一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能家居燈控開關(guān)低功耗取電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線低功耗單火多控開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃的提出，無論是在人們生活中，抑或是在工業(yè)制造領(lǐng)域，或者新興技術(shù)的研制上都有了節(jié)能減排的意識。從傳統(tǒng)的白熾燈到后來的日光燈、節(jié)能燈，再到現(xiàn)有功率低至5W(甚至3W)左右的LED燈，隨著燈具由高功率向低功率的變化。從白熾燈到LED燈的變化，電源負載也由阻性負載向容性負載變化，而容性負載在上電瞬間，就相當于短路，電流瞬間理論上是無窮大的，如對沖擊電流不加以限制，不但會燒壞保險絲，燒毀接插件，還會由于共同輸入阻抗而干擾附加電器設備。
[0003]現(xiàn)有開關(guān)設計中大多用到繼電器來控制負載，而繼電器采用觸電式工作方式，不能解決開機電流的沖擊。現(xiàn)有支持無線智能家居的單火開關(guān)在關(guān)閉的情況下需要鋰電池保證無線模塊的工作，在電路中經(jīng)常對鋰電池進行充放電，大大降低了鋰電池的工作壽命以及鋰電池供電不足時導致系統(tǒng)不能正常工作現(xiàn)象，而廢用電池無論是對人體還是整個自然界都有嚴重的危害，沒有達到綠色環(huán)保的目的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，利用開燈取電電路和關(guān)燈取電電路來解決了單火線的取電問題，同時解決了大功率無線模塊供電的問題且在解決取電問題的基礎上，本實用新型在該部分電路上做到了低功耗，使整個系統(tǒng)的工作效率更高，工作更穩(wěn)定。
[0005]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，其特征在于，包括MCU、開關(guān)控制模塊、開燈取電模塊、關(guān)燈取電模塊、無線收發(fā)模塊、觸摸按鍵模塊，所述開關(guān)控制模塊包括開關(guān)控制電路1、開關(guān)控制電路I1、開關(guān)控制電路III，其中:MCU通過接線端K1、K2、K3分別與開關(guān)控制電路II1、開關(guān)控制電路I1、開關(guān)控制電路I相連，MCU通過接線端3V3與開關(guān)控制模塊相連，MCU通過不同接線端分別與無線收發(fā)模塊和觸摸按鍵模塊相連；關(guān)燈取電模塊通過接線端0UT1、0UT2、0UT3端口與開關(guān)控制模塊相連，開燈取電模塊通過接線端V0UT1、V0UT2、V0UT3與開關(guān)控制模塊相連。
[0006]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，所述開燈取電模塊包括前端取電電路、全橋整流電路、DC/DC電路、電源濾波電路及電源輸出電路。
[0007]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，所述開燈取電模塊中前端取電電路在火線上通過可控硅Ql、Q2、Q3從火線上取得一個電壓，取得的電壓分別經(jīng)接線端V0UT3、V0UT2、VOUTI輸送到全橋整流電路中，通過全橋整流電路中的全橋D20和D24取得一個直流電壓，該直流電壓經(jīng)VLDO-OUT端輸入到低功耗DC/DC電路中，經(jīng)DC/DC電路中電源濾波芯片U9及阻容器件和二極管處理，最后由二極管D19輸出VCC_3V3，該VCC_3V3經(jīng)電源濾波電路中阻容器件和電感處理，最后由C40輸出3V3。
[0008]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，所述關(guān)燈取電模塊包括全橋整流電路、電源濾波電路、穩(wěn)壓電路、隔離型開關(guān)電源電路、輔助供電電路、過壓保護電路、啟動電路及電源輸出電路。
[0009]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，所述關(guān)燈取電模塊中全橋整流電路的全橋D7、D8的接線端0UT1、0UT2、0UT3分別與燈具串聯(lián)，輸入的交流電經(jīng)全橋整流電路處理后由接線端0UT1、0UT2、0UT3端口輸出直流電，該直流電由電源濾波電路中電感LI輸入，經(jīng)過啟動電路給隔離開關(guān)電源中IC U6供電，隔離開關(guān)電源分別輸出兩路電源到電源濾波電路中:其中一路輸出電源在輸送到電源濾波電路途中，先流經(jīng)穩(wěn)壓值為3.3V的穩(wěn)壓電路，最后由電源濾波電路輸出3.3V ;另一路輸出電源輸送到電源濾波電路后得到一個12V的電壓，然后通過輔助供電電路給隔離開關(guān)電源提供工作電源，取代啟動電路給隔離型開關(guān)電源供電。
[0010]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，開關(guān)控制電路I包括雙向可控硅Q1、雙向可控硅驅(qū)動器U1、三極管Q4，雙向可控硅驅(qū)動器Ul的I腳為電源腳，通過濾波電路濾出的3V3流經(jīng)Rl到雙向可控硅驅(qū)動器Ul的I腳，雙向可控硅驅(qū)動器Ul的2腳為驅(qū)動腳，由J2接線端上K3經(jīng)三極管Q4、R21驅(qū)動雙向可控硅驅(qū)動器Ul的2腳，雙向可控硅驅(qū)動器Ul的6腳與開燈取電模塊的接線端V0UT3相連，雙向可控硅驅(qū)動器Ul的4腳與關(guān)燈取電模塊的接線端OUTl相連。
[0011]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，開關(guān)控制電路II包括雙向可控娃Q2、雙向可控娃驅(qū)動器U2、三極管Q5，雙向可控娃驅(qū)動器U2的I腳為電源腳，通過濾波電路濾出的3V3流經(jīng)Rl到雙向可控硅驅(qū)動器Ul的I腳，雙向可控硅驅(qū)動器U2的2腳為驅(qū)動腳，由J2接線端上K2經(jīng)三極管Q5、R23驅(qū)動雙向可控硅驅(qū)動器U2的2腳，雙向可控硅驅(qū)動器U2的6腳與開燈取電模塊的接線端V0UT2相連，雙向可控硅驅(qū)動器U2的4腳與關(guān)燈取電模塊的接線端0UT2相連。
[0012]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，進一步地，所述開關(guān)控制電路III包括雙向可控娃Q3、雙向可控娃驅(qū)動器U3、三極管Q6，雙向可控娃驅(qū)動器U3的I腳為電源腳，通過濾波電路濾出的3V3流經(jīng)Rl到雙向可控硅驅(qū)動器Ul的I腳；雙向可控硅驅(qū)動器U3的2腳為驅(qū)動腳，由J2接線端上Kl經(jīng)三極管Q6、R25驅(qū)動雙向可控硅驅(qū)動器U3的2腳；雙向可控硅驅(qū)動器U3的6腳與開燈取電模塊的接線端VOUTl相連；雙向可控硅驅(qū)動器U3的4腳與關(guān)燈取電模塊的接線端0UT3相連。
[0013]本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:
[0014]①本實用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，整個開關(guān)控制系統(tǒng)在無線模塊正常工作的情況下，功耗可以達到極低，整個系統(tǒng)的待機功耗低至6mW，同時整個電源能夠提供足夠的電源給無線模塊正常收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0015]②本實用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，在滿足低至3W的節(jié)能燈供電量下，依然能夠滿足整個系統(tǒng)的正常工作。
[0016]③本實用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，觸摸按鍵模塊與MCU相連，實現(xiàn)了智能化控制，不僅環(huán)保、節(jié)能，也延長了整個開關(guān)控制線系統(tǒng)與燈具的使用壽命。
[0017]④本實用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，電路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，不僅可以實現(xiàn)高效率的雙向無線通訊，還可以兼容電容式觸摸按鍵和物理按鍵的功能，適用于單鍵位、多鍵位或多路開關(guān)的無線控制。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行詳細或者優(yōu)選地描述，其中，
[0019]圖1為本實用新型的電路原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為MCU與開關(guān)控制電路的通訊接口圖；
[0021 ]圖3為開關(guān)控制電路I的電路原理圖；
[0022]圖4為開關(guān)控制電路II的電路原理圖；
[0023]圖5為開關(guān)控制電路III的電路原理圖；
[0024]圖6為開燈取電模塊的電路原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖7為開燈取電模塊的電路原理圖；
[0026]圖8為開燈取電模塊電路波形圖；
[0027]圖9為關(guān)燈取電模塊的電路原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖10為關(guān)燈取電模塊的電路原理圖；
[0029]圖11為溫度檢測電路的原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]MCU-1、開關(guān)控制模塊-2、開燈取電模塊-3、關(guān)燈取電模塊_4、無線收發(fā)模塊_5、觸摸按鍵模塊_6。
【具體實施方式】
[0031]參考附圖1-9，本實用新型的主要技術(shù)方案如下:
[0032]本實用新型提供一種物聯(lián)網(wǎng)單火無線智能開關(guān)，其特征在于，包括MCU 1、開關(guān)控制模塊2、開燈取電模塊3、關(guān)燈取電模塊4、無線收發(fā)模塊5、觸摸按鍵模塊6。開關(guān)控制模塊2包括開關(guān)控制電路1、開關(guān)控制電路I1、開關(guān)控制電路III。開燈取電模塊3包括負載取電電路、全橋整流電路、電源濾波電路、DC/DC電路及電源輸出電路。關(guān)燈取電模塊4包括全橋整流