一种可控硅单火线取电电路及取电方法技术

本发明专利技术公开了一种可控硅单火线取电电路，包括可控硅整流电路、AC‑DC变换电路、开关控制电路；其中，可控硅整流电路与AC‑DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC‑DC变换电路的工作时间。在一个工作周期内包括两种工作状态，一种为交流电器开启时的工作状态，另一种为交流电器关闭时的工作状态。本发明专利技术的电路在没有零线的环境下要实现电子控制的电源取电问题。具有损耗低、驱动能力强等特点。采用两种工作状态不同的电路为负载供电，使得在不同的阶段采用不同的模块供电，避免了带大功率负载驱动能力差的问题。本发明专利技术的取电方法大大提高了电源转换效率，适合各种电子器件应用，而且电路简单，成本低。

A circuit and method of power supply for SCR single live wire

【技术实现步骤摘要】
一种可控硅单火线取电电路及取电方法
本专利技术属于家用电器设备供电领域，具体涉及一种可控硅单火线取电电路及取电方法。
技术介绍
随着智能家居的快速发展，单火线智能家居开关(只有单根火线进/出，不需要零线)成为了传统机械墙壁开关的升级换代产品，实现了灯具和电器开关的智能化控制(如声控开关，触摸开关，红外线遥控开关，人体感应开关，手机控制WIFI智能开关等)。并且，国内外普通家庭大多为单火线布线，在升级实现智能化改造时往往要求新智能开关能直接代换旧有的机械墙壁开关，更换时无需重新布线。所以开发新型电子智能照明开关都必须要求采用单线制的单火开关。凡是电子智能照明开关本身都需要消耗一定的电流，在待机时，由于单火线开关待机取电是通过流过灯具的电流给智能开关的控制电路供电的，如果待机输入电流太小就会导致待机电路不能正常工作，如果待机输入电流太大就会导致灯具关闭后还会有闪烁或微亮(出现“关不死”的现象)等问题。特别是高阻抗的电子节能灯和LED灯，对待机电流更为敏感。目前，单火线取电的方式主要有：1、先将主回路电流整流，再经电子变压器进成DC-DC转换取出直流电作为控制电流，这种方法电路稳定性较差，生产调试非常困难且不良品较高，另外负载兼营性也是非常有限：因为这种方式的转换效率很低(有些人标示为85％，实际测试一般为35％左右)功耗较高，带节能灯或LED灯可能会出现关不断的现象而出现闪烁现象，所以不能控制小功率的负载。2、为了降低电子开关自身功耗、减少待机电流，一方面除了对控制电路要选用低功耗的电子元器件来减小电源的负荷之外；另一方面单火取电电源电路要采用效率高功耗小的超微功耗电源变换器，实际上由于电源开关管的穿透电流在10uA以上，这种超微功耗电源效率做到100％是不可能的，达到60％以上都极为困难，电源效率低。而且超微功耗电源转换器电路复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种可控硅单火线取电电路及取电方法，解决了现有技术中针对大功率器件单火线供电驱动能力弱、小功率器件单火线供电损耗大转换效率低的问题。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种可控硅单火线取电电路，包括可控硅整流电路、AC-DC变换电路、开关控制电路；其中，可控硅整流电路与AC-DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC-DC变换电路的工作时间。可控硅整流电路包括第一双向可控硅、过载保护电路、整流桥；第一双向可控硅的输入端与控制端之间连接第一瞬态抑制二极管，当第一双向可控硅两端的电压高于第一瞬态抑制二极管的电压时，第一双向可控硅导通，第一双向可控硅两端电压经整流桥整流后得到负载直流电压；过载保护电路包括熔断器和第二瞬态抑制二极管，当第一双向可控硅和第一瞬态抑制二极管任一个损坏时，第一双向可控硅两端电压通过第二瞬态抑制二极管放电，熔断器断开。第二瞬态抑制二极管的工作电压大于第一瞬态抑制二极管的工作电压。开关控制电路包括第二双向可控硅、光耦合可控硅，第二双向可控硅的一个输入端与控制端分别与光耦合可控硅的两个输出端对应连接，当光耦合可控硅输入端电压为低时，第二双向可控硅和光耦合可控硅处于关断状态，AC-DC变换电路为负载提供直流电压。AC-DC变换电路为正激、反激、隔离、非隔离中任一种形式的交直流电源电路。整流桥的输出端包括滤波电路。所述滤波电路为两个电容和一个电感组成的π型滤波器。一种可控硅单火线的取电方法，在一个工作周期内包括两种工作状态，一种为交流电器开启时的工作状态，另一种为交流电器关闭时的工作状态，具体控制如下：交流电器开启时，打开可控硅整流电路，此时AC-DC变换电路处于休眠状态，负载的直流电压由可控硅整流电路提供；交流电器关闭时，关闭可控硅整流电路，此时AC-DC变换电路处于工作状态，负载的直流电压由AC-DC变换电路提供。交流电器开启时，光耦合可控硅输入端加高电压，光耦合可控硅和第二双向可控硅依次导通，第一双向可控硅两端的电压高于第一瞬态抑制二极管的开启电压时第一双向可控硅导通，第一双向可控硅两端的电压经整流桥整流后得到负载直流电压；交流电器关闭时，光耦合可控硅输入端加低电压，第二双向可控硅和光耦合可控硅处于关断状态。所述负载为阻性、容性、感性器件中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的电路在没有零线的环境下要实现电子控制的电源取电问题。具有损耗低、驱动能力强等特点。2、本专利技术采用两种工作状态不同的电路为负载供电，使得在不同的阶段采用不同的模块供电，避免了带大功率负载驱动能力差的问题。3、本专利技术的取电方法大大提高了电源转换效率，适合各种电子器件应用，而且电路简单，成本低。附图说明图1为本专利技术的单火线供电电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构及工作过程作进一步说明。一种可控硅单火线取电电路，包括可控硅整流电路、AC-DC变换电路、开关控制电路；其中，可控硅整流电路与AC-DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC-DC变换电路的工作时间。一种可控硅单火线的取电方法，在一个工作周期内包括两种工作状态，一种为交流电器开启时的工作状态，另一种为交流电器关闭时的工作状态，具体控制如下：交流电器开启时，打开可控硅整流电路，此时AC-DC变换电路处于休眠状态，负载的直流电压由可控硅整流电路提供；交流电器关闭时，关闭可控硅整流电路，此时AC-DC变换电路处于工作状态，负载的直流电压由AC-DC变换电路提供。具体实施例一，如图1所示：一种可控硅单火线取电电路，包括可控硅整流电路、AC-DC变换电路、开关控制电路、滤波电路；其中，可控硅整流电路与AC-DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC-DC变换电路的工作时间，单火线的进线端串联保险丝F1，出线端连接负载，该实施例以LED灯LED1为例进行说明。可控硅整流电路包括第一双向可控硅Q1、过载保护电路、整流桥D1；过载保护电路包括熔断器F2和第二瞬态抑制二极管TVS2，第一双向可控硅Q1的一个输入端与控制端之间连接第一瞬态抑制二极管TVS1，第一双向可控硅Q1的另一个输入端与控制端之间连接第二电阻R2，第一双向可控硅Q1的两个输入端之间连接电阻R1，保险丝F1与整流桥D1的一个输入端之间连接熔断器F2，整流桥D1的两个输入端之间连接第二瞬态抑制二极管TVS2，整流桥D1的输出端连接C1、C2两个电容和一个电感L1组成的π型滤波器。开关控制电路包括第二双向可控硅Q2、光耦合可控硅U2，第二双向可控硅Q2的一个输入端与控制端分别与光耦合可控硅U2的两个输出端对应连接，第二双向可控硅Q2的另一个输入端与控制端之间连接电阻R3，第二双向可控硅Q2的两个输入端分别与AC-DC变换电路U1的两个输入端对应连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控硅单火线取电电路，其特征在于：包括可控硅整流电路、AC-DC变换电路、开关控制电路；其中，可控硅整流电路与AC-DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC-DC变换电路的工作时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控硅单火线取电电路，其特征在于：包括可控硅整流电路、AC-DC变换电路、开关控制电路；其中，可控硅整流电路与AC-DC变换电路交替为负载供电，开关控制电路用于控制可控硅整流电路与AC-DC变换电路的工作时间。


2.根据权利要求1所述的可控硅单火线取电电路，其特征在于：可控硅整流电路包括第一双向可控硅、过载保护电路、整流桥；第一双向可控硅的输入端与控制端之间连接第一瞬态抑制二极管，当第一双向可控硅两端的电压高于第一瞬态抑制二极管两端的电压时，第一双向可控硅导通，第一双向可控硅两端电压经整流桥整流后得到负载直流电压；过载保护电路包括熔断器和第二瞬态抑制二极管，当第一双向可控硅和第一瞬态抑制二极管任一个损坏时，第一双向可控硅两端电压通过第二瞬态抑制二极管放电，熔断器断开。


3.根据权利要求2所述的可控硅单火线取电电路，其特征在于：第二瞬态抑制二极管的工作电压大于第一瞬态抑制二极管的工作电压。


4.根据权利要求1所述的可控硅单火线取电电路，其特征在于：开关控制电路包括第二双向可控硅、光耦合可控硅，第二双向可控硅的一个输入端与控制端分别与光耦合可控硅的两个输出端对应连接，当光耦合可控硅输入端电压为低时，第二双向可控硅和光耦合可控硅处于关断状态，AC-DC变换电路为负载提供直流电压。


5.根据权利要求1所述的可控硅单火线取电电路，其特征在于：AC-DC变换电路为正激、反激、隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利风，张盼辉，
申请(专利权)人：苏州迪芬德物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32