一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，包括過零檢測(cè)電路、控制單元和繼電器單元；過零檢測(cè)電路的輸入端與交流電源連接，輸出端與控制單元連接；過零檢測(cè)電路用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)；控制單元用于接收直流電平信號(hào)，當(dāng)直流電平信號(hào)過零時(shí)向繼電器單元發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)；繼電器單元的輸出端與負(fù)載連接；繼電器單元用于接收到導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)后閉合。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，不需要增加繼電器的功率來提高繼電器的壽命，能夠避免對(duì)繼電器觸點(diǎn)的高壓沖擊，進(jìn)而保護(hù)繼電器觸點(diǎn)免受損壞；同時(shí)，不需要采用功率較大的繼電器，降低成本，體積可控，增加智能電子開關(guān)的控制路數(shù)。
【專利說明】
一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能家居行業(yè)的發(fā)展，家庭智能化產(chǎn)品越來越多樣化。通過手機(jī)控制燈光、窗簾已經(jīng)出現(xiàn)在普通人家里。普通的控制燈光的機(jī)械開關(guān)已經(jīng)無法滿足要求，因此出現(xiàn)了智能開關(guān)。智能開關(guān)控制負(fù)載一般是通過繼電器作為開關(guān)來控制其通斷，普通的阻性或感性負(fù)載如燈泡、節(jié)能燈、窗簾和電視機(jī)都沒有問題。但是現(xiàn)在LED節(jié)能燈出現(xiàn)后，由于其為容性負(fù)載，在負(fù)載打開時(shí)，對(duì)繼電器觸點(diǎn)沖擊非常大，開關(guān)幾次，就會(huì)損壞繼電器觸點(diǎn)，造成繼電器粘連，無法正常開關(guān)燈或窗簾。
[0003]目前大多數(shù)設(shè)計(jì)都是采用功率比較大的繼電器，把負(fù)載功率限制在比較小的范圍。這樣可以延長繼電器的壽命，但是隨著開關(guān)次數(shù)的增加，還是會(huì)損壞繼電器。并且這種做法會(huì)導(dǎo)致成本增加，功率大的繼電器體積增大，本來可以做3鍵的開關(guān)，只能做I鍵或2鍵。
[0004]因此，需要提供一種在打開繼電器時(shí)能夠避免對(duì)繼電器觸點(diǎn)產(chǎn)生高壓沖擊，進(jìn)而保護(hù)繼電器觸點(diǎn)免收損壞的技術(shù)方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]所述過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器包括過零檢測(cè)電路、控制單元和繼電器單元；
[0008]所述過零檢測(cè)電路的輸入端與交流電源連接，輸出端與所述控制單元連接;所述過零檢測(cè)電路用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)；
[0009]所述控制單元用于接收所述直流電平信號(hào)，當(dāng)所述直流電平信號(hào)過零時(shí)向所述繼電器單元發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)；
[0010]所述繼電器單元的輸出端與負(fù)載連接;所述繼電器單元用于當(dāng)接收到所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)后閉合。
[0011 ]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案為:
[0012]所述過零檢測(cè)電路包括光電耦合器和波形整形單元；
[0013]所述過零檢測(cè)電路的輸入端連接所述光電耦合器；
[0014]所述光電耦合器、波形整形單元和所述輸出端順次連接。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案為:
[0016]所述波形整形單元包括三極管、限流電阻、分壓電阻和濾波電容；
[0017]所述三極管的基極通過所述限流電阻與所述光電耦合器連接，集電極為所述波形整形單元的輸出端，發(fā)射極接地；
[0018]所述分壓電阻連接于所述基極與發(fā)射極之間，所述濾波電容與所述分壓電阻并聯(lián)。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案為:
[0020]所述交流電源、半波整流單元、限流單元以及光電耦合器順次連接；
[0021]所述光電耦合器包括發(fā)光源和受光器;所述發(fā)光源的一端與所述限流單元連接，另一端接地;所述受光器的一端與所述波形整形單元連接，另一端接地；
[0022]所述半波整流單元包括二極管，該二極管的陽極與火線連接，陰極與所述限流單元連接；
[0023]所述限流單元包括一個(gè)限流電阻或串聯(lián)的多個(gè)限流電阻。
[0024]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案為:
[0025]所述波形整形單元與所述控制單元之間還包括濾波單元；
[0026]所述濾波單元包括濾波電阻和濾波電容;該濾波電阻串聯(lián)于所述波形整形單元與所述控制單元之間，該濾波電容的一端與所述控制單元連接，另一端接地。
[0027]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案為:所述控制單元為微處理器。
[0028]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)異效果是:
[0029]本實(shí)用新型提供的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，不需要增加繼電器的功率來提高繼電器的壽命，通過檢測(cè)交流信號(hào)的過零電平信號(hào)，在零點(diǎn)時(shí)打開繼電器，能夠降低對(duì)繼電器的沖擊，避免對(duì)繼電器觸點(diǎn)的高壓沖擊，進(jìn)而保護(hù)繼電器觸點(diǎn)免受損壞；同時(shí)，不需要采用功率較大的繼電器，降低成本，體積可控，增加智能電子開關(guān)的控制路數(shù)。
[0030]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
【附圖說明】
[0031]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參開符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0032]圖1:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的過零檢測(cè)電路示意圖；
[0034]圖3:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的過零檢測(cè)電路的輸入端示意圖；
[0035]圖4:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的過零檢測(cè)電路的輸出端示意圖；
[0036]圖5:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的220V交流信號(hào)波形示意圖；
[0037]圖6:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直流電平信號(hào)波形示意圖；
[0038]其中，101:過零檢測(cè)電路；102控制單元；103繼電器單元；1011:濾波單元；1012:波形整形單元;1013:光電耦合器;1014:限流單元;1015:半波整流單元。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0040]下面分別結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器進(jìn)行說明。
[0041]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器包括:
[0042]過零檢測(cè)電路101、控制單元102和繼電器單元103;
[0043 ]其中，過零檢測(cè)電路1I的輸入端接交流電源，輸出端與控制單元1 2連接，用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)。
[0044]控制單元102用于當(dāng)直流電平信號(hào)過零時(shí)，向繼電器單元103發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)；
[0045]繼電器單元103的輸出端與負(fù)載連接，用于當(dāng)接收到導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)后閉合。本實(shí)施例中控制單元103包括微處理器，可以采用CPU或者M(jìn)CU等處理器。
[0046]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)選的過零檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中過零檢測(cè)電路101包括:
[0047]光電耦合器1013和波形整形單元1012;
[0048]其中，過零檢測(cè)電路1I的輸入端連接光電耦合器1013，光電耦合器1013、波形整形單元1012和過零檢測(cè)電路1I的輸出端順次連接。
[0049]圖3和4為了本實(shí)用新型實(shí)施例另一優(yōu)選的過零檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)選的過零檢測(cè)電路的各電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明:
[0050]1、波形整形單元
[0051 ]本實(shí)施例中波形整形單元1012包括三極管、限流電阻、分壓電阻和濾波電容。
[0052]三極管的基極通過限流電阻接入光電耦合器，集電極為波形整形單元1012的輸出端，發(fā)射極接地。分壓電阻連接于基極與發(fā)射極之間，濾波電容與分壓電阻并聯(lián)。
[0053]如圖4所示，本實(shí)施例中波形整形單元1012包括NPN型三極管N115，限流電阻R141、分壓電阻R143、和濾波電容C126APN型三極管的基極通過限流電阻R141接入光電耦合器IC6。分壓電阻R143連接于基極與發(fā)射極之間，濾波電容C126與分壓電阻R143并聯(lián)，其中，電阻Rl 19也是限流電阻。
[0054]2、半波整流單元
[0055]本實(shí)施例中交流電源、半波整流單元1015、限流單元1014以及光電耦合器1013順次連接。濾波單元連接于波形整形單元1012與控制單元102之間。
[0056]本實(shí)施例中半波整流單元1015包括二極管，該二極管的陽極與火線連接，陰極與限流單元1014連接。如圖3所示，半波整流單元1015為二極管D8。
[0057]3、限流單元
[0058]本實(shí)施例中限流單元1014包括一個(gè)限流電阻或串聯(lián)的多個(gè)限流電阻。如圖3所示，限流單元1014包括串聯(lián)的電阻Rl 1、電阻Rl 17和電阻Rl 18。
[0059]4、濾波單元
[0060]本實(shí)施例中濾波單元包括濾波電阻和濾波電容;該濾波電阻串聯(lián)于波形整形單元1012與控制單元102之間，該濾波電容的一端與控制單元102連接，另一端接地。[0061 ] 如圖4所示，濾波單元包括濾波電阻Rl42和濾波電容C21，濾波電阻Rl42連接于波形整形單元1012與控制單元102之間，濾波電容C21的一端與控制單元102連接，另一端接地。
[0062]5、光電親合器
[0063]光電耦合器1013包括發(fā)光源和受光器。其中，發(fā)光源的一端與限流單元1014連接，另一端接地;受光器的一端與波形整形單元1012連接，另一端接地。本實(shí)施例中發(fā)光源采用發(fā)光二極管等，受光器采用光敏二極管或者光敏三極管等。
[0064]圖5和圖6為本實(shí)用新型優(yōu)選的過零檢測(cè)電路的實(shí)施效果圖，下面結(jié)合附圖3和4，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)選的過零檢測(cè)電路的工作過程進(jìn)行說明:
[0065]火線L2和零線N分別接入220V交流電源，火線的電流首先經(jīng)過二極管D8進(jìn)行半波整流，再依次經(jīng)過限流電阻R118、電阻R117和電阻RllO限流。光電耦合器IC6，用于220V強(qiáng)電和弱點(diǎn)隔離，從而將圖5所示的220V交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路可以采集的直流電平信號(hào)，SP圖6所示的直流信號(hào)。該直流電平信號(hào)輸入至波形整形單元，濾波電容C126濾除電源干擾毛刺，三極管NI 15對(duì)其進(jìn)行波形整形，提高抗干擾性，最后經(jīng)過濾波單元輸出。
[0066]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器的操作步驟為:
[0067]1、啟動(dòng)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，過零檢測(cè)電路1I將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)；
[0068]2、控制單元102的微處理器接收直流電平信號(hào)，當(dāng)該直流電平信號(hào)過零時(shí)向繼電器單元103發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)；
[0069]3、繼電器單元103接收到導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)后，控制負(fù)載閉合。
[0070]本實(shí)施例中過零檢測(cè)電路101將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)，便于控制單元102進(jìn)行數(shù)字信號(hào)接收，同時(shí)能夠在直流電平信號(hào)過零時(shí)及時(shí)向繼電器單元103發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，以控制繼電器單元閉合。采用上述操作步驟不需要大功率的繼電器，因此使得智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器的體積可控，成本降低，增加了智能電子開關(guān)的控制路數(shù)。當(dāng)繼電器單元103在直流電平信號(hào)過零點(diǎn)閉合時(shí)，避免了高壓電對(duì)繼電器觸電的沖擊，進(jìn)而保護(hù)其免受損壞。
[0071]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于，所述過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器包括過零檢測(cè)電路、控制單元和繼電器單元； 所述過零檢測(cè)電路的輸入端與交流電源連接，輸出端與所述控制單元連接;所述過零檢測(cè)電路用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)； 所述控制單元用于接收所述直流電平信號(hào)，當(dāng)所述直流電平信號(hào)過零時(shí)向所述繼電器單元發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)； 所述繼電器單元的輸出端與負(fù)載連接;所述繼電器單元用于當(dāng)接收到所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)后閉合。2.如權(quán)利要求1所述的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于，所述過零檢測(cè)電路包括光電耦合器和波形整形單元； 所述過零檢測(cè)電路的輸入端連接所述光電耦合器； 所述光電耦合器、波形整形單元和所述過零檢測(cè)電路的輸出端順次連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于，所述波形整形單元包括三極管、限流電阻、分壓電阻和濾波電容； 所述三極管的基極通過所述限流電阻與所述光電耦合器連接，集電極為所述波形整形單元的輸出端，發(fā)射極接地； 所述分壓電阻連接于所述基極與發(fā)射極之間，所述濾波電容與所述分壓電阻并聯(lián)。4.如權(quán)利要求2所述的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于， 所述交流電源、半波整流單元、限流單元以及光電耦合器順次連接； 所述光電耦合器包括發(fā)光源和受光器;所述發(fā)光源的一端與所述限流單元連接，另一端接地;所述受光器的一端與所述波形整形單元連接，另一端接地； 所述半波整流單元包括二極管，該二極管的陽極與火線連接，陰極與所述限流單元連接； 所述限流單元包括一個(gè)限流電阻或串聯(lián)的多個(gè)限流電阻。5.如權(quán)利要求2所述的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于， 所述波形整形單元與所述控制單元之間還包括濾波單元； 所述濾波單元包括濾波電阻和濾波電容;該濾波電阻串聯(lián)于所述波形整形單元與所述控制單元之間，該濾波電容的一端與所述控制單元連接，另一端接地。6.如權(quán)利要求1所述的一種智能電子開關(guān)過零校準(zhǔn)保護(hù)繼電器，其特征在于，所述控制單元為微處理器。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK205594345SQ201620026322
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日
【發(fā)明人】王建明
【申請(qǐng)人】青島海爾智能家電科技有限公司