一种利用电磁继电器的单火线取电电路及单火线开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能开关领域，更具体地说，涉及一种利用电磁继电器的单火线取电电路及单火线开关。
【背景技术】
[0002]单火线开关是一种电子式的墙壁开关，是传统机械按键式墙壁开关的换代产品，能实现更智能化、操作更方便的功能，用户可以触摸控制照明。由于大多数电工布线都是采用单火线制布线规则，所以这种开关以单火控制为主导，还有这种开关本身需要消耗一定的电能，因此，这就要涉及到单火线取电的领域。单火线取电包括两个方面:关灯时静态取电、开灯时开态取电。本专利只涉及到开灯时单火线开态取电的电路，也就是说，继电器闭合后的取电。
[0003]市面上单火线开关主要分两类，一是采用可控硅控制电灯，另一种采用继电器控制电灯。用可控硅控制电灯时，由于电灯的电流会流过可控硅，这样造成可控硅发热。电灯功率越高，可控硅发热越大，温升也越高，所以可控硅只能控制100W以内的电灯，它不能控制大功率的电灯，如水晶灯、吊顶灯。如果用继电器的话，就很容易做到1000W以上，轻松解决可控硅的问题。但是，由于单火触摸开关的取电是通过开关断开时的两端压差来取电的，当开关闭合时就很难取出电来，并且继电器的工作电流也非常大。
[0004]目前现有的触摸开关采用的磁保持继电器，当磁保持继电器的触点需要开或合状态时，只需要用直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换，之后线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变，这样就可以实现开关照明灯的目的。但是，这个技术方案的缺点是磁保持继电器价格高，增加了触摸开关的成本，制约了触摸开关的发展。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种利用电磁继电器的单火线取电电路及单火线开关。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种利用电磁继电器的单火线取电电路，包括:电磁继电器控制电路、取电电路、比较电路、开关电路，其中，
[0007]所述电磁继电器控制电路一端连接火线，另一端分别连接所述取电电路和所述开关电路，所述取电电路连接所述比较电路，所述开关电路连接所述比较电路，所述开关电路连接零线。
[0008]在本实用新型所述的利用电磁继电器的单火线取电电路中，所述取电电路包括:二极管Dl、二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，其中，
[0009]所述二极管Dl的正极连接所述电磁继电器控制电路，所述二极管Dl的负极分别连接所述二极管D2的正极、所述稳压二极管D3的负极和所述电容Cl的一端，所述二极管D2的负极和所述稳压二极管D3的正极连接所述比较电路，所述电容Cl的另一端接地；
[0010]所述二极管Dl的正极设置信号取样点，得到信号A，所述二极管D2的负极设置取电点 VCC。
[0011]在本实用新型所述的利用电磁继电器的单火线取电电路中，所述比较电路包括:电压比较器Ul、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q2，其中，
[0012]所述电压比较器Ul的同相输入端连接所述稳压二极管D3的正极，所述电压比较器Ul的同相输入端通过所述电阻R2接地，在所述电压比较器Ul的同相输入端设置信号取样点，得到ig号B;
[0013]所述电压比较器Ul的反相输入端分别连接所述电阻R3和所述电阻R4，所述电阻R3的另一端连接供电电压VCC2，在所述电压比较器Ul的反相输入端设置信号取样点，得到信号C;
[0014]所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5连接所述电压比较器Ul的输出端，所述电压比较器Ul的供电正极连接所述二极管D2的负极，所述电压比较器Ul的供电负极接地。
[0015]在本实用新型所述的利用电磁继电器的单火线取电电路中，所述开关电路包括:场效应管Ql、电阻Rl，其中，
[0016]所述场效应管Ql的漏极连接所述二极管Dl的正极，所述场效应管Ql的栅极通过所述电阻Rl连接所述电压比较器Ul的输出端，所述场效应管Ql的源极接零线，所述场效应管Ql的源极接地。
[0017]在本实用新型所述的利用电磁继电器的单火线取电电路中，所述电磁继电器控制电路包括:电磁继电器、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D4，其中，
[0018]所述三极管Q3的基极通过所述电阻R6连接信号A，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别连接所述二极管D4的正极和所述电磁继电器的引脚3，所述二极管D4的负极连接所述电磁继电器的引脚4;
[0019]所述三极管Q4的基极通过所述电阻R7连接信号B，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R8连接所述电磁继电器的引脚3;
[0020]所述电磁继电器的引脚I接火线，所述电磁继电器的引脚2接电器。
[0021 ] 优选地，所述电器为电灯、电风扇、电热水器、电磁炉中的至少一种。
[0022]在本实用新型还构造一种单火线开关，所述单火线开关包括以上所述利用电磁继电器的单火线取电电路。
[0023]实施本实用新型的一种利用电磁继电器的单火线取电电路及单火线开关，具有以下有益效果:构造一种利用电磁继电器的单火线取电电路，包括:电磁继电器控制电路、取电电路、比较电路、开关电路，其中，所述电磁继电器控制电路一端连接火线，另一端分别连接所述取电电路和所述开关电路，所述取电电路连接所述比较电路，所述开关电路连接所述比较电路，所述开关电路连接零线。通过实施本实用新型，采用继电器的控制方案，可以控制大功率的电器;采用低价格的电磁继电器，并不是采用高价格的磁保持继电器，解决了磁保持继电器价格高的问题，有利于减低整机的材料成本;采用低功耗的电磁继电器控制电路，继电器闭合后，所消耗的电流远远小于正常工作时的电流，这样降低取电的要求。
【附图说明】
[0024]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0025]图1是本实用新型一种利用电磁继电器的单火线取电电路的结构示意图；
[0026]图2是本实用新型的电磁继电器控制电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]如图1和图2所示，是本实用新型的一种利用电磁继电器的单火线取电电路的优选实施例。
[0028]本实用新型公开一种利用电磁继电器的单火线取电电路，包括:电磁继电器控制电路101、取电电路102、比较电路103、开关电路104，其中，
[0029]电磁继电器控制电路101—端连接火线，另一端分别连接取电电路102和开关电路104，取电电路102连接比较电路103，开关电路104连接比较电路103，开关电路104连接零线。
[0030]在本实用新型利用电磁继电器的单火线取电电路中，取电电路102包括:二极管Dl、二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，其中，
[0031]二极管DI的正极连接电磁继电器控制电路101，二极管DI的负极分别连接二极管D2的正极、稳压二极管D3的负极和电容Cl的一端，二极管D2的负极和稳压二极管D3的正极连接比较电路103，电容Cl的另一端接地；
[0032]二极管Dl的正极设置信号取样点，得到信号A，二极管D2的负极设置取电点VCC。
[0033]在本实用新型利用电磁继电器的单火线取电电路中，比较电路103包括:电压比较器Ul、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q2，其中，
[0034]电压比较器Ul的同相输入端连接稳压二极管D3的正极，电压比较器Ul的同相输入端通过电阻R2接地，在电压比较器Ul的同相输入端设置信号取样点，得到信号B;
[0035]电压比较器Ul的反相输入端分别连接电阻R3和电阻R4，电阻R3的另一端连接供电电压VCC2，在电压比较器Ul的反相输入端设置信号取样点，得到信号C;
[0036]电阻R4的另一端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R5连接电压比较器Ul的输出端，电压比较器Ul的供电正极连接二极管D2的负极，电压比较器UI的供电负极接地。
[0037]在本实用新型利用电磁继电器的单火线取电电路中，开关电路104包括:场效应管Q1、电阻R1，其中，
[0038]场效应管Ql的漏极连接二极管Dl的正极，场效应管Ql的栅极通过电阻Rl连接电压比较器Ul的输出端，场效应管Ql的源极接零线，场效应管Ql的源极接地。
[0039]在本实用新型利用电磁继电器的单火线取电电路中，电磁继电器控制电路101包括:电磁继电器、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D4，其中，
[0040]三极管Q3的基极通过电阻R6连接信号A，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别连接二极管D4的正极和电磁继电器的引脚3，二极管D4的负极连接电磁继电器的引脚4;
[0041 ]三极管Q4的基极通过电阻R7连接信号B，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R8连接电磁继电器的引脚3;
[0042]电磁继电器的引脚I接火线，电磁继电器的引脚2接电器。
[0043]优选地，电器为电灯、电风扇、电热水器、电磁炉中的至少一种。
[0044]图1所示的本实用新型一种利用电磁继电器的单火线取电电路工作过程为:
[0045]以电器为电灯进行说明，刚开始上电时，电磁继电器断开时，切断了220V的交流电的回路，电灯媳灭，信号A没有电压，所以信号C的电压大于信号B的电压，电压比较器Ul输出低电压，场效应管处于截止的状态。
[0046]当电磁继电器闭合时，连通220V的交流电的回路，电灯点亮，由于刚开始时场效应管Ql截止，交流电给电容Cl充电，使电容Cl的电压会慢慢上升，这样就可以输出取电电压VCC。当电容Cl的电压上升到超过稳压管D3时，稳压二极管D3导通，信号B电压升高，信号B的电压大于信号C的电压，电压比较器Ul输出高电压，场效应管Ql导通。
[0047]当场效应管Ql导通后，电容Cl会放电，其电压会慢慢下降，会导致信号B电压下降，电压比较器Ul输出低电压，场效应管Ql截止，这样电容Cl又回到原来充电的状态。
[0048]电容Cl不断重复充电和放电过程，取电电压VCC有了正常的电压输出，这个电压VCC刚好能提供电流给电磁继电器，维持电磁继电器的闭合状态。
[0049]图2所示本实用新型的电磁继电器控制电路的工作过程为:
[0050]对于12V的继电器来说，工作电压一般要高于9V时，继电器才会动作，这称为动作电压;工作电压小于0.6V时，继电器才会释放，这称为释放电压。低功耗的电磁继电器控制电路是利用释放电压远远小于动作电压的原理来实现的。
[0051]电路实现如图2所示，当要闭合继电器时，首先信号A输出高电平，电磁继电器打开，这时流过电磁继电器两端的电流为:
[0052]IA = VCC/RL(RL为继电器的线圈电阻)
[0053]等待一段时间继电器完全闭合后(如:20毫秒)，信号B输出高电平，然后信号A输出低电平，这时流过继电器两端的电流为:
[0054]IB = VCC/(RL+R8)
[0055]只要调整好R8的电阻，保证继电磁电器两端的电压大于释放电压，电磁继电器就可以保持闭合的状态。由于IB小于IA，由IA切换成IB，从而使电磁继电器由高功耗进入低功耗，并且还能保证继电器还处于闭合的状态，这样实现了低功耗的电磁继电器控制电路。
[0056]本实用新型还公开一种单火线开关，单火线开关包括上文中利用电磁继电器的单火线取电电路。
[0057]以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
【主权项】
1.一种利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，包括:电磁继电器控制电路(101)、取电电路(102)、比较电路(103)、开关电路(104)，其中， 所述电磁继电器控制电路(101)—端连接火线，另一端分别连接所述取电电路(102)和所述开关电路(104)，所述取电电路(102)连接所述比较电路(103)，所述开关电路(104)连接所述比较电路(103)，所述开关电路(104)连接零线。2.根据权利要求1所述的利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，所述取电电路(102)包括:二极管Dl、二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，其中， 所述二极管Dl的正极连接所述电磁继电器控制电路(101)，所述二极管Dl的负极分别连接所述二极管D2的正极、所述稳压二极管D3的负极和所述电容Cl的一端，所述二极管D2的负极和所述稳压二极管D3的正极连接所述比较电路(103)，所述电容Cl的另一端接地； 所述二极管Dl的正极设置信号取样点，得到信号A，所述二极管D2的负极设置取电点VCCo3.根据权利要求2所述的利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，所述比较电路(103)包括:电压比较器Ul、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q2，其中， 所述电压比较器Ul的同相输入端连接所述稳压二极管D3的正极，所述电压比较器Ul的同相输入端通过所述电阻R2接地，在所述电压比较器Ul的同相输入端设置信号取样点，得到信号B; 所述电压比较器Ul的反相输入端分别连接所述电阻R3和所述电阻R4，所述电阻R3的另一端连接供电电压VCC2，在所述电压比较器Ul的反相输入端设置信号取样点，得到信号C; 所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5连接所述电压比较器Ul的输出端，所述电压比较器Ul的供电正极连接所述二极管D2的负极，所述电压比较器Ul的供电负极接地。4.根据权利要求3所述的利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，所述开关电路(104)包括:场效应管Ql、电阻Rl，其中， 所述场效应管Ql的漏极连接所述二极管Dl的正极，所述场效应管Ql的栅极通过所述电阻Rl连接所述电压比较器Ul的输出端，所述场效应管Ql的源极接零线，所述场效应管Ql的源极接地。5.根据权利要求3所述的利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，所述电磁继电器控制电路(I OI)包括:电磁继电器、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D4，其中， 所述三极管Q3的基极通过所述电阻R6连接信号A，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别连接所述二极管D4的正极和所述电磁继电器的引脚3，所述二极管D4的负极连接所述电磁继电器的引脚4; 所述三极管Q4的基极通过所述电阻R7连接信号B，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R8连接所述电磁继电器的引脚3; 所述电磁继电器的引脚I接火线，所述电磁继电器的引脚2接电器。6.根据权利要求5所述的利用电磁继电器的单火线取电电路，其特征在于，所述电器为电灯、电风扇、电热水器、电磁炉中的至少一种。7.—种单火线开关，其特征在于，所述单火线开关包括权利要求1-6任一所述利用电磁继电器的单火线取电电路。
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用电磁继电器的单火线取电电路，包括：电磁继电器控制电路、取电电路、比较电路、开关电路，其中，电磁继电器控制电路一端连接火线，另一端分别连接取电电路和开关电路，取电电路连接比较电路，开关电路连接比较电路，开关电路连接零线。本实用新型涉及一种单火线开关。通过实施本实用新型，采用继电器的控制方案，可以控制大功率的电器；采用低价格的电磁继电器，并不是采用高价格的磁保持继电器，解决了磁保持继电器价格高的问题，有利于减低整机的材料成本；采用低功耗的电磁继电器控制电路，继电器闭合后，所消耗的电流远远小于正常工作时的电流，这样降低取电的要求。
【IPC分类】H03K17/687
【公开号】CN205385465
【申请号】CN201620056709
【发明人】董林华
【申请人】深圳拓邦股份有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年1月20日