專利名稱：二線端智能電源開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
二線端智能電源開關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種二線端智能電源開關(guān)，屬于低壓電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在低壓電器技術(shù)領(lǐng)域里，二線端智能電源開關(guān)，作為電源開關(guān)應(yīng)用 比較普遍，這是因?yàn)樵撻_關(guān)具有多樣電負(fù)載通用性、多種功能以及可以 適應(yīng)遙控化與網(wǎng)路化的多功能開關(guān)。
二線端智能電源開關(guān)，有代表性的產(chǎn)品是美國(guó)劉忠篤的固態(tài)電源開 關(guān)，他開發(fā)的電源開關(guān)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)固體化、應(yīng)用通用化、使用多功 能化、操作經(jīng)觸化、控制網(wǎng)絡(luò)化與遙遠(yuǎn)化。
但是，這種固態(tài)電源開關(guān)，由于其中有一集成化的控制器，因此制 造成本高、售價(jià)高，不易推廣應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種二線端智能電源開關(guān)，該開關(guān)功能 多、通用化、制造成本低、售價(jià)低。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該二線端智能電源開 關(guān)包括主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)和控制器。火線經(jīng)過限流電阻 (MR)、主可控硅(SCRI)、負(fù)載串聯(lián)回到零線，形成回路，控制器接在主 可控硅、限流電阻之間；限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流限 制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內(nèi)，并且作為過電流保護(hù)的取樣電阻， 控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關(guān)斷。
其中所述的控制器包括開啟電路、關(guān)閉電路、電源電路、過電壓檢 測(cè)、過電流4全測(cè)、4豆路檢測(cè)、溫度4全測(cè)、MCM、輸出電-各。
本實(shí)用新型的有益效果由于本二線端智能電源開關(guān)功能多、制造 成本低、售價(jià)低，是一種理想的高端電源開關(guān)。


圖1為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)邏輯框圖； 圖2為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器構(gòu)成的框圖； 圖3為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的開啟電路具 體線路圖4為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的電源電路具 體線路圖5為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的過電壓檢測(cè) 電路具體線路圖6為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的短路檢測(cè)電 路具體線路圖7為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的過電流檢測(cè) 電路具體線路圖8為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的溫度檢測(cè)電 路具體線路圖9為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的輸出電路具 體線路圖10為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器的關(guān)閉電路 具體線路圖11為本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作比較詳細(xì)的說明。
參照?qǐng)D1,這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)邏輯框圖。 如圖所示，本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)包括負(fù)載1、主可控硅
(SCRI)2、限流電阻(MR)3、控制器4;火線經(jīng)過限流電阻(MR)3、主可控 硅(SCRI)2、負(fù)載l串聯(lián)回到零線，形成回路，主可控硅(SCRI)、限流電 阻(MR)之間有一控制器4;限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流 限制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內(nèi)，并且作為過電流保護(hù)的取樣電 阻，控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關(guān)斷。
參照?qǐng)D2，這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器構(gòu)成的框圖。
如圖所示，本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器包開啟電路5、 關(guān)閉電路6、電源電路7、過電壓檢測(cè)8、過電流檢測(cè)9、短路檢測(cè)10、 溫度4企測(cè)11、單片才幾MCU12、輸出電路13。
控制器是以單片機(jī)MCU 12為核心，由開啟電路5取得5V直流電壓 供給單片機(jī)MCU 12工作，單片機(jī)工作后讀取各檢測(cè)電路送來的信號(hào)， 以決定是否打開或關(guān)閉主可控硅(SCRI)2。
參照?qǐng)D3,這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器開啟電路具 體線路圖。
如圖所示，由橋堆DB1把主可控硅(SCRI)兩端的交流電壓整流為高 壓直流電HV1， HV1分成兩路， 一路經(jīng)過TVS1、 R24后變?yōu)?4V的直 流電壓MV1供給觸摸放大器，觸摸放大器由Q1、 Q2、 Q3組成一個(gè)達(dá) 林頓放大器；另外一路經(jīng)過R25、 Q4、 R10后變?yōu)?V的直流電壓VDD 供給單片機(jī)MCU 12工作。電極J1由一'卜塊銅片構(gòu)成，用于感應(yīng)人體的 電壓信號(hào)，它取得的感應(yīng)電壓經(jīng)過二極管Dl、 D2整流后送給觸摸放大 器的輸入端Q1的基極，經(jīng)過三級(jí)放大后，驅(qū)動(dòng)Q4使其導(dǎo)通，高壓直流 電HV1經(jīng)過R25、R10降壓再由穩(wěn)壓二極管ZD4把電壓限制在5V以下，
使單片機(jī)MCU 12得到電壓VDD而開始工作。電容C1用于濾除高頻干 擾。
參照?qǐng)D4，這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器電源電路具 體線路圖。
如圖所示，電源電路包4舌SCR2、 Ql、 DB1、 R9、 RIO、 ZD3、 ZD4、 C5。當(dāng)單片機(jī)開始工作后控制輸出電路，使輸出電路點(diǎn)同時(shí)驅(qū)動(dòng)光耦 U2-l、 U2-2，使主可控硅SCR1和輔助可控硅SCR2同時(shí)導(dǎo)通，直流高 壓HV1經(jīng)過SCR2后再由Ql降壓到6V左右的直流電壓VDD1，再經(jīng) RIO、 ZD4限幅得到5V的VDD電壓，此時(shí)"開啟電路"就可停止工作。
參照?qǐng)D5這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器過電壓檢測(cè) 電路具體線路圖。
如圖所示，該電路包括穩(wěn)壓二極管TVS、 ZD8、 R22、 D2。當(dāng)交流電 壓過高，而主可控硅(SCRI)還沒有導(dǎo)通，高壓直流電HV1的峰值超過 360V,對(duì)應(yīng)的交流電壓的有效值為260V,穩(wěn)壓二極管TVS導(dǎo)通，此電 壓經(jīng)R22、 ZD8限幅，再經(jīng)過D2后送給單片機(jī)MCU12檢測(cè)，單片機(jī) 檢測(cè)到此電壓時(shí)，就不會(huì)打開主可控硅(SCRI)。
參照?qǐng)D6，這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器短路檢測(cè)電 路具體線路圖。
如圖所示，該電路包括橋堆DB2、穩(wěn)壓二極管ZD6、驅(qū)動(dòng)光耦U3-l、 電阻R6、 R11 R13、三極管Q4。當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，所有的輸入電壓就會(huì) 加在限流電阻MR的二端、此時(shí)電壓經(jīng)過DB2整流后，再經(jīng)過電阻R6、 穩(wěn)壓二極管ZD6、去驅(qū)動(dòng)光耦U3-1，再由Q4反相后送給單片機(jī)。穩(wěn)壓 二極管ZD6是為避開負(fù)載的起動(dòng)電流影響而加入。
參照?qǐng)D7 ，這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器過電流檢測(cè) 電路具體線路。
如圖所示，該電路包括DB2、電阻R7、 R8、 RIO、 R15、 ZD7、 Dl、 U3-2、 Q3、 C4。負(fù)載電流在限流電阻MR上形成電壓降，當(dāng)此電壓大于 穩(wěn)壓二極管ZD7的穩(wěn)壓值時(shí)光耦U3-2導(dǎo)通，VDD1經(jīng)過U3-2、電阻R14、 二極管Dl送給單片機(jī)檢測(cè)。電阻R14、 R15和電容C4組成一個(gè)濾波電 路，是為避開短暫的起動(dòng)過電流的影響。Q3是為保護(hù)光耦U3-2而加入， 當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，所有的輸入電壓就會(huì)加在限流電阻MR的二端，經(jīng)過DB2 整流后，大部分落在電阻R7上，使其流過數(shù)百毫安電流，此電流由Q3 旁路掉大部分，使光耦U3-2免受傷害。
參照?qǐng)D8,這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器溫度檢測(cè)電 路具體線路。
如圖所示，該電路包括Rt、 T5。熱敏電阻Rt安裝在發(fā)熱子較多的限 流電阻MR的散熱片上，用來檢測(cè)MR的工作溫度。Rt和R5串聯(lián)'分壓 后送給單片機(jī)檢測(cè)。
參照?qǐng)D9,這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器輸出電路具 體線路。
如圖所示，該電路包括Q5、 Q6、 Q7、 Q8、 R7、 R16-R21.單片機(jī) 輸出二路信號(hào)，經(jīng)過Q5、 Q6和Q7、 Q8放大后驅(qū)動(dòng)光耦U3-1和U3-2， 再由U3-l驅(qū)動(dòng)主可控硅(SCRI), U3-2驅(qū)動(dòng)輔助可控硅SCR2。
參照?qǐng)D10,這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的控制器關(guān)閉電路 具體線路。
如圖所示，該電路包括Q4 Q6、 D3、 D4、 R12 R15、 C2、 C3、 C4、 SCR3、 J2。感應(yīng)電極J2由一個(gè)小塊銅片構(gòu)成，用于感應(yīng)人體 的電壓信號(hào)。感應(yīng)電壓經(jīng)過二極管Dl、 D2整流后送給觸摸放大器，放 大器由Q4、 Q5、 Q6組成。放大后的電壓由Q6的集電極輸出，經(jīng)過由 R12、 R13、 C3、 C4組成的積分濾波器后驅(qū)動(dòng)可控硅SCR3。當(dāng)SCR3導(dǎo)
通時(shí)，光耦U2-2失電，關(guān)閉輔助可控硅SCR2，導(dǎo)至低壓直流電VDD1 和VDD消失，整個(gè)電路停止工作。電容C1用于濾除高頻干擾。
參照?qǐng)D11 ，這是本實(shí)用新型二線端智能電源開關(guān)的軟件程序流程圖。 如圖所示，吝步驟如下笫一步，，開始"l4，到笫二步，，內(nèi)部初始化，，15, 到笫三步，，是否過電壓或過電流"進(jìn)行判斷16,如果是，便到笫六步，，關(guān)閉 主可控硅，，19;如果否，便到笫四步，，是否溫度過高，，進(jìn)行判斷17，如果是， 便到笫六步，，關(guān)閉主可控硅，，19;如果否，到笫五步"是否短路，，進(jìn)行判斷， 如果是，便到笫六步"關(guān)閉主可控硅，，19;如果否，便返回笫二步，，內(nèi)部初 始化"15。
權(quán)利要求1、二線端智能電源開關(guān)，包括主可控硅、限流電阻和集成化控制器，其特征在于所述的控制器是一種分立器件組成的控制器，該控制器包括開啟電路、關(guān)閉電路、電源電路、過電壓檢測(cè)、過電流檢測(cè)、短路檢測(cè)、溫度檢測(cè)、MCM、輸出電路；火線經(jīng)過限流電阻、主可控硅、負(fù)載串聯(lián)回到零線，形成回路，控制器接在主可控硅、限流電阻之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的二線端智能電源開關(guān)，其特征在于所述控 制器的過電流4企測(cè)電路，該電路包括DB2、電阻R7、 R8、 RIO、 R15、 ZD7、 Dl、 U3-2、 Q3、 C4;負(fù)載電流在限流電阻MR上形成電壓降，電 壓大于穩(wěn)壓二極管ZD7的穩(wěn)壓值時(shí)光耦U3-2導(dǎo)通，VDD1經(jīng)過U3-2、 電阻R14、 二才及管Dl送給單片機(jī)4企測(cè)，電阻R14、 R15和電容C4組成 一個(gè)濾波電路。
6、 如權(quán)利要求1所述的二線端智能電源開關(guān)，其特征在于所述的 控制器溫度檢測(cè)電路，該電路包括Rt、 T5;熱敏電阻Rt安裝在發(fā)熱子較 多的限流電阻MR的散熱片上，用來檢測(cè)MR的工作溫度。
7、如權(quán)利要求1所述的二線端智能電源開關(guān)，其特征在于所述 的控制器輸出電路，該電路包括Q5、 Q6、 Q7、 Q8、 R7、 R16~R21,單 片;f幾輸出二路信號(hào)，經(jīng)過Q5、 Q6和Q7、 Q8放大后驅(qū)動(dòng)光耦U3-l和 U3-2,再由U3-l驅(qū)動(dòng)主可控硅(SCRI), U3-2驅(qū)動(dòng)輔助可控硅SCR2。
8、如權(quán)利要求1所述的二線端智能電源開關(guān)，其特征在于所述的 控制器關(guān)閉電路，該電路包括Q4 — Q6、 D3、 D4、 R12 R15、 C2、 C3、 C4、 SCR3、 J2;感應(yīng)電極J2由一個(gè)小塊銅片構(gòu)成，用于感應(yīng)人體的電 壓信號(hào)；感應(yīng)電壓經(jīng)過二極管D1、 D2整流后送給Q4、 Q5、 Q6放大器， 由Q6輸出，經(jīng)過由R12、 R13、 C3、 C4積分濾波器后驅(qū)動(dòng)可控硅SCR3， 當(dāng)SCR3導(dǎo)通時(shí)，光耦U2-2失電，關(guān)閉輔助可控硅SCR2，尋至低壓直 流電VDD1和VDD消失，整個(gè)電路停止工作，電容C1用于濾除高頻干 擾、1和VDD消失，整個(gè)電路停止工作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種二線端智能電源開關(guān)，該電源開關(guān)包括主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)和控制器?；鹁€經(jīng)過限流電阻(MR)、主可控硅(SCRI)、負(fù)載串聯(lián)回到零線，形成回路，主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)之間有一控制器；限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流限制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內(nèi)，并且作為過電流保護(hù)的取樣電阻，控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關(guān)斷。其中所述的控制器包括開啟電路、關(guān)閉電路、電源電路、過電壓檢測(cè)、過電流檢測(cè)、短路檢測(cè)、溫度檢測(cè)、MCM、輸出電路。由于本二線端智能電源開關(guān)功能多、制造成本低、售價(jià)低，是一種理想的高端電源開關(guān)。
文檔編號(hào)H02H5/00GK201008141SQ20072006699
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者白世忠 申請(qǐng)人:白世忠