CN219591291U - 一种多点控制开关组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多点控制开关组件，属于开关技术领域。包括控制器和若干单刀双掷开关，控制器上具有火线接线端、零线接线端、开关接线端和用电端，各单刀双掷开关串联在一起后连接在零线接线端和开关接线端之间；控制器内具有继电器、第一电源转换电路、第二电源转换电路、双稳态电路、取样电路和双向光耦；第一电源转换电路可将火线接线端和零线接线端接入的市电转换为低压直流电为双稳态电路、取样电路和继电器提供电源；继电器的两控制端分别连接双稳态电路的输出端和第一电源转换电路的负极；双稳态电路的状态翻转可控制继电器于吸合状态和断开状态之间的切换。本实用新型具有节能高效、成本低廉、安装简易等优点。

Description

一种多点控制开关组件

技术领域

本实用新型属于开关技术领域，涉及一种多点控制开关组件。

背景技术

现实生活中，往往需要在几个点对同一个用电器进行开、关控制。如家庭电路中的卧室灯，需要在进门处、床头都能控制卧室灯的开关，于是就有了双控开关；随着生活水平的提高，人们又要求在进门处、床头左侧、床头右侧都能控制卧室灯的开关，于是又有了三控开关。目前这些双控和三控开关都是采用机械式按动开关来实现，普遍存在线路复杂、电线消耗量大、安装困难的缺点。控制点要是再增加，比如廊灯，需要在进门处、多间卧室门口都能控制同一个电灯的开、关，则上面的三控开关还要扩展，其复杂程度、安装成本会成倍增加，故目前控制点在三个以上的多控开关几乎无实际应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种多点控制开关组件，使其安装更为简易、控制方式更为直观。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种多点控制开关组件，其特征在于，本开关组件包括控制器和若干单刀双掷开关，所述控制器上具有火线接线端、零线接线端、开关接线端和用电端，各单刀双掷开关串联在一起后连接在零线接线端和开关接线端之间；所述控制器内具有继电器、第一电源转换电路、第二电源转换电路、双稳态电路、取样电路和双向光耦；所述第一电源转换电路可将火线接线端和零线接线端接入的市电转换为低压直流电为双稳态电路、取样电路和继电器提供电源；所述继电器的两控制端分别连接双稳态电路的输出端和第一电源转换电路的负极；所述双稳态电路的状态翻转可控制继电器于吸合状态和断开状态之间的切换；所述取样电路负责为双稳态电路进行电压取样；所述第二电源转换电路也可将火线接线端和零线接线端接入的市电转换为低压直流电为双向光耦提的输入端供电，进而使双向光耦的输出端导通，且开关接线端和零线接线端短接可使第二电源转换电路无电流输出；所述继电器的一个动作端连接火线接线端，继电器的另一个动作端连接用电端。

优选的，所述第一电源转换电路由第一电容和第二电容、第一整流桥、稳压管、第一电阻、第一发光二极管组成；所述第一整流桥的交流输入端串联第一电容连接于零线接线端和火线接线端之间，第一发光二极管和第一电阻串联后再与第二电容、稳压管一同并联于第一整流桥的直流输出端。

优选的，所述双稳态电路由第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第三电容和第二发光二极管组成；所述第二电阻并联于第一三极管基极和第一三极管发射极，而后依次串联第三电阻、第二三极管的集电极和发射极后接在第一电源转换电路的正负极之间；第一三极管的发射极、第一三极管的集电极、第四电阻、第二发光二极管和第五电阻依次串联在一起后连接于第一电源转换电路的正负极之间；所述第二三极管的基极和第二三极管的发射极并联于第五电阻两端；所述第三电容与第二电阻并联。

优选的，所述取样电路由第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三三极管和第四电容器组成；所述第三三极管的基极与第六电阻串联后接在第四电阻和第一三极管的集电极之间，第三三极管的集电极串联第七电阻后连接第一电源转换电路的正极，第四电容的正极接连接双向光耦的一个输出端，双向光耦的另一个输出端接在第四电阻和第二发光二极管之间，第四电容的负极和第三三极管的发射极均连接第一电源转换电路的负极，第八电阻的两端分别连接第三三极管的集电极和第四电容的正极。

优选的，所述第二电源转换电路由第二整流桥、第五电容、第六电容、第三发光二极管和第九电阻构成；所述第二整流桥的交流输入端串联第九电阻和第六电容后连接于火线接线端和零线接线端之间，第三发光二极管串联双向光耦的输入端后与第五电容并联再连接第二整流桥的直流输出端。

优选的，所述开关接线端接在第六电容和第九电阻之间。

本实用新型具有的优点：

(1)本多点控制开关组件可以在任意多个控制点对电路进行开关控制。

(2)电路中的电容式恒流电源空载时不会造成电能损耗，对电网的功率因数补偿有积极作用。

(3)单刀双掷开关为普通的单开双控机械开关，成本低、易购买，与本控制电路完全兼容。

(4)线路简单，安装简易，成本低。

(5)工作电流小，节能环保。

(6)其双稳态电路的两个三极管并非传统双稳态电路那样交替工作，因而相较传统双稳态电路而言更具节能性。

附图说明

图1是本多点控制开关组件的接线图。

图2是本多点控制开关组件的原理框图。

图3是多点控制开关组件中控制器的电路图。

图中，1、火线接线端；2、零线接线端；3、开关接线端；4、用电端；A、双稳态电路触发端；B、电压取样端；L、火线；N、零线；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容器；C6、第六电容器；UR1、第一整流桥；UR2、第二整流桥；VD1、第一发光二极管；VD2、第二发光二极管；VD3、第三发光二极管；BG1、第一三极管；BG2、第二三极管；BG3、第三三极管；J、继电器；SSR、双向光耦。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，一种多点控制开关，包括控制器和若干单刀双掷开关，控制器上具有火线接线端1、零线接线端2、开关接线端3和用电端4，各单刀双掷开关串联在一起后连接在零线接线端2和开关接线端3之间，控制器内具有继电器J、第一电源转换电路、第二电源转换电路、双稳态电路、取样电路和双向光耦SSR；第一电源转换电路可将火线接线端1和零线接线端2接入的市电转换为低压直流电为双稳态电路、取样电路和继电器J提供电源，继电器J的两控制端分别连接双稳态电路的输出端和第一电源转换电路的负极，双稳态电路的状态翻转可控制继电器J于吸合状态和断开状态之间的切换，取样电路负责为双稳态电路进行电压取样，第二电源转换电路也可将火线接线端1和零线接线端2接入的市电转换为低压直流电为双向光耦SSR提的输入端供电，进而使双向光耦SSR的输出端导通，且开关接线端3和零线接线端2短接可使第二电源转换电路无电流输出；所述继电器J的一个动作端连接火线接线端1，继电器J的另一个动作端连接用电端4。

工作原理：本开关组件中在实际应用中，其火线接线端1和零线接线端2分别连接市电的零线N和火线L，用电器则连接在其用电端4和市电零线N之间。本开关组件接电后，双稳态电路处于截止状态，继电器J的动作端断开；而此时，各单刀双掷开关的两个静触点导通连接在一起后再进行串联，最后一并连接在零线N接线端2和开关接线端3之间，即各单刀双掷开关为常闭状态，零线N接线端2和开关接线端3长时间保持短接，第二电源转换电路无电流输出；在按动单刀双掷开关的一瞬间，其仅短时间(约0.2秒)断开，第二电源转换电路向双向光耦SSR输入端提供约5mA的触发电流，双向光耦SSR输出端把A、B端接通一次(约0.2秒)，双稳态电路翻转一次，转为导通状态，进而使用电器两端接通市电的零线N和火线L，用电器开始工作；再按一次单刀双掷开关，双稳态电路再翻转一次，转回截止状态，用电器被断电，如此循环，进而实现无论按动哪个单刀双掷开关均可控制用电器的通断。本多点控制开关的接线相较于传统的双控开关、三控开关更为简单，故而使其安装更为简易、控制方式更为直观。

如图3所示，第一电容C1和第二电容C2、第一整流桥UR1、稳压管ZD、第一电阻R1、第一发光二极管VD1组成第一电源转换电路；第一整流桥UR1的交流输入端串联第一电容C1连接于零线N接线端2和火线L接线端1之间，第一发光二极管VD1和第一电阻R1串联后再与第二电容C2、稳压管ZD一同并联于第一整流桥UR1的直流输出端。第二电阻R2并联于第一三极管BG1的基极和第一三极管BG1的发射极，而后依次串联第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第五电阻BG1、第二三极管BG2、第三电容C3和第二发光二极管VD2组成双稳态电路；第二电阻R2依次串联第五电阻BG1基极、第三电阻R3、第二三极管BG2的集电极和发射极后接在第一电源转换电路的正负极之间；第五电阻BG1的发射极、第五电阻BG1的集电极、第四电阻R4、第二发光二极管VD2、第二三极管BG2的基极和第五电阻R5依次串联在一起后连接于第一电源转换电路的正负极之间；第二三极管BG2的基极和第二三极管BG2的发射极并联于第五电阻两端；第三电容C3与第二电阻R2并联。

接上电源瞬间，第一电源转换电路开始工作，第一发光二极管VD1作为指示灯发光；第一三极管BG1和第二三极管BG2均因无基极电流而截止，双稳态电路处于截止状态，继电器J动作端断开，第二发光二极管VD2不发光，用电器被断开。若在A端加一个高电位触发信号，则第二三极管BG2导通并为第一提供基极电流，第一三极管BG1导通又为第二三极管BG2提供基极电流，此时双稳态电路翻转为接通状态，继电器J动作端吸合，第二发光二极管VD2发光，用电器开始工作。此时若再在A端加一个低电位触发信号，则第二三极管BG2截止并截断第一三极管BG1的基极电流，第一三极管BG1截止又导致第二三极管BG2截止，此时双稳态电路翻转为截止状态，继电器J的动作端断开，用电器又重新被断开。第二电阻R2、第五电阻R5、第三电容C3组成抗干扰电路，确保接上电源瞬间双稳态电路处于截止状态。本开关组件中，其双稳态电路并未采用传统双稳态电路的对称结构，且其两个三极管并非传统双稳态电路那样交替工作，而双稳态电路导通时有电流、截止时几乎无电流，故本开关组件中的双稳态电路相较传统双稳态电路而言，更具节能性。

如图3所示，第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三三极管BG3和第四电容器C4组成取样电路；第三三极管BG3的基极与第六电阻R6串联后接在第四电阻R4和第一三极管BG1的集电极之间，第三三极管BG3的集电极串联第七电阻R7后连接第一电源转换电路的正极，第四电容的正极接连接双向光耦SSR的一个输出端，双向光耦SSR的另一个输出端接在第四电阻R4和第二发光二极管VD2之间，第四电容的负极和第三三极管BG3的发射极均连接第一电源转换电路的负极，第八电阻R8的两端分别连接第三三极管BG3的集电极和第四电容的正极。第三三极管BG3负责电压取样，当双稳态电路处于截止状态时，第三三极管BG3因基极接低电位而截止，其集电极为高电位，并通过第七电阻R7和第八电阻R8向第四电容充电，充满电约需0.8秒，此时第四电容的正极(电路图中B端)为高电位；当双稳态电路处于接通状态时，第三三极管BG3因基极接高电位而导通，其集电极为低电位，第四电容通过第八电阻R8和第三三极管BG3放电，完全放电约需1秒，此时第四电容的正极为低电位。

如图3所示，第二整流桥UR2、第五电容C5、第六电容C6、第三发光二极管VD3和第九电阻R9构成第二电源转换电路；第二整流桥UR2的交流输入端串联第九电阻R9和第六电容C6后连接于火线L接线端1和零线N接线端2之间，第三发光二极管VD3串联双向光耦SSR的输入端后与第五电容C5并联再连接第二整流桥UR2的直流输出端；开关接线端3接在第六电容C6和第九电阻R9之间。第六电容C6一端接火线L，另一端通过单刀双掷开关接零线N，通常情况下处于空载状态。第三发光二极管VD3主要起出错指示作用：正常工作状态下，只有按动单刀双掷开关的一瞬间它才闪亮一次；若长亮则是单刀双掷开关电路某处出现了断路，此时整个电路不能正常开、关。第九电阻R9是保护电阻，如果出现接线错误(把单刀双掷开关接在开关接线端3和火线L接线端1之间)则立即烧断，以保护其它电路。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种多点控制开关组件，其特征在于，本开关组件包括控制器和若干单刀双掷开关，所述控制器上具有火线接线端(1)、零线接线端(2)、开关接线端(3)和用电端(4)，各单刀双掷开关串联在一起后连接在零线接线端(2)和开关接线端(3)之间；所述控制器内具有继电器(J)、第一电源转换电路、第二电源转换电路、双稳态电路、取样电路和双向光耦；所述第一电源转换电路可将火线接线端(1)和零线接线端(2)接入的市电转换为低压直流电为双稳态电路、取样电路和继电器(J)提供电源；所述继电器(J)的两控制端分别连接双稳态电路的输出端和第一电源转换电路的负极；所述双稳态电路的状态翻转可控制继电器(J)于吸合状态和断开状态之间的切换；所述取样电路负责为双稳态电路进行电压取样；所述第二电源转换电路也可将火线接线端(1)和零线接线端(2)接入的市电转换为低压直流电为双向光耦提的输入端供电，进而使双向光耦的输出端导通，且开关接线端(3)和零线接线端(2)短接可使第二电源转换电路无电流输出；所述继电器(J)的一个动作端连接火线接线端(1)，继电器(J)的另一个动作端连接用电端(4)。

2.根据权利要求1所述一种多点控制开关组件，其特征在于，所述第一电源转换电路包括第一电容(C1)和第二电容(C2)、第一整流桥(UR1)、稳压管(ZD)、第一电阻(R1)、第一发光二极管(VD1)；所述第一整流桥(UR1)的交流输入端串联第一电容(C1)连接于零线接线端(2)和火线接线端(1)之间，第一发光二极管(VD1)和第一电阻(R1)串联后再与第二电容(C2)、稳压管(ZD)一同并联于第一整流桥(UR1)的直流输出端。

3.根据权利要求2所述一种多点控制开关组件，其特征在于，所述双稳态电路包括第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一三极管(BG1)、第二三极管(BG2)、第三电容(C3)和第二发光二极管(VD2)；所述第二电阻(R2)并联于第一三极管(BG1)基极和发射极，而后依次第三电阻(R3)、第二三极管(BG2)的集电极和发射极后接在第一电源转换电路的正负极之间；第一三极管(BG1)的发射极、第一三极管(BG1)的集电极、第四电阻(R4)、第二发光二极管(VD2)和第五电阻依次串联在一起后连接于第一电源转换电路的正负极之间；所述第二三极管(BG2)的基极和发射极并联于第五电阻两端；第二三极管(BG2)的基极和第五电阻(R5)依次串联在一起后连接于第一电源转换电路的正负极之间；所述第三电容(C3)与第二电阻(R2)并联。

4.根据权利要求3所述一种多点控制开关组件，其特征在于，所述取样电路包括第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第三三极管(BG3)和第四电容器(C4)；所述第三三极管(BG3)的基极与第六电阻(R6)串联后接在第四电阻(R4)和第一三极管(BG1)的集电极之间，第三三极管(BG3)的集电极串联第七电阻(R7)后连接第一电源转换电路的正极，第四电容的正极接连接双向光耦的一个输出端，双向光耦的另一个输出端接在第四电阻(R4)和第二发光二极管之间，第四电容的负极和第三三极管(BG3)的发射极均连接第一电源转换电路的负极，第八电阻(R8)的两端分别连接第三三极管(BG3)的集电极和第四电容的正极。

5.根据权利要求4所述一种多点控制开关组件，其特征在于，所述第二电源转换电路包括第二整流桥(UR2)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第三发光二极管(VD3)和第九电阻(R9)；所述第二整流桥(UR2)的交流输入端串联第九电阻(R9)和第六电容(C6)后连接于火线接线端(1)和零线接线端(2)之间，第三发光二极管(VD3)串联双向光耦的输入端后与第五电容(C5)并联再连接第二整流桥(UR2)的直流输出端。

6.根据权利要求5所述一种多点控制开关组件，其特征在于，所述开关接线端(3)接在第六电容(C6)和第九电阻(R9)之间。