專利名稱：全負(fù)載二線制電子開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電子開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種全負(fù)載二線制電子開關(guān)。
背景技術(shù)
目前市場(chǎng)上的二線制電子開關(guān)，只能控制一種或兩種類型的負(fù)載，無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制多種甚至全負(fù)載的功能，產(chǎn)品受負(fù)載性質(zhì)影響較大，嚴(yán)重影響市場(chǎng)推廣，而且技術(shù)平臺(tái)不宜擴(kuò)展。
例如由于電路結(jié)構(gòu)問(wèn)題，一般很難實(shí)現(xiàn)控制多種負(fù)載的功能，或者由于電源效率的技術(shù)問(wèn)題，針對(duì)某類電流消耗較高的產(chǎn)品，如聲光控、遙控開關(guān)，很難降低輸入電流至uA 極水平，因而只能控制白熾燈等高能耗的負(fù)載。另外，由于當(dāng)前二線制電子開關(guān)產(chǎn)品負(fù)載開態(tài)電路特性，無(wú)法控制諸如帶電子變壓器的鹵素?zé)糌?fù)載。
當(dāng)前，全世界都在推行節(jié)能減排計(jì)劃，因此對(duì)于國(guó)內(nèi)用量較大的電子開關(guān)同樣提出了降低其待機(jī)電流的要求。產(chǎn)品既要滿足安裝方便(二線制)的要求，又要滿足極低的待機(jī)電流的要求，還要實(shí)現(xiàn)各種功能，如供電電流要求較高的遙控，聲光控等電子產(chǎn)品，并能控制各種負(fù)載。因此，要滿足以上要求，二線制電子開關(guān)必須解決以下行業(yè)難題1)二線制電子開關(guān)在負(fù)載關(guān)態(tài)時(shí)其待機(jī)電流小于40uA ；2)二線制電子開關(guān)在負(fù)載關(guān)態(tài)時(shí)，其內(nèi)部電源須滿足在市電電電壓較寬的范圍，如 100-270V的情況下，可以輸出穩(wěn)定的低壓直流電壓和一定的功率；3)二線制電子開關(guān)在負(fù)載開態(tài)時(shí)，其內(nèi)部供電電路不能破毀市電交流電的波形，以滿足不同負(fù)載對(duì)電源的苛刻要求。
因此，需要提供一種全負(fù)載二線制電子開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)二線制電子開關(guān)控制各種負(fù)載的功能，產(chǎn)品基本不受負(fù)載類型限制，同時(shí)電子開關(guān)技術(shù)平臺(tái)通用性極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)出各種類型的電子開關(guān)，方便產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品市場(chǎng)空間的打開提供必要的技術(shù)條件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種全負(fù)載二線制電子開關(guān)，該全負(fù)載二線制電子開關(guān)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以實(shí)現(xiàn)二線制電子開關(guān)控制各種負(fù)載的功能，產(chǎn)品基本不受負(fù)載類型限制，同時(shí)電子開關(guān)技術(shù)平臺(tái)通用性極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)出各種類型的電子開關(guān)，方便產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品市場(chǎng)空間的打開提供必要的技術(shù)條件， 適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的全負(fù)載二線制電子開關(guān)，其特點(diǎn)是，包括電子開關(guān)模塊、變換器模塊、電源與保護(hù)模塊、控制模塊和信號(hào)模塊，所述電子開關(guān)模塊分別電路連接所述控制模塊、所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述控制模塊分別電路連接所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述電源與保護(hù)模塊分別電路連接所述信號(hào)模塊和所述變換器模塊。
較佳地，所述電子開關(guān)模塊由第一整流橋B101、第一可控硅V101、第二可控硅 V102、第一電阻R101、第二電阻R102、第三電阻R103和第四電阻R104構(gòu)成。BlOl的正端3、 V102正極和RlOl —端相連，RlOl的另一端與VlOl正端、TlOl的I端相連，VlOl的負(fù)極、 V102的控制極和R103的一端相連，電阻R103的另一端、V102負(fù)極和BlOl的負(fù)端4相連， VlOl控制極、R102 一端和R104 —端相連，R104另一端連接于BOll的負(fù)端4，R102的另一端連接于控制模塊。
較佳地，所述變換器模塊由第二變壓器T102構(gòu)成。T102的初級(jí)串聯(lián)于開關(guān)回路中，一端和L輸出連接，另一端和BlOl的2端連接，T102的次級(jí)兩端分別和B102的1、2端相連。
較佳地，所述電源與保護(hù)模塊由第一變壓器T101、第二整流橋B102、第一整流二極管D101、第二整流二極管D102、第三整流二極管D103、第四整流二極管D104、第一集成電路IC101、第一穩(wěn)壓二極管Z101、第一電容C101、第二電容C102、第三電容C103、第四電容 C104、第五電容C105、第六電容C106、第七電容C107、第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108、第九電阻R109、第十電阻RllO構(gòu)成。TlOl的初級(jí)I端、R107、 C105、C106的一端和VlOl的正極連接，C106的另一端和V102的陰極相連，C105的另一端、 R107的另一端和D102的負(fù)極連接，TlOl的2端、D102的正端和IClOl連接，TlOl的3端和 D103的正極連接，D103的負(fù)極、D104的正極、ClOl的正極、C103的一端和R109的一端連接，TlOl的4端、ClOl的負(fù)極和C103的另一端連接，并連接于地電平，D104的負(fù)極和R108 連接，R108的另一端、C104的一端和IClOl連接，C104的另一端和IClOl連接，并連接于地電平，R109的另一端、RllO的一端和IClOl連接，RllO的另一端和地電平連接。R105、R106 的一端和B102的正極連接，R105的另一端和C107的一端連接并連接與控制模塊、C107的另一端和地電平連接，R106的另一端、ZlOl的負(fù)極、C102的正極、DlOl的正極相連，DlOl的負(fù)極和D103的負(fù)極連接、Z101、C102的負(fù)極連接與地電平。
本發(fā)明的有益效果具體在于本發(fā)明的全負(fù)載二線制電子開關(guān)包括電子開關(guān)模塊、變換器模塊、電源與保護(hù)模塊、控制模塊和信號(hào)模塊，所述電子開關(guān)模塊分別電路連接所述控制模塊、所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述控制模塊分別電路連接所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述電源與保護(hù)模塊分別電路連接所述信號(hào)模塊和所述變換器模塊，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以實(shí)現(xiàn)二線制電子開關(guān)控制各種負(fù)載的功能， 產(chǎn)品基本不受負(fù)載類型限制，同時(shí)電子開關(guān)技術(shù)平臺(tái)通用性極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)出各種類型的電子開關(guān)，方便產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品市場(chǎng)空間的打開提供必要的技術(shù)條件，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖I所示的具體實(shí)施例的典型電路原理示意圖。
圖3-4是圖I所示的具體實(shí)施例的二種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參見圖I所示，本發(fā)明的全負(fù)載二線制電子開關(guān)包括電子開關(guān)模塊、變換器模塊、電源與保護(hù)模塊、控制模塊和信號(hào)模塊，所述電子開關(guān)模塊分別電路連接所述控制模塊、所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述控制模塊分別電路連接所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述電源與保護(hù)模塊分別電路連接所述信號(hào)模塊和所述變換器模塊。
電子開關(guān)模塊完成負(fù)載的開通與關(guān)斷控制功能，同時(shí)為電源與保護(hù)模塊輸送電源，電子開關(guān)的開通與關(guān)斷受控制模塊控制；控制模塊控制整個(gè)開關(guān)的協(xié)調(diào)工作；變換器模塊完成負(fù)載開態(tài)時(shí)電源的取出和過(guò)載信號(hào)的取出，為電源與保護(hù)模塊提供電源和保護(hù)信號(hào)，變換器模塊電流-電壓變換通過(guò)采用高效率變壓器實(shí)現(xiàn)；電源與保護(hù)模塊為產(chǎn)品其他模塊提供開關(guān)關(guān)態(tài)與開態(tài)穩(wěn)定電源，并在開態(tài)時(shí)提供保護(hù)信號(hào)的輸出給控制模塊；信號(hào)模塊主要用于信號(hào)的檢測(cè)功能，為控制模塊提供控制信號(hào)。
請(qǐng)參見圖2所示，所述電子開關(guān)模塊由第一整流橋B101、第一可控硅V101、第二可控硅V102、第一電阻R101、第二電阻R102、第三電阻R103和第四電阻R104構(gòu)成。BlOl的正端3、V102正極和RlOl —端相連，RlOl的另一端與VlOl正端、TlOl的I端相連，VlOl的負(fù)極、V102的控制極和R103的一端相連，電阻R103的另一端、V102負(fù)極和BlOl的負(fù)端4 相連，VlOl控制極、R102 —端和R104 —端相連，R104另一端連接于BOll的負(fù)端4，R102的另一端連接于控制模塊。受控制模塊的控制，進(jìn)而控制負(fù)載的開與關(guān)。
所述變換器模塊由第二變壓器T102構(gòu)成。T102的初級(jí)串聯(lián)于開關(guān)回路中，一端和 L輸出連接，另一端和BlOl的2端連接，T102的次級(jí)兩端分別和B102的1、2端相連。
所述電源與保護(hù)模塊由第一變壓器T101、第二整流橋B102、第一整流二極管 D101、第二整流二極管D102、第三整流二極管D103、第四整流二極管D104、第一集成電路 IC101、第一穩(wěn)壓二極管Z101、第一電容C101、第二電容C102、第三電容C103、第四電容 C104、第五電容C105、第六電容C106、第七電容C107、第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108、第九電阻R109、第十電阻RllO構(gòu)成。TlOl的初級(jí)I端、R107、 C105、C106的一端和VlOl的正極連接，C106的另一端和V102的陰極相連，C105的另一端、 R107的另一端和D102的負(fù)極連接，TlOl的2端、D102的正端和IClOl連接，TlOl的3端和 D103的正極連接，D103的負(fù)極、D104的正極、ClOl的正極、C103的一端和R109的一端連接，TlOl的4端、ClOl的負(fù)極和C103的另一端連接，并連接于地電平，D104的負(fù)極和R108 連接，R108的另一端、C104的一端和IClOl連接，C104的另一端和IClOl連接，并連接于地電平，R109的另一端、RllO的一端和IClOl連接，RllO的另一端和地電平連接。R105、R106 的一端和B102的正極連接，R105的另一端和C107的一端連接并連接與控制模塊、C107的另一端和地電平連接，R106的另一端、ZlOl的負(fù)極、C102的正極、DlOl的正極相連，DlOl的負(fù)極和D103的負(fù)極連接、Z101、C102的負(fù)極連接與地電平。
變壓器T101、集成電路 IC101,電容 ClOU C103、C104、C105、C106，二極管 D102、 D103、D104，電阻R107、R108、R109、R110構(gòu)成負(fù)載關(guān)態(tài)供電電路，它的實(shí)質(zhì)為一個(gè)高效率微功耗開關(guān)電源，其中IClOl為微功耗電源控制電路，自身功耗極低，控制整個(gè)開關(guān)電源的協(xié)調(diào)有序工作，該電源可實(shí)現(xiàn)輸入電壓范圍較寬的情況下，保證輸出電源的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)負(fù)載關(guān)態(tài)情況下40uA以下的靜態(tài)電流，電容C106為高壓濾波電容，電容C101、C103為低壓輸出濾波電容，保證輸出電源的可靠穩(wěn)定性，電阻R107、電容C105、二極管D102構(gòu)成開關(guān)電源吸收電路，二極管D103為開關(guān)電源輸出整流二極管，二極管D104、電阻R108、電容C104 構(gòu)成電源控制電路IClOl的供電電路，以提高開關(guān)電源效率，并降低開關(guān)電源的待機(jī)功耗， 電阻R109、RllO組成開關(guān)電源的反饋電路，控制輸出電壓。
變壓器T102、整流橋B102、電阻R106、穩(wěn)壓二極管ZlOl、電容C102、二極管DlOl構(gòu)成電子開關(guān)負(fù)載開態(tài)供電電路，和關(guān)態(tài)供電電路合成電子開關(guān)系統(tǒng)電源。
電阻R105、電容C107構(gòu)成電子開關(guān)過(guò)載保護(hù)電路，和產(chǎn)品的控制模塊連接，為控制模塊提供保護(hù)信號(hào)。
請(qǐng)參見圖3所示，圖3顯示的是基于圖2所示的電路原理示意圖的一種具體電路結(jié)構(gòu)，其中整流橋D201，MOS管V201，電阻R202、R203構(gòu)成電子開關(guān)模塊；變壓器T202，整流橋 D202，電阻R206，穩(wěn)壓二極管Z201，電容C202，二極管D201構(gòu)成負(fù)載開態(tài)供電電路，滿足產(chǎn)品負(fù)載開態(tài)時(shí)的電源供給；變壓器T201，電源控制電路IC201及其周邊元器件構(gòu)成產(chǎn)品負(fù)載關(guān)態(tài)時(shí)的供電電路，其中，電容C206為高壓濾波電容，二極管D202，電容C205，電阻R207 構(gòu)成開關(guān)電源的吸收電路，電容C201、C203為電源的濾波電容，二極管D203為開關(guān)電源的整流二極管，二極管D204，電阻R208，電容C204構(gòu)成開關(guān)電源控制電路的供電電路，以提高電源輸出效率，電阻R209、R210分壓后作為開關(guān)電源的反饋電路。
該電路中的電子開關(guān)V201受控制模塊控制，開關(guān)電源在待機(jī)電極低的情況下可提供較高的輸出功率。
請(qǐng)參見圖4所示，圖4顯示的是基于圖2所示的電路原理示意圖的另一種具體電路結(jié)構(gòu)，其中IGBT管V301、V302，電阻R302、R304構(gòu)成電子開關(guān)模塊；變壓器T302，整流橋B301，電阻R306，穩(wěn)壓二極管Z301，電容C302，二極管D301構(gòu)成負(fù)載開態(tài)時(shí)供電電路，滿足產(chǎn)品負(fù)載開態(tài)時(shí)的電路電源供給；電感L301，集成電路IC301及其周邊元器件構(gòu)成產(chǎn)品負(fù)載關(guān)態(tài)時(shí)的電路供電電路，其中，電容C306為高壓濾波電容，電容C301、C303為電源的濾波電容，二極管D303為開關(guān)電源的續(xù)流二極管，二極管D302，電阻R308，電容C304構(gòu)成開關(guān)電源控制電路的供電電路，以提高電源效率，電阻R309、R310分壓構(gòu)成開關(guān)電源輸出電壓的反饋電路。
該電路中的電子開關(guān)V301、V302受控制模塊控制，開關(guān)電源在待機(jī)電極低的情況下可提供較高的輸出功率。
綜上，本發(fā)明的全負(fù)載二線制電子開關(guān)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以實(shí)現(xiàn)二線制電子開關(guān)控制各種負(fù)載的功能，產(chǎn)品基本不受負(fù)載類型限制，同時(shí)電子開關(guān)技術(shù)平臺(tái)通用性極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)出各種類型的電子開關(guān)，方便產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品市場(chǎng)空間的打開提供必要的技術(shù)條件，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種全負(fù)載二線制電子開關(guān)，其特征在于，包括電子開關(guān)模塊、變換器模塊、電源與保護(hù)模塊、控制模塊和信號(hào)模塊，所述電子開關(guān)模塊分別電路連接所述控制模塊、所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述控制模塊分別電路連接所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述電源與保護(hù)模塊分別電路連接所述信號(hào)模塊和所述變換器模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全負(fù)載二線制電子開關(guān)，其特征在于，所述電子開關(guān)模塊由第一整流橋B101、第一可控硅V101、第二可控硅V102、第一電阻R101、第二電阻R102、第三電阻R103和第四電阻R104構(gòu)成，BlOl的正端3、V102正極和RlOl—端相連，RlOl的另一端與VlOl正端、TlOl的I端相連，VlOl的負(fù)極、V102的控制極和R103的一端相連，電阻 R103的另一端、V102負(fù)極和BlOl的負(fù)端4相連，VlOl控制極、R102 —端和R104 一端相連， R104另一端連接于BOll的負(fù)端4，R102的另一端連接于控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全負(fù)載二線制電子開關(guān)，其特征在于，所述變換器模塊由第二變壓器T102構(gòu)成，T102的初級(jí)串聯(lián)于開關(guān)回路中，一端和L輸出連接，另一端和BlOl的 2端連接，T102的次級(jí)兩端分別和B102的1、2端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全負(fù)載二線制電子開關(guān)，其特征在于，所述電源與保護(hù)模塊由第一變壓器T101、第二整流橋B102、第一整流二極管D101、第二整流二極管D102、第三整流二極管D103、第四整流二極管D104、第一集成電路IC101、第一穩(wěn)壓二極管Z101、第一電容C101、第二電容C102、第三電容C103、第四電容C104、第五電容C105、第六電容C106、 第七電容C107、第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108、第九電阻 R109、第十電阻RllO構(gòu)成，TlOl的初級(jí)I端、R107、C105、C106的一端和VlOl的正極連接， C106的另一端和V102的陰極相連，C105的另一端、R107的另一端和D102的負(fù)極連接，TlOl 的2端、D102的正端和IClOl連接，TlOl的3端和D103的正極連接，D103的負(fù)極、D104的正極、ClOl的正極、C103的一端和R109的一端連接，TlOl的4端、ClOl的負(fù)極和C103的另一端連接，并連接于地電平，D104的負(fù)極和R108連接，R108的另一端、C104的一端和IClOl 連接，C104的另一端和IClOl連接，并連接于地電平，R109的另一端、RllO的一端和IClOl 連接，RllO的另一端和地電平連接，R105、R106的一端和B102的正極連接，R105的另一端和C107的一端連接并連接與控制模塊、C107的另一端和地電平連接，R106的另一端、ZlOl 的負(fù)極、C102的正極、DlOl的正極相連，DlOl的負(fù)極和D103的負(fù)極連接、ZlOl、C102的負(fù)極連接與地電平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全負(fù)載二線制電子開關(guān)，包括電子開關(guān)模塊、變換器模塊、電源與保護(hù)模塊、控制模塊和信號(hào)模塊，所述電子開關(guān)模塊分別電路連接所述控制模塊、所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述控制模塊分別電路連接所述電源與保護(hù)模塊以及所述變換器模塊，所述電源與保護(hù)模塊分別電路連接所述信號(hào)模塊和所述變換器模塊。本發(fā)明的全負(fù)載二線制電子開關(guān)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以實(shí)現(xiàn)二線制電子開關(guān)控制各種負(fù)載的功能，產(chǎn)品基本不受負(fù)載類型限制，同時(shí)電子開關(guān)技術(shù)平臺(tái)通用性極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)出各種類型的電子開關(guān)，方便產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品市場(chǎng)空間的打開提供必要的技術(shù)條件，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H03K17/72GK102545864SQ20121001116
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者喬成, 王斌, 黃海軍 申請(qǐng)人:西蒙電氣(中國(guó))有限公司