一种单火线开关的制作方法_3

文档序号:10301291阅读:来源:国知局
硅1]2型号为^0063,第一电阻1?1为11^、第三电阻1?3为1/4¥、100Ω的金属膜电阻,稳压二极管D2的稳压值为12V。
[0036]取电电路113可以包括整流二极管D1和第一电容C1,触发电路112中稳压二极管D2负极串联第三电阻R3后、还与取电电路113中整流二极管D1E极连接,整流二极管D1负极与第一电容&正极连接,该第一电容C1E极还与通电取电单元110电压输出端连接,第一电容&负极接地。其中整流二极管D1型号为1N4007,第一电容&为47(^卩。
[0037]通电取电单元110还可以包括第一稳压电路114,第一稳压电路114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113中第一电容&正极与第一电感1^连接,该第一电感L1的另一端与降压芯片瓜的输入引脚连接,降压芯片U1的输入引脚串联第二电容C2后接地,U1降压芯片的输出引脚和第三电容C3均与通电取电单元110电压输出端连接,降压芯片瓜的接地引脚和第三电容C3的另一端均接地。其中,通电取电单元110输出电压为5V直流电压,第一电感L1SlOyH,第二电容C2规格为4.7uF/25V,第三电容C3为100nF,降压芯片Ui型号为HT7150。
[0038]电池管理单元120中电池充放电电路121可以包括电池芯片U4和第四电阻R4,通电取电单元110电压输出端与电池芯片U4的输入引脚连接,该电池芯片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120电压输出端连接,电池组负极接地。其中电池组122可以为4.2V的锂电池组,电池芯片U4型号为LTC4054-4.2,第四电阻R4包括若干个并联电阻,每个电阻由MOS管控制通断,控制单元130通过控制MOS管的通断调节第四电阻R4阻值。
[0039]单火线开关100还可以包括第二稳压电路140,控制单元130与第二稳压电路140的电压输出端连接,该第二稳压电路140可以包括二极管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110电压输出端和电池管理单元120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(:5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140的电压输出端连接。其中,第二稳压电路140输出电压为3.3V直流电压,二极管D3和二极管D4规格均为B0520LW,第四电容C4和第六电容C6均为100nF,第五电容C5SlOyF,降压芯片U3器件型号为HT7130。
[0040]具体地,当控制单元130的控制信号端输出高电平时,光耦可控硅U2中双向可控硅Q2导通,当220V交流市电进入正半周时,该交流电经稳压管D2、第三电阻R3和双向可控硅Q2触发双向可控硅Qi,双向可控硅Qi导通,此时整流二极管D1上无电流通过,取电电路113不取电。
[0041 ]当220V交流市电进入负半周时,220V交流市电经负载、双向可控硅Q2后分成两路,一路经整流二极管D1给第一电容C1充电,另一路经第三电阻R3、稳压二极管D2触发双向可控硅Qi。可以理解地,当双向可控硅出刚导通时,由于第一电容&两端的电压与整流二极管D1的导通压降之和小于双向可控硅Q1控制极G的触发电压与稳压二极管出的稳压值,因此此时双向可控硅&并不导通,直至第一电容&充电到其两端的电压与整流二极管D1的导通压降之和大于双向可控硅Qi控制极G的触发电压与稳压二极管出的稳压值之和时,稳压二极管D2反向导通,触发双向可控硅Q1导通,负载通电开启。因此,在稳压二极管出稳压值为12V(忽略双向可控硅Q1控制极G的触发电压)的情况下,当交流市电瞬时电压在OV至+12V之间时,稳压二极管出反向未导通,双向可控硅Q1截止,此时整流二极管D1上通过电流,取电电路113取电;当交流市电瞬时电压大于+12V时,稳压二极管02反向导通,触发双向可控硅Q1导通,此时整流二极管D1无电流通过,取电电路113不取电。
[0042]如上所述,光耦可控硅U2中双向可控硅Q2导通时,双向可控硅Q1在稳压二极管D2的控制下,周期性导通。整流二极管D1上周期性通过电流向第一电容(^充电,而后经降压芯片瓜输出5V直流电压。此时,降压芯片山输出电压一方面使得电池芯片U4通电工作,向电池组122充电,另一方面经降压芯片U3输出3.3V直流电压,以供控制单元130通电工作。其中,控制单元130可以根据负载功率和通电取电单元110输出能力来调节电池充放电电路121中第四电阻R4的阻值,进而选择对电池组122的充电电流。可以理解地,当负载功率较大时,通电取电单元110的输出电流较大,控制单元130调节第四电阻R4至较小阻值,从而电池芯片U4俞出较大充电电流对电池充电;反之,当负载功率较小时,通电取电单元110的输出电流较小,控制单元130调节第四电阻R4至较大阻值,从而电池芯片U4输出较小充电电流对电池充电。例如,假设单火线开关100控制三路照明灯,当打开一路照明灯时,电池芯片U4输出充电额定电流为40mA,当打开两路照明灯时,电池芯片U4输出充电额定电流为60mA,当三路照明灯全部打开时,电池芯片U4输出充电额定电流为100mA。
[0043]而当控制单元130的控制信号端输出低电平时,光耦可控硅U2中双向可控硅Q2关断,双向可控硅&没有触发,为关断状态,开关100的输入端了?!与输出端TP2之间断开,负载主控回路中没有电流,负载关闭。因此整流二极管0工上也没有电流通过,降压芯片瓜无输出,充电芯片U4断电不工作。此时,电池组122放电,向降压芯片U3供电,输出3.3V直流电压以供控制单元130通电工作,此时,控制单元130可以工作在低功耗状态。这样,有效保障了单火线开关100在负载开启和关闭时均能正常工作,且关闭时负载完全关断,无安全隐患。
[0044]此外,控制单元130还包括AD采样电路,该AD采样电路适于测量电池组122电压,控制单元130可根据该电压测量值调节其工作模式。当测量电压值高于4.0V时控制单元130为正常工作模式,当测量电压值为3.5-4.0V时开启低功耗模式,当测量电压值小于3.5V则采取按键模式,保证控制单元130在各种情况下保持尽可能充足的工作时间。
[0045]应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个,在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中,本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】,其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
[0046]本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中,或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
[0047]本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何
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