专利名称：单双线兼容电子开关供电电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电网供电电子开关的供电电路技术。
背景技术：
目前，电网供电电子开关的供电电路技术主要有两类。 一是在开关盒中同时引入 火线和零线，电子开关直接通过火线和零线获得电源(即双线制)。这种方式的稳定性好， 适应能力强，但需要单独引入零线，在替换无零线引入的机械开关时很不方便。另外一种方 式是，直接将电子开关的供电电路串联在火线回路中，通过其本身的串联电压降和回路电 流获得电源(即单线制)。这种方式虽然不需要单独引入零线，但由于电网电压、电器类型 (阻性、容性、感性、非线性等)、电器功率等因素都会影响串联电压降和回路电流，从而影 响供电电路的稳定工作，导致这种方式存在适应电器范围较窄(如电器功率必须足够大)， 供电能力不足，静态电能损失较大，不能适应全球电网电压等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能适应全球电网电压、宽电器类型(阻 性、容性、感性、非线性等)、支持零功耗电器的电子开关供电电路。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是(参看图1):在每路开关的火线出端 (即接用电器一端)接一个整流二极管[D2]-[Dn]，将开关的串联电压降整流，输出到A点， 作为在单线制接法下，电子开关断开时的电压获取渠道；同时在所有电子开关一端个共同 相接的B点和火线进端增加了单线制开态取电电路，当电子开关闭合时，B点电压升高，当B 点电压高于某一阈值电压(开态动作电压)时，Q会导通，在Q导通之前的电压同时也作用 到整流二极管[D2] -[Dn]，整流后的电压输出到A点，将此时获得的电压作为在单线制接法 下，电子开关闭合时的电压获取渠道；在双线制接法下，零线通过二极管Dl整流后直接输 出到A点。这样，在电子开关的所有工作状态下，A点均能获得一个持续的直流电压。A点 电压经过滤波以后，输入到一个宽电压、高效率的高频开关电源，最后由开关电源输出所需 的系统工作电压。 该供电电路包括若干电子开关及整流模块[400-40n]，一个高频开关电源模块 [300]，一个单线制开态取电模块[301]以及一个双线制供电整流二极管D1。各部分结构分 别描述如下 每个电子开关及整流模块[400-40n]包含一个整流二极管[D2-Dn]和一个电子 开关[200-20n]，电子开关可以是继电器、可控硅、场效应管等电源开关器件。电子开关 [200-20n] —端共同连接于B点，另一端[火线出l-火线出n]则分别连接到整流二极管 [D2-Dn]的阳极，同时通过外接线连接到用电器，整流二极管[D2-Dn]的阴极共同连接到A 点。 当使用双线制接法时，双线制供电整流二极管Dl的阳极连接到零线，阴极连接到 A点。
高频开关电源模块[300]包含滤波电路[100]和开关电源电路[101]。滤波电路 [100]输入端接A点，输出端和开关电源电路[101]相连。选择开关电源模块[300]时，要 求输入电压范围为DC 70V-DC 400V，输出电压[电源输出l][电源输出2]可以根据电路实 际要求设计，静态功耗小于50丽。 单线制开态取电模块[301]包含整流二极管D5，电压比较器[103]，延时及驱动电 路[102]以及大功率场效应管Q1。 D5的阳极接B点，阴极接电压比较器[103]，电压比较 器[103]的输出接延时及驱动电路[102]的输入，延时及驱动电路[102]的输出接大功率 场效应管Ql的栅极，大功率场效应管Ql的源极和输出火线相接(同时也是地线)，漏极和 B点相接。电压比较器[103]的比较基准电压(即开态动作电压)为60V-70V，延时及驱动 电路[102]的延时时间介于10-15毫秒之间。 本发明的有益效果是使用简单的电路实现了单线制开态、单线制关态、双线制 开关态三种工作状态下的的电源获取，同时利用高频开关电源技术输入电压范围宽、转换 效率高的特点，使电子开关供电电路适应各种用电器和电网电压，且待机电流小，供电能力 强，结构简单，性能稳定可靠。
图1是本发明的电路原理示意图。 图2是三路电子开关供电电路图。 图3是一路可控硅调光开关供电电路图。 图4是一路可控硅调光+双路电子开关供电电路图。
具体实施方式
实施例一 本例是三路电子开关供电电路图，请参阅图2。 该实例包括三路电子开关及整流模块，每个模块分别由一只二极管D3， D6， D7和 一只继电器组成K1， K2， K3，继电器的绕组一端接12V直流电压，另一端分别接控制信号输 入端Ll， L2， L3。 双线制供电整流二极管由Dl组成，阳极连接到零线，阴极连接到滤波电路输入
丄山顺。 单线制开态取电模块由D8， Zl， U3A， U3B， Q2， Q3， Q4及附属元件组成。其中Zl是 额定电压为60-70V的稳压二极管，为开态动作电压的比较基准；U3A， U3B是带施密特功能 的二输入与非门，与附属电路组成典型的延时电路；Q2， Q4组成驱动电路，驱动大功率场效 应管Q3工作。电容C10是保护电容，防止Q3在高冲击电压下损坏。 C2， C3， Ll组成典型的n型滤波电路，Ul， U2， Tl及附属电路等组成高频开关电 源电路，其中U1是高频开关电源集成电路TNY274， U2是基准电压源，要求静态电流小，如 CYT431A。 Tl根据输出电压、输出功率等要求绕制。本开关电源输出两路低压直流电源，一 路3. 3V，一路12V。
实施例二 本例是一路可控硅调光开关供电电路图，请参阅图3。
本例是图1所示电子开关供电电路示意图的一种特殊形式。由于可控硅既是一种 电源开关器件，同时能方便地控制其导通角，因此只要给可控硅Ql输入合适的控制信号， 可控硅Q1可以同时替代电子开关和单线制开态取电模块的电路功能，所以本例省略了单
线制开态取电模块的所有电路。对可控硅Ql的输入控制信号LI要求是当Ql导通时，调
整Ql导通角，使D3阴极电压始终大于70V。
实施例三 本例是一路可控硅调光+双路电子开关供电电路图，请参阅图4。 本例电路结构与实施例一不同之处在于用可控硅Ql取代了继电器Kl，并且可控
硅Q1的A1引脚直接接地。
权利要求
一种电子开关的供电电路，其包括若干电子开关及整流模块，一个高频开关电源模块[300]，一个开态取电电路模块[301]以及一个双线制供电整流二极管D1，其特征是在单线制开态、单线制关态、双线制三种工作状态下的电源分别由开态取电电路模块[301]，电子开关及整流模块[400-40n]，双线制供电整流二极管D1汇接至A点，再提供给高频开关电源模块[300]。
2. 根据权利要求1所述的电子开关的供电电路，其特征是每个电子开关及整流模 块[400-40n]包含一个整流二极管[D2-Dn]和一个电子开关[200_20n]，其中电子开关 [200-20n] —端共同连接于B点，另一端[火线出l-火线出n]则分别连接到整流二极管 [D2-Dn]的阳极，同时通过外接线连接到用电器，整流二极管[D2-Dn]的阴极共同连接到A 点。
3. 根据权利要求l所述的电子开关的供电电路，其特征是当使用双线制接法时，双线制供电整流二极管Dl的阳极连接到零线，阴极连接到A点。
4. 根据权利要求1所述的电子开关的供电电路，其特征是开关电源模块[300]要求 输入电压范围为DC 70V-DC 400V，空载功耗小于50丽。
5. 根据权利要求1所述的电子开关的供电电路，其特征是开态取电电路模块[301] 包含整流二极管D5，电压比较器[103]，延时及驱动电路[102]以及大功率场效应管Q1，其 中D5的阳极接B点，阴极接电压比较器[103]。电压比较器[103]的输出接延时及驱动电 路[102]的输入，延时及驱动电路[102]的输出接大功率场效应管Q1的栅极，大功率场效 应管Ql的源极和输出火线相接(同时也是地线)，漏极和B点相接。
6. 根据权利要求3所述的电子开关的供电电路，其特征是双线制接法是可选的。
7. 根据权利要求5所述的电子开关的供电电路，其特征是电压比较器[103]的比较 基准电压为60V-70V，延时及驱动电路[102]的延时时间介于10-15毫秒之间。
全文摘要
本发明涉及一种电子开关的供电电路，其包括若干电子开关及整流模块，一个高频开关电源模块，一个单线制开态取电模块以及一个双线制供电整流二极管。本发明的电子开关供电电路实现了单线制开态、单线制关态、双线制开关态三种工作状态下的的电源获取，同时利用高频开关电源输入电压范围宽、转换效率高的特点，使电子开关供电电路适应各种用电器和电网电压，待机电流小，供电能力强，结构简单，性能稳定可靠。
文档编号H03K17/00GK101741358SQ200810217279
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者张小军, 张晓宇 申请人:深圳市乐得威科技有限公司