一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)，包括：整流濾波單元、電源模塊、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、MCU主控單元、無(wú)線收發(fā)單元、開關(guān)單元、狀態(tài)指示單元、繼電器單元、雙向可控硅控制單元和可選配的泛用負(fù)載兼容裝置。可選配的泛用負(fù)載兼容裝置包括：降壓整流濾波單元2、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、狀態(tài)切換單元、負(fù)載電阻。本實(shí)用新型提供兩組輸出，一組由可控硅輸入，一組由繼電器輸出，有效的解決了單火線開關(guān)不能帶較大的負(fù)載或帶較大復(fù)雜時(shí)容易發(fā)熱問題。除此之外，還增加泛用型負(fù)載兼容裝置。選配泛用型負(fù)載兼容裝置，當(dāng)使用較小功率負(fù)載時(shí)在，在第一路輸出單端串入本裝置，可實(shí)現(xiàn)帶任何小負(fù)載燈具都不出現(xiàn)間歇性閃爍的問題。
【專利說明】
一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及控制用電器通斷電的控制開關(guān)，尤其涉及一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能家居控制領(lǐng)域內(nèi)，智能控制開關(guān)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是目前常見的智能開關(guān)為零火接入控制。用戶如果在原有的電路中升級(jí)就需要額外增加一根零線，這樣就面臨一個(gè)很大的困擾。要想升級(jí)使用智能家居控制系統(tǒng)就必須重新布局線路系統(tǒng)，這樣不僅會(huì)存在原有裝修，同時(shí)也會(huì)增加不少成本和時(shí)間。在這樣的背景下，單火取電智能開關(guān)的開發(fā)成為眾多智能家居行業(yè)之熱點(diǎn)。但由于單火取電智能開關(guān)是串聯(lián)接入電網(wǎng)從而為控制電路提供電源的，也就是說不管是在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，還是開關(guān)打開時(shí)，都是需要保證有電流流過控制電路的。然而，當(dāng)流過的電流過大時(shí)就會(huì)導(dǎo)致用電器不能正常工作，較為常見的問題如燈具會(huì)間歇性閃爍等問題，而電流過小又會(huì)使智能開關(guān)不能正常工作。那么在保證智能開關(guān)正常工作的前提下，各廠商都在努力解決降低單火智能開關(guān)的待機(jī)功耗的這個(gè)技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)，包括:整流濾波單元、電源模塊、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、MCU主控單元、無(wú)線收發(fā)單元、開關(guān)單元、狀態(tài)指示單元、繼電器單元和雙向可控硅控制單元可選配的泛用負(fù)載兼容裝置。
[0005]所述可選配的泛用負(fù)載兼容裝置包括:降壓整流濾波單元2、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、狀態(tài)切換單元、負(fù)載電阻。
[0006]所述整流濾波單元輸入端接入火線輸入端，所述整流濾波單元輸入端即為火線輸入端，所述整流濾波單元的輸出端分別和電源模塊的輸入端、繼電器單元的輸入端、雙向可控硅控制單元的輸入端相連，電源模塊的輸出端分別和繼電器單元的輸入端、穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮斎攵讼噙B，穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆朔謩e和主控單元的輸入端、無(wú)線收發(fā)單元的輸入端連接，主控單元的輸出端分別與無(wú)線收發(fā)單元的輸入端、狀態(tài)指示單元的輸入端連接，無(wú)線收發(fā)單元的輸出端、開關(guān)單元的輸入端分別和主控單元的輸入端連接，主控單元的輸入端分別和繼電器單元的輸入端、雙向可控硅控制單元的輸入端連接，繼電器單元的輸出端、雙向可控娃控制單元的輸出端分別和整流濾波單元輸出端連接，整流濾波單元輸出端即為火線輸出端，接負(fù)載。
[0007]所述降壓整流濾波單元2連接在火線輸入端和零線輸入端之間，降壓整流濾波單元2輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸入端，火線輸入端、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端分別連接狀態(tài)切換單元的輸入端，切換單元的輸出端連接負(fù)載電阻的輸入端，負(fù)載電阻的輸出端接入零線輸入端。
[0008]優(yōu)選地，所述整流濾波單元包括:D8、Cl2，其輸出經(jīng)D2與電源模塊Ul的3腳相連；當(dāng)開關(guān)處于開燈狀態(tài)時(shí)，BT2通過U3導(dǎo)通，AC_L_0UT1經(jīng)BT2、D8、C10到地線再經(jīng)D8與AC_I^成回路，得到12V的電壓。
[0009]優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3)由C2、C6、U2、C3、C7組成;輸入端與電源模塊的輸出端相連，輸出端與JPl的2腳相連，用于為主控單元和無(wú)線收發(fā)單元提供3.3V電源。
[0010]優(yōu)選地，所述雙向可控硅單元由町1、1?2、1?3、(:11、07、06、8了2、1?7、1?10組成^(:_1^_OUT端分別與BTl和BT2的2腳相連，BT2的I腳與D8的I腳相連，BTl的I腳與AC_L相連。
[0011]優(yōu)選地，所述繼電器單元(8)由1(1、03、(:14、1?12、01、1?11、1?9組成;03為續(xù)流二極管，與繼電器的3、4腳相連，Cl正極與繼電器的4腳相連，繼電器的4腳與R12連接到12V電源，3腳與Ql的C極相連，Ql經(jīng)Rll連接到JPl的4腳；當(dāng)主控單元發(fā)來(lái)開燈指令時(shí)，Ql導(dǎo)通，繼電器3腳變?yōu)榈碗娖剑^電器線圈等電，常開觸點(diǎn)1、2腳閉合。
[0012]優(yōu)選地，所述整流濾波單元2(10)由01、1^2、1'￥3丄2、08組成4(^_01]1'1處于打開狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng)LI再經(jīng)Cl降壓連接到Dl的AC輸入端，Dl的整流輸出正極分別TVS的負(fù)極，C2的正極并與Ul的輸入端相連。
[0013]優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)由Ul、C3、C9組成，Ul的3腳輸出3.3V，連接至U2的8腳，為其提供電源。
[0014]優(yōu)選地，所述狀態(tài)切換單元(12)由1?6、1?8、1?4、1?10、1?11、1?12、1?14、1?15、1?31、03、1?40、R42、C4、Q3、C14、D2、K1組成;U2為遲滯比較器，U2的I腳連接到Q3的B極，當(dāng)AC_L_0UT1處于打開狀態(tài)時(shí)，U2的I腳經(jīng)R8、R40輸出約0.7V的電壓到Q3的B極，此時(shí)Q3導(dǎo)通，C極變?yōu)榈碗娖?，Kl吸合，常閉觸點(diǎn)1、3腳閉合當(dāng)AC_L_0UT1處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，因?yàn)闆]有了電源，Kl的因掉電處于常閉*.，Α(:_?_θυΤ?8Κ1的1、2腳再經(jīng)負(fù)載電阻R9與AC_L形成關(guān)態(tài)取電回路。
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)為:
[0016]1.提供2組輸出，一組由可控硅輸入，一組由繼電器輸出。
[0017]當(dāng)使用大功率負(fù)載時(shí)，可控硅只為繼電器驅(qū)動(dòng)電流，而負(fù)載未直接經(jīng)過可可控硅，有效的解決了單火線開關(guān)不能帶較大的負(fù)載或帶較大復(fù)雜時(shí)容易發(fā)熱問題。
[0018]2.增加泛用型負(fù)載兼容裝置。
[0019]現(xiàn)有的單火線開關(guān)都有一個(gè)特點(diǎn):使用功率較小的節(jié)能燈或LED燈時(shí)會(huì)出現(xiàn)間歇性閃爍。本產(chǎn)品可選配泛用型負(fù)載兼容裝置，當(dāng)使用較小功率負(fù)載時(shí)在，在第一路輸出單串入本裝置，即可實(shí)現(xiàn)帶任何小負(fù)載燈具都不出現(xiàn)間歇性閃爍的問題。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖(I)。
[0022]圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖(2)。
[0023]圖中1.整流濾波單元，2.電源模塊，3.穩(wěn)壓?jiǎn)卧?.M⑶主控單元，5.無(wú)線收發(fā)單元，6.開關(guān)單元，7.狀態(tài)指示單元，8.繼電器單元，9.雙向可控娃控制單元，10.降壓整流濾波單元2，11.穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，12.狀態(tài)切換單元，13.負(fù)載電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0025]如圖1所示，一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)，包括:整流濾波單元1、電源模塊2、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、M⑶主控單元4、無(wú)線收發(fā)單元5、開關(guān)單元6、狀態(tài)指示單元7、繼電器單元8和雙向可控硅控制單元9可選配的泛用負(fù)載兼容裝置。
[0026]所述可選配的泛用負(fù)載兼容裝置包括:降壓整流濾波單元2(10)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)、狀態(tài)切換單元12、負(fù)載電阻13。
[0027]所述整流濾波單元I輸入端接入火線輸入端，所述整流濾波單元I輸入端即為火線輸入端，所述整流濾波單元I的輸出端分別和電源模塊2的輸入端、繼電器單元8的輸入端、雙向可控硅控制單元9的輸入端相連，電源模塊2的輸出端分別和繼電器單元8的輸入端、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸入端相連，穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端分別和主控單元4的輸入端、無(wú)線收發(fā)單元5的輸入端連接，主控單元4的輸出端分別與無(wú)線收發(fā)單元5的輸入端、狀態(tài)指示單元7的輸入端連接，無(wú)線收發(fā)單元5的輸出端、開關(guān)單元6的輸入端分別和主控單元4的輸入端連接，主控單元4的輸入端分別和繼電器單元8的輸入端、雙向可控硅控制單元9的輸入端連接，繼電器單元8的輸出端、雙向可控娃控制單元9的輸出端分別和整流濾波單元I輸出端連接，整流濾波單元I輸出端即為火線輸出端，接負(fù)載。
[0028]市電火線經(jīng)整流濾波單元I的輸入端相連，整流濾波單元I的輸出端分別經(jīng)電源模塊2、繼電器單元8、雙向可控硅單元9，電源模塊2的輸出端輸出12V為繼電器單元8供電并同時(shí)送至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，為主控單元4和無(wú)線收發(fā)單元5提供3.3V的電源;主控單元4與無(wú)線收發(fā)單元5連接，無(wú)線收發(fā)單元5通過電線座連接到天線，通過天線可接收其它開關(guān)或網(wǎng)關(guān)發(fā)來(lái)的命令，也可發(fā)出控制命令給其它的開關(guān);主控單元4同時(shí)與開關(guān)面板相連，通過開關(guān)面板上的輕觸開關(guān)給主控單元4發(fā)送開關(guān)命令;主控單元中的MCU收到來(lái)自無(wú)線收發(fā)單元或開關(guān)面板的命令后分別驅(qū)動(dòng)繼電器單元8或雙向可控硅單元9的，使其執(zhí)行對(duì)應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作。
[0029]所述降壓整流濾波單元2(10)連接在火線輸入端和零線輸入端之間，降壓整流濾波單元2(10)輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)的輸入端，火線輸入端、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)的輸出端分別連接狀態(tài)切換單元12的輸入端，切換單元12的輸出端連接負(fù)載電阻13的輸入端，負(fù)載電阻13的輸出端接入零線輸入端。
[0030]需要使用較小功率的節(jié)能燈或LED燈時(shí)，只需在第一路輸出的負(fù)載前增加“泛用負(fù)載兼容裝置”，當(dāng)單火開關(guān)第一路打開時(shí)，該裝置內(nèi)部切換單元因得電工作使其切換到負(fù)載端，從而與零線形成回路，負(fù)載燈具點(diǎn)亮;當(dāng)單火開關(guān)第一路輸出關(guān)閉時(shí)，“泛用負(fù)載兼容裝置”斷電，其內(nèi)部電路因無(wú)法得到供電，繼電器回到常閉壯態(tài)，此時(shí)零線輸入端經(jīng)負(fù)載電阻、繼電器常閉端與單火開關(guān)的火線輸出I端形成回路，當(dāng)可一個(gè)本產(chǎn)品既能帶小功率負(fù)載又能能帶大功率負(fù)載，并且?guī)Т蠊β守?fù)載時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)器件發(fā)熱嚴(yán)重的問題。
[0031]如圖2所示，整流濾波單元I包括:D8、C12，其輸出經(jīng)D2與電源模塊Ul的3腳相連；當(dāng)開關(guān)處于開燈狀態(tài)時(shí)，BT2通過U3導(dǎo)通，AC_L_0UT1經(jīng)BT2、D8、C10到地線再經(jīng)D8與AC_I^成回路，得到12V的電壓。
[0032]穩(wěn)壓?jiǎn)卧?由C2、C6、U2、C3、C7組成。輸入端與電源模塊的輸出端相連，輸出端與JPl的2腳相連，用于為主控單元和無(wú)線收發(fā)單元提供3.3V電源。
[0033]雙向可控硅單元由町1、1?2、1?3、(:11、07、06、8了2、1?7、1?10組成(^(:_1^_01]1'端分別與BTl和BT2的2腳相連，BT2的I腳與D8的I腳相連，BTl的I腳與AC_L相連。
[0034]繼電器單元8由1(1、03、(:14、1?12、01、1?11、1?9組成。03為續(xù)流二極管，與繼電器的3、4腳相連，Cl正極與繼電器的4腳相連，繼電器的4腳與R12連接到12V電源，3腳與Ql的C極相連，Ql經(jīng)Rll連接到JPl的4腳。當(dāng)主控單元發(fā)來(lái)開燈指令時(shí)，Ql導(dǎo)通，繼電器3腳變?yōu)榈碗娖?，繼電器線圈等電，常開觸點(diǎn)1、2腳閉合。
[0035]如圖3所示，整流濾波單元2(10)由01、1^2、1'￥3工2、08組成4(^_01]1'1處于打開狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng)LI再經(jīng)Cl降壓連接到Dl的AC輸入端，Dl的整流輸出正極分別TVS的負(fù)極，C2的正極并與Ul的輸入端相連。
[0036]穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)由Ul、C3、C9組成，Ul的3腳輸出3.3V，連接至U2的8腳，為其提供電源。
[0037]狀態(tài)切換單元12由1?6、1?8、1?4、1?10、1?11、1?12、1?14、1?15、1?31、03、1?40、1?42、〇4、03、C14、D2、K1組成。U2為遲滯比較器，U2的I腳連接到Q3的B極，當(dāng)AC_L_0UT1處于打開狀態(tài)時(shí)，U2的I腳經(jīng)R8、R40輸出約0.7V的電壓到Q3的B極，此時(shí)Q3導(dǎo)通，C極變?yōu)榈碗娖?，Kl吸合，常閉觸點(diǎn)1、3腳閉合當(dāng)AC_L_0UT1處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，因?yàn)闆]有了電源，Kl的因掉電處于常閉狀態(tài)，AC_L_0UT1經(jīng)Kl的1、2腳再經(jīng)負(fù)載電阻R9與AC_L形成關(guān)態(tài)取電回路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泛用型單火取電的智能控制開關(guān)，包括:整流濾波單元(I)、電源模塊(2)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3)、M⑶主控單元(4);其特征在于，還包括:無(wú)線收發(fā)單元(5)、開關(guān)單元(6)、狀態(tài)指示單元(7)、繼電器單元(8)、雙向可控硅控制單元(9)和可選配的泛用負(fù)載兼容裝置； 所述可選配的泛用負(fù)載兼容裝置包括:降壓整流濾波單元2( 10)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?( 11 )、狀態(tài)切換單元(12)、負(fù)載電阻(13); 所述整流濾波單元(I)輸入端接入火線輸入端，所述整流濾波單元(I)輸入端即為火線輸入端； 穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3)的輸出端分別和主控單元(4)的輸入端、無(wú)線收發(fā)單元(5)的輸入端連接； 主控單元(4 )的輸入端分別和繼電器單元(8 )的輸入端、雙向可控硅控制單元(9 )的輸入端連接，主控單元(4 )的輸出端分別與無(wú)線收發(fā)單元(5 )的輸入端、狀態(tài)指示單元(7 )的輸入端連接； 整流濾波單元(I)輸出端分別和繼電器單元(8)的輸出端、雙向可控硅控制單元(9)的輸出端連接，整流濾波單元(I)輸出端即為火線輸出端，接負(fù)載； 所述降壓整流濾波單元2(10)連接在火線輸入端和零線輸入端之間，降壓整流濾波單元2(10)輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)的輸入端，火線輸入端、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)的輸出端分別連接狀態(tài)切換單元(12)的輸入端，切換單元(12)的輸出端連接負(fù)載電阻(13)的輸入端，負(fù)載電阻(13 )的輸出端接入零線輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述整流濾波單元(I)包括:D8、C12，其輸出經(jīng)D2與電源模塊Ul的3腳相連；當(dāng)開關(guān)處于開燈狀態(tài)時(shí)，BT2通過U3導(dǎo)通，AC_L_OUTl經(jīng)BT2、D8、ClO到地線再經(jīng)D8與AC_L形成回路，得到12V的電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3)由C2、C6、U2、C3、C7組成;輸入端與電源模塊的輸出端相連，輸出端與JPl的2腳相連，用于為主控單元和無(wú)線收發(fā)單元提供3.3V電源。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述雙向可控硅單元由BTl、R2、1?、(:11、07、06、8了2、1?7、1?10組成4(:_1^_01]1'端分別與81'1和^'2的2腳相連，8了2的1腳與08的1腳相連，BTl的I腳與AC_L相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述繼電器單元(8)由Kl、D3、(:14、1?12、01、1?11、1?9組成;03為續(xù)流二極管，與繼電器的3、4腳相連，(:1正極與繼電器的4腳相連，繼電器的4腳與R12連接到12V電源，3腳與Ql的C極相連，Ql經(jīng)Rll連接到JPl的4腳；當(dāng)主控單元發(fā)來(lái)開燈指令時(shí)，Ql導(dǎo)通，繼電器3腳變?yōu)榈碗娖?，繼電器線圈等電，常開觸點(diǎn)1、2腳閉合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述整流濾波單元2(10)由Dl、L2、TVS、C2、C8組成，AC_L_0UT1處于打開狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng)LI再經(jīng)Cl降壓連接到Dl的AC輸入端，Dl的整流輸出正極分別TVS的負(fù)極，C2的正極并與Ul的輸入端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能控制開關(guān)，其特征在于，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(11)由U1、C3、C9組成，Ul的3腳輸出3.3V，連接至U2的8腳，用于為其提供電源。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制開關(guān)，其特征在于，所述狀態(tài)切換單元(12)由R6、R8、尺4、1?10、1?11、1?12、1?14、1?15、1?31、03、1?40、1?42、04、03、(:14、02、1(1組成；1]2為遲滯比較器，1]2的I腳連接到Q3的B極，當(dāng)AC_L_0UT1處于打開狀態(tài)時(shí)，U2的I腳經(jīng)R8、R40輸出約0.7V的電壓到Q3的B極，此時(shí)Q3導(dǎo)通，C極變?yōu)榈碗娖?，Kl吸合，常閉觸點(diǎn)1、3腳閉合當(dāng)AC_L_0UT1處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，Kl的因掉電處于常閉狀態(tài)，AC_L_OUT I經(jīng)KI的1、2腳再經(jīng)負(fù)載電阻R9與AC_L形成關(guān)態(tài)取電回路。
【文檔編號(hào)】H03K17/72GK205657669SQ201620522679
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日 公開號(hào)201620522679.5, CN 201620522679, CN 205657669 U, CN 205657669U, CN-U-205657669, CN201620522679, CN201620522679.5, CN205657669 U, CN205657669U
【發(fā)明人】葉青, 黃彩飛
【申請(qǐng)人】深圳市云居時(shí)代科技開發(fā)有限公司