智能开关及其控制方法技术

一种智能开关及其控制方法。该智能开关包括壳体、设置在壳体内的继电器、电压取样单元和控制模块，继电器用于连接外部负载和火线，电压取样单元对继电器两端的电压进行取样；控制模块电连接电压取样单元和继电器，以监测继电器两端电压的变化，控制模块根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算出继电器的延迟时间，并依据继电器的延迟时间，在交流电变为0之前发出继电器控制信号，使所述继电器在交流电为0时进行吸合或断开。本发明专利技术的智能开关及控制方法的继电器在交流电为0时执行吸合或断开的动作。避免了继电器吸合或断开瞬间产生过高的电压或电流，增加了电路安全性。

Intelligent switch and its control method

An intelligent switch and its control method. The intelligent switch consists of a shell, a relay, a voltage sampling unit and a control module. The relay is used to connect external loads and fire wires. The voltage sampling unit samples the voltage at both ends of the relay. The control module electrically connects the voltage sampling unit and the relay to monitor the voltage changes at both ends of the relay. The control module calculates the delay time of the relay according to the first time of sending out the control signal of the relay and the second time of detecting the change of the voltage at both ends of the relay. According to the delay time of the relay, the control signal of the relay is sent out before the alternating current is changed to zero, so that the relay is at the alternating current of 0. To engage or disconnect. The intelligent switch and the relay of the control method of the invention perform the action of suction or disconnection when the alternating current is 0. It avoids the high voltage or current generated by the interruption or disconnection of the relay, and increases the safety of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
智能开关及其控制方法
本专利技术涉及智能家居领域，特别涉及一种智能开关及其控制方法。
技术介绍
在智能开关中(例如，墙壁开关或开关插座)通常通过MCU(控制模块)驱动继电器控制负载电路的通断。目前，在智能家居的智能开关领域，一般使用功率继电器作为220V交流电源的开关器件。当继电器驱动LED、卤素灯，电机等非纯阻性负载时，在触点吸起、断开瞬间会产生超过正常工作电压数倍甚至数十倍的过流、过压的情况，使继电器触点融化产生粘连无法断开的事故，导致负载一直导通无法关断。
技术实现思路
为了解决相关技术中存在的在触点吸起、断开瞬间容易使触点融化产生粘连无法断开问题，本专利技术提供了一种智能开关。本专利技术另提供一种智能开关的控制方法。本专利技术提供一种智能开关，包括：壳体；继电器，设置在所述壳体内部，用于连接外部负载和火线；电压取样单元，对所述继电器两端的电压进行取样；控制模块，电连接所述电压取样单元和所述继电器，所述控制模块对所述电压取样单元获取的所述继电器两端的电压值进行比较计算，以监测所述继电器两端电压的变化，所述控制模块根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算出所述继电器的延迟时间，依据所述继电器的延迟时间，所述控制模块在交流电变为0之前发出继电器控制信号，使所述继电器在交流电为0时进行吸合或断开。可选的，所述电压取样单元包括第一电压取样单元和第二电压取样单元；所述第一电压取样单元的输入端与所述继电器的其中一端电连接，以对所述继电器其中一端的电压进行取样，所述第一电压取样单元的输出端与所述控制模块电连接；所述第二电压取样单元的输入端与所述继电器的另一端电连接，以对所述继电器另一端的电压进行取样，所述第二电压取样单元的输出端与所述控制模块电连接。可选的，所述第一电压取样单元和第二电压取样单元均包括：第一电阻和与所述第一电阻串联连接的第二电阻，所述第一电阻的其中一端为输入端，所述第一电阻与所述第二电阻连接的另一端为输出端，第二电阻的其中一端与所述第一电阻连接，所述第二电阻的另一端接地。可选的，所述控制模块包括模数采样单元和微处理器，所述模数采样单元电连接所述微处理器；所述第一电压取样单元的输出端和所述第二电压取样单元的输出端均与所述模数采样单元电连接。可选的，所述模数采样单元和所述微处理器是两个独立的芯片，或所述模数采样单元和所述微处理器集成在一个芯片中。本专利技术另提供一种智能开关的控制方法，包括：接收继电器触发信号；监测负载和继电器构成的闭环电路中的交流电信号；当监测到交流电的电压变为0时，开始计时，所述交流电的周期为T，当计时到T/2-T1时，向继电器发出控制信号；所述T1为根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算得出的所述继电器的延迟时间。可选的，所述接收继电器触发信号的步骤之后，所述方法还包括：从所述控制模块中读取继电器延时时间T1的值。可选的，所述接收继电器触发信号的步骤之后，所述方法还包括：根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算所述继电器的延时时间T1。可选的，所述根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算所述继电器的延时时间T1的步骤，包括：记录发出继电器控制信号的第一时间；通过检测第一电压取样单元和第二电压取样单元的电压差变化，获取算所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，所述第一电压取样单元和第二电压取样单元用于对所述继电器两端的电压进行取样；根据所述第二时间和第一时间的差值，计算得到所述继电器的延时时间T1。可选的，所述监测负载和继电器构成的闭环电路中的交流电信号的步骤，包括：通过第二电压取样单元获取所述负载和所述继电器构成的闭环电路中的交流电信号。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术的智能开关在壳体内部设置有继电器、电压取样单元和控制模块，继电器用于连接外部负载和火线，电压取样单元对继电器两端的电压进行取样；控制模块电连接电压取样单元和继电器，控制模块对电压取样单元获取的所述继电器两端的电压值进行比较计算，以监测继电器两端电压的变化，控制模块根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算出继电器的延迟时间。即通过监测继电器两端电压的变化来获取继电器是否动作的信息，由此根据发出继电器控制信号的第一时间与继电器两端电压发生变化时的第二时间得到继电器的延时时间。之后控制模块可依据继电器的延迟时间，在交流电变为0之前发出继电器控制信号，使所述继电器在交流电为0时进行吸合或断开。如此，控制模块精确控制继电器的吸合或断开的时间，使继电器在交流电为0时正好执行吸合或断开的动作，避免了继电器吸合或断开瞬间产生过高的电压或电流，增加了电路安全性，增加了继电器的寿命。本专利技术的智能开关的控制方法包括接收继电器触发信号；监测负载和继电器构成的闭环电路中的交流电信号；当监测到交流电的电压变为0时，开始计时，所述交流电的周期为T，当计时到T/2-T1时，向继电器发出控制信号；T1为根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算得出的所述继电器的延迟时间。如此，控制模块可根据继电器的延时时间，精确控制继电器的吸合或断开的时间，使继电器在交流电为0时正好执行吸合或断开的动作，避免了继电器吸合或断开瞬间产生过高的电压或电流，增加了电路安全性，增加了继电器的寿命。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并于说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是在一实施例中本专利技术智能开关连接至火线、零线的结构示意图。图2是在另一实施例中本专利技术智能开关连接至火线、零线的结构示意图。图3是第一电压取样单元的内部电路与负载、数模采样电路连接的示意图。图4是第二电压取样单元的内部电路与火线、数模采样电路连接的示意图。图5是显示控制单元发出继电器控制信号到继电器执行动作之间的交流电电压与时间的关系图。图6是本专利技术智能开关的控制方法的流程框图。图7是根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算继电器的延时时间T1的方法步骤框图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术的原理和结构，现结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种智能开关，该智能开关10包括壳体(未图示)、设置在壳体内的继电器11、电压取样单元12和控制模块13。智能开关10的壳体内部设置有电路板，继电器11、电压取样单元12和控制模块13均布置在该电路板上。当智能开关10接入市电时，继电器11连接在外部负载21和火线之间。电压取样单元12用于对继电器两端的电压进行取样，以拉低继电器两端的电压值，使得其输出电压能够与控制模块13逻辑兼容。控制模块电连接电压取样单元和继电器，对电压取样单元获取的继电器两端的电压值进行比较计算，以监测继电器两端电压的变化，并用于向继电器发送继电器控制信号，实现对继电器吸合或断开的控制。所述控制模块可以是单片机或DSP。结合图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能开关，其特征在于，包括：壳体；继电器，设置在所述壳体内部，用于连接外部负载和火线；电压取样单元，对所述继电器两端的电压进行取样；控制模块，电连接所述电压取样单元和所述继电器，所述控制模块对所述电压取样单元获取的所述继电器两端的电压值进行比较计算，以监测所述继电器两端电压的变化，所述控制模块根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算出所述继电器的延迟时间，依据所述继电器的延迟时间，所述控制模块在交流电变为0之前发出继电器控制信号，使所述继电器在交流电为0时进行吸合或断开。

【技术特征摘要】
1.一种智能开关，其特征在于，包括：壳体；继电器，设置在所述壳体内部，用于连接外部负载和火线；电压取样单元，对所述继电器两端的电压进行取样；控制模块，电连接所述电压取样单元和所述继电器，所述控制模块对所述电压取样单元获取的所述继电器两端的电压值进行比较计算，以监测所述继电器两端电压的变化，所述控制模块根据发出继电器控制信号的第一时间和检测到所述继电器两端电压发生变化时的第二时间，计算出所述继电器的延迟时间，依据所述继电器的延迟时间，所述控制模块在交流电变为0之前发出继电器控制信号，使所述继电器在交流电为0时进行吸合或断开。2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，所述电压取样单元包括第一电压取样单元和第二电压取样单元；所述第一电压取样单元的输入端与所述继电器的其中一端电连接，以对所述继电器其中一端的电压进行取样，所述第一电压取样单元的输出端与所述控制模块电连接；所述第二电压取样单元的输入端与所述继电器的另一端电连接，以对所述继电器另一端的电压进行取样，所述第二电压取样单元的输出端与所述控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的智能开关，其特征在于，所述第一电压取样单元和第二电压取样单元均包括：第一电阻和与所述第一电阻串联连接的第二电阻，所述第一电阻的其中一端为输入端，所述第一电阻与所述第二电阻连接的另一端为输出端，第二电阻的其中一端与所述第一电阻连接，所述第二电阻的另一端接地。4.根据权利要求2所述的智能开关，其特征在于，所述控制模块包括模数采样单元和微处理器，所述模数采样单元电连接所述微处理器；所述第一电压取样单元的输出端和所述第二电压取样单元的输出端均与所述模数采样单元电连接。5.根据权利要求4所述的智能开关，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方何尔汗，
申请(专利权)人：深圳绿米联创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44