两线制电子开关及消防照明控制电路的制作方法

本实用新型涉及电子开关的技术领域，特别是涉及一种两线制电子开关及具有该两线制电子开关的消防照明控制电路。

背景技术：

国家建筑消防部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定，必须能把所有电子开关的控制端并连在一起，由一个总消防开关连接到消防备用电源上集中控制使用。该强制接通控制端能接消防备用电源，是专用的消防端。

当现场发生火灾及其它异常情况时，需要集中点亮被电子开关控制的负载灯时，总消防开关接通备用电源后，该栋楼道的所有照明灯均会被同一时间强制点亮，以方便人员疏散或做其它用处。例如因火灾或其它异常情况发生后，市电停电或因考虑到现场的安全问题故意切断市电，备用电源只提供给楼道的消防照明灯用，以方便人员疏散。

在行业实际使用中把这个强制接通控制端也即专用的消防端作为集中控制端使用，当需要把带集中控制端的电子开关负载灯全部点亮时，可以把所有集中控制端都连接在一起，用一个开关集中控制使被电子开关控制的负载灯全部点亮，以达到集中控制的目的。

然而，在行业实际使用中这个强制接通控制端只能作为集中控制端使用，不能满足我国建筑部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定。为此，目前市场上采用三线制电子开关或者采用带有整流滤波单元和单向可控硅控制单元方式的电子开关来实现控制。

但是，三线制电子开关虽可实现和满足国家建筑部门的有关规定，但有诸多弊端，例如继电器在切换到消防照明瞬间，由于负载电流过大而容易损坏继电器触点；另外，三线制电子开关需要多布一条零线才能实现，这种实现方式不但给布线带来诸多困难，也会造成不必要的浪费。

而有整流滤波单元和单向可控硅控制单元方式的电子开关虽可部分实现消防控制，但无法在电子开关中实现大功率以及稳定性差和成本偏高等问题，所以也不能完全满足我国建筑部门相关规定。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的强制接通控制端只能作为集中控制端使用，不能满足我国建筑部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定的技术问题，提供一种两线制电子开关及消防照明控制电路。

本实用新型的一技术方案是：一种两线制电子开关，该两线制电子开关包括：用于连接市电火线的火线端、负载输出端、用于连接消防备用电源的消防端、第一双向可控电路、第二双向可控电路、触发电路、隔离电路及导通反馈端；所述火线端与所述第一双向可控电路的第一端连接；所述负载输出端分别与所述第一双向可控电路的第二端及所述第二双向可控电路的第一端连接；所述消防端与所述第二双向可控电路的第二端连接；所述第一双向可控电路的触发端用于连接主回路的触发电路，以在所述火线端及所述负载输出端接入市电后，所述第一双向可控电路被信号触发导通；所述触发电路的输出端与所述第二双向可控电路的触发端连接；所述隔离电路的输出端与所述触发电路的输入端连接；所述导通反馈端与所述隔离电路的输入端连接，所述导通反馈端用于连接主回路的控制端，以接收主回路的亮灯反馈信号，该亮灯反馈信号经过所述隔离电路及所述触发电路后控制所述第二双向可控电路截止。

在其中一个实施例中，所述第一双向可控电路为双向可控硅或者相互并接的两个单向可控硅，所述第二双向可控电路为双向可控硅或者相互并接的两个单向可控硅。

在其中一个实施例中，所述隔离电路包括隔离模块和驱动模块，所述隔离模块的输出端与所述触发模块的输入端连接，所述隔离模块的输入端与所述驱动模块的输出端连接，所述驱动模块的输入端与所述导通反馈端连接；所述驱动模块用于将接收的主回路的亮灯反馈信号反馈至所述隔离模块，所述隔离模块隔离用于根据主回路的亮灯反馈信号使所述触发模块截止，进而使所述第二双向可控电路截止。

在其中一个实施例中，所述触发电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、整流全桥D1、接地端GND1及单向可控硅SCR1；其中，接地端GND1用于接地；电阻R1的一端与所述第一双向可控电路的触发端连接，电阻R1的另一端通过电阻R2与所述负载输出端连接；整流全桥D1的第一端连接在电阻R1和电阻R2之间，整流全桥D1的第二端与单向可控硅SCR1的阳极连接并通过电阻R4与单向可控硅SCR1的控制极连接，整流全桥D1的第三端通过电阻R3与所述消防端连接；整流全桥D1的第四端与接地端GND1连接；单向可控硅SCR1的阴极与接地端GND1连接，单向可控硅SCR1的控制极通过电阻R5与接地端GND1连接并与所述隔离模块的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述隔离模块包括光电耦合器U2，所述驱动模块包括三极管Q1、电阻R6、电阻R7、接地端GND2及电源VCC1；其中，接地端GND2用于使主回路的直流电源接地，且接地端GND1与接地端GND2隔离；

光电耦合器U2的第一引脚通过电阻R6连接电源VCC1，光电耦合器U2的第二引脚连接三极管Q1的集电极，光电耦合器U2的第三引脚与接地端GND1连接，光电耦合器U2的第四引脚与单向可控硅SCR1的控制极连接；三极管Q1的基极通过电阻R7与所述导通反馈端连接，三极管Q1的发射极与接地端GND2连接。

在其中一个实施例中，所述触发电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、整流全桥D11、三极管Q11、接地端GND11及单向可控硅SCR11；其中，接地端GND11用于接地；电阻R11的一端与所述第一双向可控电路的触发端连接，电阻R11的另一端通过电阻R12与所述负载输出端连接；整流全桥D11的第一端连接在电阻R11和电阻R12之间，整流全桥D11的第二端与单向可控硅SCR11的阳极连接，整流全桥D11的第三端通过电阻R13与所述消防端连接；整流全桥D11的第四端与接地端GND11连接；单向可控硅SCR11的阴极与接地端GND11连接，单向可控硅SCR11的控制极通过电阻R16与接地端GND11连接；三极管Q11的集电极通过电阻R14与单向可控硅SCR11的阳极连接并通过电阻R15与三极管Q11的基极连接，三极管Q11的发射极与单向可控硅SCR11的控制极连接；三极管Q11的基极与所述隔离模块的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述隔离模块包括光电耦合器U12，所述驱动模块包括三极管Q12、电阻R17、电阻R18、接地端GND12以及电源VCC2；其中，接地端GND12用于接地，且接地端GND11与接地端GND12隔离；光电耦合器U12的第一引脚通过电阻R17连接电源VCC2，光电耦合器U12的第二引脚连接三极管Q12的集电极，光电耦合器U12的第三引脚与接地端GND11连接，光电耦合器U12的第四引脚与三极管Q11的基极连接；三极管Q12的基极通过电阻R18与所述导通反馈端连接，三极管Q12的发射极与接地端GND12连接。

在其中一个实施例中，所述两线制电子开关还包括：保护电路，所述火线端通过所述保护电路与所述第一双向可控电路的第一端连接。

本实用新型的另一技术方案是：一种消防照明控制电路，该消防照明控制电路包括负载照明电路以及如上所述的两线制电子开关，其中，所述负载输出端通过所述负载照明电路接入市电零线。

在其中一个实施例中，所述负载照明电路包括应急灯。

上述两线制电子开关及消防照明控制电路，当火线端和负载输出端接负载再与市电连接后，主回路的负载在有触发信号后触发工作，第一双向可控电路被正常触发导通，同时主回路向导通反馈端输出亮灯反馈信号即主回路的控制模块给消防回路一个亮灯反馈信号，亮灯反馈信号经过隔离电路的隔离后，到消防回路的触发电路，控制第二双向可控电路截止；当主回路断电后，负载输出端及消防端接入消防备用电源，消防备用电源使触发电路工作并触发第二双向可控电路导通，此时负载照明可正常工作，可实现消防照明功能。该两线制电子开关及消防照明控制电路，满足了国家建筑消防部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定。如此当需要实现集中控制时，可以把高层建筑楼道内的所有的消防端集中连接在一起，用一个开关集中控制使被该两线制电子开关控制的负载灯全部点亮，以达到集中控制的目的，从而满足了在行业实际使用中把消防端作为集中控制端使用的需求。

附图说明

图1为一个实施例中两线制电子开关的原理框图；

图2为另一个实施例中两线制电子开关的原理框图；

图3为一个实施例中两线制电子开关的电路原理示意图；

图4为另一个实施例中两线制电子开关的电路原理示意图；

图5为一个实施例中消防照明控制电路的原理框图；

图6为一个实施例中两线制电子开关作为消防控制使用时的接线示意图；

图7为一个实施例中两线制电子开关作为集中控制使用时的接线示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，其为一个实施例中两线制电子开关10的原理框图，也即两线制电子开关10的原理示意图。两线制电子开关10包括火线端L、负载输出端A、消防端C、第一双向可控电路V1、第二双向可控电路V2、触发电路T1、隔离电路W1及导通反馈端S，导通反馈端S也即主回路亮灯反馈信号接收端，用于接收主回路的亮灯反馈信号。

火线端L用于连接市电火线，负载输出端A用于连接负载，且负载输出端A连接负载后接入市电零线端N，消防端C用于连接消防备用电源相线。其中，火线端L与负载输出端A接入市电时(经过负载后接入市电)，与火线端L及负载输出端A连接的主回路工作。消防端C与负载输出端A接入消防备用电源时，与消防端C及负载输出端A连接的消防回路工作。

火线端L与第一双向可控电路V1的第一端连接。负载输出端A分别与第一双向可控电路V1的第二端及第二双向可控电路V2的第一端连接。消防端C与第二双向可控电路V2的第二端连接。

第一双向可控电路V1的触发端用于连接主回路的触发电路，以在火线端L及负载输出端A接入市电后，第一双向可控电路V1被信号触发导通，即第一双向可控电路V1在有触发信号时被触发导通。例如，该触发信号是指光敏信号、声控信号、红外感应信号等由主回路触发的信号。触发电路T1的输出端与第二双向可控电路V2的触发端连接。隔离电路W1的输出端与触发电路T1的输入端连接。

导通反馈端S与隔离电路W1的输入端连接，导通反馈端S用于连接主回路的控制端，即导通反馈端S用于连接主回路的部分，以接收主回路的亮灯反馈信号，该亮灯反馈信号经过隔离电路W1及触发电路T1后控制第二双向可控电路V2截止，避免主回路电压串扰，影响其它产品的正常工作。

上述两线制电子开关10，当火线端L和负载输出端A接负载再与市电连接后，与火线端L及负载输出端A连接的主回路工作，第一双向可控电路V1有触发信号时被正常触发导通，主回路的负载工作，同时主回路向的控制部分给导通反馈端一个主回路亮灯反馈信号，亮灯反馈信号经过隔离电路W1的隔离后，由触发电路T1控制第二双向可控电路V2截止；当主回路断电后，负载输出端A及消防端C接入消防备用电源，与消防端C及负载输出端A连接的消防回路工作，消防备用电源使触发电路T1工作并触发第二双向可控电路V2导通，此时负载照明可正常工作，可实现消防照明功能。如此通过在主回路中向消防回路一个亮灯反馈信号控制消防回路的工作，更好地实现消防应急照明功能。

该两线制电子开关及消防照明控制电路，满足了国家建筑消防部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定。如此当需要实现集中控制时，可以把高层建筑楼道内的所有的消防端C集中连接在一起，用一个开关集中控制使被该两线制电子开关控制的负载灯全部点亮，以达到集中控制的目的，从而满足了在行业实际使用中把消防端C作为集中控制端使用的需求。

一实施例中，第一双向可控电路V1为双向可控硅或者相互并接的两个单向可控硅，第二双向可控电路V2为双向可控硅或者相互并接的两个单向可控硅。本实施例中，第一双向可控电路V1为双向可控硅，第二双向可控电路V2为双向可控硅。可以理解，当单向可控硅的功率和触发参数满足电路的需求时，相互并接的两个单向可控硅也可以实现双向可控的要求。当然，在其它实施例中，第一双向可控电路V1和第二双向可控电路V2也可以有其他的电路结构，具体的可根据电路的需求进行选装。

当主回路接220VAC市电时，在主回路的可控硅V1被正常触发导通后220VAC电压会串到消防回路中，使消防回路中的可控硅V2触发导通；再经C端形成回路串到其它产品的消防端上，会影响其它产品的正常工作。为了避免主回路工作的同时影响到消防回路和同一线路上的其它产品的正常工作，在主回路的可控硅V1被正常触发导通的同时给一个主回路亮灯反馈信号给消防回路，经隔离电路隔离后使消防回路中的可控硅V2截止。例如，由单片机在给主回路V1触发信号的同时，也给消防回路一个控制信号，使消防回路的V2截止或者在主回路V1导通的同时，在主回路的触发信号处取一个信号到V2的触发电路处，使V2截止。本实施例中，经隔离电路隔离是指主回路和消防回路的两个接地之间相互隔离，即彼此不相连接。当主回路断电后，消防回路接消防备用电源时，备用电源电压会经消防回路中的触发电路触发V2可控硅导通；消防回路中的V2可控硅导通后，负载灯可正常工作，可实现消防照明功能。

如图2所述，一实施例中，隔离电路W1包括隔离模块310和驱动模块320，隔离模块310的输出端与触发模块220的输入端连接，隔离模块310的输入端与驱动模块320的输出端连接，驱动模块320的输入端与导通反馈端S连接；驱动模块320用于将接收的主回路的亮灯反馈信号并反馈至隔离模块310以驱动隔离模块310。隔离模块310隔离用于根据主回路的亮灯反馈信号使触发模块220截止，进而使第二双向可控电路V2截止，从而达到主回路与消防回路的电气隔离与关闭电压串扰作用。

为进一步说明本实用新型的两线制电子开关，结合图1、图2和图3，一实施例中，第一双向可控电路V1为双向可控硅，第二双向可控电路V2为双向可控硅，触发电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、整流全桥D1、接地端GND1及单向可控硅SCR1；其中，接地端GND1用于接地；电阻R1的一端与第一双向可控电路V1的触发端连接，电阻R1的另一端通过电阻R2与负载输出端A连接；整流全桥D1的第一端连接在电阻R1和电阻R2之间，整流全桥D1的第二端与单向可控硅SCR1的阳极连接并通过电阻R4与单向可控硅SCR1的控制极连接，整流全桥D1的第三端通过电阻R3与消防端C连接；整流全桥D1的第四端与接地端GND1连接；单向可控硅SCR1的阴极与接地端GND1连接，单向可控硅SCR1的控制极通过电阻R5与接地端GND1连接并与隔离模块310的输出端连接。

进一步的，结合图1、图2和图3，隔离模块310包括光电耦合器U2，驱动模块320包括三极管Q1、电阻R6、电阻R7、接地端GND2及电源VCC1；其中，接地端GND2用于使主回路的直流电源接地，且接地端GND1与接地端GND2隔离；光电耦合器U2的第一引脚通过电阻R6连接电源VCC1，其中，电源VCC1接主回路电源VCC端，光电耦合器U2的第二引脚连接三极管Q1的集电极，光电耦合器U2的第三引脚与接地端GND1连接，光电耦合器U2的第四引脚与单向可控硅SCR1的控制极连接；三极管Q1的基极通过电阻R7与导通反馈端S(也即图中的Part1)连接，三极管Q1的发射极与接地端GND2连接。

如图3所示，当主回路接220VAC市电时，在V1正常工作导通后220VAC电压会经过R2、R1、U1、R4、R5使SCR触发导通，再经R3、C端形成回路串到其它产品的消防端上影响其它产品的负载工作。为了避免主回路工作的同时影响到消防端和同一线路上的其它产品的正常工作，在V1正常导通的同时由单片机或V1的触发回路中给R7一个反馈控制信号，使Q1导通，U2工作，使SCR、V2都截止。当主回路断电后，消防回路接消防备用电源时，备用电源电压会经过R2、R1、R3到U1整流，再经R4、R5、使SCR触发导通，再经R3、C端形成回路使V2的触发极电位拉低使V2导通；V2导通后的消防通道形成回路，负载灯可正常工作。

为进一步说明本实用新型的两线制电子开关，结合图1、图2和图4，一实施例中，第一双向可控电路V11为双向可控硅，第二双向可控电路V12为双向可控硅，触发电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、整流全桥D11、三极管Q11、接地端GND11及单向可控硅SCR11；其中，接地端GND11用于接地。电阻R11的一端与第一双向可控电路V11的触发端连接，电阻R11的另一端通过电阻R12与负载输出端A连接；整流全桥D11的第一端连接在电阻R11和电阻R12之间，整流全桥D11的第二端与单向可控硅SCR11的阳极连接，整流全桥D11的第三端通过电阻R13与消防端C连接；整流全桥D11的第四端与接地端GND11连接；单向可控硅SCR11的阴极与接地端GND11连接，单向可控硅SCR11的控制极通过电阻R16与接地端GND11连接；三极管Q11的集电极通过电阻R14与单向可控硅SCR11的阳极连接并通过电阻R15与三极管Q11的基极连接，三极管Q11的发射极与单向可控硅SCR11的控制极连接；三极管Q11的基极与隔离模块310的输出端连接。

进一步的，结合图1、图2和图4，隔离模块310包括光电耦合器U12，驱动模块320包括三极管Q12、电阻R17、电阻R18、接地端GND12以及电源VCC2；其中，接地端GND12用于接地，且接地端GND11与接地端GND12隔离；光电耦合器U12的第一引脚通过电阻R17连接电源VCC2，电源VCC2接主回路电源VCC端，光电耦合器U12的第二引脚连接三极管Q12的集电极，光电耦合器U12的第三引脚与接地端GND11连接，光电耦合器U12的第四引脚与三极管Q11的基极连接；三极管Q12的基极通过电阻R18与导通反馈端S(也即图中的Part2)连接，三极管Q12的发射极与接地端GND12连接。

如图4所示，当主回路接220VAC市电时，在V1正常工作导通后220VAC电压会经过R2、R1、D1、R4、R5、R6使Q1导通，并触发SCR导通，再经R3、C端形成回路串到其它产品的消防端上影响其它产品的负载工作。为了避免主回路工作的同时影响到消防端和同一线路上的其它产品的正常工作，在V1正常导通的同时由单片机或V1的触发回路中给R8一个反馈控制信号，使Q2导通，U2工作，使Q1、SCR、V2都截止。当主回路断电后，消防回路接消防备用电源时，备用电源电压会经过R2、R1、R3到D1整流，再经R4、R5、R6使Q1导通，并触发SCR导通，再经R3、C端形成回路使V2的触发极电位拉低使V2导通；V2导通后的消防通道形成回路，负载灯可正常工作。

如图3和图4所示，优选实施例中，两线制电子开关还包括：保护电路，火线端L通过保护电路与第一双向可控电路V1的第一端连接。例如，如图3所示，保护电路包括熔断器F1和电阻R8，熔断器F1与电阻R8串接在火线端L和V1之间。又如，如图4所示，保护电路包括熔断器F2和电阻R19，熔断器F2与电阻R19串接在火线端L和V1之间。

值得一提的是，结合图3、图4和图5所示，本实用新型还提供一种消防照明控制电路20，该消防照明控制电路20包括负载照明电路M以及上述的两线制电子开关，其中，负载输出端A通过负载照明电路M接入市电零线。例如，负载照明电路包括应急灯，即应急灯接在负载输出端A和市电零线N之间，应急灯采用市场上技术成熟的产品即可。

为进一步说明本实用新型的两线制电子开关及消防照明控制电路，如图6所示，两线制电子开关作为消防控制使用时的接线可参阅图6。应用时，本实用新型的两线制电子开关可制成墙壁开关，批量应用在楼道中，例如产品1、产品2、产品3等(产品1、产品2、产品3是指本实用新型的两线制电子开关)，对应的，为实现消防功能，产品1、产品2、产品3等对应接有负载照明电路M1、负载照明电路M2、负载照明电路M3、负载照明电路4等。为实现集中控制功能，应用转换开关K1，当转换开关K1与市电接通时，主回路L端接220VAC市电，两线制电子开关只实现电子开关的基本功能(电子开关的负载在声音、感应、轻触等信号控制下才能触发点亮后延时，延时后再熄灭的循环过程)，同时消防集中控制功能被断电为不工作状态。当转换开关K1与消防备用电源接通，消防端C接消防备用电源，同时主回路L端断电，主回路不工作；电子开关只实现消防集中照明功能。

为进一步说明本实用新型的两线制电子开关及消防照明控制电路，如图7所示，两线制电子开关作为集中控制使用时的接线可参阅图7。应用时，本实用新型的两线制电子开关可制成墙壁开关，批量应用在楼道中，例如产品1、产品2、产品3等(产品1、产品2、产品3是指本实用新型的两线制电子开关)，对应的，为实现消防功能，产品1、产品2、产品3等对应接有负载照明电路M1、负载照明电路M2、负载照明电路M3、负载照明电路4等，其中，开关K2是作为普通集中控制用的双控开关。可用双控开关K2接市电在主回路端L1和消防端C之间进行切换。当双控开关K2与C端接通时，可实现强制集中控制功能(不管两线制电子开关的负载是处于亮或灭的状态，都会被强制点亮。)；当转换开关与L1端接通时，两线制电子开关只实现电子开关的基本功能(电子开关的负载在声音、感应、轻触等信号控制下才能触发点亮后延时，延时后再熄灭的循环过程)，同时集中功能被断电为不工作状态。

可知，当作为集中控制使用时如图7，可用双控开关K接市电在主回路端L1和消防端C之间进行切换。当双控开关K与C端接通时，可实现强制集中控制功能(不管两线制电子开关的负载是处于亮或灭的状态，都会被强制点亮。)；当转换开关与L1端接通时，两线制电子开关只实现电子开关的基本功能(电子开关的负载在声音、感应、轻触等信号控制下才能触发点亮后延时，延时后再熄灭的循环过程)，同时集中功能被断电为不工作状态。

本实用新型的优点在于：满足了我国建筑部门关于高层建筑楼道所使用的照明控制电子开关必须有一个强制接通控制端的规定(这个强制接通控制端能接消防备用电源，就是专用的消防端)，必须能把所有电子开关的控制端并连在一起，由一个总消防开关连接到消防备用电源上集中控制使用。当现场发生火灾及其它异常情况时，需要集中点亮被电子开关控制的负载灯时，总消防开关接通备用电源后(因火灾或其它异常情况发生后，市电停电或因考虑到现场的安全问题故意切断市电。备用电源只提供给楼道的消防照明灯用，以方便人员疏散。)，该栋楼道的所有照明灯均会被同一时间强制点亮；以方便人员疏散或做其它用处。以及满足在行业实际使用中把这个强制接通控制端(专用的消防端)作为集中控制端使用；当需要把带集中控制端的电子开关负载灯全部点亮时，可以把所有集中控制端都连接在一起，用一个开关集中控制使被电子开关控制的负载灯全部点亮，以达到集中控制的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。