CN219917804U - 一种开关驱动板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型开关排插技术领域，并提供一种开关驱动板组件，包括开关插座、整流电路、语音控制芯片和低压转换电路，所述开关插座包括电源端和直流负载接口，所述电源端连接电源插头，所述整流电路的输入端与所述电源端连接，所述整流电路的第一输出端与所述直流负载接口连接，所述低压转换电路的输入端与所述整流电路的第二输出端连接，以将所述整流电路输出的一种等级直流电压转换为另一种等级直流电压，所述低压转换电路与所述语音控制芯片电连接，以给所述语音控制芯片供电；本实用新型使得直流负载接口和语音控制芯片在各自不同的直流电源下进行正常工作，以保证开关驱动板组件正常工作。

Description

一种开关驱动板组件

技术领域

本实用新型涉及开关排插技术领域，具体而言，涉及一种开关驱动板组件。

背景技术

现有的开关驱动板组件例如智能排插，其中，智能插排主要包括插座壳体、设置于插座壳体内的语音采集模块、语音控制芯片、继电器开关电路、多个交流负载接口和直流负载接口、整流电路以及与插座壳体连接的电源插头，电源插头与交流电源220V插接，整流电路的输入端与电源插头连接，以将电源插头的交流电压220V转换为直流电压5V，整流电路的输出端分别与语音控制芯片和直流负载接口连接，从而分别给语音控制芯片和直流负载接口提供5V的直流电压；语音采集模块与语音控制芯片连接，电源插头经继电器开关电路与交流负载接口连接，语音控制芯片与继电器开关电路连接，以根据语音采集模块采集到的用户指令，控制继电器开关电路导通或关断，从而控制交流负载接口通电或断电。

但是由于语音控制芯片的正常电压范围在3.3-5V电压，而直流负载接口所连接的直流负载所需的直流电压通常在4.7-5.5V，故通过一个整流电路在输出一种等级的直流电压例如稍微超过5V时，可能会使语音控制芯片因过电压而出现运行故障，从而无法保证开关驱动板组件的正常工作。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何有效保证开关驱动板组件正常工作。

为解决上述问题，本实用新型提供一种开关驱动板组件，包括开关插座、整流电路、语音控制芯片和低压转换电路，所述开关插座包括电源端和直流负载接口，所述电源端连接电源插头，所述整流电路的输入端与所述电源端连接，所述整流电路的第一输出端与所述直流负载接口连接，所述低压转换电路的输入端与所述整流电路的第二输出端连接，以将所述整流电路输出的一种等级直流电压转换为另一种等级直流电压，所述低压转换电路与所述语音控制芯片电连接，以给所述语音控制芯片供电。

可选地，开关驱动板组件还包括麦克风电路和和继电器开关电路，所述开关插座还包括交流负载接口，所述麦克风电路与所述语音控制芯片的采集端电连接，所述语音控制芯片的驱动端与所述继电器开关电路电连接，所述电源端通过继电器开关电路与交流负载接口连接。

可选地，所述继电器开关电路包括三极管开关、继电器线圈和常开触点，所述整流电路的第三输出端通过所述三极管开关与所述继电器线圈电连接，所述语音控制芯片与所述三极管开关电连接，以输出PWM信号控制所述三极管开关的通断；所述常开触点的输入端和输出端分别与所述电源端和所述交流负载接口连接。

可选地，开关驱动板组件还包括多个支路开关，所述支路开关、所述继电器开关电路和所述交流负载接口的数量相对应；各所述支路开关分别与所述语音芯片连接，所述语音芯片的各驱动端分别与各所述继电器开关电路中的三极管开关电连接，各所述继电器开关电路中的所述常开触点的输出端分别与各所述交流负载接口电连接。

可选地，所述支路开关为按键开关。

可选地，开关驱动板组件还包括多个LED驱动电路和多个LED灯，所述语音控制芯片的各指示端分别经各所述LED驱动电路与各所述LED灯电连接。

可选地，开关驱动板组件还包括总开关，所述总开关的输入端与所述电源端连接，所述总开关的输出端与所述整流电路的输入端电连接。

可选地，开关驱动板组件还包括晶振电路，所述晶振电路与所述语音控制芯片电连接，以给所述语音控制芯片提供基准频率或稳定的时钟信号。

可选地，开关驱动板组件还包括电源滤波电路，所述低压转换电路的输出端和所述电源滤波电路分别与所述语音控制芯片的电源端连接。

与现有技术相比，本实用新型通过整流电路的输入端与电源端连接，其中，电源端与电源插头电连接，电源插头用于与交流电源AC220V插接连接，从而可以通过整流电路将交流电源电压AC220V转换为一种等级直流电压例如直流5V，由于所述整流电路的第一输出端与所述直流负载接口连接，其中，直流负载接口用于通过USB的方式连接直流负载例如手机电池、玩具电池等，以给其进行供电；而低压转换电路的输入端与整流电路的第二输出端连接，此时利用低压转换电路将整流电路的第二输出端输出的一种等级直流电压例如直流5V转换为另一等级直流电压例如直流3.3V，而通过低压转换电路与语音控制芯片连接，此时经低压转换电路转换后的直流3.3V直接供电给语音控制芯片，换言之，整流电路输出的直流5V电压分为两路，一路通过直流负载接口供电给直流负载，另一路通过低压转换电路将其降压为直流3.3V以供电给语音控制芯片，从而使得直流负载接口和语音控制芯片在各自不同的直流电源下进行正常工作，即使低压转换电路输出的直流电压存在微小的电压波动，也不会超过语音控制芯片以及直流负载接口所需的正常电压范围，进而可以保证开关驱动板组件正常工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例中开关驱动板组件的原理框图之一；

图2为本实用新型实施例中开关驱动板组件的原理框图之二；

图3为本实用新型实施例中语音控制芯片与麦克风电路的原理结构图；

图4为本实用新型实施例中支路开关的原理结构图；

图5为本实用新型实施例中LED驱动电路与LED灯的原理结构图；

图6为本实用新型实施例中低压转换电路的原理结构图；

图7为本实用新型实施例中晶振电路的原理结构图。

附图标记说明：

1-整流电路；21-电源端；22-直流负载接口；23-交流负载接口；3-语音控制芯片；4-低压转换电路；5-麦克风电路；6-继电器开关电路；7-支路开关；8-LED驱动电路；9-LED灯；10-晶振电路；11-电源滤波电路。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

为解决上述技术问题，结合图1所示，本实用新型实施例提供一种开关驱动板组件，包括开关插座、整流电路1、语音控制芯片3和低压转换电路4，所述开关插座包括电源端21和直流负载接口22，所述电源端21用于连接电源插头，所述整流电路1的输入端与所述电源端21连接，所述整流电路1的第一输出端与所述直流负载接口22连接，所述低压转换电路4的输入端与所述整流电路1的第二输出端连接，以将所述整流电路1输出的一种等级直流电压转换为另一种等级直流电压，所述低压转换电路4与所述语音控制芯片3电连接，以给所述语音控制芯片3供电。

需要说明的是，开关插座用于电源插头与用户的交流负载和直流负载之间的连接；开关插座的电源端21是指开关插座中与电源插头连接的部位，直流负载接口22可以为USB接口，以便于快速插接用户的直流负载例如手机电池、平板电脑电池、玩具电池等，在此不过多举例；由于电源端21与电源插头连接，而电源插头通常与用户户内的交流电源220V连接，整流电路1用于将电源端21的交流电压降压并整流转换为直流电压例如5V，整流电路1的输出端可分为两路，一路即第一输出端与直流负载接口22连接，用于给直流负载接口22提供直流5V的电源，另一路即第二输出端与低压转换电路4的输入端连接，以利用低压转换电路4将直流5V降压并稳压为直流3.3V，从而给语音控制芯片3提供稳定可靠的工作电源。

本实施例通过整流电路1的输入端与电源端21连接，其中，电源端21与电源插头电连接，电源插头用于与交流电源AC220V插接连接，从而可以通过整流电路1将交流电源电压AC220V转换为一种等级直流电压例如直流5V，由于所述整流电路1的第一输出端与所述直流负载接口22连接，其中，直流负载接口22用于通过USB的方式连接直流负载例如手机电池、玩具电池等，以给其进行供电；而低压转换电路4的输入端与整流电路1的第二输出端连接，此时利用低压转换电路4将整流电路1的第二输出端输出的一种等级直流电压例如直流5V转换为另一等级直流电压例如直流3.3V，而通过低压转换电路4与语音控制芯片3连接，此时经低压转换电路4转换后的直流3.3V直接供电给语音控制芯片3，换言之，整流电路1输出的直流5V电压分为两路，一路通过直流负载接口22供电给直流负载，另一路通过低压转换电路4将其降压为直流3.3V以供电给语音控制芯片3，从而使得直流负载接口22和语音控制芯片3在各自不同的直流电源下进行正常工作，即使低压转换电路4输出的直流电压存在微小的电压波动，也不会超过语音控制芯片3和直流负载接口所需的正常电压范围，进而可以保证开关驱动板组件正常工作。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，开关驱动板组件还包括麦克风电路5和和继电器开关电路6，所述开关插座还包括交流负载接口23，所述麦克风电路5与所述语音控制芯片3的采集端电连接，所述语音控制芯片3的驱动端与所述继电器开关电路6电连接，所述电源端21通过继电器开关电路6与交流负载接口23连接。

需要说明的是，用户的电气设备大多数都是交流电器，故交流负载接口23的数量为多个，从而便于将多个交流电器分别插接在各交流负载接口23上；其中，交流负载接口23可以为两孔接口或三孔接口。麦克风电路5用于采集用户发出的语音指令，例如打开/关闭风扇、打开/关闭热水器等，随后上述这些语音指令被语音控制芯片3识别，语音控制芯片3的驱动端例如引脚3、引脚4或引脚5发出具有一定占空比的PWM脉冲信号，以控制继电器开关电路6闭合或关断，以控制与交流负载接口23连接的交流负载的通电或断电，以实现对用户交流电器的自动控制。

其中，结合图3所示，U1为语音控制芯片3，其型号为US516P6，属于离线语音模块，主要采用离线识别算法与芯片架构深度融合，主要用于智能家居、家电和照明等控制，其中，该语音控制芯片3可以不使用默认固话的唤醒词或命令词，自己按照简单的学习步骤进行定制个人的唤醒词及命令词，为现有技术，在此不再赘述。麦克风电路5用于将用户的语音指令的声音信号转换电信号并传输至语音控制芯片3中，其中，麦克风电路5与语音控制芯片U1的引脚15和引脚16连接，由于语音控制芯片3为离线语音模块，使用起来不需要网络只需要对用户进行语音识别即可实现对继电器开关电路6的自动控制。其中，语音控制芯片3的采集端包括引脚15和引脚16，语音控制芯片3的驱动端包括引脚3、引脚4和引脚5。继电器开关电路6串联于电源端21和交流负载接口23之间，通过语音控制芯片3控制继电器开关电路6的通断，可以控制交流负载接口23的通断电。

在本实用新型的一个实施例中，所述继电器开关电路6包括三极管开关、继电器线圈和常开触点，所述整流电路1的第三输出端通过所述三极管开关与所述继电器线圈电连接，所述语音控制芯片3与所述三极管开关电连接，以输出PWM信号控制所述三极管开关的通断；所述常开触点的输入端和输出端分别与所述电源端21和所述交流负载接口23连接。

需要说明的是，整流电路1用于将交流电源220V转换为直流5V，故只要能够满足该条件的整流电路1均适用于本技术方案，在此不做过多限定。整流电路1的第三输出端通过三极管开关与继电器线圈电连接，从而当语音控制芯片控制三极管开关导通时，整流电路1的第三输出端输出的直流5V电压经过三极管开关后给继电器线圈通电，当继电器线圈在通电过程中，继电器的常开触点即其输入端和输出端会闭合导通，从而使得电源端21与交流负载接口23之间的回路导通，此时电源端21给交流负载接口23提供交流220V的电压，以实现对交流负载的自动通电控制。其中，常开触点为继电器的常开触点，继电器可以为中间继电器，其特性是，在线圈通电时，常开触点的输入端和输出端导通闭合，在线圈断电时，常开触点的输入端和输出端断开。

在本实用新型的一个实施例中，开关驱动板组件还包括多个支路开关7，所述支路开关7、所述继电器开关电路6和所述交流负载接口23的数量相对应；各所述支路开关7分别与所述语音芯片连接，所述语音芯片的各驱动端分别与各所述继电器开关电路6中的三极管开关电连接，各所述继电器开关电路6中的所述常开触点的输出端分别与各所述交流负载接口23电连接。

需要说明的是，结合图3和图4所示，支路开关7用于通过手动操作的方式控制交流负载接口23通断电，例如支路开关7的数量为3个，则继电器开关电路6和交流负载接口23的数量也为3个，各支路开关7的数量与语音芯片的开关信号引脚例如引脚7-9以及继电器开关电路6和交流负载接口23的数量相对应；各继电器开关电路6中继电器的常开触点的输入端均连接电源端21；当需要开启某个家用电器时，通过按压某支路开关7，此时语音控制芯片3的相应驱动端例如引脚3-5中相应的某一引脚输出一定占空比的PWM信号，从而控制继电器开关电路6中的三极管开关闭合，以使得与继电器开关电路6连接的那路交流负载接口23通电，以实现开启与该交流负载接口23连通的交流负载。

图4为三路支路开关的结构图，其中，三路支路开关7分别与语音控制芯片3的引脚7-9连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述支路开关7为按键开关。

需要说明的是，支路开关7可以为按键开关，从而在操作时，更加方便，即只需要通过按压的方式实现。当然，支路开关7也可以为其他方式，例如拨动开关等，在此不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，开关驱动板组件还包括多个LED驱动电路8和多个LED灯9，所述语音控制芯片3的各指示端分别经各所述LED驱动电路8与各所述LED灯9电连接。

需要说明的是，当语音控制芯片3控制相应的交流负载接口23通电后，此时语音控制芯片3的相应指示端发出具有占空比的PWM信号，以通过控制LED驱动电路8导通，从而控制相应的LED灯9亮，从而指示出相应的交流负载接口23已成功通电。其中，语音控制芯片3的各指示端分别为引脚6、引脚21和引脚22，在图5中，LED驱动电路8可分为3路，以图5中最左边的LED驱动电路8为例进行说明，交流负载接口23的数量也为三个，第一路交流负载接口对应第一路LED驱动电路8和第一路LED灯9，当语音控制芯片通过继电器开关电路控制相应的第一路交流负载接口23通电，于此同时，语音控制芯片的引脚6输出PWM信号，以控制第一路LED驱动电路8导通，进而控制第一路LED灯9亮，从而通过第一路LED灯9亮，以指示出第一路交流负载接口23已成功通电。

在本实用新型的一个实施例中，开关驱动板组件还包括总开关，所述总开关的输入端与所述电源端21连接，所述总开关的输出端与所述整流电路1的输入端电连接。

需要说明的是，通过总开关(图中未示出)的输入端与电源端21连接，以及总开关的输出端与整流电路1的输入端连接，换言之，总开关串联于电源端21和整流电路1之间，从而通过控制总开关的通断，可以控制电源端21是否给整流电路1提供交流电源，进而可以控制整流电路1的后级电路例如语音控制芯片以及低压转换电路4的工作或停止。总开关可以为按钮开关。

在本实用新型的一个实施例中，结合图6所示，低压转换电路4采用降压芯片U2,其型号可以为SGM2036-3.6YN5G，用于将直流5V电压降压为直流3.3V，以给语音控制芯片3提供工作电源。其中，低压转换电路4的输出端与语音控制芯片3的引脚17电连接。

在本实用新型的一个实施例中，结合图7所示，开关驱动板组件还包括晶振电路10，所述晶振电路10与所述语音控制芯片3电连接。

需要说明的是，通过晶振电路10与语音控制芯片3电连接，以给语音控制芯片3提供基准频率或稳定的始终信号。其中，晶振电路10的左端分别与语音控制芯片3的引脚23和24连接。

在本实用新型的一个实施例中，结合图6所示，开关驱动板组件还包括电源滤波电路11，所述低压转换电路4的输出端和所述电源滤波电路11分别与所述语音控制芯片3的电源端21连接。

需要说明的是，由于低压转换电路4的输出端与语音控制芯片3的电源端21连接，是为了给语音控制芯片3提供工作电源，故通过电源滤波电路11与语音控制芯片3的电源端21连接，此时利用电源滤波电路11可以起到对语音控制芯片3的稳压和滤波作用。其中，电源滤波电路11包括两个并联电容，分别为电容C9和电容C10。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种开关驱动板组件，其特征在于，包括开关插座、整流电路(1)、语音控制芯片(3)和低压转换电路(4)，所述开关插座包括电源端(21)和直流负载接口(22)，所述电源端(21)用于连接电源插头，所述整流电路(1)的输入端与所述电源端(21)连接，所述整流电路(1)的第一输出端与所述直流负载接口(22)连接，所述低压转换电路(4)的输入端与所述整流电路(1)的第二输出端连接，以将所述整流电路(1)输出的一种等级直流电压转换为另一种等级直流电压，所述低压转换电路(4)与所述语音控制芯片(3)电连接，以给所述语音控制芯片(3)供电。

2.根据权利要求1所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括麦克风电路(5)和和继电器开关电路(6)，所述开关插座还包括交流负载接口(23)，所述麦克风电路(5)与所述语音控制芯片(3)的采集端电连接，所述语音控制芯片(3)的驱动端与所述继电器开关电路(6)电连接，所述电源端(21)通过继电器开关电路(6)与交流负载接口(23)连接。

3.根据权利要求2所述的开关驱动板组件，其特征在于，所述继电器开关电路(6)包括三极管开关、继电器线圈和常开触点，所述整流电路(1)的第三输出端通过所述三极管开关与所述继电器线圈电连接，所述语音控制芯片(3)与所述三极管开关电连接，以输出PWM信号控制所述三极管开关的通断；所述常开触点的输入端和输出端分别与所述电源端(21)和所述交流负载接口(23)连接。

4.根据权利要求2所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括多个支路开关(7)，所述支路开关(7)、所述继电器开关电路(6)和所述交流负载接口(23)的数量相对应；各所述支路开关(7)分别与所述语音控制芯片（3）连接，所述语音控制芯片（3）的各驱动端分别与各所述继电器开关电路(6)中的三极管开关电连接，各所述继电器开关电路(6)中的常开触点的输出端分别与各所述交流负载接口(23)电连接。

5.根据权利要求4所述的开关驱动板组件，其特征在于，所述支路开关(7)为按键开关。

6.根据权利要求2所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括多个LED驱动电路(8)和多个LED灯(9)，所述语音控制芯片(3)的各指示端分别经各所述LED驱动电路(8)与各所述LED灯(9)电连接。

7.根据权利要求2至6任一项所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括总开关，所述总开关的输入端与所述电源端(21)连接，所述总开关的输出端与所述整流电路(1)的输入端电连接。

8.根据权利要求7所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括晶振电路(10)，所述晶振电路(10)与所述语音控制芯片(3)电连接，以给所述语音控制芯片(3)提供基准频率或稳定的时钟信号。

9.根据权利要求8所述的开关驱动板组件，其特征在于，还包括电源滤波电路(11)，所述低压转换电路(4)的输出端和所述电源滤波电路(11)分别与所述语音控制芯片(3)的电源端(21)连接。