过零检测装置及方法、单火线开关制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于单火线开关的过零检测装置及方法、单火线开关以及存储介质和处理器，其中单火线开关包括开关元件，开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，过零检测装置包括：采样模块，被配置为采样开关元件的第一端的第一信号和开关元件的第二端的第二信号；比较模块，被配置为将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较；以及计算模块，被配置为根据比较模块的比较结果和预定阈值，计算电源的过零点。

【技术实现步骤摘要】
过零检测装置及方法、单火线开关
本专利技术涉及一种用于单火线开关的过零检测装置、检测用于单火线开关的电源的过零点的方法、单火线开关以及存储介质和处理器。
技术介绍
随着科技的发展和生活水平的提高，消费者对家居的使用提出了新的要求。例如，对于具有照明功能的电器而言，消费者不仅要求能方便的控制照明装置的照明时间和亮度，还要求该照明装置能够与家居的其他系统合作，满足消费者在不同生活情境下对照明场景的要求。消费者需要智能的开关控制系统，提升生活品质并希望确保生活的便利性和舒适性。就此而言，传统的开关具有明显的缺陷，其并不具有遥控功能，而且也无法满足消费者对不同场景的照明需求。与此相比，电子开关有着广阔的应用前景，一方面由于电子开关的安装和替代都很方便和简单，电子开关可被用于直接替代传统家居中非常普及的传统墙壁开关；另一方面电子开关还可被用于方便地实现遥控或者智能控制，例如智能家居中的ZigBee智能开关具有无线遥控、触摸感应等功能。例如，电子开关可被用于动态地调节照明装置的照明强度。在调节输出至照明装置的功率时，需要检测电源的过零点，以提供用以实现切相调光的准确的导通角。然而，在现有技术中，由于用于调节照明装置的照明强度的单火线调光器与电源和负载串联，在调光器上无法检测到完整的交流信号，因此很难找到过零点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于单火线开关的过零检测装置，其中，单火线开关包括开关元件，开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，其中，过零检测装置包括：采样模块，被配置为采样开关元件的第一端的第一信号和开关元件的第二端的第二信号；比较模块，被配置为将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较；以及计算模块，被配置为根据比较模块的比较结果和预定阈值，计算电源的过零点。根据本专利技术的过零检测装置使用少量的部件，能够适用于不同类型的负载(例如，LED等)，提供准确的过零点，但不会受到交流电频率的影响。而且，在无法获得完整的交流电压信号的情况下，该过零检测装置能够发现电源信号的过零点，从而为负载的功率调节装置提供准确的调节依据。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，比较模块还被配置为当偏差超过预定阈值时，向计算模块发送触发信号，并且计算模块还被配置为根据触发信号的时间和触发信号相对于过零点的时间延迟，计算过零点。在已获取开关单元两端的第一信号和第二信号的情况下，其中一个信号被作为参考信号，进而根据预定阈值推算出电源信号的过零点。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为根据电源的频率和预定阈值，计算时间延迟。计算模块能够计算得出在每个半交流周期内电源信号改变超过预定阈值的时间，该时间可被考虑为相对于过零点的时间延迟。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为根据至少两个相邻的触发信号之间的间隔，计算电源的频率。在电源信号频率未知的情况下，可通过检测多个信号周期中的触发信号之间的间隔，计算出电源的频率。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为将电源的频率设定为默认值。在计算过程中，可根据过零检测装置所处地理区域的用电规定，将电源信号的频率设定为默认的50Hz或者60Hz。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，比较模块包括运算放大器，用于比较第一信号和第二信号的偏差与预定阈值。预算放大器在检测到偏差超过预定阈值时，会在输出端发送指示信号，以指示偏差在何时超过预定阈值。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，第一信号和第二信号是电压信号。通过检测电压信号，可方便地检测交流电源的交流电压信号的过零点。根据本专利技术的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为具有无线通信功能。由此，能够以无线的方式控制计算模块，或者计算模块以无线的方式提供关于过零检测或者切相调光的信息。本专利技术还提供一种单火线开关，被布置在电源与负载之间，其中，单火线开关包括：如以上所描述的过零检测装置；以及开关元件，与过零检测装置连接，其中，开关元件被配置为根据由过零检测装置提供的过零点，调节由电源向负载提供的功率。根据本专利技术的单火线开关能够在无法获取完整的交流电压信号的情况下，根据准确的过零点提供对负载的准确功率调节。根据本专利技术的单火线开关的优选实施例，其中单火线开关还包括：电源变换器，被配置为将来自电源的电压转换成提供至过零检测装置的计算模块的供电电压。电源变换器可向过零检测装置提供经转换的所需电能。根据本专利技术的单火线开关的优选实施例，开关元件是双向晶闸管。双向晶闸管也被称为TRIAC调光器，用作交流的开关器件，实现交流调压、灯光调光等功能。本专利技术还提供一种检测用于单火线开关的电源的过零点的方法，其中，单火线开关包括开关元件，开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，其中，该方法包括：采样开关元件的第一端的第一信号和开关元件的第二端的第二信号；将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较；以及根据比较结果和预定阈值，计算电源的过零点。在无法获得完整的交流电压信号的情况下，本专利技术的方法能够发现电源信号的过零点，从而为负载的功率调节装置提供准确的调节依据。根据本专利技术的方法的优选实施例，将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较包括：当偏差超过预定阈值时，发送触发信号；并且计算电源的过零点包括：根据触发信号的时间和触发信号相对于过零点的时间延迟，计算过零点。在已获取开关元件两端的第一信号和第二信号的情况下，其中一个信号被作为参考信号，进而根据预定阈值推算出电源的过零点。根据本专利技术的方法的优选实施例，计算电源的过零点还包括：根据电源的频率和预定阈值，计算时间延迟。从而，该方法能够计算得出在每个半交流周期内，电源信号改变超过预定阈值的时间，该时间可被考虑为相对于过零点的时间延迟。根据本专利技术的方法的优选实施例，计算电源的过零点还包括：根据至少两个相邻的触发信号之间的间隔，计算电源的频率。在电源信号频率未知的情况下，本专利技术的方法通过检测多个信号周期中的触发信号之间的间隔，计算出电源的频率。根据本专利技术的方法的优选实施例，计算电源的过零点还包括：将电源的频率设定为默认值。在计算过程中，本专利技术的方法可根据方法实施的地理区域的用电规定，将电源的频率设定为默认的50Hz或者60Hz。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行根据以上所描述的方法。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行根据以上所描述的方法。附图说明附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本专利技术。这些附图图解了本专利技术的实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：图1示出根据本专利技术的实施方式的过零检测装置的结构框图。图2示出包括根据本专利技术的实施方式的过零检测装置的单火线开关的结构示意图。图3示出根据本专利技术的实施方式的过零检测装置的电路示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单火线开关的过零检测装置，其中，所述单火线开关包括开关元件，所述开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，其特征在于，所述过零检测装置(10)包括：/n采样模块(11)，被配置为采样所述开关元件的所述第一端的第一信号和所述开关元件的所述第二端的第二信号；/n比较模块(13)，被配置为将所述第一信号和所述第二信号的偏差与预定阈值比较；以及/n计算模块(15)，被配置为根据所述比较模块(13)的比较结果和所述预定阈值，计算所述电源的过零点。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于单火线开关的过零检测装置，其中，所述单火线开关包括开关元件，所述开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，其特征在于，所述过零检测装置(10)包括：
采样模块(11)，被配置为采样所述开关元件的所述第一端的第一信号和所述开关元件的所述第二端的第二信号；
比较模块(13)，被配置为将所述第一信号和所述第二信号的偏差与预定阈值比较；以及
计算模块(15)，被配置为根据所述比较模块(13)的比较结果和所述预定阈值，计算所述电源的过零点。


2.根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征在于，
所述比较模块(13)还被配置为当所述偏差超过所述预定阈值时，向所述计算模块(15)发送触发信号，并且
所述计算模块(15)还被配置为根据所述触发信号的时间和所述触发信号相对于所述过零点的时间延迟，计算所述过零点。


3.根据权利要求2所述的过零检测装置，其特征在于，所述计算模块(15)还被配置为根据所述电源的频率和所述预定阈值，计算所述时间延迟。


4.根据权利要求3所述的过零检测装置，其特征在于，所述计算模块(15)还被配置为根据至少两个相邻的所述触发信号之间的间隔，计算所述电源的频率。


5.根据权利要求3所述的过零检测装置，其特征在于，所述计算模块(15)还被配置为将所述电源的频率设定为默认值。


6.根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征在于，所述比较模块(13)包括运算放大器，用于比较所述第一信号和所述第二信号的偏差与所述预定阈值。


7.根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征在于，所述第一信号和所述第二信号是电压信号。


8.根据权利要求1所述的过零检测装置，其特征在于，所述计算模块(15)还被配置为具有无线通信功能。


9.一种单火线开关，被布置在电源与负载之间，其特征在于，所述单火线开关(100)包括：
根据权利要求1至8中任一项所述的过零检测装置(10)；以及
开关元件(20)，与所述过零检测装置(10)连接，其中，所述开关元...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢栋，陈伟虎，胡金鹏，王爱君，汪范彬，
申请(专利权)人：肯舒摩照明美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US