CN219737629U - 一种零线检测电路及智能开关系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种零线检测电路及智能开关系统。该零线检测电路包括：零线检测模块和主控模块；其中，零线检测模块与主控模块连接，零线检测模块分别与零线端、火线端以及地线端连接；零线检测模块，用于传输接入检测电压信号至主控模块；主控模块，用于接收接入检测电压信号，并将接入电压检测信号的电压值与预设电压值进行比较，在接入电压检测信号的电压值大于预设电压值时表示零线端有零线接入，在接入电压检测信号的电压值小于预设电压值时表示零线端无零线接入。本实用新型通过将零线检测模块输出的电压信号的电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果进而对是否有零线接入电路进行准确判断。

Description

一种零线检测电路及智能开关系统

技术领域

本实用新型涉及智能开关技术领域，尤其涉及一种零线检测电路及智能开关系统。

背景技术

因为科技的不断进步，智能开关这个概念开始走近人们的生活，由于其独特的智能体验，吸引了不少国内外的消费者。智能家居的范围其实很广，但只有开关是必不可少的一部分。

在智能开关出现前，开关要么接在火线上，要么接在零线上，用来控制负载的通断，虽然开关在使用上都能起到控制负载通断的作用，但由于火线带电，零线不带电，当开关接在零线上时，负载会与火线直连，这样即使开关处于断开状态，负载还是会带电，易发生触电事故；因此，开关一般都接在火线上，普通的开关是依靠人们手动打开或关闭的，但智能开关是依靠控制芯片来进行控制的，在有零线接入时和无零线接入时，智能开关会选择两种完全不同的运行模式，但无法准确识别开关电路中是否有零线接入会导致智能开关无法进行模式切换。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种零线检测电路，旨在解决无法对开关电路中是否有零线接入进行准确检测的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种零线检测电路，所述零线检测电路包括：其中，所述零线检测模块与所述主控模块连接，所述零线检测模块分别与零线端、火线端以及地线端连接；

所述零线检测模块，用于传输接入检测电压信号至所述主控模块；

所述主控模块，用于接收所述接入检测电压信号，并将所述接入电压检测信号的电压值与预设电压值进行比较，在所述接入电压检测信号的电压值大于预设电压值时表示零线端有零线接入，在所述接入电压检测信号的电压值小于预设电压值时表示零线端无零线接入。

可选的，所述零线检测模块包括：整流单元和分压单元；

其中，所述整流单元的一端分别与所述零线端以及所述地线端连接，所述整流单元的另一端与分压单元的一端连接，所述分压单元的另一端与所述火线端连接，所述分压单元还与所述主控模块连接；

所述整流单元，用于将火线输入的交流电转换为直流电，并将输出直流电压输出至所述分压单元；

所述分压单元，用于将所述整流单元输出的所述直流电压进行分压后得到所述接入检测电压信号，并将所述接入检测电压信号输出至所述主控模块。

可选的，所述整流单元包括：整流二极管；

其中，所述整流二极管的阳极与所述火线端连接，所述整流二极管的阴极与所述分压单元的输入端连接。

可选的，所述分压单元包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一电阻的一端与所述整流二极管的阴极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端以及主控模块的输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述火线端连接。

可选的，所述零线检测模块还包括：滤波单元；

其中，所述滤波单元分别与所述分压单元、所述主控模块以及所述零线端连接；

所述滤波单元，用于对所述分压单元输出至所述主控模块的所述接入检测电压信号进行滤波。

可选的，所述滤波单元包括：滤波电容；

其中，所述滤波电容的一端与所述第一电阻和第二电阻的连接点以及主控模块输入端进行连接，所述滤波电容的另一端与所述火线端连接。

可选的，所述零线检测电路还包括：保险丝；

其中，所述保险丝的一端接火线端，所述保险丝的另一端与所述分压单元连接。

此外，本实用新型还提出一种智能开关系统，所述智能开关系统包括如上文所述的零线检测电路。

本实用新型提供一种零线检测电路及智能开关系统。该零线检测电路包括：零线检测模块和主控模块；其中，所述零线检测模块与所述主控模块连接，所述零线检测模块分别与零线端、火线端以及地线端连接；所述零线检测模块，用于传输接入检测电压信号至所述主控模块；所述主控模块，用于接收所述接入检测电压信号，并将所述接入电压检测信号的电压值与预设电压值进行比较，在所述接入电压检测信号的电压值大于预设电压值时表示零线端有零线接入，在所述接入电压检测信号的电压值小于预设电压值时表示零线端无零线接入。本实用新型通过将零线检测模块输出的电压信号的电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果进而对是否有零线接入电路进行准确判断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型零线检测电路第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型零线检测电路第二实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	零线检测模块	12	分压单元
20	主控模块	13	滤波单元
				11	整流单元	D	整流二极管
C	滤波电容	R1	第一电阻
				R2	第二电阻	FU	保险丝

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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本实用新型零线检测电路第一实施例的结构示意图。基于图1提出本实用新型零线检测电路的第一实施例。

在本实施例中，所述零线检测电路包括：零线检测模块10和主控模块20；

其中所述零线检测模块10与所述主控模块20连接，所述零线检测模块10分别与零线端以及火线端连接。

需要说明的是，在本实施例中，主控模块可以是由芯片及外围电路组成，也可以由单片机构成，还可以是一个电压比较电路，本实施例对此不加以限制。该零线检测电路中，零线端与火线端对应智能开关电路的零线端与火线端，通过对零线端进行检测进而实现对零线是否接入整个开关电路进行检测。该零线检测模块10在零线端有零线接入时，才会构成一个完成的回路，进而产生稳定的电压。主控模块20通过对零线检测模块10中的一个电压点进行电压检测，根据电压大小得知零线端是否有零线接入，从而对智能开关电路是否有零线接入进行判断。若零线端没有零线接入，地线端有地线接入，则地线、火线以及零线检测电路也会形成一个完整的回路，此时即为单火线模式；在单火线模式时，被检测的电压点的电压会随负载功率的变化而变化，是一个不稳定的电压。例如，当负载为灯泡时，采用调光器可调节灯泡亮度，当灯泡亮度处于最大亮度时，该零线检测模块10的电压检测点不会有电压产生；且在灯泡亮度变化时，该电压检测点的电压也会随之发生变化。

可以理解的是，在具体实施中，在整个开关电路的零线端有零线接入时，整个零线检测模块10构成完整回路，进而产生电压，并将该电压通过整流、分压、滤波等方式进行转换，得到接入检测电压信号，并将该接入电压检测信号传输至主控模块20，主控模块20通过将该电压检测信号的电压值与预设电压值进行比较；由于有零线接入，此时电压检测信号的电压值应当大于预设电压值，且该电压值保持稳定，则表示有零线接入电路；在零线端无零线接入时，零线检测模块10并不会构成一个完整回路，其输出至主控模块20的接入电压检测信号的电压值此时应当为0V，且必定小于预设电压值，主控模块20通过进行电压值的比较后可以准确得知零线端并没有零线接入，即表示整个智能开关电路都没有零线接入。

应当理解的是，为了保证零线接入检测的准确性，应当在设计电路时，对零线检测模块10输出的电压检测信号的电压值进行准确测量，以便后续设置预设电压值，保证该预设电压值小于零线接入时电压检测信号的电压值，大于0V。

还可以理解的是，在本实施例中，若主控模块20由芯片或单片机及外部电路组成，可以直接对零线检测模块10输出的电压信号的电压值进行检测时，则无需进行电压值比较，由芯片或单片机内部程序直接根据该电压信号的电压值大小对零线端是否有零线接入进行判定。

本实施例提供一种零线检测电路。该零线检测电路包括：零线检测模块和主控模块；其中，所述零线检测模块与所述主控模块连接，所述零线检测模块分别与零线端以及火线端连接；所述零线检测模块，用于传输接入检测电压信号至所述主控模块；所述主控模块，用于接收所述接入检测电压信号，并将所述接入电压检测信号的电压值与预设电压值进行比较，在所述接入电压检测信号的电压值大于预设电压值时表示零线端有零线接入，在所述接入电压检测信号的电压值小于预设电压值时表示零线端无零线接入。本实用新型通过将零线检测模块输出的电压信号的电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果进而对是否有零线接入电路进行准确判断。

参照图2，图2为本实用新型零线检测电路第二实施例的结构示意图。

基于上述第一实施例提出本实用新型零线检测电路的第二实施例。

在本实施例中，所述零线检测模块10包括整流单元11和分压单元12；

其中，所述整流单元11的一端与所述火线端连接，所述整流单元11的另一端与分压单元12的一端连接，所述分压单元12的另一端与所述零线端连接，所述分压单元12还与所述主控模块20连接。

需要说明的是，在本实施例中，由于火线端直接输入零线检测模块10的是交流电，无法直接被主控模块20所采集使用，因此需要采用整流单元11对火线端输出的交流电进行整流，以获得直流电，并采用分压单元12对该直流电进行分压，获得主控模块20可以接收的接入电压检测信号。

可以理解的是，在具体实施中，当零线端有零线接入时，零线检测模块10与火线、以及零线形成完整回路，火线端输出交流电至零线检测模块10，零线检测模块10中的整流单元11对该交流电进行整流，将该交流电转换为直流电并输出至分压单元12，该分压单元12再对该直流电进行分压，获得主控模块20可以接收的接入检测电压信号，该接入检测电压信号的电压值为有效电压值，即大于零，主控模块20将该检测电压信号的电压值与内部预设的电压值进行比较，即可得知该接入检测电压信号的电压值为有效电压值，表示零线端有零线接入，整个智能开关电路亦有零线接入，可通过智能开关电路的控制芯片进行无零线模式到有零线模式的切换。

还可以理解的是，在本实施例中，当零线端无零线接入时，零线检测模块10与火线、以及零线并不会形成完整回路，也不会有交流电输入至整流单元11，此时分压单元12输出主控模块20的接入检测电压信号的电压值为0，是无效电压值，主控模块20同样可通过将该检测电压信号的电压值与内部预设的电压值进行比较得知零线端无零线接入。

在本实施例中，所述整流单元11包括：整流二极管D；

其中，所述整流二极管D的阳极与所述火线端连接，所述整流二极管D的阴极与所述分压单元12的输入端连接。

可以理解的是，本实施例中，该整流单元11仅包括一个整流二极管D，在零线检测模块10与火线、以及零线形成完整回路时，该整流二极管D构成半波整流回路，对火线端输入的交流电进行整流；在零线检测模块10没有与火线、以及零线形成完整回路时，并不会有交流电出入该整流二极管D，此时整流二极管不起作用。

在本实施例中，所述分压单元12包括：第一电阻R1和第二电阻R2；

其中，所述第一电阻R1的一端与所述整流二极管D的阴极连接，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2的一端以及主控模块20的输入端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述零线端连接。

可以理解的是，在本实施例中，采用两个电阻对整流单元11输入的直流电进行分压，第二电阻R2的电压值即为接入检测电压信号的电压值，在零线端无零线接入时，第二电阻R2并没有电流流过，因此第二电阻R2的电压值为0V；在零线端有零线接入时，第二电阻R2有电流流过，此时第二电阻R2的电压值并不为零，主控模块20可通过检测第二电阻R2的电压值进而得知零线端是否有零线接入。

在本实施例中，所述零线检测模块10还包括：滤波单元13；

其中，所述滤波单元13分别与所述分压单元12、所述主控模块20以及所述零线端连接。

可以理解的是，为了使得输入主控模20块的接入检测电压信号是稳定的电压信号，需要对该接入检测电压信号进行滤波，进而保证零线检测电路对零线是否接入进行检测的准确性。

在本实施例中，所述滤波单元13包括：滤波电容C；

其中，所述滤波电容C的一端与所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点以及主控模块20输入端进行连接，所述滤波电容C的另一端与所述零线端连接。

可以理解的是，该滤波电容C与第二电阻R2并联，且与主控模块20输入端连接，使得分压单元12输出的接入检测电压信号经过滤波电容C后才能输出至主控模块20，本实施例采用一个滤波电容C实现了对接入检测电压信号的滤波操作，简单高效。

在本实施例中，所述零线检测电路还包括：保险丝FU；

其中，所述保险丝FU的一端接火线端，所述保险丝FU的另一端与所述整流二极管D的阳极连接。

可以理解的是，为了避免因火线端输出电流过大导致整个零线检测电路烧毁，在火线端输出位置处设置了保险丝FU，当零线检测电路发生过流时，保险丝熔断，以切断整个回路，保证后级电路的安全。

本实施例通过整流单元、分压单元以及滤波单元，保证了零线检测模块输出的接入检测电压信号是稳定的直流电压信号，使得主控模块20可以将该稳定的直流电压信号的电压值与预设电压值进行比较，从而准确得知零线端是否有零线接入，实现对零线的接入检测。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种智能开关系统，所述智能开关系统包括如上述的零线检测电路。该零线检测电路的具体结构参照上述实施例，由于本智能开关系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不一一赘述。

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。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种零线检测电路，其特征在于，所述零线检测电路包括：零线检测模块和主控模块；

其中，所述零线检测模块与所述主控模块连接，所述零线检测模块分别与零线端以、火线端以及地线端连接；

所述零线检测模块，用于传输接入检测电压信号至所述主控模块；

所述主控模块，用于接收所述接入检测电压信号，并将所述接入检测电压信号的电压值与预设电压值进行比较，在所述接入检测电压信号的电压值大于预设电压值时表示零线端有零线接入，在所述接入检测电压信号的电压值小于预设电压值时表示零线端无零线接入。

2.如权利要求1所述的零线检测电路，其特征在于，所述零线检测模块包括：整流单元和分压单元；

其中，所述整流单元的一端分别与所述零线端以及所述地线端连接，所述整流单元的另一端与分压单元的一端连接，所述分压单元的另一端与所述火线端连接，所述分压单元还与所述主控模块连接；

所述整流单元，用于将输入的交流电转换为直流电，并将输出直流电压输出至所述分压单元；

所述分压单元，用于将所述整流单元输出的所述直流电压进行分压后得到所述接入检测电压信号，并将所述接入检测电压信号输出至所述主控模块。

3.如权利要求2所述的零线检测电路，其特征在于，所述整流单元包括：整流二极管；

其中，所述整流二极管的阳极与所述零线端以及所述地线端连接，所述整流二极管的阴极与所述分压单元的输入端连接。

4.如权利要求3所述的零线检测电路，其特征在于，所述分压单元包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一电阻的一端与所述整流二极管的阴极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端以及主控模块的输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述火线端连接。

5.如权利要求4所述的零线检测电路，其特征在于，所述零线检测模块还包括：滤波单元；

其中，所述滤波单元分别与所述分压单元、所述主控模块以及所述零线端连接；

所述滤波单元，用于对所述分压单元输出至所述主控模块的所述接入检测电压信号进行滤波。

6.如权利要求5所述的零线检测电路，其特征在于，所述滤波单元包括：滤波电容；

其中，所述滤波电容的一端与所述第一电阻和第二电阻的连接点以及主控模块输入端进行连接，所述滤波电容的另一端与所述火线端连接。

7.如权利要求6所述的零线检测电路，其特征在于，所述零线检测电路还包括：保险丝；

其中，所述保险丝的一端接火线端，所述保险丝的另一端与所述分压单元连接。

8.一种智能开关系统，其特征在于，所述智能开关系统包括如权利要求1-7任一项所述的零线检测电路。