块供电，以保证上述负载控制模块的正常工作，从而较好地解决了现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

2)、本申请上述的开关系统包括任一种上述的单火线控制装置，本申请的上述单火线控制装置中，上述第一比较电路根据上述第一电压以及上述第二电压的大小，来控制上述第一开关器件的开关，进而控制上述充电电路与上述负载控制模块之间是否导通。这样在上述取电模块的输出电压不足以维持上述负载控制模块正常工作时，上述第一开关控制模块动作来使得上述充电电路给上述负载控制模块供电，以保证上述负载控制模块的正常工作，从而较好地解决了现有技术中单火线电源的开态供电不足，导致负载控制模块无法正常工作的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种单火线控制装置，其特征在于，包括：

负载控制模块；

取电模块，用于与火线电连接，还用于通过负载与零线电连接，所述取电模块包括关态取电电路以及开态取电电路，所述关态取电电路用于输出第一电压，所述开态取电电路用于输出第二电压；

充电电路，所述充电电路的第一端与所述开态取电电路电连接，所述开态取电电路还用于对所述充电电路进行充电，以使得所述充电电路存储电能；

第一开关控制模块，包括第一比较电路以及第一开关器件，所述第一比较电路的第一端分别与所述关态取电电路以及所述开态取电电路电连接，所述充电电路与所述负载控制模块通过所述第一开关器件电连接，所述第一比较电路用于检测所述第一电压以及所述第二电压，并根据检测结果控制所述第一开关器件的开关状态，以控制所述充电电路给所述负载控制模块供电或者不供电。

2.根据权利要求1所述的单火线控制装置，其特征在于，所述单火线控制装置还包括：

降压电路，所述降压电路的输入端分别与所述关态取电电路以及所述开态取电电路电连接，所述降压电路的输出端与所述第一开关控制模块电连接，所述降压电路用于将所述第一电压以及所述第二电压降压后输出给所述第一开关控制模块。

3.根据权利要求2所述的单火线控制装置，其特征在于，所述第一开关器件包括三个端子，所述第一开关器件的第一端与所述第一比较电路的第二端电连接，所述第一开关器件的第二端与所述充电电路电连接，所述第一开关控制模块还包括：

第一储能器件，所述第一储能器件的第一端分别与所述负载控制模块以及所述第一开关器件的第三端电连接，所述第一储能器件的第二端分别与所述充电电路以及所述负载控制模块电连接；

第一分压器件，所述第一分压器件的第一端与所述降压电路的输出端电连接；

第二开关器件，所述第二开关器件的第一端与所述第一分压器件的第二端电连接，所述第二开关器件的第二端分别与所述第一比较电路的第三端以及所述第一储能器件的第一端电连接。

4.根据权利要求3所述的单火线控制装置，其特征在于，所述第一比较电路包括：

第二分压器件，所述第二分压器件的第一端为所述第一比较电路的第一端；

第三分压器件，所述第三分压器件的第一端与所述第二分压器件的第二端电连接，且所述第三分压器件的第一端为所述第一比较电路的第二端，所述第三分压器件的第二端为所述第一比较电路的第三端。

5.根据权利要求3所述的单火线控制装置，其特征在于，所述负载控制模块包括多个输出端，所述充电电路包括：

降压芯片，包括输入引脚、输出引脚、使能引脚以及反馈引脚，其中，所述输入引脚与所述开态取电电路电连接；

第二储能器件，所述第二储能器件的第一端分别与所述输出引脚以及所述第一开关器件的第二端电连接，所述第二储能器件的第二端与所述第一储能器件的第二端电连接；

第二比较电路，包括第四分压器件、第五分压器件、第六分压器件以及三端子的比较器，其中，所述第四分压器件的第一端与所述输出引脚电连接，所述第四分压器件的第二端与所述比较器的第一端电连接，所述比较器的第二端与所述反馈引脚电连接，所述第五分压器件的第一端与所述输出引脚电连接，所述第五分压器件的第二端与所述比较器的第三端电连接，所述第六分压器件的第一端与所述第五分压器件的第二端电连接，所述第六分压器件的第二端与所述反馈引脚电连接；

第七分压器件，所述第七分压器件的第一端与所述反馈引脚电连接，所述第七分压器件的第二端与所述第二储能器件的第二端电连接；

第八分压器件，所述第八分压器件的第一端与所述第二储能器件的第二端电连接，所述第八分压器件的第二端接地；

多个第三开关器件，各所述第三开关器件的第一端分别与所述使能引脚电连接，所述第三开关器件的第二端与所述负载控制模块的输出端一一对应连接。

6.根据权利要求1所述的单火线控制装置，其特征在于，所述负载包括多个并联的发光器件，所述负载控制模块包括多个输出端，所述单火线控制装置还包括：

第二开关控制模块，包括多个控制电路，所述控制电路包括检测电路、开关电路以及继电器，所述继电器包括输入回路以及输出回路，所述输出回路的第一端用于与所述发光器件一一对应电连接，所述输出回路的第二端用于与所述火线电连接；所述开关电路与所述负载控制模块的输出端一一对应连接，所述检测电路用于检测对应的所述发光器件是否导通，在检测到所述发光器件未导通的情况下，所述开关电路控制所述输入回路动作，以使得所述输出回路断开；在检测到所述发光器件导通的情况下，所述开关电路根据所述负载控制模块的输出端的电压控制所述输入回路动作，来控制所述输出回路的开关状态。

7.根据权利要求6所述的单火线控制装置，其特征在于，所述检测电路包括：

第四开关器件，所述第四开关器件的第一端用于连接所述发光器件；

第九分压器件，所述第九分压器件的第一端与所述第四开关器件的第二端电连接；

第十分压器件，所述第十分压器件的第一端与所述第九分压器件的第二端电连接，所述第十分压器件的第二端接地；

第五开关器件，所述第五开关器件包括三个端子，所述第五开关器件的第一端与所述第十分压器件的第一端电连接，所述第五开关器件的第二端与所述开关电路电连接，所述第五开关器件的第三端接地。

8.根据权利要求7所述的单火线控制装置，其特征在于，所述开关电路包括：

第十一分压器件，所述第十一分压器件的第一端与所述关态取电电路电连接，所述第十一分压器件的第二端与所述输入回路的第一端电连接；

第十二分压器件，所述第十二分压器件的第一端与所述负载控制模块的输出端电连接；

第六开关器件，包括三个端子，所述第六开关器件的第一端与所述输入回路的第二端电连接，所述第六开关器件的第二端与所述第五开关器件的第二端电连接，所述第六开关器件的第三端与所述第十二分压器件的第二端电连接；

第十三分压器件，所述第十三分压器件的第一端与所述第六开关器件的第三端电连接，所述第十三分压器件的第二端与所述第六开关器件的第二端电连接；

第七开关器件，所述第七开关器件的第一端与所述输入回路的第一端电连接，所述第七开关器件的第二端与所述输入回路的第二端电连接。

9.根据权利要求7所述的单火线控制装置，其特征在于，所述第十分压器件包括并联的第十四分压器件、第三储能器件以及第一稳压器件。

10.根据权利要求6所述的单火线控制装置，其特征在于，所述第二开关控制模块还包括：

第八开关器件，所述第八开关器件的第一端用于与火线电连接，所述第八开关器件的第二端接地；

第九开关器件，所述第九开关器件的第一端与所述第八开关器件的第二端电连接，所述第九开关器件的第二端与各所述输出回路的第二端电连接；

第十开关器件，包括三个端子，所述第十开关器件的第一端与所述第八开关器件的第一端电连接，所述第十开关器件的第二端接地，所述第十开关器件的第三端与所述开态取电电路电连接；

第十一开关器件，所述第十一开关器件的第一端与各所述输出回路的第二端电连接，所述第十一开关器件的第二端接地，所述第十一开关器件的第三端与所述第十开关器件的第三端电连接。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的单火线控制装置，其特征在于，所述开态取电电路包括：

第二比较电路，所述第二比较电路的输入端用于与所述火线电连接，所述第二比较电路的输入端还与所述第二开关控制模块电连接，所述第二比较电路的输出端与所述充电电路电连接；

第十二开关器件，所述第十二开关器件的第一端与所述第二比较电路的输出端电连接，所述第十二开关器件的第二端用于输出所述第二电压。

12.根据权利要求6至10中任一项所述的单火线控制装置，其特征在于，所述单火线控制装置还包括：

多个第十三开关器件，所述负载控制模块的输出端通过所述第十三开关器件与所述第二开关控制模块电连接。

13.一种开关系统，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的单火线控制装置。

Images