CN218071015U - 单火线开关取电旁通电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种单火线开关取电旁通电路及装置，涉及智能家居技术领域，电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；开关模块的一端与火线连接，另一端分别与负载模块的一端和旁通模块的一端连接；负载模块的另一端和旁通模块的另一端均与零线连接；开关模块，用于在电路接通时控制负载模块工作，以及在电路断开时存储电能；旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块存储电能。本实用新型实现了平衡旁通模块的发热功耗和开关模块的取电需求。

Description

单火线开关取电旁通电路及装置

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其涉及单火线开关取电旁通电路及装置。

背景技术

目前市面上全屋智能化的潮流下，各大公司推出智能开关面板，用于控制灯具开关或者调光，而单火线智能开关面板工作时通过灯具端的漏电流取电，取电能量小，没法满足面板无线通信需求，需要在灯具端并联假负载(旁通电路)满足取电需求；市面上已有的假负载(旁通电路)通常做法是在灯具端并联电阻或者电容，利用电阻或者电容产生的漏电流供电，使开关面板工作，但是大电阻或大电容在开灯状态下，会产生大量热功耗从而引发安全事故，小电阻或小电容在关灯状态下回路漏电流小，面板取得的能量小，无法满足取电需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种单火线开关取电旁通电路及装置，旨在解决无法平衡智能开关面板中旁通电路的发热功耗和开关面板的取电需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单火线开关取电旁通电路，电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；

开关模块的一端与火线连接，另一端分别与负载模块的一端和旁通模块的一端连接；

负载模块的另一端和旁通模块的另一端均与零线连接；

开关模块，用于在电路接通时控制负载模块工作，以及在电路断开时存储电能；

旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块存储电能。

可选地，旁通模块包括检测单元、控制单元以及耗能单元；

检测单元的第一端和控制单元的第一端均与零线连接，检测单元的第二端与控制单元的第二端连接，控制单元的第三端与耗能单元的第一端连接，耗能单元的第二端与开关模块的另一端连接；

检测单元，用于检测输入电压的大小，并在输入电压在预设范围内时驱动控制单元导通；

控制单元，用于在自身导通时，控制耗能单元的接入。

可选地，旁通模块还包括整流单元；

整流单元的第一端与零线连接，第二端分别与控制单元的第一端以及检测单元的第一端连接，第三端与开关模块的另一端连接，第四端与耗能单元的第二端连接；

整流单元，用于将接收到的交流电转换为直流电，得到输入电压。

可选地，控制单元包括开关管，开关管为场效应管；

场效应管的栅极与检测单元连接，漏极与耗能单元的第一端连接，源极与整流单元的第二端连接。

可选地，耗能单元包括至少一个电阻或电容；

至少一个电阻或电容的第一端与控制单元的第三端连接，第二端与整流单元的第四端连接。

可选地，检测单元包括运算放大器；

运算放大器的输入端与整流单元的第二端连接，输出端与控制单元的第二端连接。

可选地，检测单元包括比较器；

比较器的正输入端与整流单元的第二端连接，负输入端与在预设范围内的电压源连接，输出端与控制单元的第二端连接。

可选地，开关模块包括零点控制单元、微控制单元以及切相单元；

切相单元的第一端与火线连接，第二端分别与负载模块的一端以及零点控制单元的一端连接；零点控制单元的另一端与微控制单元的一端连接；微控制单元的另一端与切相单元的第三端连接；

零点控制单元，用于对负载模块上的电压进行周期性过零点检测，输出驱动信号至微控制单元；

微控制单元，用于根据驱动信号，输出控制信号至切相单元；

切相单元，用于根据控制信号，控制电路的接通或断开。

可选地，开关模块还包括电源转换单元；

电源转换单元的一端分别与切相单元的第一端以及火线连接，另一端分别与切相单元的第二端、零点控制单元的一端以及负载模块的一端连接；

电源转换单元，用于在电路断开时存储电能，为零点控制单元、微控制单元和切相单元提供工作电压。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种单火线开关取电装置，装置包括：

本体；

如上述的单火线开关取电旁通电路；

单火线开关取电旁通电路设置在本体上。

本实用新型提出的一种单火线开关取电旁通电路及装置，电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；开关模块的一端与火线连接，另一端分别与负载模块的一端和旁通模块的一端连接；负载模块的另一端和旁通模块的另一端均与零线连接；开关模块，用于在电路接通时控制负载模块工作，以及在电路断开时存储电能以满足自身工作所需；旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块存储电能。由此，本实用新型通过旁通模块在输入电压值超出预设范围时，控制自身断开，减少了自身发热功耗，避免影响电路工作或因热功耗太高引发安全事故，在输入电压值低于预设范围时，控制自身导通，提高了开关模块的取电效果，可充分满足开关模块自身工作所需，本实用新型实现了平衡旁通模块的发热功耗和开关模块的取电需求。

附图说明

图1为本实用新型单火线开关取电旁通电路第一实施例结构示意图；

图2为本实用新型单火线开关取电旁通电路第二实施例结构示意图；

图3为本实用新型单火线开关取电旁通电路第三实施例结构示意图；

图4为本实用新型单火线开关取电旁通电路第四实施例结构示意图；

图5为本实用新型单火线开关取电旁通电路第五实施例结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例的主要解决方案是：电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；开关模块的一端与火线连接，另一端分别与负载模块的一端和旁通模块的一端连接；负载模块的另一端和旁通模块的另一端均与零线连接；开关模块，用于在电路接通时控制负载模块工作，以及在电路断开时存储电能；旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块存储电能。

由于现有技术目前市面上全屋智能化的潮流下，各大公司推出智能开关面板，用于控制灯具开关或者调光，而单火线智能开关面板工作时通过灯具端的漏电流取电，取电能量小，没法满足面板无线通信需求，需求在灯具端并联假负载(旁通电路)满足取电需求；市面上已有的假负载(旁通电路)通常做法是在灯具端并联电阻或者电容，利用电阻或者电容产生的漏电流供给面板工作，但是大电阻或大电容在开灯状态下，会产生大量热功耗从而引发安全事故，小电阻或小电容在关灯状态下回路漏电流小，面板取得的能量小，无法满足取电需求，导致无法平衡旁通支路发热功耗和开关取电效果。

本实用新型提供一种解决方案，通过旁通模块在输入电压值超出预设范围时，控制自身断开，从而减少了自身发热功耗，在输入电压值低于预设范围时，控制自身导通，从而提高了开关模块的取电效果，实现了旁通模块的发热功耗和开关模块的取电效果的平衡。

参照图1，图1为本实用新型单火线开关取电旁通电路第一实施例结构示意图，电路包括开关模块10、负载模块20以及旁通模块30；

其中，开关模块可为单火线智能开关。

负载模块可为白炽灯或LED灯等照明灯具。

具体地，开关模块10的一端与火线连接，另一端分别与负载模块20的一端和旁通模块30的一端连接；负载模块20的另一端和旁通模块30的另一端均与零线连接。

其中，开关模块10，用于在电路接通时控制负载模块20工作，以及在电路断开时存储电能。

具体地，当电路接通时，可将开关模块10视作低电阻的负载，如导线等，电流经过开关模块10到达负载模块20，此时，电能主要施加在负载模块20上，以满足负载20工作所需。

当电路断开时，可将开关模块10视作高电阻的负载，电能分别施加在负载模块20以及开关模块10上。

可以理解，当电路断开时，此时由于电路内电能较少，若将电路内电能同时分布在开关模块10以及负载模块20上，导致电能不足以支持开关模块10工作。在此基础上，旁通模块30，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块10存储电能。需要说明的是，旁通模块30接入电路时，阻值可远低于负载模块20，以使电能主要分布开关模块10上。

具体地，旁通模块30在输入电压是否在预设范围内的检测结果的结果为否时，控制自身断开。可以理解，当旁通模块30检测到的输入电压不再预设范围内时，判断电路处于导通状态，此时旁通模块为了不影响负载正常工作，旁通模块不接入该电路。

在结果为是时，旁通模块30控制自身导通，并使开关模块10存储电能。在检测到的输入电压处于预设范围内时，判断电路处于断开状态，此时旁通模块30接入电路，以使开关模块20开始存储电能以满足自身工作所需。

可以理解，当输入电压在预设范围内时，此时单火线开关取电旁通电路整体电压值过低，开关模块10(单火线智能开关)仅通过负载模块20的漏电流取电获得能量较低，不足以支撑自身工作，此时开关模块10向旁通模块30取电，以满足自身工作所需，由于此时电路整体电流/电压较小，旁通模块30不会产生过大的热功耗。当输入电压不在预设范围内时，此时单火线开关取电旁通电路整体电压值较高，开关模块10通过负载模块20的漏电流取电能获得支撑自己工作的能量，此时旁通模块30断开，以减少自身的热功耗。

在本实施例中电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；开关模块的一端与火线连接，另一端分别与负载模块的一端和旁通模块的一端连接；负载模块的另一端和旁通模块的另一端均与零线连接；开关模块，用于在电路接通时控制负载模块工作，以及在电路断开时存储电能以满足自身工作所需；旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使开关模块存储电能。

由此，本实用新型通过旁通模块在输入电压值超出预设范围时，控制自身断开，从而减少了自身发热功耗，在输入电压值低于预设范围时，控制自身导通，从而提高了开关模块的取电效果，实现了旁通模块的发热功耗和开关模块的取电效果的平衡。

基于上述实施例，参照图2，图2为本实用新型单火线开关取电旁通电路第二实施例，结构示意图，在本实施例中，旁通模块包括检测单元301、控制单元302以及耗能单元303；

检测单元的第一端和控制单元的第一端均与零线连接，检测单元的第二端与控制单元的第二端连接，控制单元的第三端与耗能单元的第一端连接，耗能单元的第二端与开关模块的另一端连接；

可以理解由于输入电压为交流电，存在负电压，为了使测量更加精确，作为一种可选实施例，参照图3，图3为本实用新型单火线开关取电旁通电路第三实施例，在本实施例中，旁通模块还可包括整流单元304，整流单元包括四个端；

整流单元304的第一端与零线连接，第二端分别与控制单元302的第一端以及检测单元301的第一端连接，第三端与开关模块10的另一端连接，第四端与耗能单元303的第二端连接；

其中，整流单元304可为整流桥电路。

整流单元304，用于将接收到的交流电转换为直流电，得到输入电压，以使检测单元304可以更精确的判断输入电压的电压值是否在预设范围内。

其中，检测单元301，可包括，运算放大器或比较器。

进一步地，若检测单位301为运算放大器，则运算放大器的输入端与整流单元的第二端连接，运算放大器的输出端与控制单元的第二端连接。

若检测单元301为比较器，则比较器的正输入端与整流单元的第二端连接，比较器的负输入端与在预设范围内的电压源连接，比较器的输出端与控制单元的第二端连接。

具体地，检测单元301用于检测输入电压的大小，并在输入电压在预设范围内时驱动控制单元导通；

控制单元302，可包括开关管，开关管为场效应管；其中，

场效应管的栅极与检测单元连接，漏极与耗能单元的第一端连接，源极与整流单元的第二端连接。

进一步地，场效应用于在自身导通时，控制耗能单元的接入。

可以理解，在栅极电压值达到预设范围时，场效应管漏源极导通，此时，旁通模块接入电路。

耗能单元，可包括电阻或电容，可以理解，在旁通模块接入时，为避免电流过大损坏开关模块，耗能单元，可用于保护电路。

进一步地，参照图4，图4为本实用新型单火线开关取电旁通电路第四实施例结构示意图，在本实施例中，开关模块包括零点控制单元101、微控制单元102以及切相单元103；

进一步地，切相单元103的第一端与火线连接，第二端分别与负载模块20以及零点控制单元101的一端连接；零点控制单元101的另一端与微控制单元102的一端连接；微控制单元102的另一端与切相单元103的第三端连接。

其中，由于切相单元103的第一端与火线连接，可以理解，该开关模块10上通交流电，而交流电存在零点。

进一步地，零点控制单元101，可用于对负载模块20上的电压进行周期性过零点检测，输出驱动信号至微控制单元102。

微控制单元102，可用于在根据驱动信号，输出控制信号至切相单元。

切相单元103可为：继电器，具体地，切相单元103可用于，在接收到控制信号后，根据控制信号，控制电路的接通或断开。

具体地，零点控制模块101在检测到电路过零点后，输出第一驱动信号至微控制单元102，微控制单元102接收到第一驱动信号后，输出第一控制信号至切相单元103，以使切相单元103基于第一控制信号控制电路接通。微控制单元102接收到第一驱动信号后，经过预设时间输出第二控制信号至切相单元103，以使切相单元103基于第二控制信号控制电路断开，需要说明的是，预设时间根据交流电频率设置，在经过一定时间后交流电电压下降，并达到预设电压值，该经过的时间即为预设时间。可以理解，电路断开时间很短，对负载模块20的正常工作基本不造成影响。

基于上述实施例，作为一种可选实施例，参照图5，图5为本实用新型单火线开关取电旁通电路第五实施例结构示意图，开关模块还包括电源转换单元104；

电源转换单元104的一端分别与切相单元103的第一端以及火线连接，另一端分别与切相单元103的第二端、零点控制单元101的一端以及负载模块20的一端连接；其中，

电源转换单元103，用于在电路断开时存储电能，为零点控制单元101、微控制单元102和切相单元103提供工作电压。

可以理解，在电路接通时，电路内总电能足够大，即使大部分电能在负载模块20上，开关模块10上的电能足够维持自身工作，在电路断开时，电路内总电能偏小，此时，电路内大部分电能在开关模块10上，以使开关模块能维持自身工作。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种单火线开关取电装置，其装置包括：

本体；

如上述的单火线开关取电旁通电路；

单火线开关取电旁通电路设置在本体上。

具体的，单火线开关取电装置的其他实施例和具体实施方式可参考上述电路实施例，此处不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单火线开关取电旁通电路，其特征在于，所述电路包括开关模块、负载模块以及旁通模块；

所述开关模块的一端与火线连接，另一端分别与所述负载模块的一端和所述旁通模块的一端连接；

所述负载模块的另一端和所述旁通模块的另一端均与零线连接；

所述开关模块，用于在所述电路接通时控制所述负载模块工作，以及在所述电路断开时存储电能；

所述旁通模块，用于根据输入电压是否在预设范围内的检测结果，控制自身通断，以使所述开关模块存储电能。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述旁通模块包括检测单元、控制单元以及耗能单元；

所述检测单元的第一端和所述控制单元的第一端均与所述零线连接，所述检测单元的第二端与所述控制单元的第二端连接，所述控制单元的第三端与所述耗能单元的第一端连接，所述耗能单元的第二端与所述开关模块的另一端连接；

所述检测单元，用于检测所述输入电压的大小，并在所述输入电压在所述预设范围内时驱动所述控制单元导通；

所述控制单元，用于在自身导通时，控制所述耗能单元的接入。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述旁通模块还包括整流单元；

所述整流单元的第一端与所述零线连接，第二端分别与所述控制单元的第一端以及所述检测单元的第一端连接，第三端与所述开关模块的另一端连接，第四端与所述耗能单元的第二端连接；

所述整流单元，用于将接收到的交流电转换为直流电，得到所述输入电压。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述控制单元包括开关管，所述开关管为场效应管；

所述场效应管的栅极与所述检测单元连接，漏极与所述耗能单元的第一端连接，源极与所述整流单元的第二端连接。

5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述耗能单元包括至少一个电阻或电容；

所述至少一个电阻或电容的第一端与所述控制单元的第三端连接，第二端与所述整流单元的第四端连接。

6.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述检测单元包括运算放大器；

所述运算放大器的输入端与所述整流单元的第二端连接，输出端与所述控制单元的第二端连接。

7.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述检测单元包括比较器；

所述比较器的正输入端与所述整流单元的第二端连接，负输入端与在所述预设范围内的电压源连接，输出端与所述控制单元的第二端连接。

8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关模块包括零点控制单元、微控制单元以及切相单元；

所述切相单元的第一端与所述火线连接，第二端分别与所述负载模块的一端以及所述零点控制单元的一端连接；所述零点控制单元的另一端与所述微控制单元的一端连接；所述微控制单元的另一端与所述切相单元的第三端连接；

所述零点控制单元，用于对所述负载模块上的电压进行周期性过零点检测，输出驱动信号至所述微控制单元；

所述微控制单元，用于根据所述驱动信号，输出控制信号至所述切相单元；

所述切相单元，用于根据所述控制信号，控制所述电路的接通或断开。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述开关模块还包括电源转换单元；

所述电源转换单元的一端分别与所述切相单元的第一端以及所述火线连接，另一端分别与所述切相单元的第二端、所述零点控制单元的一端以及所述负载模块的一端连接；

所述电源转换单元，用于在所述电路断开时存储电能，为所述零点控制单元、所述微控制单元和所述切相单元提供工作电压。

10.一种单火线开关取电装置，其特征在于，所述装置包括：

本体；

如权利要求1至9中任一项所述的单火线开关取电旁通电路；

所述单火线开关取电旁通电路设置在所述本体上。

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