智能开关制造技术

本发明专利技术提供了一种智能开关，包括供电及电压采样单元，外接市电，将市电转化为所述智能开关使用的直流电，并对供电单元进行电压采样；电源单元耦接供电及电压采样单元，将直流电转换成供所述智能开关的正常工作状态的用电；检测控制单元耦接供电及电压采样单元，将采样电压信号分别与上限阈值和下限阈值进行比较，根据比较结果生成过压/欠压故障信号，并用于控制信号输入；逻辑控制单元耦接供电及电源采样单元、检测控制单元以及电源单元，当没有检测到控制信号输入和过压/欠压故障信号时，则智能开关关闭电源单元供电，进入微功耗状态。本发明专利技术智能开关在无电压故障和控制信号输入时，进入到微功耗工作状态，以实现最佳的节能效果。

Intelligent switch

The present invention provides a kind of intelligent switch, including power supply and voltage sampling unit, the external power, electricity into direct current. The use of intelligent switch, and the voltage sampling of power supply unit; the power supply unit is coupled to the power supply and the voltage sampling unit, the direct current into electricity for normal working condition the intelligent switch; the detection control unit is connected with the power supply and voltage sampling unit, the sampling voltage signal is compared with the high and low thresholds, according to the comparison result generation overvoltage / undervoltage fault signal, and a control signal for input; logic control unit is connected with the power supply and power supply unit, detection unit and control sampling the power supply unit, when not detecting the control signal input and overvoltage / undervoltage fault signal, then the intelligent switch off power supply unit, into the micro power consumption state. The intelligent switch of the invention enters into the working state of the micro power consumption to achieve the best energy saving effect when the voltage free and control signal is input.

【技术实现步骤摘要】
智能开关
本专利技术涉及智能开关
，特别涉及一种可节能降耗的智能开关。
技术介绍
目前，小型智能化开关的使用正日趋广泛，尤其是家用智能保护开关也得到了广泛的应用。这类智能开关一般都是有源设备，即这类开关正常工作时需要消耗电能，因此必须对这类开关进行微功耗设计，尽可能降低其静态功耗，实现节能降耗的目的，同时智能开关需要自动操作功能，因此设计小型开关的自动重合闸操作控制功能也势在必行。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能开关，解决现有上述的问题。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种智能开关，包括供电及电压采样单元、电源单元、检测控制单元以及逻辑控制单元；供电及电压采样单元，外接市电，将市电转化为所述智能开关使用的直流电，并对供电单元进行电压采样，生成采样电压信号；电源单元，耦接供电及电压采样单元，接收供电及电压采样单元单元的直流电，并将直流电转换成供所述智能开关的正常工作状态的用电；检测控制单元，耦接供电及电压采样单元，获取采样电压信号，将采样电压信号分别与上限阈值和下限阈值进行比较，根据比较结果生成过压/欠压故障信号，并用于控制信号输入；逻辑控制单元，耦接所述供电及电源采样单元、检测控制单元以及电源单元，当没有检测到控制信号输入和所述检测控制单元的过压/欠压故障信号时，则所述智能开关关闭电源单元供电，进入微功耗状态。作为一种实施方式，所述电源单元包括电源开关控制电路和电源电路；电源开关控制电路，耦接所述供电及电压采样单元、逻辑控制单元以及电源电路，接收并响应直流电源信号和逻辑控制单元的电源控制信号，控制电源电路正常启动或关闭；电源电路，耦接所述逻辑控制单元，提供逻辑控制单元在正常工作状态下的用电。作为一种实施方式，所述电源开关控制电路包括第一开关模块和第二开关模块；第一开关模块，耦接所述供电及电压采样单元和电源电路，通过第一开关模块的导通或关断控制供电及电压采样单元给电源电路供电；第二开关模块，耦接所述逻辑控制单元，响应逻辑控制单元的电源控制信号生成作用于第一开关模块的开关控制信号，第一开关模块响应所述开关控制信号导通或关断。作为一种实施方式，所述第一开关模块包括第一开关管和第一开关控制子模块，第一开关管的栅极耦接所述第一开关控制子模块，漏极耦接所述供电及电压采样单元和第一开关控制子模块，源极耦接所述电源电路，第一开关控制子模块用于提供第一开关管的栅极电压；所述第二开关模块包括第二开关管和第二开关控制子模块，第二开关管的栅极耦接所述第二开关控制子模块，漏极耦接所述第一开关控制子模块，源极耦接第二开关控制子模块和接地，第二开关控制子模块耦接逻辑控制单元和供电及电压采样单元，用于响应电源控制信号并生成用于第二开关管的栅极电压。作为一种实施方式，所述第二开关控制子模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、电容、稳压管以及晶体管，所述第一分压电阻的一端耦接所述供电及电压采样单元，另一端耦接第二分压电阻的一端，第二分压电阻的另一端耦接晶体管的集电极，晶体管的发射极接地，基极耦接所述逻辑控制单元，第一分压电阻和第二分压电阻的连接节点分别耦接电容的一端、稳压管的负极以及第二开关管的栅极，电容的另一端接地，稳压管的正极接地。作为一种实施方式，所述供电及电压采样单元包括降压稳压模块，用于为所述智能开关提供微功耗状态时的工作电流。作为一种实施方式，所述电源电路包括变压器、控制集成电路、电压调整电路以及串联稳压电路，和控制集成电路的输入端，变压器的原边耦接电源开关控制电路，变压器的副边耦接串联稳压电路的输入端，串联稳压电路的输出端耦接逻辑控制单元，控制集成电路的输出端耦接电压调整电路，电压调整电路还耦接串联稳压电路的输入端。作为一种实施方式，所述电源电路包括反峰钳位电路，反峰钳位电路的输入端耦接电源开关控制电路的输出端，输出端耦接变压器的原边和控制集成电路的输入端。作为一种实施方式，所述电源电路包括整流滤波电路，整流滤波电路的输入端耦接变压器的副边，输出端耦接串联稳压电路的输入端。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：在智能开关正常供电后，在没有电压故障和控制信号输入的情况下，智能开关经短暂延时后进入微功耗工作状态，如果有电源电压故障，则通过触发唤醒信号唤醒逻辑控制单元，进入正常工作状态，此时随时监测故障电压并做相应的处理动作，待电压恢复到正常电压后，重新进入微功耗工作状态。同样在有控制信号输入时用唤醒逻辑控制单元，开关进入正常工作状态，同时执行相应的控制动作，完成动作后，随即进入到微功耗工作状态，以实现最佳的节能效果。附图说明图1为本专利技术的智能开关的模块连接图；图2为本专利技术的智能开关的供电及电压采样单元的电路图；图3为本专利技术的智能开关的电源开关控制电路的电路图；图4为本专利技术的智能开关的电源电路的电路图；图5为本专利技术的智能开关的检测控制单元的电路图；图6为本专利技术的智能开关的逻辑控制单元的电路图。附图标注：1、供电及电压采样单元；2、电源单元；21、电源开关控制电路；22、电源电路；3、检测控制单元；4、逻辑控制单元。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，供电及电压采样单元1提供智能开关的所有工作电源，包括微功耗工作时的静态维持电源，同时提供采样电压信号，为检测控制单元3提供电压监测信号。电源单元2受逻辑控制单元4的控制，以控制智能开关正常工作状态时的正常工作电源。检测控制单元3根据采样电压信号为逻辑控制单元4提供智能开关状态转换的触发信号，使逻辑控制单元4从微功耗状态转为正常工作状态，同时打开电源单元2供电，并进行相应功能处理，处理完相应工作后，根据触发事件电平的状态重新进入微功耗的工作状态，从而实现了智能开关的微功耗工作要求。如图2所示，供电及电压采样单元1包括浪涌保护电路、整流电路、过压保护电路、电压取样电路、降压稳压电路、电压源以及基准电路，浪涌保护电路的输入端耦接市电，输出端耦接整流电路，过压保护电路的输入端耦接整流电路，输出端耦接电源单元2，电压取样电路分别耦接整流电路、逻辑控制单元4、检测控制单元3以及降压稳压单元，降压稳压单元分别耦接过压保护电路和电压源，基准电路耦接电压源和检测控制单元3。整流电路D1的1、3两个端口通过接口J1和接口J2接入市电中，压敏电阻RV1耦接接口J1和接口J2之间，热敏电阻PTC_R1的输入端耦接整流电路D1的2端口，输出端耦接电源单元2的输入端，瞬态抑制管D3耦接热敏电阻PTC_R1的输出端。电阻R1～R4以及电阻R9组成电压取样电路，电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R9串联连接，电阻R2的一端耦接整流电路D1的2端口，电阻R1的一端耦接逻辑控制单元4，另一端耦接电阻R4和电阻R9的连接节点以及检测控制单元3、逻辑控制单元4。电阻R5～R7为依次串联的降压限流电阻，其一端耦接热敏电阻PTC_R1的输出端，另一端耦接由二极管D4、稳压二极管D2、电容C1以及电容C2组成降压稳压电路，其实质为耦接二极管D4的正极。降压稳压电路还耦接电阻R11和电压源U1。基准电路包括分压电阻R8和R10，基准电路的一端耦接耦接整流电路D1的4端口，基准电路的另一端耦接电压源U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能开关，其特征在于，包括供电及电压采样单元、电源单元、检测控制单元以及逻辑控制单元；供电及电压采样单元，外接市电，将市电转化为所述智能开关使用的直流电，并对供电单元进行电压采样，生成采样电压信号；电源单元，耦接供电及电压采样单元，接收供电及电压采样单元单元的直流电，并将直流电转换成供所述智能开关的正常工作状态的用电；检测控制单元，耦接供电及电压采样单元，获取采样电压信号，将采样电压信号分别与上限阈值和下限阈值进行比较，根据比较结果生成过压/欠压故障信号，并用于控制信号输入；逻辑控制单元，耦接所述供电及电源采样单元、检测控制单元以及电源单元，当没有检测到控制信号输入和所述检测控制单元的过压/欠压故障信号时，则所述智能开关关闭电源单元供电，进入微功耗状态。

【技术特征摘要】
1.一种智能开关，其特征在于，包括供电及电压采样单元、电源单元、检测控制单元以及逻辑控制单元；供电及电压采样单元，外接市电，将市电转化为所述智能开关使用的直流电，并对供电单元进行电压采样，生成采样电压信号；电源单元，耦接供电及电压采样单元，接收供电及电压采样单元单元的直流电，并将直流电转换成供所述智能开关的正常工作状态的用电；检测控制单元，耦接供电及电压采样单元，获取采样电压信号，将采样电压信号分别与上限阈值和下限阈值进行比较，根据比较结果生成过压/欠压故障信号，并用于控制信号输入；逻辑控制单元，耦接所述供电及电源采样单元、检测控制单元以及电源单元，当没有检测到控制信号输入和所述检测控制单元的过压/欠压故障信号时，则所述智能开关关闭电源单元供电，进入微功耗状态。2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，所述电源单元包括电源开关控制电路和电源电路；电源开关控制电路，耦接所述供电及电压采样单元、逻辑控制单元以及电源电路，接收并响应直流电源信号和逻辑控制单元的电源控制信号，控制电源电路正常启动或关闭；电源电路，耦接所述逻辑控制单元，提供逻辑控制单元在正常工作状态下的用电。3.根据权利要求2所述的智能开关，其特征在于，所述电源开关控制电路包括第一开关模块和第二开关模块；第一开关模块，耦接所述供电及电压采样单元和电源电路，通过第一开关模块的导通或关断控制供电及电压采样单元给电源电路供电；第二开关模块，耦接所述逻辑控制单元，响应逻辑控制单元的电源控制信号生成作用于第一开关模块的开关控制信号，第一开关模块响应所述开关控制信号导通或关断。4.根据权利要求3所述的智能开关，其特征在于，所述第一开关模块包括第一开关管和第一开关控制子模块，第一开关管的栅极耦接所述第一开关控制子模块，漏极耦接所述供电及电压采样单元和第一开关控制子...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟方强，董凯，陈立荣，徐升维，周永斌，
申请(专利权)人：杭州乾龙电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33