專(zhuān)利名稱(chēng)：二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二線制微功耗電子開(kāi)關(guān)，具體說(shuō)是二線制電子開(kāi)關(guān)的 改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步和生活品質(zhì)的極大提升，日常生活中電器控制開(kāi) 關(guān)也在不斷的進(jìn)化，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種電子開(kāi)關(guān)，其中，比較成熟、穩(wěn)定 的電子開(kāi)關(guān)大多為三線制供電，而絕大多數(shù)家庭布線方式均為二線制，產(chǎn)品安 裝、維護(hù)都存在很大的困難，直接影響到電子開(kāi)關(guān)的應(yīng)用和普及，在此情況下， 多種二線制電子開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
二線制電子開(kāi)關(guān)自身電路供電技術(shù)是其中的關(guān)鍵，它們基本上可分為幾類(lèi): 1)關(guān)態(tài)、開(kāi)態(tài)供電電路分開(kāi)，關(guān)態(tài)時(shí)采用阻容分壓電路或其它線性分壓電路或 開(kāi)關(guān)電源電路降壓供電，負(fù)載導(dǎo)通時(shí)采用負(fù)載回路串聯(lián)取電或斬波取電；2)關(guān) 態(tài)、開(kāi)態(tài)供電電路合并，采用寬動(dòng)態(tài)線性或開(kāi)關(guān)電源電路，關(guān)態(tài)時(shí)由上述電路 降壓供電，開(kāi)態(tài)時(shí)采用斬波或間隔取電方式供電。上述各種大多存在不同程度 的缺陷，阻容分壓或其它線性分壓電路效率非常低，負(fù)載中的暗電流比較大； 工作時(shí)電子開(kāi)關(guān)功耗較大、發(fā)熱嚴(yán)重；斬波取電則會(huì)破壞負(fù)載電流波形完整性， 嚴(yán)重時(shí)對(duì)部分負(fù)載的使用壽命會(huì)產(chǎn)生不良影響。二線制多路電子開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)有幾 種1)具有一個(gè)有源負(fù)載回路和多個(gè)無(wú)源負(fù)載回路，電子開(kāi)關(guān)所消耗的電流從 有源負(fù)載回路吸取，很難應(yīng)用于節(jié)能燈和部分小功率白熾燈；2)還有由多個(gè)相 互獨(dú)立的控制開(kāi)關(guān)、供電電源和控制電路組成的電子開(kāi)關(guān)，這種結(jié)構(gòu)雖然性能 與單路電子開(kāi)關(guān)一致，但是必然會(huì)形成不必要的浪費(fèi)。
專(zhuān)利號(hào)為ZL 200620056248.0的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種二線制電子開(kāi)關(guān) 供電電路，專(zhuān)利號(hào)為ZL 01116737.8的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種多路單線固態(tài)遙控 開(kāi)關(guān)，專(zhuān)利號(hào)為ZL 200620017015. X的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種單火線制電子 輕觸式墻壁開(kāi)關(guān)，上述幾個(gè)專(zhuān)利所公開(kāi)的技術(shù)在一定程度上改善了電子開(kāi)關(guān)之 前所存在的問(wèn)題，但仍然分別存在負(fù)載暗電流較大、各路負(fù)載性能不一致和電 路效率低、結(jié)構(gòu)冗余等不足之處。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有二線電子開(kāi)關(guān)取電電路效率低，關(guān)態(tài)負(fù)載暗電流大，各路負(fù) 載性能不一致，多路開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)冗余的不足，本實(shí)用新型提供了一種二線制微功 耗多路電子開(kāi)關(guān)，該電子開(kāi)關(guān)最大程度的簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)、提高了取電電路的 效率、降低了負(fù)載暗電流，并且各路開(kāi)關(guān)負(fù)載性能一致，完全可以應(yīng)用于包括 小功率節(jié)能燈在內(nèi)的大多數(shù)家用負(fù)載。本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案由一個(gè)或一個(gè)以上負(fù)載、多路隔離整流 電路、 一個(gè)或一個(gè)以上主控開(kāi)關(guān)元件、多路分流取電電路、微偏置開(kāi)關(guān)電源電 路、智能控制電路的全部或部分組成。
方案l:所述的一個(gè)或一個(gè)以上的負(fù)載與多路隔離整流電路、和負(fù)載相應(yīng)的 一個(gè)或一個(gè)以上主控開(kāi)關(guān)元件串連接入交流電源組成負(fù)載回路，多路分流取電 電路各取電端分別連接各主控開(kāi)關(guān)元件正電壓端，多路隔離整流電路的公共輸 出端、各主控開(kāi)關(guān)元件的公共端、多路分流取電電路的公共端一起與微偏置開(kāi) 關(guān)電源電路的地連接，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路輸入與多路分流取電電路輸出連接， 微偏置開(kāi)關(guān)電源電路為智能控制電路供電，智能控制電路各輸出端分別與各主 控開(kāi)關(guān)元件控制端連接。
方案2:所述的一個(gè)或一個(gè)以上負(fù)載也可以與和負(fù)載相應(yīng)的一個(gè)或一個(gè)以上 主控開(kāi)關(guān)元件串連接入交流電源組成負(fù)載回路，多路隔離整流電路各輸入端分 別連接各主控開(kāi)關(guān)元件負(fù)載端，多路隔離整流電路公共輸入端與各主控開(kāi)關(guān)元 件的公共端連接，而多路分流取電電路的功能由多路隔離整流電路合并取代， 微偏置開(kāi)關(guān)電源電路輸入與多路隔離整流電路各輸出端連接，多路隔離整流電 路公共輸出端與微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的地連接，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路為智能控 制電路供電，智能控制電路各輸出端分別與各主控開(kāi)關(guān)元件控制端連接。
所述的多路隔離整流電路由三組二極管組成二極管Dll、 D12至D1N， D21、 D22至D2N， D31、 D32至D3N，以及DC0M。所述的二極管Dll、 D12至D1N正極 與D21、 D22至D2N負(fù)極分別連接再與各路輸入端AC—1、 AC_2至AC—N分別連接， 所述的二極管D31、 D32至D3N正極、DC0M負(fù)極一起與公共輸入端AC一C0M連接， 所述的二極管Dll、 D12至D1N負(fù)極與D31、 D32至D3N負(fù)極分別連接再與各路 正電壓輸出端DC+—1、 DC+—2至DC+—N分別連接，所述的二極管D21、 D22至D2N、 DC0M正極一起與公共輸出端DC-_C0M連接。根據(jù)負(fù)載路數(shù)和與其它電路連接方 式的不同所述的二極管Dll、 D12至D1N或D21、 D22至D2N或D31、 D32至D3N 的數(shù)量均可以進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，但所述的三組二極管每組的數(shù)量分別大于等于1 (N》1)。
所述的多路分流取電電路由二極管DS1、 DS2至DSN， DS0和電容CS0、電阻 RSZ1、 RSZ2、 RSP1、 RSP2組成，所述的二極管DS1、 DS2至DSN正極分別與各路 取電輸入端DCS—1、 DCS—2至DCS一N連接，所述的二極管DS1、 DS2至DSN負(fù)極 一起與DSO正極連接，所述的二極管DSO負(fù)極與輸出端DCS+連接，取電公共輸 入端DCS—COM直接與輸出端DCS-連接;所述的電容CSO連接在輸出端DCS+和DCS-之間；所述的電阻RSZ1、 RSZ2和RSP1、 RSP2分別組成過(guò)零檢測(cè)和電源檢測(cè)電 路，所述的電阻RSZ1 —端與DSO正極連接，RSZ2 —端與取電公共輸入端DCS—COM 連接，RSZ1、 RSZ2另一端一起與過(guò)零檢測(cè)端MON—ZERO連接，所述的電阻RSP1一端與二極管DS0負(fù)極連接，RSP2—端與輸出端DCS-連接，RSP1、 RSP2另一端 一起與電源檢測(cè)端M0N_P0WER連接。多路分流取電電路根據(jù)負(fù)載路數(shù)和與其它 電路連接方式的不同所述的二極管DS1、 DS2至DSN數(shù)量可以進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；過(guò) 零檢測(cè)和電源檢測(cè)電路根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況也可以進(jìn)行取舍。
所述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的偏置電路由開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP、 二極管DMP1、 DMP2、電阻RMP1、 RMP2、電容CMP1、 CMP2、三極管QMP、微功耗 電壓參考ZMP組成，所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP引腳BP/VDD為偏置 或供電腳，與二極管DMP2負(fù)極、電阻RMP1連接，電阻RMP1另一端與二極管DMP1 負(fù)極連接，二極管DMP1正極與低壓偏置端VDD一MPL連接，所述的三極管QMP、 微功耗電壓參考ZMP、電阻RMP2組成微功耗穩(wěn)壓電路，輸出連接二極管DMP2正 極，輸入連接高壓偏置端VDD—MPH;所述的電容CMP1、 CMP2與電阻RMP1組成去 耦濾波電路。微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的偏置電路可以應(yīng)用于包括降壓或升壓或降 壓-升壓在內(nèi)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP中可以包括內(nèi)部偏置 供電電路，此情況下，微功耗穩(wěn)壓電路和二極管DMP2 (即虛線框N1內(nèi)的電路) 可以省略；微功耗穩(wěn)壓電路包括但不僅限于三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路形式；去耦濾 波電路也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)整或取舍。
所述方案中，主控開(kāi)關(guān)元件可以是場(chǎng)效應(yīng)管或可控硅或光耦或可控硅與光 耦組合電路或繼電器或其它可控開(kāi)關(guān)元件。同時(shí)，主控開(kāi)關(guān)元件公共端可以分 別串接電阻RK1、 RK2至RKN，各電阻與各主控開(kāi)關(guān)元件連接點(diǎn)與負(fù)載檢測(cè)端 M0N—L0AD1、 M0N一L0AD2至MON—L0ADN分別連接，組成各路負(fù)載獨(dú)立的負(fù)載檢測(cè) 電路。
所述的智能控制電路6可以采用包括但不僅限于無(wú)線遙控、紅外遙控、超 聲波遙控、人體紅外感應(yīng)、觸摸在內(nèi)的多種操作方式對(duì)負(fù)載進(jìn)行控制；所述的 智能控制電路6根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況還可以接受來(lái)自過(guò)零檢測(cè)端MON一ZERO的信 號(hào)，確保每次開(kāi)啟主控開(kāi)關(guān)元件時(shí)處于交流電源波形的零點(diǎn)；接受來(lái)自電源檢 測(cè)端MON—POWER的信號(hào)，確保正確的識(shí)別并處理電源欠壓、停電等相關(guān)事件； 還可以分別接受來(lái)自多個(gè)負(fù)載檢測(cè)端M0N一L0AD1 、 M0N一L0AD2至MON—LOADN的信 號(hào)，識(shí)別并處理過(guò)載或輕載事件，在預(yù)防事故發(fā)生的同時(shí)，保證了部分負(fù)載回 路的故障并不影響其它負(fù)載的正常工作。智能控制電路6型號(hào)可采用 Atmega48/88/168，或PIC16F676/684/688的單片機(jī)，以完成相應(yīng)的檢測(cè)功能和 控制功能。
所述方案中，只要有一路負(fù)載處于關(guān)閉狀態(tài)，電子開(kāi)關(guān)即能正常工作，如 果全部負(fù)載處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)由智能控制電路按一定的時(shí)間間隔關(guān)閉各負(fù) 載一個(gè)或若干個(gè)交流波形，實(shí)現(xiàn)電子開(kāi)關(guān)的儲(chǔ)能與供電。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 由于所述多路隔離整流電路與多路分流取電電路的采用，在隔離各路負(fù) 載回路的同時(shí)將電子開(kāi)關(guān)本身消耗的電流分成多個(gè)小份分別從各路負(fù)載吸取， 充分降低了關(guān)閉負(fù)載中的暗電流，提高了本電子開(kāi)關(guān)的適應(yīng)性；
2、 由于所述多路隔離整流電路的采用，使得多路電子開(kāi)關(guān)可以共用一組取 電電路和控制電路，避免了電路冗余、降低了產(chǎn)品成本；
3、 由于微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的采用，根據(jù)器件選擇的不同，可以使開(kāi)關(guān)電 源電路自身能耗降低約75%-86%，僅需消耗非常少的電能就可以為智能控制電路 提供充足的電流供應(yīng)，保證了關(guān)閉狀態(tài)負(fù)載的暗電流滿足小功率節(jié)能燈的應(yīng)用 需求。


圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選方案1的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選方案2的原理框圖。
圖3是多路隔離整流電路的原理圖。
圖4是多路分流取電電路的原理圖。
圖5是微偏置開(kāi)關(guān)電源電路偏置電路的原理圖。
圖6是多路負(fù)載檢測(cè)電路的原理圖。
圖7是應(yīng)用實(shí)例一采用場(chǎng)效應(yīng)管的三路電子開(kāi)關(guān)原理圖
圖8是應(yīng)用實(shí)例二采用可控硅與光耦的雙路電子開(kāi)關(guān)原理圖
圖9是應(yīng)用實(shí)例三采用混合開(kāi)關(guān)元件的浴霸專(zhuān)用四路電子開(kāi)關(guān)原理圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。
在圖1中，所述的負(fù)載1為一個(gè)或一個(gè)以上的N個(gè)。N個(gè)負(fù)載1的一端一起 接入交流電源的零線，另一端進(jìn)入開(kāi)關(guān)暗盒與多路隔離整流電路2的各個(gè)輸入 端分別連接，交流電源的火線也進(jìn)入開(kāi)關(guān)暗盒并與多路隔離整流電路2的公共 輸入端連接，所述的多路隔離整流電路2各正電壓輸出端與1一N個(gè)主控開(kāi)關(guān)元 件3正電壓端分別連接，各主控開(kāi)關(guān)元件3的另一端一起作為公共端與多路隔 離整流電路2的公共輸出端連接，它們一起組成N個(gè)相互獨(dú)立的負(fù)載回路；所 述的主控開(kāi)關(guān)元件3正電壓端與多路分流取電電路4的各取電端分別連接，多 路分流取電電路4的輸出端與微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5的輸入端連接，多路隔離 整流電路2公共輸出端、各主控開(kāi)關(guān)元件3、多路分流取電電路4的公共端與微 偏置開(kāi)關(guān)電源電路5的地連接在一起；所述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5為智能控 制電路6供電，所述的智能控電路6各輸出端與各主控開(kāi)關(guān)元件3控制端分別 連接。
在圖2中，所述的負(fù)載1為一個(gè)或一個(gè)以上的N個(gè)。負(fù)載1的一端一起接 入交流電源的零線，另一端進(jìn)入開(kāi)關(guān)暗盒并與1一N個(gè)主控開(kāi)關(guān)元件3負(fù)載端分別連接，交流電源的火線也進(jìn)入開(kāi)關(guān)暗盒并與各主控開(kāi)關(guān)元件3公共端連接，
它們一起組成N個(gè)相互獨(dú)立的負(fù)載回路；所述的多路隔離整流電路2各輸入端
分別連接主控開(kāi)關(guān)元件3負(fù)載端，多路隔離整流電路2公共輸入端與各主控開(kāi) 關(guān)元件3的公共端連接，而原多路分流取電電路4的功能由多路隔離整流電路2 完成。微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5輸入端與多路隔離整流電路2各輸出端連接，多 路隔離整流電路2公共輸出端與微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5的地連接在一起；所述 的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5為智能控制電路6供電，智能控制電路6各輸出端分 別與各主控開(kāi)關(guān)元件3控制端分別連接。
在圖l、圖2中，如果需控制負(fù)載數(shù)量不同，則可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)相 應(yīng)電路所用器件數(shù)量進(jìn)行合理的調(diào)整。
在圖3中，所述的多路隔離整流電路2由二極管Dll、 D12至D1N， D21、 D22 至D2N， D31、 D32至D3N和DCOM組成。其工作過(guò)程如下，當(dāng)各輸入端電壓為正 公共輸入端電壓為負(fù)時(shí)，所述的二極管Dll、 D12至D1N和DC0M正向?qū)?，各?出端電壓為正公共輸出端電壓為負(fù)，在主控開(kāi)關(guān)元件3開(kāi)啟的回路中將會(huì)產(chǎn)生 電流負(fù)載1導(dǎo)通工作，在主控開(kāi)關(guān)元件3未開(kāi)啟的回路中因二極管隔離作用相 應(yīng)負(fù)載1處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)各輸入端電壓為負(fù)公共輸入端為正時(shí)，所述的二極 管D31、 D32至D3N和D21、 D22至D2N正向?qū)ǎ鬏敵龆穗妷喝詾檎草?出端電壓仍為負(fù)，負(fù)載1開(kāi)啟與關(guān)閉狀況與上述情形相同，從而實(shí)現(xiàn)了多路負(fù) 載回路的隔離與整流過(guò)程。多路隔離整流電路2是對(duì)傳統(tǒng)的多相整流電路和橋 式整流電路的技術(shù)改進(jìn)，它起到了多路整流、負(fù)載回路隔離、減少電路冗余的 作用，使其更好的適用于二線制多路電子開(kāi)關(guān)。
在圖4中，所述的多路分流取電電路4由二極管DS1、 DS2至DSN、 DSO和 電容CSO、電阻RSZ1、 RSZ2、 RSP1、 RSP2組成。其工作過(guò)程如下，如果各負(fù)載 l全部關(guān)閉，則二極管DS1、 DS2至DSN全部正向?qū)?，從各?fù)載l吸取的電流 分別通過(guò)二極管DS1、 DS2至DSN—起流向二極管DS0， 二極管DSO也正向?qū)ǎ?微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5獲得較大的電流開(kāi)始工作；如果各負(fù)載1中部分導(dǎo)通， 則對(duì)應(yīng)二極管反截止，不會(huì)影響其它負(fù)載1的關(guān)閉狀態(tài)，而電流仍可以從關(guān)閉 的負(fù)載1中吸取，電路繼續(xù)正常工作；如果負(fù)載1全部導(dǎo)通，則所有電子開(kāi)關(guān) 正電壓端均為低電壓，二極管DS1、 DS2至DSN全部反向截止，二極管DSO也反 向截止，已經(jīng)充電的電容CSO開(kāi)始提供正常工作電流，當(dāng)電容CSO兩端電壓下 降到預(yù)設(shè)值時(shí)由所述的智能控制電路6按一定時(shí)間間隔關(guān)閉各主控開(kāi)關(guān)3 —個(gè) 或若干個(gè)波形，使二極管DS1、 DS2至DSN全部正向?qū)?，較大的電流通過(guò)二極 管DSO為電容CSO充電補(bǔ)充消耗的電能，從而實(shí)現(xiàn)間隔取電；如果由于各種原 因，電子開(kāi)關(guān)所需電流比較大，可以根據(jù)實(shí)際情況在負(fù)載1未全部導(dǎo)通的情況 下適時(shí)采取間隔取電方式，以滿足關(guān)閉負(fù)載的暗電流要求；所述二極管DSO起隔離作用，其正極可以反映交流電源電壓變化情況，其負(fù)極可以反映內(nèi)部電源
電壓變化情，因此采用電阻RSZ1、 RSZ2組成分壓電路對(duì)交流電源的電壓進(jìn)行檢 測(cè)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載l零點(diǎn)開(kāi)啟的功能，采用電阻RSP1、 RSP2組成分壓電路對(duì)內(nèi)部電 源的電壓進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)間隔取電的最佳控制策略。多路分流取電電路采用最 基本的電子元件，實(shí)現(xiàn)了分流、儲(chǔ)能、過(guò)零檢測(cè)和電源檢測(cè)一系列功能，充分 滿足了各類(lèi)負(fù)載1對(duì)二線制電子開(kāi)關(guān)苛刻的性能要求。
在圖5中，所述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5偏置電路由開(kāi)關(guān)電源控制芯片或 電路ICMP、 二極管DMP1、 DMP2、電阻RMP1、 RMP2、電容CMP1、 CMP2、三極管 QMP、微功耗電壓參考ZMP組成。其工作過(guò)程如下，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5未開(kāi) 始工作時(shí)所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP偏置或供電電流由高壓偏置端 VDD—MPH經(jīng)由三極管QMP、微功耗電壓參考ZMP、電阻RMP2組成微功耗穩(wěn)壓電路 降壓提供，此時(shí)二極管DMP2正向?qū)ǘO管DMP1反向截止，當(dāng)微偏置開(kāi)關(guān)電 源電路5正常工作時(shí)，低壓偏置端VDD—MPL輸出略高于微功耗穩(wěn)壓電路輸出端 的電壓，二極管DMP1正向?qū)ǘO管畫(huà)P2反向載止，開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電 路ICMP偏置或供電電流開(kāi)始由低壓偏置端VDD—MPL提供，些時(shí)微功耗穩(wěn)壓電路 輸出電流為接近于零，高壓偏置端電壓接近300V，而低壓偏置供電端電壓在20V 以下，在二線制電子開(kāi)關(guān)中采用所述微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5可以極大的降低開(kāi) 關(guān)電源自身的功耗。
在圖5中，所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP如果包括內(nèi)部偏置供電電 路，則微功耗穩(wěn)壓電路和二極管DMP2 (即虛線框N1內(nèi)的電路)可以省略，所述 的電容CMP1、 CMP2與電阻RMP1組成去耦濾波電路也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn) 行調(diào)整。所述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5是對(duì)現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的改進(jìn)使其更好 的適用于二線制電子開(kāi)關(guān)， 一般應(yīng)用于降壓型、升壓型、降壓-升壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)需體積大且非標(biāo)準(zhǔn)化的高頻脈沖變壓器，有利于電子開(kāi)關(guān)產(chǎn)品 的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化，更有利于進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。
在圖6中，所述的各路獨(dú)立負(fù)載檢測(cè)電路由分別串接在N個(gè)主控開(kāi)關(guān)元件3 與原主控開(kāi)關(guān)公共端的電阻RK1、 RK2至RKN組成，由智能控制電路6分別檢測(cè) 各電阻的壓降從而確定該負(fù)載的工作狀態(tài)，由于多路隔離整流電路2的作用使 得各負(fù)載回路相互獨(dú)立，因此，發(fā)生故障的負(fù)載回路并不會(huì)對(duì)其他負(fù)載回路造 成任何影響。
下面是本實(shí)用新型的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
應(yīng)用實(shí)例一 采用場(chǎng)效應(yīng)管的三路電子開(kāi)關(guān)
圖7所述是本實(shí)用新型的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，電路中采用了 N溝道場(chǎng)效應(yīng)管作 為主控開(kāi)關(guān)元件，電源部分采用了降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5。所述 的二極管D2-D10和DC0M組成多路隔離整流電路2實(shí)現(xiàn)負(fù)載回路的隔離與整流，
10所述的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Ql-Q3為多個(gè)主控開(kāi)關(guān)3在柵極電壓的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)各負(fù) 載回路的通斷控制，所述電阻RI1-RI3起到場(chǎng)效管抗干擾作用，所述的電阻 RK1-RK3組成多路負(fù)載檢測(cè)電路，所述的二極管DS1-DS3、 DS0和CS0組成分流 取電電路完成電子開(kāi)關(guān)消耗電能的分流工作，所述的電阻RSZ1、 RSZ2和RSP1、 RSP2分別組成過(guò)零檢測(cè)、電源檢測(cè)電路，所述的二極管DMP1、電阻RMP1、電容 CMP1、 CMP2組成微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5偏置電路， 一起與開(kāi)關(guān)電源控制芯片U2、 反饋光耦U1、 二極管D1、 Zl、電感L1、電容C1、電阻R1組成降壓拓?fù)溟_(kāi)關(guān)電 源電路為智能控制電路6供電，所述單片機(jī)U3及其必要的外圍元件與無(wú)線接收 模塊RFM1—起組成智能控制電路6，負(fù)責(zé)各負(fù)載的控制、負(fù)載分路檢測(cè)、過(guò)零 檢測(cè)、電源檢測(cè)及遙控信號(hào)解碼、取電策略執(zhí)行等工作。 應(yīng)用實(shí)例二采用可控硅與光耦的雙路電子開(kāi)關(guān)
圖8所述是本實(shí)用新型的另外一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，與應(yīng)用實(shí)例一相比較，電路 中采用了可控硅和光耦組合電路作為主控開(kāi)關(guān)元件3，電源部分仍然采用降壓拓 撲結(jié)構(gòu)的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5，但是開(kāi)關(guān)電源控制芯片內(nèi)部無(wú)專(zhuān)用的偏置供電 電路。所述的二極管D2、 D3、 D5、 D6、 D8、 D9和DC0M組成多路隔離整流電路2 實(shí)現(xiàn)負(fù)載回路的隔離與整流，所述的可控硅SCR1、 SCR2和高靈敏光耦U4、 U5 組成多個(gè)主控開(kāi)關(guān)3在光耦發(fā)光二極管正極電壓的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的通 斷控制，所述電阻RIl、 RI2和R2、 R3分別起到抗干擾和限流作用，所述的電 阻RK1、 RK2組成多路負(fù)載檢測(cè)電路，所述的二極管DS1、 DS2、 DS0和CSO組成 分流取電電路4完成電子開(kāi)關(guān)消耗電能的分流工作，所述的電阻RSZ1、 RSZ2和 RSP1、 RSP2分別組成過(guò)零檢測(cè)、電源檢測(cè)電路，所述的三極管QMP、微功耗電 壓參考ZMP、 二極管DMP1、 DMP2、電阻RMP1、 RMP2、電容CMP1、 CMP2組成微偏 置開(kāi)關(guān)電源電路5偏置電路， 一起與開(kāi)關(guān)電源控制芯片U2、開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)管Ql、 反饋光耦U1、 二極管D1、 Zl、電感L1、電容C1、電阻R1組成降壓拓?fù)溟_(kāi)關(guān)電 源電路為智能控制電路供電，所述單片機(jī)U3及其必要的外圍元件與無(wú)線接收模 塊RFM1—起組成智能控制電路6，負(fù)責(zé)各負(fù)載的控制、負(fù)載分路檢測(cè)、過(guò)零檢 測(cè)、電源檢測(cè)及遙控信號(hào)解碼、取電策略執(zhí)行等工作。
實(shí)例三采用混合開(kāi)關(guān)元件的浴霸專(zhuān)用四路電子開(kāi)關(guān)
圖9所述是本實(shí)用新型的第三個(gè)應(yīng)用實(shí)例，與前面兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例相比較， 電路中采用了混合電路作為主控開(kāi)關(guān)元件3以滿足浴霸產(chǎn)品中不同負(fù)載的需求， AC—1、 AC一2分別用來(lái)連接照明和排風(fēng)負(fù)載，AC—3、 AC—4用來(lái)連接兩個(gè)取暖負(fù)載， 電源部分采用降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路。所述的二極管D2至D4、 D5 至D8、 D9至D12和DC0M組成多路隔離整流電路2實(shí)現(xiàn)負(fù)載回路的隔離與整流， 根據(jù)主控開(kāi)關(guān)元件3的不同上述多路隔離整流電路2各組二極管數(shù)量進(jìn)行了適 當(dāng)調(diào)整，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q1、 Q2為照明和排風(fēng)回路主控開(kāi)關(guān)元件，為避免排風(fēng)扇感應(yīng)電壓損壞場(chǎng)效應(yīng)管Q2，在其漏極和源極間并聯(lián)了瞬間抑制二極管TVS1， 所述的雙向可控硅Q3、 Q4與光耦U4、 U5組成兩路大功率取暖回路主控開(kāi)關(guān)元 件，這四路主控開(kāi)關(guān)元件在智能控制電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下完成負(fù)載回路的通斷控 帝IJ，所述電阻RIl、 RI2和R2至R5分別起到抗干擾和限流作用，同時(shí)R2、 C2 和R4、 C3還分別啟到保護(hù)可控硅Q3、 Q4的作用，所述的電阻RK1、 RK2和RK34 組成多路負(fù)載檢測(cè)電路，RK34兩端并有光耦U6啟到交流隔離作用，所述的二極 管DS1、 DS2、 DSO和CSO組成分流取電電路完成電子開(kāi)關(guān)消耗電能的分流工作， 所述的兩路取暖主控開(kāi)關(guān)元件Q3、 Q4直接連接于交流回路中相應(yīng)分流取電功能 由多路隔整流電路2完成，所述的電阻RSZ1、 RSZ2和RSP1、 RSP2分別組成過(guò) 零檢測(cè)、電源檢測(cè)電路，所述的二極管DMP1、電阻RMP1、電容CMP1、 CMP2組 成微偏置開(kāi)關(guān)電源電路5偏置電路， 一起與開(kāi)關(guān)電源控制芯片U2、反饋光耦Ul、 二極管D1、 Zl、電感L1、電容C1、電阻R1組成降壓拓?fù)溟_(kāi)關(guān)電源電路為智能 控制電路供電，所述單片機(jī)U3及其必要的外圍元件與無(wú)線接收模塊RFM1 —起 組成智能控制電路，負(fù)責(zé)各負(fù)載的控制、負(fù)載分路檢測(cè)、過(guò)零檢測(cè)、電源檢測(cè) 及遙控信號(hào)解碼、取電策略執(zhí)行等工作。
從上述內(nèi)容可知，本實(shí)用新型的發(fā)明與創(chuàng)新點(diǎn)在于
1、 將傳統(tǒng)的多相整流電路及橋式整流電路進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)構(gòu)成多路隔離整流 電路并應(yīng)用于二線制電子開(kāi)關(guān)，使其兼?zhèn)涠嗦氛鳌⒇?fù)載回路隔離、減少電路 冗余的作用。
2、 同時(shí)，采用少量最基本的電子元件組成專(zhuān)用于二線制電子開(kāi)關(guān)的多路分 流取電電路，實(shí)現(xiàn)了分流、儲(chǔ)能、過(guò)零檢測(cè)和電源檢測(cè)一系列功能，充分滿足 了各類(lèi)負(fù)載對(duì)二線制電子開(kāi)關(guān)苛刻的性能要求。
3、 而微偏置開(kāi)關(guān)電源電路是對(duì)現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)改進(jìn)，將降壓拓?fù)?、?壓拓?fù)?、降?升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)電源自身功耗充分降低并與電子開(kāi)關(guān)電路相結(jié) 合，從而提高了電子開(kāi)關(guān)的負(fù)載性能，使其小型化、標(biāo)準(zhǔn)化，更有利于進(jìn)行規(guī) ?；a(chǎn)。
權(quán)利要求1、一種二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于由一個(gè)或一個(gè)以上負(fù)載、多路隔離整流電路、與負(fù)載相應(yīng)的一個(gè)或一個(gè)以上主控開(kāi)關(guān)元件、多路分流取電電路、微偏置開(kāi)關(guān)電源電路、智能控制電路組成；所述的一個(gè)或一個(gè)以上負(fù)載與多路隔離整流電路、相應(yīng)的主控開(kāi)關(guān)元件串連接入交流電源組成負(fù)載回路，多路分流取電電路各取電端分別連接各主控開(kāi)關(guān)元件正電壓端，多路隔離整流電路的公共輸出端、各主控開(kāi)關(guān)元件的公共端、多路分流取電電路的公共端一起與微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的地連接，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路輸入與多路分流取電電路輸出連接，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路為智能控制電路供電，智能控制電路各輸出端分別與各主控開(kāi)關(guān)元件控制端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的多路隔離整流電路由三組二極管Dll、 D12至D1N， D21、 D22至D2N， D31、 D32至D3N和DC0M組成，三組二極管每組的數(shù)量分別大于等于1，所述的二 極管Dll、 D12至D1N正極與D21、 D22至D2N負(fù)極分別連接再與各路輸入端 AC_1、 AC—2至AC—N分別連接，所述的二極管D31、 D32至D3N正極、DCOM 負(fù)極一起與公共輸入端AC—COM連接，所述的二極管Dll、 D12至D1N負(fù)極與 D31、 D32至D3N負(fù)極分別連接再與各路正電壓輸出端DC+—1、 DC+—2至DC+—N 分別連接，所述的二極管D21、 D22至D2N、 DCOM正極一起與公共輸出端 DC-—C0M連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的多路分流取電電路由二極管DS1、DS2至DSN、DSO和電容CSO、電阻RSZ1、 RSZ2、 RSP1、 RSP2組成；所述的二極管DS1、 DS2至DSN正極分別與各路取 電輸入端DCS—1、 DCS—2至DCS—N連接，所述的二極管DS1、 DS2至DSN負(fù)極 一起與DSO正極連接，所述的二極管DSO負(fù)極與輸出端DCS+連接，取電公共 輸入端DCS_COM直接與輸出端DCS-連接;所述的電容CSO連接在輸出端DCS+ 和DCS-之間；所述的電阻RSZ1、 RSZ2和RSP1、 RSP2分別組成過(guò)零檢測(cè)和電 源檢測(cè)電路，所述的電阻RSZ1—端與DS0正極連接，RSZ2—端與取電公共 輸入端DCS—COM連接，RSZ1、 RSZ2另一端一起與過(guò)零檢測(cè)端M01ZER0連接， 所述的電阻RSP1 —端與二極管DSO負(fù)極連接，RSP2 —端與輸出端DCS-連接， RSP1、 RSP2另一端一起與電源檢測(cè)端MON—POWER連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的主控開(kāi)關(guān)元件可以是場(chǎng)效應(yīng)管或可控硅或光耦或可控硅與光耦組合電路 或繼電器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的偏置電路由開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP、 二極管DMP1、 DMP2、電阻RMP1、 RMP2、電容CMP1、 CMP2、三極管QMP、微功耗電 壓參考ZMP組成，所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP引腳BP/VDD為偏置 或供電腳，與二極管匿P2負(fù)極、電阻體P1聯(lián)接，電阻RMP1另一端與二極管 DMP1負(fù)極聯(lián)接，二極管DMP1正極與低壓偏置端VDD—MPL聯(lián)接，所述的三極 管QMP、微功耗電壓參考ZMP、電阻RMP2組成微功耗穩(wěn)壓電路，輸出聯(lián)接二 極管DMP2正極，輸入聯(lián)接高壓偏置端VDD_MPH;所述的電容CMP1、 CMP2與 電阻RMP1組成去耦濾波電路。
6、 一種二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于由一個(gè)或一個(gè)以上負(fù) 載、與負(fù)載相應(yīng)的一個(gè)或一個(gè)以上主控開(kāi)關(guān)元件、多路隔離整流電路、微偏 置開(kāi)關(guān)電源電路、智能控制電路組成；所述的一個(gè)或一個(gè)以上負(fù)載與各主控 開(kāi)關(guān)元件串連接入交流電源組成負(fù)載回路，多路分流取電電路與多路隔離整 流電路合并，多路隔離整流電路各輸入端分別連接各主控開(kāi)關(guān)元件負(fù)載端， 多路隔離整流電路公共輸入端與各主控開(kāi)關(guān)元件的公共端連接，所述的微偏 置開(kāi)關(guān)電源電路輸入與多路隔離整流電路各輸出端連接，多路隔離整流電路 公共輸出端與微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的地連接，微偏置開(kāi)關(guān)電源電路為智能控 制電路供電，智能控制電路各輸出端分別與各主控開(kāi)關(guān)元件控制端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的多路隔離整流電路由三組二極管Dll、 D12至D1N， D21、 D22至D2N， D31、 D32至D3N和DC0M組成，三組二極管每組的數(shù)量分別大于等于1，所述的二 極管Dll、 D12至D1N正極與D21、 D22至D2N負(fù)極分別連接再與各路輸入端 AC—1、 AC—2至AC—N分別連接，所述的二極管D31、 D32至D3N正極、DCOM 負(fù)極一起與公共輸入端ACJX)M連接，所述的二極管Dll、 D12至D1N負(fù)極與 D31、 D32至D3N負(fù)極分別連接再與各路正電壓輸出端DC+_1、 DC+_2至DC+—N 分別連接，所述的二極管D21、 D22至D2N、 DCOM正極一起與公共輸出端 DC-—COM連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的主控開(kāi)關(guān)元件可以是場(chǎng)效應(yīng)管或可控硅或光耦或可控硅與光耦組合電路 或繼電器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所 述的微偏置開(kāi)關(guān)電源電路的偏置電路由開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP、 二極 管DMP1、 DMP2、電阻RMP1、 RMP2、電容CMP1、 CMP2、三極管QMP、微功耗電壓參考ZMP組成，所述的開(kāi)關(guān)電源控制芯片或電路ICMP引腳BP/VDD為偏置 或供電腳，與二極管DMP2負(fù)極、電阻RMP1聯(lián)接，電阻RMP1另一端與二極管 DMP1負(fù)極聯(lián)接，二極管DMP1正極與低壓偏置端VDD—MPL聯(lián)接，所述的三極 管QMP、微功耗電壓參考ZMP、電阻RMP2組成微功耗穩(wěn)壓電路，輸出聯(lián)接二 極管DMP2正極，輸入聯(lián)接高壓偏置端VDD—MPH;所述的電容CMP1、 CMP2與 電阻RMP1組成去耦濾波電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種二線制微功耗多路電子開(kāi)關(guān)，電路包括組成相互獨(dú)立交流回路的負(fù)載、多路隔離整流電路、主控開(kāi)關(guān)元件，還包括充分降低本電子開(kāi)關(guān)能耗、減少各負(fù)載暗電流的多路分流取電電路、微偏置開(kāi)關(guān)電源電路，它們?yōu)橹悄芸刂齐娐诽峁┝顺渥愕碾娔芄?yīng)，智能控制電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制各交流回路的通斷。本實(shí)用新型改進(jìn)了現(xiàn)有二線制電子開(kāi)關(guān)的相關(guān)電路結(jié)構(gòu)，利用多路隔離整流電路、多路分流取電電路完成各交流回路的隔離及電能消耗的分流，同時(shí)，利用微偏置開(kāi)關(guān)電源電路將開(kāi)關(guān)電源電路自身的能耗降低了75％-86％，從根本上改善了現(xiàn)有電子開(kāi)關(guān)各回路性能、提高了負(fù)載適應(yīng)能力。
文檔編號(hào)H01H47/32GK201118536SQ20072030565
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者李建文 申請(qǐng)人:李建文