一種單火線開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單火線開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟以及智能硬件的迅速發(fā)展，在日常生活中涌現(xiàn)出越來越多的智能設(shè)備，大大提升了家居的安全性、便利性以及舒適性，也引起了用戶對智能家居的廣泛關(guān)注。
[0003]在傳統(tǒng)家居中，通常使用機(jī)械式墻面開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的控制，而在智能家居中，通過以電子式開關(guān)替代傳統(tǒng)的機(jī)械墻壁開關(guān)，電子式開關(guān)一般具有遙控或自動控制功能，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化控制。電子式墻面開關(guān)通常包含以下幾部分:電源單元、控制單元、繼電器單元。其中，電源單元持續(xù)給控制單元和繼電器單元提供低壓直流電源。繼電器單元包含機(jī)械繼電器或電子固態(tài)繼電器，在控制單元的控制信號作用下，實(shí)現(xiàn)被控制回路的通電或斷電。而控制單元無論在通電還是斷電狀態(tài)，都必須持續(xù)由電源單元供電。
[0004]然而，家庭用電大多為單火線布線，在升級實(shí)現(xiàn)智能化改造時(shí)往往要求新電子開關(guān)能直接代換舊有的機(jī)械墻壁開關(guān)，更換時(shí)無需重新布線。因此新型開關(guān)必須采用單線制的單火線(只有單根火線進(jìn)/出，不需要零線)開關(guān)，單火線開關(guān)中電源單元必須在只有單火線環(huán)境下，持續(xù)為其余單元供電。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，單火線開關(guān)中的電源單元簡稱為“單火電源”，它包括通電取電單元和斷電取電單元。開關(guān)打開、用電設(shè)備通電時(shí)，通電取電單元通過可控硅或M0S管控制用電設(shè)備的導(dǎo)通角，從而使得交流電在每個(gè)周期中，都有微小的時(shí)間段在給單火電源的電容充電，而其余大部分時(shí)間電流直接通過用電設(shè)備，單火電源的電容放電給其余電路供電。開關(guān)關(guān)閉、用電設(shè)備斷電時(shí)，仍有微弱的電流流過單火電源和用電設(shè)備，從而驅(qū)動斷路取電單元為其余電路供電。此時(shí)，用電設(shè)備不能徹底斷路，而是持續(xù)有微小的電流流過，給用電安全造成了很大隱患。同時(shí)，如果用電設(shè)備是節(jié)能燈類燈具，微弱的電流會使節(jié)能燈鎮(zhèn)流器間歇性工作，引發(fā)節(jié)能燈微弱得閃爍，無法關(guān)閉。
[0006]因此，迫切需要提出一種避免上述情況的新型的單火線開關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為此，本發(fā)明提供一種單火線開關(guān)，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個(gè)問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種單火線開關(guān)，適于連接在火線與負(fù)載之間，包括:與火線進(jìn)線連接的輸入端(TPD ;與負(fù)載連接的輸出端(TP2);連接在輸入端(TPJ與輸出端(TP2)之間的通電取電單元，包括主開關(guān)電路、觸發(fā)電路和取電電路，該主開關(guān)電路包括主開關(guān)，適于根據(jù)主開關(guān)的通斷控制負(fù)載的通斷，該觸發(fā)電路包括主開關(guān)觸發(fā)器，適于觸發(fā)主開關(guān)的通斷，所述取電電路適于根據(jù)主開關(guān)電路和觸發(fā)電路的通斷控制向電池管理單元和控制單元的供電；與通電取電單元電壓輸出端連接的電池管理單元，包括電池充放電電路和電池組，該電池充放電電路適于當(dāng)取電電路向其供電時(shí)向電池組充電，電池組適于當(dāng)電池充放電電路停止充電時(shí)向控制單元供電；以及分別與通電取電單元電壓輸出端和電池管理單元電壓輸出端連接的控制單元，該控制單元的控制信號端與通電取電單元控制信號端連接，該控制信號指示主開關(guān)觸發(fā)器的通斷。
[0009]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，主開關(guān)為雙向可控硅(QD，主開關(guān)觸發(fā)器為光親可控娃(u2)，光親可控娃(U2)由雙向可控娃(Q2)和發(fā)光二極管(LED:)構(gòu)成。
[0010]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，主開關(guān)電路包括雙向可控硅(QD、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(FRJ、第二電阻(R2)和第二電感(L2)，雙向可控硅(QJ的第一陽極T1分別與輸入端(ΤΡ^、第二電感(L2)、第二電阻(R2)連接，第二電感(L2)的另一端接地，第二電阻(R2)的另一端與雙向可控硅(QD的第二陽極(T2)連接，該雙向可控硅(QD的第二陽極(T2)還串聯(lián)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(FR)后與輸出端(ΤΡ2)連接。
[0011 ] 可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，觸發(fā)電路包括光耦可控硅(U2)、第一電阻況)、第三電阻(?)和穩(wěn)壓二極管(?)，主開關(guān)電路中雙向可控硅(QD的觸發(fā)極G與觸發(fā)電路中穩(wěn)壓二極管(?)正極連接，穩(wěn)壓二極管(D2)負(fù)極串聯(lián)第三電阻(R3)后、與光耦可控硅(U2)中雙向可控硅(Q2)的一陽極連接，雙向可控硅(Q2)的另一陽極與雙向可控硅(QD的第二陽極(T2)連接，光耦可控硅(U2)中發(fā)光二極管(LED)正極與通電取電單元控制信號端連接，發(fā)光二極管(LED)負(fù)極接地，第一電阻(R1)連接在雙向可控硅(QD的第一陽極(?\)和第二陽極(T2)之間。
[0012]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，取電電路包括整流二極管(DD和第一電容沁)，所述觸發(fā)電路中穩(wěn)壓二極管(D2)負(fù)極串聯(lián)第三電阻(R3)后、還與取電電路中整流二極管正極連接，整流二極管(DJ負(fù)極與第一電容(Q)正極連接，該第一電容(Q)正極還與通電取電單元電壓輸出端連接，第一電容(Q)負(fù)極接地。
[0013]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，通電取電單元還包括第一穩(wěn)壓電路，第一穩(wěn)壓電路包括第一電感仏上第二電容(C2)、第三電容(C3)和降壓芯片饑)，取電電路中第一電容(Q)正極與第一電感(D連接，第一電感(D的另一端與降壓芯片(?)的輸入引腳連接，降壓芯片(?)的輸入引腳串聯(lián)第二電容(C2)后接地，降壓芯片(?)的輸出引腳和第三電容(C3)均與通電取電單元電壓輸出端連接，降壓芯片(?)的接地引腳和第三電容(C3)的另一端均接地。
[0014]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，電池管理單元中電池充放電電路包括電池芯片(U4)和第四電阻(R4)，通電取電單元電壓輸出端與電池芯片(U4)的輸入引腳連接，電池芯片(U4)的PROG引腳串聯(lián)第四電阻(R4)后接地，電池芯片(U4)的電池引腳與電池組正極連接，該電池組正極還與電池管理單元電壓輸出端連接，電池組負(fù)極接地。
[0015]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，還包括第二穩(wěn)壓電路，控制單元與第二穩(wěn)壓電路的電壓輸出端連接，第二穩(wěn)壓電路包括二極管Φ3)、二極管(D4)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)和降壓芯片(U3)，二極管(D3)和(D4)正極分別與通電取電單元電壓輸出端和電池管理單元電壓輸出端連接，負(fù)極均與降壓芯片(U3)輸入引腳連接，第四電容(C4)連接在降壓芯片(u3)輸入引腳與地端之間，第六電容(c6)連接在降壓芯片(u3)輸出引腳與地端之間，第五電容(C5)正極與降壓芯片(u3)輸出引腳連接，負(fù)極接地，降壓芯片(u3)輸出引腳還與第二穩(wěn)壓電路的電壓輸出端連接。
[0016]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，通電取電單元輸出電壓為5V直流電壓。
[0017]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)中，第二穩(wěn)壓電路輸出電壓為3.3V直流電壓。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的單火線開關(guān)方案，不再需要傳統(tǒng)的斷電取電單元，取而代之的是電池管理單元。這樣，使得開關(guān)關(guān)斷時(shí)負(fù)載完全斷電，沒有安全隱患。如果負(fù)載為節(jié)能燈類燈具，也不會出現(xiàn)閃爍或無法關(guān)閉的情況。同時(shí)，通過通電取電單元向電池管理單元供電，可以根據(jù)負(fù)載功率、通電取電單元輸出能力自動調(diào)節(jié)其充電電流，從而在不影響負(fù)載工作的情況下以最快速度給電池組充電。進(jìn)一步地，本方案還可以根據(jù)電池組剩余電量，自動調(diào)節(jié)控制單元的工作模式，實(shí)現(xiàn)其正常工作時(shí)間最大化。
【附圖說明】
[0019]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本文結(jié)合下面的描述和附圖來描述某些說明性方面，這些方面指示了可以實(shí)踐本文所公開的原理的各種方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保護(hù)的主題的范圍內(nèi)。通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。遍及本公開，相同的附圖標(biāo)記通常指代相同的部件或元素。