一种单火线开关负载检测电路的制作方法

本实用新型涉及电子开关负载检测电路，尤其涉及一种单火线电子开关负载检测电路。

背景技术：

随着智能家居的快速发展，单火线开关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控制。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智能开关能直接取代旧的机械墙壁开关，更换时无需重新布线，因此单火线开关得到广泛应用。

对于单火线开关而言，必须在有负载的前提下才能进行取电，但取电电路所能提供的供电功率有限;相对而言，负载越多，取电所能提供的供电功率越大，当多路开关设备中某路空置（没有安装或者损坏开路）时，用户误操作该路开关对应的人机交互按键使继电器动作，会引起整个单火线开关电路功耗过高、供电不足造成单火线开关无法正常工作（死机、复位、闪烁等）的现象，针对此现象，增加负载检测电路，配合软件处理：只有在检测到有负载的情况下按下该路开关对应的人机交互按键时继电器才动作正常接通负载，否则人机交互按键命令被忽略而不会引起继电器动作，减少无用的功率消耗保证单火线开关电路的正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单火线开关负载检测电路，解决了单火线开关空载时误操作该路按键引起电路无法正常工作的问题。为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案，构造一种单火线开关负载检测电路，包括分压电路6、整形电路7、假负载4、切换开关5。

与现有技术相比，本实用新型的具有以下有益效果：

1）能够可靠检测单火线开关负载的存在与否（没有安装或者损坏开路）并打开或关闭继电器线圈供电来接通或断开负载，减少无用的功率消耗，保证单火线开关电路的正常工作，避免出现单火线开关无法正常工作（死机、复位、闪烁等）的现象；

2）另外在交流过零点附近来闭合或切断继电器触点，避免在交流高峰值区域通断负载，降低了冲击电流，大大提高了继电器的使用寿命。

附图说明

图 1 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的原理框图。

图 2 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的假负载电路实施方式1原理图。

图 3 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的假负载电路实施方式2原理图。

图 4 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的整形电路实施方式1原理图。

图 5 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的整形电路实施方式2原理图。

图 6 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的整形电路实施方式1的波形图。

图 7 为本实用新型一种单火线开关负载检测电路的整形电路实施方式2的波形图。

图8为负载检测方法实施方式1流程示意图。

图9为负载检测方法实施方式2流程示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1 所示，本实用新型的一种负载检测电路，应用于单火线开关，本实施例中一种单火线开关负载检测电路，其包括：分压电路6、整形电路7、假负载4、切换开关5，所述分压电路6由第一电阻R1、第二电阻R2串联组成，第一电阻R1的另一端接单火线开关的负载接线端子LOAD，第二电阻R2另一端接单火线开关的火线接线端子L和系统地GND，所述第一电阻R1串联第二电阻R2的分支点与整形电路7的输入端AC_CHK1连接，用于取出合适检测电压；所述整形电路7的输出端AC_CHK2与控制单元3的输入端连接，利用检测信号来判断负载的存在与否；

外部负载2的一端与AC市电输入零线N连接，外部负载2的另一端与单火线开关的负载接线端子LOAD连接；AC市电输入火线LINE与单火线开关的火线接线端子L和系统地GND连接；

所述假负载4的一端与单火线开关的负载接线端子LOAD连接，所述假负载4的另一端与切换开关5的一端连接，切换开关5的另一端与系统地GND连接，所述切换开关5的使能控制脚EN与控制单元3的输出端连接，控制单元3的输出信号作为使能信号来对切换开关5进行打开和关闭；

所述整形电路7为三极管电路（如图4所示），或者为与系统地GND连接的稳压二极管电路（如图5所示），或者为与系统电源正极VCC连接的普通二极管电路，实现对进入控制单元3 IO口的检测信号进行整形，以利于控制单元3进行有有效的识别，所述稳压二极管也可以用其他作用相当的元器件如ESD抑制器或者瞬态电压抑制器TVS代替。

所述整形电路7的三极管电路（如图4所示）包括第一三极管Q1和第四电阻R4，所述第一三极管Q1的基极b与第一电阻R1和第二电阻R2的分支点连接，所述第一三极管Q1的射极e与系统地GND连接，所述第一三极管Q1的集电极c与所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与系统电源正极VCC连接。

所述假负载4包括电阻（如图2所示），或者电阻串联二极管电路（如图3所示）；

所述切换开关5为三极管或MOS管或可控硅或继电器，实现受控打开和关闭假负载；

所述第一电阻R1和第二电阻R2组成分压电路，取出合适检测电压后经过整形电路7送入控制单元3，所述第一电阻R1和第二电阻R2分别由一只或者一只以上的电阻组成；

进一步的方案为：

一种单火线开关负载检测电路的方法，其负载检测及动作流程包括步骤如下（如图8所示流程图）：

（一）当接收到打开负载（开灯）命令后，先判断负载检测信号AC_CHK（参考如图6所示波形图）是否为高电平，若为低电平则继续等待；若为高电平则送出继电器线圈供电驱动信号；然后经过第一延时时间延时后确保在过零点附近使继电器线圈得电吸合触点闭合接通负载；

（二）判是否有其它负载已经打开，

若已经有其它负载打开，则连续检测负载检测信号AC_CHK（参考如图6所示波形图）在第二延时时间内是否有预设累计检测次数次低电平出现：若有预设累计检测次数次低电平出现则结束负载检测及动作过程继续保持继电器的的接通；若没有预设累计检测次数次低电平出现则关闭继电器线圈供电断开负载后结束负载检测及动作过程；

若还没有其它负载打开，则连续检测负载检测信号AC_CHK（参考如图6所示波形图）在第三延时时间内是否有预设累计检测次数次低电平出现：若有预设累计检测次数次低电平出现则结束负载检测及动作过程继续保持继电器的的接通；若没有预设累计检测次数次低电平出现则关闭继电器线圈供电断开负载后结束负载检测及动作过程；

所述第一延时时间优选为20ms，也可以是其他合适时间；

所述第二延时时间优选为250ms，也可以是其他合适时间；

所述第三延时时间优选为500ms，也可以是其他合适时间；

所述预设累计检测次数优选为3次，也可以是其他合适时间。

进一步的方案为：

另外一种负载检测及动作流程包括步骤如下（如图9所示流程图）：

（一）当接收到打开负载（开灯）命令后，先判断负载检测信号AC_CHK（参考如图7所示波形图）是否为低电平，若为高电平则继续等待；若为低电平则送出继电器线圈供电驱动信号；然后经过第一延时时间延时后确保在过零点附近使继电器线圈得电吸合触点闭合接通负载；

（二）判是否有其它负载已经打开，

若已经有其它负载打开，则连续检测负载检测信号AC_CHK（参考如图7所示波形图）在第二延时时间内是否有预设累计检测次数次高电平出现：若有预设累计检测次数次高电平出现则结束负载检测及动作过程继续保持继电器的的接通；若没有预设累计检测次数次高电平出现则关闭继电器线圈供电断开负载后结束负载检测及动作过程；

若还没有其它负载打开，则连续检测负载检测信号AC_CHK（参考如图7所示波形图）在第三延时时间内是否有预设累计检测次数次高电平出现：若有预设累计检测次数次高电平出现则结束负载检测及动作过程继续保持继电器的的接通；若没有预设累计检测次数次高电平出现则关闭继电器线圈供电断开负载后结束负载检测及动作过程；

所述第一延时时间优选为20ms，也可以是其他合适时间；

所述第二延时时间优选为250ms，也可以是其他合适时间；

所述第三延时时间优选为500ms，也可以是其他合适时间；

所述预设累计检测次数优选为3次，也可以是其他合适时间。

以上所述，仅是本实用新型的较佳的具体实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质（技术方案及其实用新型构思）对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。