一種單火線取電電路的製作方法

2023-07-22 15:50:31

專利名稱：一種單火線取電電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能家居控制取電電路，具體涉及了 一種單火線取電電路。 技術背景在智能家居控制系統中，家電控制器(如燈光控制器)的供電方式需要零、火線的 情況，新裝修的用戶通過布線可以解決這個問題，但是對於已經裝修好的用戶，只有一條火 線到達控制器，面對這種用戶的時候將無法正常使用。現在市面上的單火線產品並不多，這 些產品在智能家居控制系統都只能做到單向接收，主要存在的技術問題是取電不足和不能 帶動重負載，取電不足就有可能使到產品不穩定，如在電網的波動的情況下，不能帶動重負 載就大大限制單火線產品的應用範圍。CN201114873Y《一種單火線取電電路及可遙控的單火線開關控制裝置》公開了一 種單火線開關控制裝置。這個單火線開關控制裝置主要的缺點是在單火線上取得的電量 少，導致開關控制裝置不穩定，無線搖控距離近，而且不能帶動重負載和不能對白熾燈進行 調光。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提出了一種單火線取電電路，解決 了現有的單火線產品上取電不足、現有的單火線產品不能接大負載和不能對白熾燈進行調 光的缺點。為了實現本實用新型的目的，採用的技術方案如下一種單火線取電電路，由開關導通前和開關導通後兩條支路組成，包括保護電路、 開關電源、穩壓電路、上電檢測電路和電壓調整電路。開關導通前，火線通過保護電路接入 開關電源，開關電源接入穩壓電路，穩壓電路接入上電檢測電路；開關導通後，火線通過保 護電路接入電壓調整電路，通過電壓調整電路接入穩壓電路。所述保護電路包括保險管、第一壓敏電阻、第二壓敏電阻，保險管其中一端與火線 耦合，另一端與第一壓敏電阻、第二壓敏電阻耦合，第一壓敏電阻、第二壓敏電阻的另一端 與燈線耦合；所述開關電源包括啟動電路、自激振蕩電路和平波儲能電路，開關電源經啟動電 路連接到自激振蕩電路，自激振蕩電路輸出頻率為50KHZ到100KHZ的脈衝連接到平波儲能 電路；所述啟動電路包括整流橋、第一三極體和第一電阻，所述整流橋輸出直流電壓，一 路連接第一三極體的集電極，另一路經第一電阻連接第一三極體的基極，電源接通的瞬間， 直流電壓經第一電阻提供第一三極體的基極電流，使第一三極體導通；所述自激振蕩電路包括變壓器、第六電阻、第二瓷片電容和第三瓷片電容，所述的 變壓器線圈組1和經變壓器耦合至線圈組3上產生的上正下負的電壓經第三瓷片電容與所 述第一三極體的基極連接，第六電阻連接到所述第一三極體的發射極，另一端耦合到變壓器Tl的第5腳，第二瓷片電容耦合上述整流橋的第5腳；所述平波儲能電路由第四二極體、第一電解電容、第十一電阻組成，第四二極體陰 極與第十一電阻連接後與第一電解電容耦合；所述穩壓電路包括第三穩壓二極體、第二電解電容和第四瓷片電容，第三穩壓二 極管的陰極與第二電解電容的一端連接，穩壓二極體的陽極與第二電解電容的另一端連 接，第四瓷片電容與第二電解電容並聯；所述電壓調整電路包括第二電阻、第三電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十 電阻、第十五電阻、第十六電阻、第二二極體、第三二極體、第一穩壓二極體、第二穩壓二極 管、第一可控矽、第二可控矽、第一光耦和第二光耦，第七電阻、第八電阻分別連接到第一光 耦和第二光耦的6腳上，第一光耦和第二光耦的4腳分別連到第九電阻、第十電阻和第二二 極管、第三二極體的陽極上，電阻、第十電阻的另一腳連接到第一穩壓二極體、第二穩壓二 極管的陰極，第一穩壓二極體、第二穩壓二極體的陽極再連到第一可控矽、第二可控矽的觸 髮腳第3腳上，第二電阻、第三電阻分別連接到第一可控矽、第二可控矽的第1腳上，第二二 極管、第三二極體再連接到第一電解電容的正極上，第十五電阻、第十六電阻連接到接線口 上，其中第一穩壓二極體、第二穩壓二極體起到抗幹擾的作用，第二二極體、第三二極體進 行半波整流，調整第九電阻、第十電阻的阻值就可以進行輸出電壓的調整；所述上電檢測電路包括第十二電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第 二十電阻和第五瓷片電容，第十二電阻與第十七電阻串聯，第五瓷片電容與第十七電阻並 聯，第十八電阻和第二十電阻連接到第五瓷片電容上，第十七電阻與第十九電阻連接，第 十九電阻另一端連接到燈線上。本實用新型與現有技術對比的效果是本實用新型通過開關導通前和開關導通後兩條支路，形成單火線取電電路，解決 了現有單火線產品上取電不足、不能接大負載和不能對白熾燈進行調光的缺點，提高在電 網波動情況下產品的穩定性和單火線產品的應用範圍。

附圖1是本實用新型基本原理附圖2是本實用新型具體實施方式
的結構示意圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。如附圖1所示，一種單火線取電電路，由開關導通前和開關導通後兩條支路組成， 包括保護電路、開關電源、穩壓電路、上電檢測電路和電壓調整電路。如附圖2所示，保護電路包括保險管(FU)、第一壓敏電阻(VR1)、第二壓敏電阻 (VR2)，保險管(FU)其中一端與火線耦合，另一端與第一壓敏電阻(VRl)、第二壓敏電阻 (VR2)耦合，第一壓敏電阻(VRl)、第二壓敏電阻(VR2)的另一端與燈線耦合。在開關導通前，考慮到單火線開關所接的負載包括節能燈，而節能燈流過很少量 的電流就會出現閃爍，所以單火線開關所取到的電流不能太多，因此取電率效就必須高，所 以用到的開關電源選用小型開關電源。開關電源主要由啟動電路、自激振蕩電路和平波儲
5能電路組成，開關電源先經過啟動電路讓電路起振，然後接到自激振蕩電路，自激振蕩電路 輸出頻率為50KHZ到100KHZ的脈衝，最後接到平波儲能電路，輸出穩定電壓。如附圖2所示，所述啟動電路包括整流橋(D1)、第一三極體(Ql)和第一電阻 (R1)，所述整流橋(Dl)輸出直流電壓，一路連接第一三極體(Ql)的集電極，另一路經第一 電阻(Rl)連接第一三極體(Ql)的基極，電源接通的瞬間，直流電壓經第一電阻(Rl)提供 第一三極體(Ql)的基極電流，使第一三極體(Ql)導通；如附圖2所示，所述自激振蕩電路包括變壓器(Tl)、第六電阻(R6)、第二瓷片電容 (C2)和第三瓷片電容(C3)，所述的變壓器(Tl)線圈組1和經變壓器(Tl)耦合至線圈組3 上產生的上正下負的電壓經第三瓷片電容(C3)與所述第一三極體(Ql)的基極連接，第六 電阻(R6)連接到所述第一三極體(Ql)的發射極，另一端耦合到變壓器Tl的第5腳，第二 瓷片電容(C2)耦合上述整流橋(Dl)的第5腳；在所述第一三極體(Ql)進入飽和狀態下，對基極的電流變化不在起作用，而這時 所述第一三極體(Ql)的集電極電流已經到了最大值，需要下降，由於電感中的電流不能突 變，在變壓器(Tl)線圈組1上產生負感電壓來阻礙電流的下降，在變壓器(Tl)線圈組1上 產生上負下正的電壓，也在線圈組3中產生上負下正的電壓，這時第三瓷片電容(C3)放電， 最後使開關管退出飽和與放大區進入截止，一個周期完成，然後又經過啟動電路給開關管 一個基極電流；如附圖2所示，所述平波儲能電路由第四二極體(D4)、第一電解電容(CP1)、第 十一電阻(Rll)組成，所述第四二極體(D4)陰極與第十一電阻(Rll)連接後與第一電解電 容(CPl)耦合；平波儲能電路是為一個大電容CPl充電，把流入的電能儲存起來，把電壓抬
尚ο如附圖2所示，所述穩壓電路包括第三穩壓二極體(DW3)、第二電解電容(CP2)和 第四瓷片電容(C4)，所述第三穩壓二極體(DW3)的陰極與第二電解電容(CP2)的一端連接， 穩壓二極體(DW3)的陽極與第二電解電容(CP2)的另一端連接，第四瓷片電容(C4)與第二 電解電容(CP2)並聯；因為不同的負載所取到的電能不同，為了進一步提高效率，本設計穩 壓二極體DW3選用的12V穩壓管。如附圖2所示，所述上電檢測電路包括第十二電阻(R12)、第十七電阻(R17)、第 十八電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第二十電阻(R20)和第五瓷片電容(C5)，所述第十二電 阻(R12)與第十七電阻(R17)串聯，第五瓷片電容(C5)與第十七電阻(R17)並聯，第十八電 阻(R18)和第二十電阻(R20)連接到第五瓷片電容(C5)上，第十七電阻(R17)與第十九電 阻(R19)連接，第十九電阻(R19)另一端連接到燈線上。在兩個兆級電阻第十二電阻(R12) 與第十七電阻(R17)上進行分壓，然後再經過第五瓷片電容(C5)慮波送後面進行檢測，判 斷所取到的充電是否完成。在開關導通後，開關電源被短路，電流通過電壓調整電路為平波儲能電路充電。如附圖2所示，所述電壓調整電路包括第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第七電 阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)、第十五電阻(R15)、第十六電阻 (R16)、第二二極體(D2)、第三二極體(D3)、第一穩壓二極體(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)、 第一可控矽(VQl)、第二可控矽(VQ2)、第一光耦(Ul)和第二光耦(U2)，所述第七電阻 (R7)、第八電阻(R8)分別連接到第一光耦(Ul)和第二光耦(U2)的6腳上，所述第一光耦
6(Ul)和第二光耦(U2)的4腳分別連到第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)和第二二極體(D2)、 第三二極體(D3)的陽極上，所述電阻(R9)、第十電阻(RlO)的另一腳連接到第一穩壓二極 管(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)的陰極，第一穩壓二極體(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)的 陽極再連到第一可控矽(VQl)、第二可控矽(VQ2)的觸髮腳第3腳上，第二電阻(R2)、第三 電阻(R3)分別連接到第一可控矽(VQl)、第二可控矽(VQ2)的第1腳上，第二二極體(D2)、 第三二極體(D3)再連接到第一電解電容(CPl)的正極上，第十五電阻(R15)、第十六電阻 (Rie)連接到接線口 cm上；當開關要導通時，先給一個觸發信號給第一光耦(Ul)和第二光耦(U2)，第一光耦 (Ul)和第二光耦(U2)的高壓側就是導通。電流經過限流電阻第七電阻(R7)和第八電阻 (R8)，再流過第一光耦(Ul)和第二光耦(U2)後形成兩個支路，一路流向第一可控矽(VQl) 和第二可控矽(VQ2)的觸髮腳，一路流向平波儲能電路，通過控制這兩條支路的阻抗比來 控制開關導通後取到電能的多少，調整後輸出給後級電路。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對本實用新型所屬技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為 屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種單火線取電電路，包括保護電路，火線通過保護電路後與開關電源和電壓調整電路連接；其特徵在於還包括開關電源、穩壓電路、上電檢測電路和電壓調整電路；所述取電電路由開關導通前和開關導通後兩條支路組成；開關導通前，火線通過保護電路接入開關電源，開關電源接入穩壓電路，穩壓電路與上電檢測電路連接；開關導通後，火線通過保護電路接入電壓調整電路，電壓調整電路與穩壓電路連接。
2.根據權利要求1所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述開關電源包括啟動 電路、自激振蕩電路和平波儲能電路，開關電源經啟動電路連接到自激振蕩電路，自激振蕩 電路輸出頻率為50KHZ 100KHZ的脈衝連接到平波儲能電路。
3.根據權利要求2所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述啟動電路包括整流 橋(D1)、第一三極體(Ql)和第一電阻(R1)，所述整流橋(Dl)輸出直流電壓，一路連接第 一三極體(Ql)的集電極，另一路經第一電阻(Rl)連接第一三極體(Ql)的基極，電源接通 的瞬間，直流電壓經第一電阻(Rl)提供第一三極體(Ql)的基極電流，使第一三極體(Ql) 導通。
4.根據權利要求2所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述自激振蕩電路包括 變壓器(Tl)、第六電阻(R6)、第二瓷片電容(C2)和第三瓷片電容(C3)，所述的變壓器(Tl) 線圈組1和經變壓器(Tl)耦合至線圈組3上產生的上正下負的電壓經第三瓷片電容(C3) 與所述第一三極體(Ql)的基極連接，第六電阻(R6)連接到所述第一三極體(Ql)的發射 極，另一端耦合到變壓器Tl的第5腳，第二瓷片電容(C2)耦合上述整流橋(Dl)的第5腳。
5.根據權利要求2所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述平波儲能電路由第 四二極體(D4)、第一電解電容(CPl)、第十一電阻(Rll)組成平波，所述第四二極體(D4)陰 極與第十一電阻(Rll)連接後與第一電解電容(CPl)耦合。
6.根據權利要求1所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述穩壓電路包括第三 穩壓二極體(DW3)、第二電解電容(CP2)和第四瓷片電容(C4)，所述第三穩壓二極體(DW3) 的陰極與第二電解電容(CP2)的一端連接，穩壓二極體(DW3)的陽極與第二電解電容(CP2) 的另一端連接，第四瓷片電容(C4)與第二電解電容(CP2)並聯。
7.根據權利要求1所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述電壓調整電路包括 第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻 (RlO)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第二二極體(D2)、第三二極體(D3)、第一穩壓 二極體(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)、第一可控矽(VQl)、第二可控矽(VQ2)、第一光耦(Ul) 和第二光耦(U2)，所述第七電阻(R7)、第八電阻(R8)分別連接到第一光耦(Ul)和第二光 耦(U2)的6腳上，所述第一光耦(Ul)和第二光耦(U2)的4腳分別連到第九電阻(R9)、 第十電阻(RlO)和第二二極體(D2)、第三二極體(D3)的陽極上，所述電阻(R9)、第十電阻 (RlO)的另一腳連接到第一穩壓二極體(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)的陰極，第一穩壓二 極管(DWl)、第二穩壓二極體(DW2)的陽極再連到第一可控矽(VQl)、第二可控矽(VQ2)的 觸髮腳第3腳上，第二電阻(R2)、第三電阻(R3)分別連接到第一可控矽(VQl)、第二可控矽 (VQ2)的第1腳上，第二二極體(D2)、第三二極體(D3)再連接到第一電解電容(CPl)的正 極上，第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)連接到接線口 CNl上。
8.根據權利要求1所述的一種單火線取電電路，其特徵在於所述上電檢測電路包括 第十二電阻(R12)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第二十電阻(R20)和第五瓷片電容(C5)，所述第十二電阻(R12)與第十七電阻(R17)串聯，第五瓷片電 容(C5)與第十七電阻(R17)並聯，第十八電阻(R18)和第二十電阻(R20)連接到第五瓷片 電容(C5)上，第十七電阻(R17)與第十九電阻(R19)連接，第十九電阻(R19)另一端連接 到燈線上。
專利摘要本實用新型公開了一種單火線取電電路，包括保護電路、開關電源、穩壓電路、上電檢測電路和電壓調整電路，該取電電路由開關導通前和開關導通後兩條支路組成，開關導通前，火線通過保護電路接入開關電源，開關電源接入穩壓電路，穩壓電路接入上電檢測電路；開關導通後，火線通過保護電路接入電壓調整電路，通過電壓調整電路接入穩壓電路。開關電源包括啟動電路、自激振蕩電路和平波儲能電路，開關電源經啟動電路連接到自激振蕩電路，自激振蕩電路輸出頻率為50kHz到100kHz的脈衝連接到平波儲能電路。本實用新型解決了現有單火線產品上取電不足、不能接大負載和不能對白熾燈進行調光的缺點，提高在電網波動情況下產品的穩定性和單火線產品的應用範圍。
文檔編號H05B41/14GK201674704SQ20102002723
公開日2010年12月15日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者吳觀明, 鄧玉裕 申請人:廣州市聚暉電子科技有限公司