一种闪断开关检测电路的制作方法

本发明涉及电器控制技术领域，特别是涉及一种闪断开关检测电路。

背景技术：

目前，随着网络技术的发展，智能家居有了越来越广泛的应用。例如，各种新型智能家电产品通过有线或无线方式接入网络，从而实现通过移动终端或网络对家电产品的远程/自动控制。

基于用户对传统家电的控制习惯，当用户在家时，往往更喜欢通过电源按钮直接控制家电设备等开启和关闭。而对家电设备进行远程/自动控制的前提时，保证家电设备始终有电。

目前的家电设备基本都配置有电源开关，且在电源开关断开的时候直接对家电设备断电，而当电源开关闭合的时候，对家电设备供电；且用户在家时也更倾向于通过电源开关控制家电设备的开启和关闭，那么当用户外出时，也就无法远程控制已经处于断电状态的家电设备，为用户的使用带来不便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种闪断开关检测电路，解决了断电状态的家电设备无法进行远程控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种闪断开关检测电路，包括：

整流滤波电路、检测电路、dc-dc变换器和控制电路；

所述整流滤波电路的输入端和交流电源的输入端电连接，输出端和所述dc-dc变换器的输入端相连接；

所述检测电路的输入端和所述整流滤波电路的输出端电连接，输出端和所述控制电路的输入端相连接；用于检测所述整流滤波电路输入端的断电状态，且生成输入所述控制电路的第一电平信号；

所述控制电路用于响应所述第一电平信号切换用电负载的工作状态。

其中，所述检测电路包括稳压二极管和光耦；

所述稳压二极管负极和所述整流滤波电路的输出端相连接，正极和所述光耦的正极输入端相连接；所述光耦的负极输入端接地；

所述光耦的集电极和所述dc-dc变换器的输出端相连接，发射极接地；

所述光耦的集电极为和所述控制电路相连接，且为所述检测电路的输出端。

其中，所述检测电路还包括：

设置于所述稳压二极管的负极与所述整流滤波电路的输出端之间的第一电阻；

以及设置于所述光耦的集电极与所述dc-dc变换器的输出端之间的第二电阻。

其中，还包括输入端和所述dc-dc变换器的输出端相连接，输出端和所述控制电路相连接的区分电路，用于检测所述整流滤波电路输入端的断电时长是否超过预设时长，并生成输出至所述控制电路的第二电平信号；

所述控制电路基于所述第二电平信号控制所述用电负载的工作状态。

其中，所述区分电路包括第三电阻、第四电阻、电容、开关器件；

所述第三电阻的第一端与所述dc-dc变换器的输出端相连接，第二端与所述第四电阻的第一端、所述电容的第一端以及所述开关器件的第一端相连接；所述第四电阻的第二端以及所述电容的第二端接地；所述开关器件的第二端和所述dc-dc变换器的输出端电连接，第三端接地；

其中，当所述开关器件的第一端的电压值大于预设电压值时，则所述开关器件的第二端和第三端导通；当所述开关器件的第一端的电压值小于预设电压值时，则所述开关器件的第二端和第三端断开；并且所述开关器件的第二端为所述区分电路的输出端。

其中，所述开关器件为npn型三极管或者nmos管。

其中，所述区分电路还包括设置在所述dc-dc变换器的输出端和所述开关器件的第二端之间的第五电阻。

其中，还包括输入端和所述交流电源相连接，输出端和所述整流滤波电路的输入端相连接的闪断开关；

其中，当所述闪断开关被操作控制时，切断所述整流滤波电路和所述交流电源之间的通路；当所述闪断开关未被操作控制时，可接通所述整流滤波电路和所述交流电源之间的通路。

其中，所述控制电路还包括用于接收切换用电负载的工作状态的切换指令的无线通讯模块。

其中，还包括和整流滤波电路的输出端以及控制电路输出端相连接的灯具；

控制电路用于根据第一电平信号和第二电平信号控制灯具的工作状态。

本发明所提供的闪断开关检测电路中，可将接入的交流电通过整流滤波电路转化为直流电压，当整流滤波电路的输入端产生断电时，该检测电路可以通过检测整流滤波电路输出的直流电，检测出整流滤波电路的输入端的断电状态，并可产生对应的第一电平信号输送到控制电路，该控制电路即可根据该第一电平信号控制用电负载的工作状态。

本申请中的闪断开关检测电路和闪断开关结合使用；采用闪断开关代替传统的电源开关，闪断开关被按下后又弹起，即可使得外部接入的电压产生短暂的断电，之后又对用电设备保持通电状态，而本申请中的闪断开关检测电路可以检测到这一断电过程，并通过检测结果控制用电设备的工作状态；例如，将用电设备由开启的状态变为关闭的状态。

由此可见，本申请中的闪断开关检测电路可以和闪断开关配合使用，使得用户操作闪断开关时，仅根据用户需求切换用电设备的工作状态，而并不切断外部电源和用电设备的接通状态，为用电设备的无线远程控制提供可能性，并为用户使用智能化设备提供便利。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的闪断开关检测电路的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中所提供的检测电路的结构示意图；

图3为本发明实施例的整流滤波电路输出的直流母线电压随时间变化的坐标图；

图4为本发明另一实施例提供的检测电路的结构示意图

图5为本发明另一实施例提供的闪断开关检测电路的结构示意图；

图6为本发明另一实施例提供的区分电路的结构示意图。

具体实施方式

对于电器设备而言，一般都带有可控制电器设备开启和关闭的控制开关，该控制开关可以通过导通或切断电器设备和外部电源之间的电路达到开启和关闭电器设备的目的。但是对于配备有遥控或者可通过app软件控制的电器设备而言，如果电器设备被控制开关切断电源，就无法实现电器设备的无线控制，为用户的操作带来不变。

那么，如果电器设备的控制开关仅仅在用户通过控制开关切换电器设备的工作状态时切断电器设备和外部电源之间的电路，而切换完成之后，又能够保持电器设备和外部电源之间的连接，那么用户对电器设备的控制也就不受限制。

因此，本申请中提供了一种可以检测用户通过控制开关使得电器设备和外部电源之间的断电过程的闪断开关检测电路，并基于这一断电过程切换用电负载的工作状态，使得用户既可以通过控制开关控制用电负载，又能够通过无线控制设备控制用电负载，为用户使用智能化的电器设备带来便利。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的闪断开关检测电路的结构示意图。该闪断开关检测电路可以包括：

整流滤波电路1、检测电路2、dc-dc变换器3和控制电路4；

整流滤波电路1的输入端和交流电源的输入端电连接，输出端和所述dc-dc变换器3的输入端相连接；

检测电路2的输入端和整流滤波电路1的输出端电连接，输出端和所述控制电路4的输入端相连接；用于检测整流滤波电路1输入端的断电状态，且生成输入控制电路的第一电平信号；

控制电路4用于响应第一电平信号切换用电负载5的工作状态。

需要说明的是，日常用户为电器设备接通的电源一般是市网供电的高压交流电。而一般电器设备的用电负载5以及控制电路4等工作电压为直流电。因此，可以采用整流滤波电路1将高压交流电转化为高压直流电之后，再通过dc-dc变换器3将高压直流电转换为低压直流电，获得为用电负载5以及控制电路4供电的供电电压。

如前所述，如果电器设备的控制开关仅仅可以短暂切断电器设备和控制开关之间的电路，即可实现电器设备被持续性供电。但当用户操作控制开关时，是需要通过该开关切换电器设备的工作状态。

本发明的闪断开关检测电路可以和闪断开关6配合使用，当闪断开关6被用户操作控制(例如，按压)时，可以将电器设备和外部电源之间的通路断开，当闪断开关6被松开时，又可以将电器设备和外部电源导通，由此使得电器设备的电源输入端产生一个短暂的断电状态。

本实施例中的闪断开关检测电路，可以检测通过整流滤波电路1输入端输入的交流电压的断电状态。具体地，可以是基于整流滤波电路1输入端的电压产生的断电时，整流滤波电路1输出端的直流母线电压也会出现相应的变化，进而通过检测该直流母线电压的变化获得整流滤波电路1输入端的断电状态，并基于这一断电状态，控制用电负载5的工作状态切换。

综上所述，本发明中的闪断开关检测电路可以检测外部的交流电源的断路状态，并基于这一断电状态控制切换用电负载5的工作状态。使得用户仅仅通过闪断开关6短暂切断电器设备的供电电源，即可实现对电器设备工作状态的控制，保证了供电电源对电器设备供电的持续性，使得无线控制电器设备不受供电问题的限制，为用户智能化使用电器设备提供便利。

基于上述实施例，在本发明的另一具体实施例中，如图2所示，图2为本发明具体实施例中所提供的检测电路的结构示意图，该检测电路2包括稳压二极管d1和光耦q1；

稳压二极管d1负极和整流滤波电路1的输出端相连接，正极和光耦q1的正极输入端相连接；光耦q1的负极输入端接地；

光耦q1的集电极和dc-dc变换器3的输出端相连接，发射极接地；

光耦q1的集电极为和控制电路4相连接，且为检测电路2的输出端io1。

本实施例中的检测电路主要包括稳压二极管d1和光耦q1。稳压二极管d1是一种起到稳压作用的元件，当其pn结反击穿时，其电流很大范围变化而其电压基本保持不变，以维持电压的稳定性。当稳压二极管d1输入端的电压大于稳定电压u1时，稳压二极管d1导通；当稳压二极管d1输入端的电压小于稳定电压u1，则稳压二极管d1断开。

另外，对于整流滤波电路1而言，一般包含有电容或电感等储能元件。当其输入端断电时，输出的直流母线电压是逐渐减小的。具体地，可以参考图3，图3为本发明实施例的整流滤波电路输出的直流母线电压随时间变化的坐标图，图3中横坐标为时间，起始时间为整流滤波电路1输入端开始断电的时刻，t0为断电结束的时刻，u0是t0时刻对应的整流滤波电路1的直流母线电压的电压值。由图3可知从整流滤波电路1的输入端开始断电到重新导通，其该直流母线电压先降后升。

其次，对于dc-dc变换器3，当其输入端的电压大于恒定电压u2时，其输出端的电压为恒定电压u2，当其输入端的电压小于恒定电压u2时，其输出端的电压为0。

当整流滤波电路1的输入端正常接通交流电源时，稳压二极管d1的负极的电压大于其稳定电压u1，使得光耦q1中的发光二极管d2发光，光耦q1中的光敏三极管vt的集电极和发射极接通；光敏三极管vt的集电极相当于接地，该检测电路2的输出端io1输出低电平。

当整流滤波电路1输入端因用户操作闪断开关6出现短暂断电时，整流滤波电路1输出端的电压先下降，当下降至小于稳压二极管d1的稳定电压时，稳压二极管d1断开，光耦q1中的发光二极管d2不发光，光耦q1中的三极管的集电极和发射极断开。此时检测电路2的输出端io1和dc-dc变换器3输出的供电电压接通，因为整流滤波电路1输入端只是短暂断电，一般情况下整流滤波电路1输出的直流母线电压下降至小于dc-dc变换器3的恒定电压u2之前，整流滤波电路1的输入端就重新接通交流电源。也就是说dc-dc变换器3输出供电电压为恒定电压u2不变。那么，检测电路2输出端io1输出高电平。控制电路4通过该高电平信号即可实现对用电负载5的工作状态的切换。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，如图4所示，图4为本发明另一实施例提供的检测电路的结构示意图，该检测电路2还包括：

设置于稳压二极管d1的负极与整流滤波电路1的输出端之间的第一电阻r1；

以及设置于光耦q1的集电极与dc-dc变换器3的输出端之间的第二电阻r2。

如前所述，在检测电路2的工作过程中需要要求稳压二极管d1的阴极电压下降的速度比dc-dc变换器3的输入端电压下降速度快。对此，除了可以选取稳定电压u1大于恒定电压u2的稳压二极管d1之外，还可以在稳压二极管d1的阴极串联第一电阻r1，对稳压二极管d1进行分压，使得稳压二极管d1正常工作时，稳压二极管d1的输入电压就相对较小，在整流滤波电路1输入端发生断电时，稳压二极管d1的输入电压就更快的下降至稳定电压u1之下。

另外，在dc-dc变换器3的输出端和光敏三极管vt的集电极之间设置第二电阻r2，避免了光敏三极管vt的集电极和发射极接通时dc-dc变换器3的输出端直接接地。

如前所述，当检测电路2检测整流滤波电路1的输入端是否断电时，要求在整流滤波电路1输出端的电压在降至恒定电压u2之前，整流滤波电路1的输入端就重新接通交流电源，检测电路2才能检测到短暂断电这一过程。

但是在实际应用中，整流滤波电路1的输入端断电时间长度是和用户操作闪断开关6的时间相关的，如果用户按压操作闪断开关6持续的时间越长，整流滤波电路1输入端断电时间就持续越长，而用户按压操作闪断开关6持续的时长是不可控的，只能大致估计一个时间长度范围，但不可避免存在意外情况。

如果整流滤波电路1的输入端由于用户按压操作闪断开关6的时间持续较长，导致dc-dc变换器3的输入端电压低于恒定电压u2，就会导致dc-dc变换器2的输出的供电电压为0，进而导致控制电路4断电。当整流滤波电路1的输入端再次接通交流电源时，控制电路4重新上电，却并不能判断出导致控制电路4断电的是由于电网断电还是由于用户按压操作闪断开关6时间过长而导致的断电，由此也不能确定是否需要切换用电负载5的工作状态。

为此，本发明的另一具体实施例中，如图5所示，图5为本发明另一实施例提供的闪断开关检测电路的结构示意图，还可以进一步地包括：

输入端和dc-dc变换器3的输出端相连接，输出端和控制电路4相连接的区分电路7，用于检测整流滤波电路1输入端的断电时长是否超过预设时长，并生成输出至控制电路4的第二电平信号；

控制电路4基于第二电平信号控制用电负载5的工作状态。

需要说明的是，对于用户操作闪断开关6导致的断电和电网断电最大的区别在于断电时长不同。为此，本实施例中在dc-dc变换器3的输出端接入区分电路7，当整流滤波电路1的输入端的断电状态持续时间较长时，dc-dc变换器3输出的供电电压也就变为0，而dc-dc变换器3输出的供电电压0这一状态持续时间的长短也就决定了断电状态是用户操作闪断开关6导致断电还是电网断电。本实施例中基于dc-dc变换器3的输出0v电压的持续时间对电路的断路状态进行区分，从而确定控制电路4是否需要切换用电负载5的工作状态。

具体地，如图6所示，图6为本发明另一实施例提供的区分电路的结构示意图，该区分电路7可以包括：

第三电阻r3、第四电阻r4、电容c1、开关器件q2；

第三电阻r3的第一端与dc-dc变换器3的输出端相连接，第二端与第四电阻r4的第一端、电容c1的第一端以及开关器件q2的第一端相连接；第四电阻r4的第二端以及电容c1的第二端接地；开关器件q2的第二端和dc-dc变换器3的输出端电连接，第三端接地；

其中，当开关器件q2的第一端的电压值大于预设电压值时，则开关器件q2的第二端和第三端导通；当开关器件q2的第一端的电压值小于预设电压值时，则开关器件q2的第二端和第三端断开；并且开关器件q2的第二端为区分电路7的输出端。

如图4所示，当dc-dc变换器3输出的供电电压为0时，电容c1开始放电，若在电容c1完全放电完成之前，dc-dc变换器3输出的供电电压由0变为恒定电压u2，则说明整流滤波电路1输入端的断电时长在预设时长范围内，也即是用户操作闪断开关6造成的断电；反之，若电容c1的电能完全放电完成之后，那么dc-dc变换器3输出的供电电压由0变为恒定电压u2，则说明整流滤波电路输入端的断电时长超过预设时长范围，也即是电网断电。

结合图6，当dc-dc变换器3输出的供电电压由0变为恒定电压u2是在电容c1完全放电完成之前，对电容c1充电电压相对较大，使得开关器件q2第一端的电压值大于开关器件q2的导通电压，开关器件q2的第二端和第三端导通，区分电路7的输出端io2相当于接地，区分电路7输出端io2输出低电平；并且随着电容c1的充电完成，开关器件q2的第一端电压会持续增加，开关器件q2的第二端和第三端始终保持导通状态，区分电路7输出端io2持续输出低电平。

当dc-dc变换器3输出的供电电压由0变为恒定电压u2是在电容c1完全放电完成之后，对电容c1充电电压相对较小，导致开关器件q1的第一端电压小于导通电压，开关器件q1的第二端和第三端断开，区分电路7的输出端io2相当于和dc-dc变换器3输出的供电电压接通，区分电路7的输出端io2输出高电平；并且随着电容c1充电逐渐完成，电容c1两端的电压逐渐增大，直到电容c1第一端的电压大于开关器件q2的导通电压，区分电路7的输出端io2重新接地输出低电平。

由此可见，对于用户操作闪断开关6导致的断电时，区分电路7的输出端io2是持续的输出低电平；而电网断电时，区分电路7的输出端io2是先输出高电平再输出低电平，由此，控制电路4可以根据区分电路7的输出端io2的电信号控制用电负载5的工作状态。

可选地，本实施例中的开关器件q2具体可以采用npn型三极管或者nmos管。

若开关器件q2为npn型三极管，npn型三级管的集电极和dc-dc变换器3的输出端相连接，发射极接地，基极和第三电阻r3的第二端相连接；

若开关器件q2为nmos管，nmos管的漏极和dc-dc变换器3的输出端相连接，源极接地，栅极和第三电阻r3的第二端相连接。

进一步地，在开关器件q2的第一端和dc-dc变换器3的输出端vout2之间还可以设置第五电阻r5，用于对区分电路7的输出端的电平信号进行调节。

基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括：

输入端和交流电源相连接，输出端和整流滤波电路1的输入端相连接的闪断开关6；

其中，当闪断开关6被操作控制时，切断整流滤波电路1和交流电源之间的通路；当闪断开关6未被操作控制时，可接整流滤波电路1和交流电源之间的通路。

需要说明的是，本实施例中的闪断开关6即相当于上述各个实施例中用于用户操作控制外部电源和电器设备之间短暂断电的闪断开关6。

本发明中的闪断开关6的具体结构类型，可以是可自动回弹的按钮开关，例如电脑主机的电源开关；还可以是可自动回弹的翘板开关，例如电子门铃的门铃翘板开关；还可以是触控屏开关，当用户手指触控时，电路断开，当用户手指不触控时，电路接通。还有具有类似功能结构的开关在此不再一一列举。

需要说明的是，上述各个实施例中所说明的用户控制短暂断电的开关即为本实施例中的闪断开关6。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，控制电路4还包括用于接收切换用电负载5的工作状态的切换指令的无线通讯模块。

那么，用户在对电器设备的工作状态进行控制切换时，不仅可以采用闪断开关6进行控制，还可以通过无线控制设备对电器设备的工作状态进行控制，为用户智能化的控制电器设备提供便利。

具体地，本发明中的用电负载5具体可以是灯具，该灯具和整流滤波电路1输出端相连接，以获得供电电压，还和控制电路4的输出端相连接，接收控制电路4的控制信号。

对于以灯具作为用电负载5的实施例中，控制电路4可以控制灯具的工作状态在亮状态和灭状态中切换，也可以是多种发光颜色、发光亮度之间的切换，对此本发明中不做限定。

当然本发明中的用电负载5也可以是冰箱、空调、电视等其他的电器设备中的用电负载5。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。