本申請屬于門鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路。

背景技術(shù)：

1、在安防門禁電門鈴系統(tǒng)中，傳統(tǒng)方案通常采用簡單的電路設(shè)計(jì)，包括一個電源、一個按鈕和一個電鈴。用戶通過按門鈴按鈕，直接接通電源與電鈴之間的電路，使電鈴發(fā)聲。然而，這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在一些缺點(diǎn)，具體如下：

2、1.缺乏智能控制：傳統(tǒng)門鈴系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯，如遠(yuǎn)程控制、定時響鈴等。

3、2.安全隱患：在過流或短路情況下，缺乏有效的保護(hù)機(jī)制，可能導(dǎo)致電路損壞或安全事故。

4、3.維護(hù)不便：一旦保險絲熔斷或電路損壞，用戶需要手動更換元件，維護(hù)不便且成本較高。

5、為了解決這些問題，市場上出現(xiàn)了一些改進(jìn)方案，如采用電子電路和微控制器來實(shí)現(xiàn)更智能的控制和保護(hù)功能。

6、但這些方案仍然存在一些不足，為：

7、1.保護(hù)機(jī)制不完善：一些改進(jìn)方案雖然提供了過流保護(hù)，但通常是通過一次性保險絲實(shí)現(xiàn)，一旦保險絲熔斷就需要更換，無法自動恢復(fù)。

8、2.智能化程度有限：部分方案雖然采用了微控制器，但控制邏輯和用戶交互仍較為簡單，無法滿足現(xiàn)代智能家居的需求。

9、因此如何提高門鈴系統(tǒng)的安全性和便捷性是一個需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供了一種電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，以解決現(xiàn)有的門鈴系統(tǒng)存在安全隱患、維護(hù)不便的問題。

2、本申請的技術(shù)方案是：一種電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，包括電子門鈴、門鈴開關(guān)電路、電流采集電路、門鈴控制電路和自鎖電路；所述電子門鈴接入ac交流電源；所述門鈴開關(guān)電路與電子門鈴相連，所述門鈴開關(guān)電路用于對電子門鈴提供開關(guān)控制；所述電流采集電路與門鈴開關(guān)電路相連，電流采集電路用于采集電子門鈴的電流數(shù)據(jù)，并發(fā)送至自鎖電路內(nèi)；所述門鈴控制電路的輸入端與mcu相連，輸出端與門鈴開關(guān)電路相連，所述門鈴控制電路用于對門鈴開關(guān)電路進(jìn)行啟閉控制；所述自鎖電路的輸入端與電流采集電路相連，輸出端與門鈴控制電路相連，所述自鎖電路用于在電子門鈴或ac交流電源發(fā)生異常時，對門鈴開關(guān)電路、電流采集電路和門鈴控制電路進(jìn)行保護(hù)；所述門鈴開關(guān)電路包括上循環(huán)電路和下循環(huán)電路，所述上循環(huán)電路接入電源ac+，所述下循環(huán)電路接入電源ac-，所述上循環(huán)電路與下循環(huán)電路結(jié)合形成完整的電源回路。

3、優(yōu)選地，所述上循環(huán)電路包括第一二極管、第二mos管、第四電阻和第五電阻；所述第一二極管的正極與門鈴控制電路相連、負(fù)極與第二mos管的柵極相連，所述第二mos管的漏極與電子門鈴的第一觸點(diǎn)p1相連、源極與第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端接地，所述第四電阻連接于第一二極管與第二mos管之間；

4、所述下循環(huán)電路包括第二二極管、第三mos管、第六電阻和第七電阻；所述第二二極管的正極與門鈴控制電路相連、負(fù)極與第三mos管的柵極相連，所述第三mos管的漏極與電子門鈴的第二觸點(diǎn)p2相連、源極與第七電阻的一端相連，所述第七電阻的另一端接地，所述第六電阻連接于第二二極管和第三mos管之間；

5、所述第二mos管和第三mos管均為n型mos管。

6、優(yōu)選地，所述門鈴控制電路包括第一電阻、第一三極管和第一mos管；所述第一電阻的一端與mcu的3腳相連、另一端與第一三極管的基極相連；所述第一三極管的集電極與第一mos管的柵極相連、發(fā)射極接地，所述第一電阻與第一三極管之間設(shè)有第二電阻，第二電阻的另一端接地；所述第一mos管的源極與電源vdd相連、漏極與門鈴開關(guān)電路相連；所述第一mos管的柵極與電源vdd之間設(shè)有第三電阻；所述第一mos管為p型mos管；所述第一三極管為npn管。

7、優(yōu)選地，所述自鎖電路包括第十二電阻、第二三極管、第三三極管和第四三極管，所述第十二電阻的一端設(shè)有連接接口short_det，另一端與第二三極管的基極相連；所述第二三極管的集電極與第三三極管的基極相連、發(fā)射極接地；所述第二三極管的集電極連接電源vdd、發(fā)射極連接接口ac_short_det；所述第二三極管為npn管，第三三極管為pnp管；所述第二三極管的基極連接有第十三電阻，第十三電阻的另一端連接接口ac_short_det；所述第十三電阻與第二三極管的基極之間設(shè)置第十四電阻，第十四電阻的另一端接地；所述電源vdd與第三三極管的基極之間設(shè)有第十五電阻；

8、所述第四三極管的基極與第三三極管的發(fā)射極相連、集電極設(shè)有接口short_en、發(fā)射極接地，所述接口short_en同時設(shè)于第一三極管的基極處；所述第四三極管為npn管。

9、優(yōu)選地，所述第一mos管的源極連接有第一電容、漏極連接有第二電容、第二三極管的基極連接有第三電容，所述第一電容、第二電容和第三電容的另一端均接地。

10、優(yōu)選地，所述電流采集電路包括第八電阻、第三二極管、第九電阻和第四二極管；所述第八電阻一端與第二mos管的源極相連、另一端與第三二極管的正極相連，所述第九電阻的一端與第三mos管的源極相連、另一端與第四二極管的正極相連，所述第三二極管和第四二極管的負(fù)極均連接接口short_det；所述接口short_det與自鎖電路相連。

11、優(yōu)選地，所述第八電阻與第三二極管之間設(shè)有第十電阻，所述第九電阻與第四二極管之間設(shè)有第十一電阻，所述第十電阻和第十一電阻的另一端接地。

12、本申請的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

13、1.過流保護(hù)自鎖系統(tǒng)通過采樣電阻實(shí)時監(jiān)測電流，一旦電流超過預(yù)設(shè)閥值，比較器將觸發(fā)鎖定電路，激活mos管鎖定機(jī)制，從而切斷電源防止過流損害。這種設(shè)計(jì)有效地自動阻斷了過大的電流流通，并保持鎖定狀態(tài)直至故障被排除，大大提高了系統(tǒng)的安全防護(hù)等級。

14、2.微控制單元（mcu）的應(yīng)用：使用mcu來控制ac電流的接通和斷開，這不僅替代了傳統(tǒng)的物理按鍵或機(jī)械開關(guān)，還允許實(shí)現(xiàn)更智能的控制邏輯，如遠(yuǎn)程操作、定時控制等。mcu的引入是實(shí)現(xiàn)門鈴智能化的關(guān)鍵。

15、3.過流保護(hù)自鎖與恢復(fù)功能：在故障排除后，系統(tǒng)可以自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，無需用戶手動干預(yù)。這一點(diǎn)對于提升用戶體驗(yàn)和系統(tǒng)可靠性具有重要意義。特別是與那些需要手動重置保險絲或斷路器的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，提供了顯著的便利和安全性。

16、4.無電狀態(tài)下的安全保護(hù)：通過自鎖機(jī)制確保即使在斷電情況下，也能防止門鈴因突然通電而造成的意外觸發(fā)，提升了設(shè)備在不確定環(huán)境下的安全性和穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：包括電子門鈴(1)、門鈴開關(guān)電路、電流采集電路、門鈴控制電路和自鎖電路；所述電子門鈴(1)接入ac交流電源；所述門鈴開關(guān)電路與電子門鈴(1)相連，所述門鈴開關(guān)電路用于對電子門鈴(1)提供開關(guān)控制；所述電流采集電路與門鈴開關(guān)電路相連，電流采集電路用于采集電子門鈴(1)的電流數(shù)據(jù)，并發(fā)送至自鎖電路內(nèi)；所述門鈴控制電路的輸入端與mcu(2)相連，輸出端與門鈴開關(guān)電路相連，所述門鈴控制電路用于對門鈴開關(guān)電路進(jìn)行啟閉控制；所述自鎖電路的輸入端與電流采集電路相連，輸出端與門鈴控制電路相連，所述自鎖電路用于在電子門鈴(1)或ac交流電源發(fā)生異常時，對門鈴開關(guān)電路、電流采集電路和門鈴控制電路進(jìn)行保護(hù)；所述門鈴開關(guān)電路包括上循環(huán)電路和下循環(huán)電路，所述上循環(huán)電路接入電源ac+，所述下循環(huán)電路接入電源ac-，所述上循環(huán)電路與下循環(huán)電路結(jié)合形成完整的電源回路。

2.如權(quán)利要求1所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：所述上循環(huán)電路包括第一二極管(8)、第二mos管(9)、第四電阻(10)和第五電阻(11)；所述第一二極管(8)的正極與門鈴控制電路相連、負(fù)極與第二mos管(9)的柵極相連，所述第二mos管(9)的漏極與電子門鈴(1)的第一觸點(diǎn)p1相連、源極與第五電阻(11)的一端相連，所述第五電阻(11)的另一端接地，所述第四電阻(10)連接于第一二極管(8)與第二mos管(9)之間；

3.如權(quán)利要求1所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：所述門鈴控制電路包括第一電阻(3)、第一三極管(4)和第一mos管(5)；所述第一電阻(3)的一端與mcu(2)的3腳相連、另一端與第一三極管(4)的基極相連；所述第一三極管(4)的集電極與第一mos管(5)的柵極相連、發(fā)射極接地，所述第一電阻(3)與第一三極管(4)之間設(shè)有第二電阻(6)，第二電阻(6)的另一端接地；所述第一mos管(5)的源極與電源vdd相連、漏極與門鈴開關(guān)電路相連；所述第一mos管(5)的柵極與電源vdd之間設(shè)有第三電阻(7)；所述第一mos管(5)為p型mos管；所述第一三極管(4)為npn管。

4.如權(quán)利要求3所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：

5.如權(quán)利要求4所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：所述第一mos管(5)的源極連接有第一電容(31)、漏極連接有第二電容(32)、第二三極管(23)的基極連接有第三電容(33)，所述第一電容(31)、第二電容(32)和第三電容(33)的另一端均接地。

6.如權(quán)利要求1所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：所述電流采集電路包括第八電阻(16)、第三二極管(17)、第九電阻(18)和第四二極管(19)；所述第八電阻(16)一端與第二mos管(9)的源極相連、另一端與第三二極管(17)的正極相連，所述第九電阻(18)的一端與第三mos管(13)的源極相連、另一端與第四二極管(19)的正極相連，所述第三二極管(17)和第四二極管(19)的負(fù)極均連接接口short_det；所述接口short_det與自鎖電路相連。

7.如權(quán)利要求6所述的電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，其特征在于：所述第八電阻(16)與第三二極管(17)之間設(shè)有第十電阻(20)，所述第九電阻(18)與第四二極管(19)之間設(shè)有第十一電阻(21)，所述第十電阻(20)和第十一電阻(21)的另一端接地。

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于門鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為一種電門鈴驅(qū)動和過流保護(hù)自鎖電路，包括電子門鈴、門鈴開關(guān)電路、電流采集電路、門鈴控制電路和自鎖電路；電子門鈴接入AC交流電源；門鈴開關(guān)電路與電子門鈴相連，門鈴開關(guān)電路用于對電子門鈴提供開關(guān)控制；電流采集電路與門鈴開關(guān)電路相連；門鈴控制電路的輸入端與MCU相連，輸出端與門鈴開關(guān)電路相連，門鈴控制電路用于對門鈴開關(guān)電路進(jìn)行啟閉控制；自鎖電路的輸入端與電流采集電路相連，輸出端與門鈴控制電路相連；實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)自鎖系統(tǒng)通過采樣電阻實(shí)時監(jiān)測電流，大大提高了系統(tǒng)的安全防護(hù)等級。通過微控制單元的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)門鈴智能化。通過自鎖與恢復(fù)設(shè)計(jì)提供了顯著的便利和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：黃德超,唐小虎,蒲立,孫曉路
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市積加創(chuàng)新技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26