开关设备和照明系统技术方案

本公开的实施例提供了开关设备和照明系统。该开关设备包括：开关，适于接通或断开负载与火线的连接；控制单元，被配置为控制开关的操作；可充电电池，被配置为当开关断开时给控制单元供电；以及取电单元，适于从火线汲取电力并且被配置为能够给可充电电池充电；其中控制单元被配置为：基于取电单元的输出电压来改变用于给可充电电池充电的充电电流。这样当接入不同功率的负载时，可以调整充电电流的大小以与所连接的负载的功率相匹配，从而提高开关设备的兼容性。设备的兼容性。设备的兼容性。

【技术实现步骤摘要】
开关设备和照明系统


[0001]本公开的实施方式涉及开关设备，特别涉及使用可充电电池的开关设备。

技术介绍

[0002]负载通常与开关一起使用，其中开关可以接通或断开负载与电源的连接。通常使用控制单元来控制开关的操作。在开关断开的情况下，控制单元仍需要从电源汲取电力，以维持控制单元自身的工作。然而，由于控制单元汲取电力所产生的漏电流可能会在开关断开的情况下流过负载，这是不期望的。
[0003]在负载是灯的情况下，目前市面上的单火开关的大多数方案会有“鬼火”问题。这是因为在灯灭的时候，用于开关的控制单元的能量(或电流)也是来源于市电，并且这个电流会流过灯。特别是功率非常小的LED灯，例如3W球泡灯，这个电流会使灯泡中使用的电解电容持续充电，当该电解电容上的电压达到一定的程度时，就会使LED灯珠发光。在LED灯珠发光之后，电解电容上的能量因为被消耗而快速下降，导致灯灭。当灯灭了，电解电容上的电压又会重新升高，这样LED灯珠会间隙性的闪烁，从而造成不期望的“鬼火”问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施方式的目的之一在于提供一种开关设备和包括该开关设备的照明系统，其能够解决或缓解现有技术中的至少一个问题。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种开关设备。该开关设备包括：开关，适于接通或断开负载与火线的连接；控制单元，被配置为控制开关的操作；可充电电池，被配置为当开关断开时给控制单元供电；以及取电单元，适于从火线汲取电力并且被配置为能够给可充电电池充电；其中控制单元被配置为：基于取电单元的输出电压来改变用于给可充电电池充电的充电电流。
[0006]在这样的实施例中，当开关断开时，控制单元由可充电电池供电，而不再需要从市电中获取能量。因此，在开关断开的情况下不会产生流过负载的漏电流。在负载为灯的情况下，也不会有“鬼火”问题。此外，可充电电池可以延长产品的使用寿命，改善用户体验。
[0007]当接入不同功率的负载时，由于负载电流是不同的，所以所允许的取电能力是不同的。如果可充电电池的充电电流太大而超出所允许的取电能力，取电单元的输出电压会下降，从而造成取电单元工作异常(例如，取电不成功)。当接入不同功率的负载时，本公开的实施例可以基于取电单元的输出电压来调整充电电流的大小，使得调整后的充电电流与所允许的取电能力相匹配，以保证开关设备正常工作。因此，可以提高开关设备的兼容性。
[0008]在一些实施例中，控制单元被配置为：向用于可充电电池的充电单元输出脉冲宽度调制(PWM)信号，以用于控制充电电流；以及基于取电单元的输出电压，来改变PWM信号的占空比。通过调整PWM信号的占空比，可以控制充电电流的平均值。这提供了一种控制充电电流的可行方式。
[0009]在一些实施例中，充电单元是线性恒流充电单元。线性充电方案的充电电流小于
非线性充电方案的充电电流。因此，线性充电方案的充电电流更易于与小功率负载的负载电流相匹配，并且功耗较低。
[0010]在一些实施例中，取电单元还被配置为：当开关接通时，给控制单元供电并且给可充电电池充电。在这样的实施例中，在利用取电电压给可充电电池充电的同时，还可以利用该取电电压给控制单元供电。因此，当开关接通时，控制单元可以不消耗电池的容量，从而延长产品的使用寿命。
[0011]在一些实施例中，开关设备还包括连接在取电单元与控制单元之间的电源转换单元，电源转换单元被配置为将取电单元的输出电压转换成用于控制单元的供电电压。
[0012]在一些实施例中，开关设备还包括连接在取电单元与控制单元之间的电压采样单元，电压采样单元被配置为感测取电单元的输出电压的值，并且将所感测的值提供给控制单元。电压采样单元可以将取电单元的输出电压降低或提升至适合于由控制单元采样的值。
[0013]在一些实施例中，电压采样单元包括电阻式分压器。电阻式分压器可以将取电单元的输出电压降低至适合于由控制单元采样的值。
[0014]在一些实施例中，开关包括继电器或可控硅。
[0015]在一些实施例中，开关包括自锁式继电器，负载包括LED灯。自锁式继电器可以在接通之后自动保持持续通电。LED灯具有节能、环保和寿命长等优点，正在逐步取代传统灯。
[0016]在一些实施例中，控制单元包括无线通信器件。通过这种方式，控制单元可以与另一设备(例如，手机或电脑等)进行无线通信，从而可以提供一种智能开关。
[0017]在一些实施例中，开关设备包括单火开关。在这样的实施例中，零线不经过开关，直接连接到负载。因此开关设备上只有一根输入线，即输入火线。现有的住宅及写字楼大部分只布了单火线，因此单火开关的应用非常广泛。
[0018]在本公开的第二方面，提供了一种照明系统。该照明系统包括：LED灯；以及根据本公开的第一方面的开关设备。照明系统具有开关设备的所有优点，在此不再赘述。
附图说明
[0019]下面结合附图来说明根据本公开的实施例的开关设备和包括该开关设备的照明系统，其中：
[0020]图1示出根据本公开的一个实施例的开关设备和包括该开关设备的照明系统的示意图；
[0021]图2示出根据本公开的一个实施例的充电单元和电压采样单元的电路图。
具体实施方式
[0022]现在将结合附图对本公开的实施例进行具体的描述。应当注意的是，附图中对相似的部件或者功能组件可以使用同样的附图标记标示。所附附图仅仅旨在说明本公开的实施例，而非限制性的。本领域的技术人员可以在不脱离本公开精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代技术方案。
[0023]如上所述，目前市面上的单火开关的大多数方案会有“鬼火”问题。为了消除“鬼火”问题或其他向负载漏电的问题，可以使用电池(例如干电池或不可充电电池)给开关设
备中的控制电路供电。通过这种方式，开关设备中的控制部分不需要从市电中获取能量，也就不会有电流在开关断开时流入外部的灯负载，所以不会有鬼火问题。然而，由于开关设备(特别是智能开关)的空间有限，电池的使用容量会受到限制，使得电池的容量很快会被用尽。而且，这这种方案中，无论开关接通还是关断，开关设备中的控制部分都由电池供电，这也造成了电池的快速耗尽。这会严重影响产品的使用寿命。
[0024]还可以使用可充电电池和干电池结合的方式，这种方式也可以解决单火取电的鬼火问题。因为加入了可充电电池，可以延长产品的使用寿命，改善用户的体验。由于需要在外接负载灯亮的时候取电以给可充电电池充电，可充电电池一般采用的是恒流恒压的充电方式。然而，如果接入的负载(例如LED灯泡)的功率较低(例如3W或者更小功率)时，流过负载的负载电流是低的，这导致通过单火取电可以从负载电流分流的电流也是有限的。此时，如果所需要的充电电流太大，会导致取电电路工作异常，不能正常给可充电电池充电。另一方面，如果可充电电池采用过小的充电电流充电，又会导致充电时间过长。
[0025]本公开所提供的开关设备可以基于取电单元的输出电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关设备，其特征在于，包括：开关(130)，适于接通或断开负载(110)与火线(L)的连接；控制单元(140)，被配置为控制所述开关(130)的操作；可充电电池(160)，被配置为当所述开关(130)断开时给所述控制单元(140)供电；以及取电单元(150)，适于从所述火线(L)汲取电力并且被配置为能够给所述可充电电池(160)充电；其中所述控制单元(140)被配置为：基于所述取电单元(150)的输出电压来改变用于给所述可充电电池(160)充电的充电电流。2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述控制单元(140)被配置为：向用于所述可充电电池(160)的充电单元(162)输出脉冲宽度调制PWM信号，以用于控制所述充电电流；以及基于所述取电单元(150)的所述输出电压，来改变所述PWM信号的占空比。3.根据权利要求2所述的开关设备，其特征在于，所述充电单元(162)是线性恒流充电单元。4.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述取电单元(150)还被配置为：当所述开关(130)接通时，给所述控制单元(140)供电并且给所述可充电电池(160)充电。5.根据权利要求4所述的开关设备，其特征在于，所述开关设备(120)还包括连接在所述取电单元(150)与所述控制单元(140)之间的电源转换单元(180)，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志峰，杨磊，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：新型
国别省市：