一种二线制电子开关断态供电电路及智能开关制造技术

本发明专利技术公开了一种二线制电子开关断态供电电路，包括它激式开关电源和自闭式启动电路；它激式开关电源包括变压器T2、第一开关管、对第一开关管进行控制的开关管控制电路和对变压器T2的输出电压进行检测的输出电压检测电路；变压器T2包括初级绕组和次级绕组；自闭式启动电路包括第二开关管和稳压管Z1；该断态供电电路电路简单、设计合理且使用效果好，工作性能稳定；同时，本发明专利技术还公开了一种智能开关，包括机械开关、遥控器和遥控化模块；遥控化模块包括电子开关、通断状态检测电路、开关控制电路、无线通信模块以及二线制电子开关断态供电电路和通态供电电路，该智能开关在保留机械开关操作方式的同时，增设有遥控功能。

【技术实现步骤摘要】
一种二线制电子开关断态供电电路及智能开关
本专利技术属于电子开关应用
，尤其是涉及一种二线制电子开关断态供电电路及智能开关。
技术介绍
根据外引线的数量不同，将开关的接线方式分为二线制(也称两线制)、三线制和四线制，其中二线制开关和三线制开关较为常用。其中，二线制开关是指有两条外引线，如图1所示，为家用电器的供电电路进行通断控制的机械开关4通常采用二线制，其中家用电器为灯具13，灯具13的两个接线端分别为火线接线端和零线接线端，该零线接线端与供电电路中的零线N连接，机械开关4的两个接线端分别与灯具的火线接线端和灯具13的供电电路中的火线L连接，机械开关4的两个接线端分别记作Lout(即火线出)和Lin(即火线进)。电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元，至少包括一个可控的电子驱动器件，如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅等；电子开关无需直接触碰，具有可靠性高、精度高等特点。二线制(无零线输入)电子开关除供电电路之外的其它电路(如控制电路、驱动元件等)的供电，大多采用在电子开关关闭时由关态供电电路(也称断态供电电路)在电力线路的电压回路中取电的方法(即关态供电方法，其电路称为关态供电电路)，以及在电子开关开启时，由开态供电电路(也称通态供电电路)在电力线路的电流回路中取电的供电方法(即开态供电方法，其电路称为开态供电电路)。也就是说，在电子开关处于断态和通态时，分别通过断态供电电路和通态供电电路对用电电路进行供电。如图2所示，采用电子开关1对灯具13、洗衣机、电视等家用电器的供电回路进行通断控制时，电子开关1的控制及驱动电路17需要稳定的供电，也就是说，在电子开关1处于断态和通态时，该电子开关1的控制及驱动电路17均需稳定供电，才能确保电路工作正常。现如今，一般都采用在如图2所示的接线方式，具体是引入零线N，并将零线N与对电子开关1的控制及驱动电路17进行供电的供电电路18连接，该供电电路18由变压器或开关电源组成且其供电状态与电子开关1的通断状态无关，因而不分开态和断态供电电路。如图2所示的接线方式具有电路设计简单、易于实现等优点，但存在的问题是需接入零线N，属于三线制接线方式，与机械开关4的两线制不兼容，因而使得电子开关1不能直接替换传统的机械开关4，不适用于旧线路改造，并且在开关底盒中引入零线N后不但增加材料成本，而且容易使零线N和火线L发生短路，具有不安全因素。为了使电子开关实用化，能直接替换机械开关，则必须将电子开关设计成二线制，且其接线方式与机械开关的接线方式保持一致。结合图3，由于电子开关1导通时，两根出入线之间(即Lout与Lin之间)处于低压差状态；电子开关1断开时，两根出入线之间处于高压差状态，两种状态都需要给电子开关1的控制及驱动电路17稳定供电，因而需要两套供电电路(即通态供电电路10和断态供电电路9-1)，通态供电电路10和断态供电电路9-1均与控制及驱动电路17连接且二者均与电子开关1连接。由于在电子开关1处于断态时，断态供电电路9-1的电流(即待机电流)越小越好，如果此电流比较大，会出现灯具13关闭不严、频闪等问题。因而，为了降低在电子开关1处于断态(即关断截止状态)时的待机电流，防止灯具13关闭不严而频闪，二线制的电子开关1普遍采用开关电源来降低向高压线路索取的电流，并能为低压的控制及驱动电路17提供较大的工作电流，以降低对控制及驱动电路17功耗的限制，详见图4。如图4所示的断态供电电路9-1，在现有二线制的电子开关1中应用普遍，该断态供电电路9-1为单管自激式开关电源断态供电电路，又称作RCC(RingChokeConverter)振铃扼流变换器、Royer(罗耶尔)变换器。图4中，由二极管D1、D2、D3和D4组成的全波整流电路的直流正输出端为VCC电源端且其经电容C1后接地，单管自激式开关电源断态供电电路的核心为三极管Q1和变压器T1，变压器T1有三个绕组(即初级绕组N1、次级绕组N2和正反馈绕组N3)，初级绕组N1的一个接线端接VCC电源端且其另一个接线端接三极管Q1的集电极，次级绕组N2的一个接线端经二极管D5后为VDD电源端且其另一个接线端为VSS电源端，正反馈绕组N3的一个接线端接地且其另一个接线端经电容C2后接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极分别经电阻R4和电容C3后接地；三极管Q1的基极分两路，一路经电阻R2和R1后接VCC电源端且另一路经电阻R3后接地。如图4所示的断态供电电路中，电子开关1的两根出入线之间(即Lout与Lin之间)的电位差很高，通过全波整流电路获得直流高压电源(即VCC电源端)，并通过自激变换成直流低压电源，由VDD电源端和VSS电源端输出，并提供给电子开关1的控制及驱动电路17。为使断态供电电路的输出电压相对比较稳定，进行电路设计时，还在如图4所示断态供电电路的输出端增加电压反馈电路，使输出电压稳定在一定的范围。但实际使用时，如图4所示的断态供电电路以及增加电压反馈电路后的断态供电电路，都存在一个共同点：所采用的变压器包含初级绕组、次级绕组和正反馈绕组三个绕组，上述断态供电电路的优点是电路简单、自启动，但最低工作电压在130V以上，电压低于工作电压之后工作状态不稳定，并且变压器的绕组参与振荡，工作稳定性不好，同时变压器三个绕组的制作成本高，正反馈绕组也有功耗，不利于降低待机工作电流。因而，需对现有二线制电子开关的断态供电电路进行改进。另外，目前对灯具、洗衣机、电视等家用电器进行开关控制时，普遍采用的是机械开关进行控制，实际使用时，存在使用操作不便、无法遥控等缺陷，需用户手动进行操作。现如今市面上虽存在诸多遥控开关，但现有遥控开关两线制的设计复杂成本相对较高，断态待机电流大，容易出现灯具频闪等问题，三线制的接线方式与传统机械开关的接线方式不同，当需将传统机械开关换成遥控开关时，需对开关接线做较大调整，费工费时且投入成本较高，因而不适用于旧线路改造；同时，现有很多遥控开关不能保留传统机械开关的使用习惯，除非安装遥控开关与机械开关两套开关线路。因此，需设计一种结构简单、设计合理、接线简单且使用操作简便、使用效果好的智能开关，在保留机械开关操作方式的同时，增设有遥控功能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种二线制电子开关断态供电电路，其电路简单、设计合理且使用效果好、工作性能稳定，能解决现有断态供电电路存在的投入成本较高、工作稳定性较差、功耗较高等问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种二线制电子开关断态供电电路，其特征在于：包括它激式开关电源和自闭式启动电路；所述它激式开关电源包括变压器T2、第一开关管、对所述第一开关管进行控制的开关管控制电路和对变压器T2的输出电压进行检测的输出电压检测电路，所述输出电压检测电路接开关管控制电路；所述变压器T2包括初级绕组N11和次级绕组N21；所述开关管控制电路的输出端接所述第一开关管的第一端，所述初级绕组N11的一个接线端与直流供电电源连接且其另一个接线端与所述第一开关管的第二端连接，所述次级绕组N21的一个接线端接地且其另一个接线端经整流二极管D36后为变压器T2的电压输出端VDD，变压器T2的电压输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二线制电子开关断态供电电路，其特征在于：包括它激式开关电源和自闭式启动电路；所述它激式开关电源包括变压器T2、第一开关管、对所述第一开关管进行控制的开关管控制电路(16)和对变压器T2的输出电压进行检测的输出电压检测电路，所述输出电压检测电路接开关管控制电路(16)；所述变压器T2包括初级绕组N11和次级绕组N21；所述开关管控制电路(16)的输出端接所述第一开关管的第一端，所述初级绕组N11的一个接线端与直流供电电源连接且其另一个接线端与所述第一开关管的第二端连接，所述次级绕组N21的一个接线端接地且其另一个接线端经整流二极管D36后为变压器T2的电压输出端VDD，变压器T2的电压输出端VDD与开关管控制电路(16)连接；所述自闭式启动电路为对开关管控制电路(16)进行供电的自闭式供电电路；所述自闭式启动电路包括第二开关管和稳压管Z1，所述第二开关管的第一端与稳压管Z1的负极连接且稳压管Z1的正极接地，所述第二开关管的第二端与所述直流供电电源连接，所述第二开关管的第三端为所述自闭式启动电路的电压输出端且其与开关管控制电路(16)连接；所述第二开关管的第三端与变压器T2的电压输出端VDD连接。...

【技术特征摘要】
1.一种二线制电子开关断态供电电路，其特征在于：包括它激式开关电源和自闭式启动电路；所述它激式开关电源包括变压器T2、第一开关管、对所述第一开关管进行控制的开关管控制电路（16）和对变压器T2的输出电压进行检测的输出电压检测电路，所述输出电压检测电路接开关管控制电路（16）；所述变压器T2包括初级绕组N11和次级绕组N21，变压器T2只保留初级绕组N11和次级绕组N21，初级绕组N11和次级绕组N21均为一个绕组；所述开关管控制电路（16）的输出端接所述第一开关管的第一端，所述初级绕组N11的一个接线端与直流供电电源连接且其另一个接线端与所述第一开关管的第二端连接，所述次级绕组N21的一个接线端接地且其另一个接线端经整流二极管D36后为变压器T2的电压输出端VDD，变压器T2的电压输出端VDD与开关管控制电路（16）连接，所述直流供电电源为电子开关（1）断开时电子开关（1）的两根出入线之间的压降经整流电路后输出的电源；所述自闭式启动电路为对开关管控制电路（16）进行供电的自闭式供电电路；所述自闭式启动电路包括第二开关管和稳压管Z1，所述第二开关管的第一端与稳压管Z1的负极连接且稳压管Z1的正极接地，所述第二开关管的第二端与所述直流供电电源连接，所述第二开关管的第三端为所述自闭式启动电路的电压输出端且其与开关管控制电路（16）连接；所述第二开关管的第三端与变压器T2的电压输出端VDD连接；还包括与交流供电电源相接的整流电路，所述它激式开关电源与所述整流电路相接；所述直流供电电源的正输出端为VCC电源端，所述初级绕组N11的一个接线端和所述第二开关管的第二端均与VCC电源端连接；所述整流电路的直流正输出端为VCC电源端；所述变压器T2的电压输出端VDD分别与电子开关（1）的驱动电路和开关控制电路（2）连接，所述电子开关（1）与所述交流供电电源连接。2.按照权利要求1所述的一种二线制电子开关断态供电电路，其特征在于：所述输出电压检测电路包括电压分压电路，所述电压分压电路包括电阻R36和电阻R35，电阻R36的一端接变压器T2的电压输出端VDD且其另一端经电阻R35后接地；电阻R36和电阻R35之间的接线点为所述电压分压电路的电压输出端，且所述电压分压电路的电压输出端接开关管控制电路（16）。3.按照权利要求1所述的一种二线制电子开关断态供电电路，其特征在于：所述初级绕组N11的两个接线端之间接有二极管D35，所述第一开关管的第二端与二极管D35的阳极连接，所述次级绕组N21的一个接线端经电容C33后与整流二极管D36的阴极连接，整流二极管D36的阳极与次级绕组N21的另一个接线端连接；所述第二开关管的第一端经电阻R34后与所述直流供电电源连接，且所述第二开关管的第二端经电阻R33后与所述直流供电电源连接；所述开关管控制电路（16）的输出端经电阻R32后接所述第一开关管的第一端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋刚，
申请(专利权)人：宋刚，
类型：发明
国别省市：陕西;61