一种双控开关电路及双控开关装置的制作方法

本申请涉及电学技术领域，具体而言，涉及一种双控开关电路及双控开关装置。

背景技术：

目前，双控开关作为一种常见的开关设备，广泛应用于家庭、办公写字楼、厂房、医院等等各种场所中，可实现在两个不同位置同时控制同一个灯具或用电器的开关。现有的建筑物的常规综合布线，都是基于传统的机械开关而设计的。由于智能家居系统的普及，电子智能化开关逐渐取代了传统的机械开关。然而，原先墙壁中已经设计并布设完毕的电线线路，无法适用于电子开关的接入。如果为了接入电子开关而开墙重新布线，工程量巨大，成本很高。如果房间已经入住，则会严重影响住户的生活和环境，重新布线后也将严重影响室内装饰的美观。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种双控开关电路及双控开关装置，用以实现在墙壁中原有布线的基础上接入电子开关，实现对用电设备的双控功能。

本申请实施例提供了一种双控开关电路，包括电源保护子电路，短路保护子电路，第一开关子电路和第二开关子电路；所述电源保护子电路用于与电源连接，并分别与所述短路保护子电路和所述第一开关子电路连接；所述短路保护子电路用于与外部机械开关连接，并与所述第一开关子电路连接；所述第一开关子电路用于与所述外部机械开关连接，并与所述第二开关子电路连接；所述第二开关子电路用于分别与所述电源和外部控制器连接；所述第一开关子电路和所述第二开关子电路用于将所述外部机械开关发送的开关信号转换为电平信号，并发送至所述外部控制器。

在上述实现过程中，双控开关电路包括电源保护子电路，短路保护子电路，第一开关子电路和第二开关子电路，电源保护子电路分别与电源，短路保护子电路和第一开关子电路连接，短路保护子电路分别与外部机械开关和第一开关子电路连接，第一开关子电路分别与外部机械开关和第二开关子电路连接，第二开关子电路分别与电源和外部控制器连接，当外部机械开关闭合时，通过第一开关子电路和第二开关子电路可以持续输出低电平并发送至外部控制器，当外部机械开关断开时，通过第一开关子电路和第二开关子电路可以持续输出高电平并发送至外部控制器，外部控制器可以根据接收到的高电平或低电平来进一步控制用电设备的工作，从而实现了在不破坏墙壁中原有布线的基础上，能够使电子开关接入，以实现对用电器的双控功能。

进一步地，所述电源保护子电路包括二极管；所述二极管的正极用于与所述电源连接，所述二极管的负极分别与所述短路保护子电路和所述第一开关子电路连接。

在上述实现过程中，电源保护子电路包括二极管，二极管的正极和电源连接，负极分别和短路保护子电路和第一开关子电路连接，当二极管负极端的电压高于电源电压时，二极管能够防止电流逆流，能够有效地保护电源。

进一步地，所述短路保护子电路包括第一电阻；所述第一电阻的一端分别与所述电源保护子电路和所述第一开关子电路连接，所述第一电阻的另一端用于与所述外部机械开关连接，并与所述第一开关子电路连接。

在上述实现过程中，短路保护子电路包括第一电阻，第一电阻的一端分别与电源保护子电路和第一开关子电路连接，另一端分别与外部机械开关和第一开关子电路连接，从而防止当外部机械开关闭合时，电源直接接地导致短路，对外部机械开关和电路造成损坏，以保护外部机械开关及电路。

进一步地，所述第一开关子电路包括第二电阻，第一三极管，第一电容和第三电阻；所述第二电阻的一端用于与所述外部机械开关连接，并与所述短路保护子电路连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；所述第一三极管的发射极分别与所述电源保护子电路和所述短路保护子电路连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电容，所述第三电阻和所述第二开关子电路连接，所述第一三极管用于根据所述外部机械开关发送的所述开关信号，通过导通或截止输出不同的电压并发送至所述第二开关子电路；所述第一电容与所述第一三极管连接的另一端接地，用于滤波；所述第三电阻与所述第一三极管连接的另一端接地，用于为所述第二开关子电路提供初始电压。

在上述实现过程中，第一开关子电路包括第二电阻，第一三极管，第一电容和第三电阻，第二电阻的一端与外部机械开关连接，另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极分别与电源保护子电路和短路保护子电路连接，集电极分别与第一电容，第三电阻和第二开关子电路连接，第一电容和第三电阻和第一三极管连接的一端均接地，第一三极管可以根据外部机械开关的闭合或断开实现导通或截止的状态，从而能够输出不同大小的电压，第三电阻能够避免第一三极管的输出端接地而导致输出电压始终为零，进而导致第二开关子电路输入端电压始终为零，第一电容能够对第一三极管输出的电压进行滤波。

进一步地，所述第二开关子电路包括第四电阻，第二三极管，第五电阻和第六电阻；所述第四电阻的一端与所述第一开关子电路连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接；所述第二三极管的集电极分别与所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管用于根据来自所述第一开关子电路的电压，通过导通或截止输出所述电平信号并发送至所述第六电阻；所述第五电阻的另一端用于与所述电源连接；所述第六电阻的另一端用于与所述外部控制器连接，用于将所述第二三极管输出的所述电平信号发送至所述外部控制器。

在上述实现过程中，第二开关子电路包括第四电阻，第二三极管，第五电阻和第六电阻，第四电阻的一端和第一开关子电路连接，另一端和第二三极管的基极连接，第二三极管的集电极分别和第五电阻和第六电阻连接，发射极接地，第五电阻和第二三极管连接的另一端与电源连接，第六电阻与第二三极管连接的另一端与外部控制器连接，第二三极管可以根据第一开关子电路输出的电压大小实现导通和截止的状态，从而能够输出高电平或者低电平，并通过第六电阻将电平信号发送至外部控制器，进而控制用电设备工作。

进一步地，所述双控开关电路还包括第二电容；所述第二电容的一端用于与所述外部机械开关连接，并分别与所述短路保护子电路和所述第一开关子电路连接；所述第二电容的另一端接地。

在上述实现过程中，双控开关电路还包括第二电容，第二电容的一端分别和外部机械开关，短路保护子电路和第一开关子电路连接，另一端接地，第二电容可以滤除来自外部机械开关的干扰，从而提高双控开关电路工作时的稳定性。

进一步地，所述双控开关电路还包括第一瞬态抑制二极管；所述第一瞬态抑制二极管的一端用于与所述外部机械开关连接，并分别与所述短路保护子电路和所述第一开关子电路连接；所述第一瞬态抑制二极管的另一端接地。

在上述实现过程中，双控开关电路还包括第一瞬态抑制二极管，第一瞬态抑制二极管的一端分别和外部机械开关，短路保护子电路和第一开关子电路连接，另一端接地，第一瞬态抑制二极管可以防止当线路误接时导致电路损坏，从而提高双控开关电路的稳定性和安全性。

进一步地，所述双控开关电路还包括第二瞬态抑制二极管；所述第二瞬态抑制二极管的一端用于与所述外部控制器连接，并与所述第二开关子电路连接；所述第二瞬态抑制二极管的另一端接地。

在上述实现过程中，双控开关电路还包括第二瞬态抑制二极管，第二瞬态抑制二极管的一端分别与外部控制器和第二开关子电路连接，另一端接地，第二瞬态抑制二极管可以在双控开关子电路工作时防止静电，从而提高电路的稳定性。

进一步地，本申请实施例提供了一种双控开关装置，包括所述双控开关电路，外部机械开关和外部控制器；所述外部机械开关与所述双控开关电路连接，用于产生开关信号并发送至所述双控开关电路；所述双控开关电路用于与电源连接，并与所述外部控制器连接，用于将所述开关信号转换为电平信号并发送至所述外部控制器；所述外部控制器用于根据接收到的所述电平信号控制用电设备的工作。

在上述实现过程中，双控开关装置包括双控开关电路，外部机械开关和外部控制器，外部机械开关和双控开关电路连接，双控开关电路和外部控制器连接，外部控制器和用电设备连接，外部机械开关将开关信号发送至双控开关电路，双控开关电路将接收到的开关信号转换为电平信号并发送至外部控制器，外部控制器根据接收到的电平信号控制用电设备工作，从而能够实现将电子开关接入原有布线中，而不需重新布线。

进一步地，所述外部机械开关为双控开关。

在上述实现过程中，外部机械开关是双控开关，可以实现对用电设备的异地双控功能。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种双控开关电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种双控开关电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种双控开关装置的结构示意图。

图标：10-双控开关装置；100-双控开关电路；110-电源保护子电路；120-短路保护子电路；130-第一开关子电路；140-第二开关子电路；200-外部机械开关；300-外部控制器；20-电源；30-用电设备；d1-二极管；r1-第一电阻；r2-第二电阻；q1-第一三极管；c1-第一电容；r3-第三电阻；r4-第四电阻；q2-第二三极管；r5-第五电阻；r6-第六电阻；c2-第二电容；d2-第一瞬态抑制二极管；d3-第二瞬态抑制二极管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种双控开关电路的结构示意图，该双控开关电路可以应用于用电设备的控制中，用于在不破坏原有布线的基础上引入电子开关，实现对智能用电设备的控制。该双控开关电路100包括电源保护子电路110，短路保护子电路120，第一开关子电路130和第二开关子电路140。

其中，电源保护子电路110用于与电源20连接，并分别与短路保护子电路120和第一开关子电路130连接；短路保护子电路120用于与外部机械开关200连接，并与第一开关子电路130连接；第一开关子电路130用于与外部机械开关200连接，并与第二开关子电路140连接；第二开关子电路140用于分别与电源20和外部控制器300连接；第一开关子电路130和第二开关子电路140用于将外部机械开关200发送的开关信号转换为电平信号，并发送至外部控制器300。

示例性地，外部机械开关200通过闭合或断开产生开关信号，并发送至第一开关子电路130，第一开关子电路130和第二开关子电路140可以将外部机械开关200发送的开关信号转换为电平信号，然后第二开关子电路140将电平信号发送至外部控制器300，进而外部控制器300可以根据接收到的电平信号控制用电设备30的工作，电源保护子电路110可以对电源20起到保护的作用，而短路保护子电路120能够防止当外部机械开关200闭合时造成短路，从而实现了在不破坏墙壁中原有布线的基础上，顺利引入电子开关，实现对用电设备30的控制，并且提高电路工作的安全性。

示例性地，电源保护子电路110包括二极管d1；二极管d1的正极用于与电源20连接，二极管d1的负极分别与短路保护子电路120和第一开关子电路130连接。

示例性地，二极管d1使得电源20与双控开关电路100之间单向导通，当外部机械开关200处的电压高于电源电压时，二极管d1可以防止电流经短路保护子电路120回流向电源20，从而能够保护电源20及电路安全。

优选地，二极管d1可以是1n4007，其反向电压高达1000v，故能有效防止电流回流至电源20，提高双控开关电路100的安全性。

示例性地，短路保护子电路120包括第一电阻r1；第一电阻r1的一端分别与电源保护子电路110和第一开关子电路130连接，第一电阻r1的另一端用于与外部机械开关200连接，并与第一开关子电路130连接。

示例性地，当外部机械开关200闭合时，由电源20，二极管d1和第一电阻r1构成的回路将通过外部机械开关200接地，若没有第一电阻r1的设置，则电源20将直接接地造成短路，将会对外部机械开关200造成损坏。

示例性地，第一开关子电路130包括第二电阻r2，第一三极管q1，第一电容c1和第三电阻r3；第二电阻r2的一端用于与外部机械开关200连接，并与短路保护子电路120连接，第二电阻r2的另一端与第一三极管q1的基极连接；第一三极管q1的发射极分别与电源保护子电路110和短路保护子电路120连接，第一三极管q1的集电极分别与第一电容c1，第三电阻r3和第二开关子电路140连接，第一三极管q1用于根据外部机械开关200发送的开关信号，通过导通或截止输出不同的电压并发送至第二开关子电路140；第一电容c1与第一三极管q1连接的另一端接地，用于滤波；第三电阻r3与第一三极管q1连接的另一端接地，用于为第二开关子电路140提供初始电压。

示例性地，外部机械开关200通过闭合或者断开，其与第二电阻r2连接处将会产生两种不同的电压值，从而能够使得第一三极管q1进入饱和或截止的状态，即导通或截止，从而第一三极管q1的集电极将会有两种不同的输出电压值，并发送至第二开关子电路140，第一电容c1可以滤除电压中的毛刺，起到滤波的作用，第三电阻r3连接于第一三极管q1的集电极和地端之间，避免第一三极管q1的集电极直接接地而导致输出始终为零，从而能为第二开关子电路140提供不同的输入电压，实现了将外部机械开关200的开关信号转换为电压值的变化。

示例性地，第二开关子电路140包括第四电阻r4，第二三极管q2，第五电阻r5和第六电阻r6；第四电阻r4的一端与第一开关子电路130连接，第四电阻r4的另一端与第二三极管q2的基极连接；第二三极管q2的集电极分别与第五电阻r5的一端和第六电阻r6的一端连接，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2用于根据来自第一开关子电路130的电压，通过导通或截止输出电平信号并发送至第六电阻r6；第五电阻r5的另一端用于与电源20连接；第六电阻r6的另一端用于与外部控制器300连接，用于将第二三极管q2输出的电平信号发送至外部控制器300。

示例性地，第四电阻r4接收到来自第一开关子电路130的不同的电压值，从而能够使得第二三极管q2进入饱和或者截止的状态，即导通或者截止，从而第二三极管q2的集电极能够有两种不同的输出电压值，即高电平或低电平，并通过第六电阻r6将高低电平信号发送至外部控制器300，第五电阻r5可以防止在第二三极管q2导通时造成短路以损坏第二三极管q2，从而实现了将来自外部机械开关200的开关信号转换为电平信号，以便于外部控制器300控制用电设备30的工作。

请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种双控开关电路的结构示意图。

在一种实施方式中，双控开关电路100还包括第二电容c2；第二电容c2的一端用于与外部机械开关200连接，并分别与短路保护子电路120和第一开关子电路130连接；第二电容c2的另一端接地。

示例性地，第二电容c2设置于双控开关电路100的前端，可以利用电容两端电压不能突变的原理，吸收掉绝大部分从外部机械开关200线路传导或耦合进来的脉冲群干扰，从而保证双控开关电路100能够正常的工作。

优选地，第二电容c2可以是容量较大的电容，提高吸收干扰的能力。

在一种实施方式中，双控开关电路100还包括第一瞬态抑制二极管d2；第一瞬态抑制二极管d2的一端用于与外部机械开关200连接，并分别与短路保护子电路120和第一开关子电路130连接；第一瞬态抑制二极管d2的另一端接地。

示例性地，第一瞬态抑制二极管d2能够在电路线路误接等导致电压过高时，变为超低阻将瞬时电流引入地端，以避开双控开关电路100，从而能够有效地保护双控开关电路100，保证电路的正常工作，提高安全性。

在一种实施方式中，双控开关电路100还包括第二瞬态抑制二极管d3；第二瞬态抑制二极管d3的一端用于与外部控制器300连接，并与第二开关子电路140连接；第二瞬态抑制二极管d3的另一端接地。

示例性地，第二瞬态抑制二极管d3可以吸收掉电路中的静电冲击，从而提高双控开关电路100工作的稳定性和安全性。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种双控开关装置的结构示意图，该双控开关装置10包括双控开关电路100，外部机械开关200和外部控制器300。

其中，外部机械开关200与双控开关电路100连接，用于产生开关信号并发送至双控开关电路100；双控开关电路100用于与电源20连接，并与外部控制器300连接，用于将开关信号转换为电平信号并发送至外部控制器300；外部控制器300用于根据接收到的电平信号控制用电设备30的工作。

示例性地，当外部机械开关200闭合时，双控开关电路100可以持续地输出一个低电平，当外部机械开关200断开时，双控开关电路100可以持续地输出一个高电平，双控开关电路100将输出的高电平或低电平发送至外部控制器300，外部控制器300根据接收到的电平信号控制用电设备30的工作，从而实现将电子开关接入到原有的布线之中并实现对用电设备30的控制，而不需重新布线。

示例性地，外部机械开关200为双控开关。

示例性地，外部机械开关200设置为双控开关从而实现对用电设备30的双控功能。

具体地，当外部机械开关200闭合时，第一电阻r1通过外部机械开关200直接接地，因此第一电阻r1与外部机械开关200连接处的电压为0v，进而第一三极管q1进入导通状态，因此第一三极管q1的集电极端可以输出一个高电压，进一步，使得第二三极管q2进入导通状态，因此第二三极管q2的集电极端将输出一个低电平，并通过第六电阻r6发送至外部控制器300；当外部机械开关200断开时，第一三极管q1进入截止状态，因此第一三极管q1的集电极端输出一个低电压，进而使得第二三极管q2进入截止状态，因此第二三极管q2的集电极端输出一个高电平，并通过第六电阻r6发送至外部控制器300；在电路工作过程中，二极管d1可以防止电流逆流回电源20，第一电阻r1可以防止当外部机械开关200闭合时造成短路，第二电容c2可以吸收来自外部机械开关200的干扰，第一瞬态抑制二极管d2可以防止误接线路时对电路造成损坏，而第二瞬态抑制二极管d3可以抗静电，从而提高了双控开关电路100工作的稳定性和安全性；外部控制器300可以根据接收到的高低电平信号来控制用电设备30的工作，外部机械开关200设置为双控开关，从而将电子开关接入墙壁中原有的电线线路中，在不破坏墙体，不更改原先的布设线路的基础上，利用原有的电线线路，实现对用电设备30的双控功能，大大节省了材料成本和人工投入，且实现了传统开关的智能化升级，为智能家居系统在传统综合布线环境中的应用扫除了重大的障碍。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。