无线插座系统的制作方法_3

文档序号:10094815阅读:来源:国知局
403和整流滤波单元。电流电压转换单元401用于将检测到的电源插头上的电流转换为相应电压信号,放大单元402、比较单元403和整流滤波单元404分别对电流电压转换单元401输出的电压信号进行放大处理、比较输出和整流滤波处理。
[0045]具体地,图5则示出了主电流检测电路或者从电流检测电路的结构示意图。参见图5:
[0046]电流电压转换单元401包括电流传感器芯片U1、电容C1和电容C2。电流传感器芯片U1的电流输入正负端同时接电源插头的电流检测端,电流传感器芯片U1的供电端vcc接+5V的工作电压,电容C1连接在电流传感器芯片U1的供电端vcc与地之间;电容C2连接在电流传感器芯片U1的滤波端FILTER与地之间,电流传感器芯片U1的输出端V10UT接放大单元402的输入端。当电流传感器芯片U1的电流输入正负端之间有电流流过时,其输出端V10UT会产生相应的电压信号,电压的幅度与电流的大小成比例。
[0047]放大单元402包括运算放大器U2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4,对电流传感器芯片U1的输出端V10UT输出的电压信号按照一定的比例放大后输出。运算放大器U2的反相输入端通过电阻R1接电流传感器芯片U1的输出端,运算放大器U2的正相输入端通过电阻R2接直流电压VCC,电阻R3连接在运算放大器U2的正相输入端与地之间,电容C3和电阻R4分别并接在运算放大器U2的反相输入端与输出端之间,运算放大器U2的输出端接比较单元403的输入端。
[0048]比较单元403包括运算放大器U3、电阻R5、电阻R6和电阻R3 ;运算放大器U3的正相输入端为比较单元403的输入端,运算放大器U3的反相输入端通过电阻R5接直流电压VCC,电阻R6连接在运算放大器U3的反相输入端与地之间,运算放大器U3的输出端通过电阻R7接直流电压VCC、同时接整流滤波单元404的输入端。当运算放大器U3的正相输入端电压大于反相输入端电压时,其输出端就输出高电平VCC,反之输出低电平GND。
[0049]整流滤波单元404包括二极管D1、电阻R8、电阻R9、电容C4和电容C5 ;二极管D1的正极接运算放大器U3的输出端,二极管D1的负极通过依次相接的电阻R8和电阻R9接单片机,电容C4接在二极管D1的负极与地之间,电容C5连接在电阻R8、电阻R9的共接端与地之间。
[0050]在具体应用过程中,当检测到流经电流传感器芯片U1的电流输入正负端之间的电流大于设定的门限电流后,整流滤波单元404输出的信号ro为高电平,当检测到流经电流传感器芯片U1的电流输入正负端之间的电流小于设定的门限电流后,整流滤波单元404输出的信号ro为低电平。通过设置合理的检测电流门限值,就可以很容易的区分出电器的工作状态和待机状态,继而实现合理的节能模式。
[0051 ] 进一步地,作为一优选实施方式,可以采用固态控制电路来实现主无线插座和从无线插座中的交流控制开关部分。相比市面上常见的电磁继电器控制方式而言,固态控制电路来实现交流控制开关部分更具有安全可靠、寿命长、无噪声污染和电磁辐射小等优点。在具体实现时,无线插座系统中交流控制主开关或者交流控制从开关的结构框图可以如图6所示。即,无论是交流控制主开关还是交流控制从开关,可以采用相同的内部结构来实现。参见图6:
[0052]不论是交流控制主开关还是交流控制从开关,均可包括开关驱动单元601、交流开关单元602和开关保护单元603。开关驱动单元601连接在主控单片机或者单片机的控制信号输出端,交流开关单元602连接在开关驱动单元601和电器插口之间,开关保护单元603则分别与交流开关单元602、电源插头和电器插口相接。
[0053]进一步地,图7示出了交流控制主开关或者交流控制从开关的一种结构示意图。参见图7:
[0054]开关驱动单元601包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q1和光耦U11。三极管Q1的控制端通过电阻R11接单片机的控制信号输出端,电阻R12连接在单片机的控制信号输出端SW与地之间,三极管Q1的高电位端接光耦U11的第二输入端,三极管Q1的低电位端接地,光耦U11的第一输入端通过电阻R13接直流电压VCC,光耦U11的第一输出端和第二输出端同时接交流开关单元602。
[0055]交流开关单元602包括电阻R14、电阻R15和双向可控硅U12 ;双向可控硅U12的控制极接光耦U11的第二输出端,双向可控硅U12的主电极A1通过电阻R14接光耦U11的第一输出端,双向可控硅U12的主电极A1还同时接开关保护单元603的第一输入端,双向可控硅U12的主电极A2通过电阻R15接光耦U11的第二输出端,双向可控硅U12的主电极A2还同时接开关保护单元603的第二输入端。
[0056]开关保护单元603包括压敏电阻R16和热敏电阻R17 ;压敏电阻R16的第一端和第二端分别为开关保护单元603的第一输入端和第二输入端,压敏电阻R16的第一端还通过热敏电阻R17接电源插头的正极,压敏电阻R16的第二端同时接电器插口的正极。
[0057]在如图7所示的交流控制主开关或者交流控制从开关中,开关驱动单元601接收单片机的控制信号SW,当控制信号SW为高电平时,三极管Q1导通,此时有恒定的电流(电阻R13为限流电阻,当电阻R13的参数值确定后,流过光耦U11的两个输入端之间的电流基本是恒定的)流过光耦U11输入侧的发光管,触发光耦U11中的可控硅导通;电阻R14和电阻R15的电压增高使交流开关模块602中的双向可控硅U12导通,即双向可控硅U12的主电极A1与A2导通;当控制信号SW为低电平时,三极管Q1截止,没有电流流过光耦U11中的输入端,光耦U11不导通,电阻R14和R15也没有电流流过,交流开关模块602中的双向可控硅U12不导通,即主电极A1与A2阻断。
[0058]压敏电阻R16起到保护双向可控硅U12的作用。它并联在双向可控硅U12的主电极A2与A1的两端,与电器插口的火线端L连接,可有效吸收负载断电时产生的感应电压,保护双向可控硅U12不会损坏。在实施过程中,压敏电阻R16 —般选择压敏电压为电源电压峰值1.5倍的压敏电阻;譬如,当无线插座系统应用在220V的交流市电中时,选用470V压敏电压的压敏电阻较合适,如果压敏电压过高,其限制反向电压的效果将不理想。另一方面,热敏电阻R17—般选用正温度系数热敏电阻。其可以起到过载保护作用:当负载处于过载状态时,流过热敏电阻R17的电流增大,其温度升高,电阻变大,最后热敏电阻R17几乎处于阻断的状态,起到了电流保护的作用;而当过载排除后,热敏电阻R17温度降低后,会恢复导通状态,又可以正常工作。
[0059]综上所述,本实用新型实施例提供的无线插座系统,包括一个主无线插座以及至少一个与其进行无线通讯的从无线插座,从无线插座的数量可根据用户的需求自由扩充。作为改进,只在主无线插座中带有WiFi电路模块和RF发射模块,而在其它从无线插座中,不带有WiFi电路模块,只带有RF接收模块。这样,主无线插座可以通过RF射频发射控制命令给从无线插座,进而可以实现用智能终端对室内的多个无线插座的控制。根据本实用新型提供的无线插座系统,从无线插座的制造成本明显低于一般带WiFi电路模块的智能插座,且功耗大幅低于一般智能插座;也降低了产品制造成本,又减低了后续的使用费用。作为优选,本实用新型实施例提供的无线插座系统,还可以通过内置的电流检测电路智能判断电器所处状态,当电器进入待机状态后,可根据用户设置的是否延时来自动切断开关。并
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