一种单火线开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关技术领域，尤其涉及一种单火线开关。
【背景技术】
[0002]随着网络技术的不断成熟以及智能硬件的迅速发展，在日常生活中涌现出越来越多的智能设备，大大提升了家居的安全性、便利性以及舒适性，也引起了用户对智能家居的广泛关注。
[0003]在传统家居中，通常使用机械式墙面开关来实现对用电设备的控制，而在智能家居中，通过以电子式开关替代传统的机械墙壁开关，电子式开关一般具有遥控或自动控制功能，可实现设备的智能化控制。电子式墙面开关通常包含以下几部分:电源单元、控制单元、继电器单元。其中，电源单元持续给控制单元和继电器单元提供低压直流电源。继电器单元包含机械继电器或电子固态继电器，在控制单元的控制信号作用下，实现被控制回路的通电或断电。而控制单元无论在通电还是断电状态，都必须持续由电源单元供电。
[0004]然而，家庭用电大多为单火线布线，在升级实现智能化改造时往往要求新电子开关能直接代换旧有的机械墙壁开关，更换时无需重新布线。因此新型开关必须采用单线制的单火线(只有单根火线进/出，不需要零线)开关，单火线开关中电源单元必须在只有单火线环境下，持续为其余单元供电。
[0005]现有技术中，单火线开关中的电源单元简称为“单火电源”，它包括通电取电单元和断电取电单元。开关打开、用电设备通电时，通电取电单元通过可控硅或MOS管控制用电设备的导通角，从而使得交流电在每个周期中，都有微小的时间段在给单火电源的电容充电，而其余大部分时间电流直接通过用电设备，单火电源的电容放电给其余电路供电。开关关闭、用电设备断电时，仍有微弱的电流流过单火电源和用电设备，从而驱动断路取电单元为其余电路供电。此时，用电设备不能彻底断路，而是持续有微小的电流流过，给用电安全造成了很大隐患。同时，如果用电设备是节能灯类灯具，微弱的电流会使节能灯镇流器间歇性工作，引发节能灯微弱得闪烁，无法关闭。
[0006]因此，迫切需要提出一种避免上述情况的新型的单火线开关。
【实用新型内容】
[0007]为此，本实用新型提供一种单火线开关，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。
[0008]根据本实用新型的一个方面，提供了一种单火线开关，适于连接在火线与负载之间，包括:与火线进线连接的输入端(TP1);与负载连接的输出端(TP2);连接在输入端(TPi)与输出端(TP2)之间的通电取电单元，包括主开关电路、触发电路和取电电路，该主开关电路包括主开关，适于根据主开关的通断控制负载的通断，该触发电路包括主开关触发器，适于触发主开关的通断，所述取电电路适于根据主开关电路和触发电路的通断控制向电池管理单元和控制单元的供电；与通电取电单元电压输出端连接的电池管理单元，包括电池充放电电路和电池组，该电池充放电电路适于当取电电路向其供电时向电池组充电，电池组适于当电池充放电电路停止充电时向控制单元供电；以及分别与通电取电单元电压输出端和电池管理单元电压输出端连接的控制单元，该控制单元的控制信号端与通电取电单元控制信号端连接，该控制信号指示主开关触发器的通断。
[0009]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，主开关为双向可控硅(Q1),主开关触发器为光親可控娃(U2)，光親可控娃(U2)由双向可控娃(Q2)和发光二极管(LEDi)构成。
[0010]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，主开关电路包括双向可控硅(Q1)、自恢复保险丝(FR1)、第二电阻(R2)和第二电感(L2),双向可控硅(Q1)的第一阳极Tl分别与输入端(TP1)、第二电感(L2)、第二电阻(R2)连接，第二电感(L2)的另一端接地，第二电阻(R2)的另一端与双向可控硅(Q1)的第二阳极(T2)连接，该双向可控硅(Q1)的第二阳极(T2)还串联自恢复保险丝(FR1)后与输出端(TP2)连接。
[0011]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，触发电路包括光耦可控硅(U2)、第一电阻(RD、第三电阻(R3)和稳压二极管(D2),主开关电路中双向可控硅(Q1)的触发极G与触发电路中稳压二极管(D2)正极连接，稳压二极管(D2)负极串联第三电阻(R3)后、与光耦可控硅(U2)中双向可控硅(Q2)的一阳极连接，双向可控硅(Q2)的另一阳极与双向可控硅(^^的第二阳极(T2)连接，光耦可控硅(U2)中发光二极管(LED1)正极与通电取电单元控制信号端连接，发光二极管(LEDi)负极接地，第一电阻(Rl)连接在双向可控硅(Q1)的第一阳极(T1)和第二阳极(T2)之间。
[0012]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，取电电路包括整流二极管(D1)和第一电容(C1),所述触发电路中稳压二极管(D2)负极串联第三电阻(R3)后、还与取电电路中整流二极管(D1)正极连接，整流二极管(D1)负极与第一电容(C1)正极连接，该第一电容(&)正极还与通电取电单元电压输出端连接，第一电容(Ci)负极接地。
[0013]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，通电取电单元还包括第一稳压电路，第一稳压电路包括第一电感(L1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和降压芯片(U1),取电电路中第一电容(Cl)正极与第一电感(Li)连接，第一电感(Li)的另一端与降压芯片(Ui)的输入引脚连接，降压芯片(U1)的输入引脚串联第二电容(C2)后接地，降压芯片(U1)的输出引脚和第三电容(C3)均与通电取电单元电压输出端连接，降压芯片(U1)的接地引脚和第三电容(C3)的另一端均接地。
[0014]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，电池管理单元中电池充放电电路包括电池芯片(U4)和第四电阻(R4),通电取电单元电压输出端与电池芯片(U4)的输入引脚连接，电池芯片(U4)的PROG引脚串联第四电阻(R4)后接地，电池芯片(U4)的电池引脚与电池组正极连接，该电池组正极还与电池管理单元电压输出端连接，电池组负极接地。
[0015]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，还包括第二稳压电路，控制单元与第二稳压电路的电压输出端连接，第二稳压电路包括二极管(D3)、二极管(D4)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)和降压芯片(U3)，二极管(D3)和(D4)正极分别与通电取电单元电压输出端和电池管理单元电压输出端连接，负极均与降压芯片(U3)输入引脚连接，第四电容(C4)连接在降压芯片(U3)输入引脚与地端之间，第六电容(C6)连接在降压芯片(U3)输出引脚与地端之间，第五电容(C5)正极与降压芯片(U3)输出引脚连接，负极接地，降压芯片(U3 )输出引脚还与第二稳压电路的电压输出端连接。
[0016]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，通电取电单元输出电压为5V直流电压。
[0017]可选地，在根据本实用新型的单火线开关中，第二稳压电路输出电压为3.3V直流电压。
[0018]根据本实用新型的单火线开关方案，不再需要传统的断电取电单元，取而代之的是电池管理单元。这样，使得开关关断时负载完全断电，没有安全隐患。如果负载为节能灯类灯具，也不会出现闪烁或无法关闭的情况。同时，通过通电取电单元向电池管理单元供电，可以根据负载功率、通电取电单元输出能力自动调节其充电电流，从而在不影响负载工作的情况下以最快速度给电池组充电。进一步地，本方案还可以根据电池组剩余电量，自动调节控制单元的工作模式，实现其正常工作时间最大化。
【附图说明】
[0019]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通