单火线接入的功率控制器

1.一种单火线接入的功率控制器，其特征在于，包括电源电路模块、开关模块、信号输入模块、信号处理模块及信号输出模块；
所述电源电路模块，包括单火线接口及整流单元；所述单火线接口与整流单元电连接，将输入的交流电压转变成直流电压并为信号处理模块供电；
所述开关模块与电源电路模块电连接，根据接收信号处理模块的控制信号向信号输出模块提供启动电压，包括开关单元及与开关单元电连接的稳压单元，所述开关单元根据接收的信号处理模块生成的控制信号闭合或者断开；所述稳压单元在开关单元闭合时，提供信号输出模块的启动电压；
信号输入模块与信号处理模块电连接，用于预置高电平信号并向信号处理模块输送；
所述信号处理模块分别与开关模块及信号输出模块电连接，用于接收高电平信号并生成输出信号，将输出信号输送至输出模块；以及生成控制信号，将控制信号输送至开关模块；所述信号处理模块还包括一测试电阻及数据记录芯片，所述测试电阻与数据记录芯片电连接，所述测试电阻用于测量输入负载的电流值；所述数据记录芯片用于根据设定的时间段记录输入负载的电流数据；
信号输出模块与开关模块电连接，包括负载、通断单元及输出端口，所述负载及通断单元分别与输出端口电连接；所述通断单元根据所述开关单元的通断状况闭合或断开，以控制输出端口输出信号；所述输出信号经输出端口输出。
2.根据权利要求1所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述开关单元具体包括第一双向可控硅，所述稳压单元具体包括第一稳压管及第二稳压管，所述第一双向可控硅的控制极接第二稳压管的负端，所述第二稳压管的正端接第一稳压管的正端，所述第一稳压管的负端接电源电路模块，所述第一双向可控硅的第一阳极接信号输出模块，其第二阳极接电源电路模块。
3.根据权利要求1所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，还包括与信号输入模块电连接的输入信号控制模块，所述电源电路模块中设有储能单元，所述储能单元为输入信号控制模块提供启动电压。
4.根据权利要求3所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述储能单元包括第一电阻、第一电容、第四电容及储能控制芯片，所述第一电阻接储能控制芯片的输入端；所述第一电容的一端接第一电阻与储能控制芯片连接的公共接点，其另一端接地；所述第四电容的正端接储能控制芯片的输出端，其负端接地。
5.根据权利要求1所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述信号输入模块包括第一输入单元、第二输入单元及第三输入单元，所述第一输入单元包括第六电阻、第十一电容及第一三极管，所述第一三极管的基极通过串接的第六电阻及第十一电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第二输入单元包括第十电阻、第十二电容及第二三极管，所述第二三极管的基极通过串接的第十电阻及十二电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第三输入单元包括第十三电阻、第十三电容及第三三极管，所述第三三极管的基极通过串接的第十三电阻及第十三电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地。
6.根据权利要求5所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管及第三三极管均为NPN型三极管。
7.根据权利要求1所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述信号输出模块包括第一输出单元、第二输出单元及第三输出单元，所述第一输出单元包括第一负载、第一通断单元及第一输出端口，所述第一负载、第二通断单元分别与第一输出端口连接；所述第二输出单元包括第二负载、第二通断单元及第二输出端口，所述第二负载、第二通断单元分别与第二输出端口连接；所述第三输出单元包括第三负载、第三通断单元、第三输出端口，所述第三负载、第三通断单元分别与第三输出端口连接。
8.根据权利要求7所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述第一通断单元为第二双向可控硅，第一负载为第二电阻；所述第二通断单元为第三双向可控硅，第二负载为第三电阻；所述第三通断单元为第四双向可控硅，第三负载为第九电阻。
9.根据权利要求8所述的单火线接入的功率控制器，其特征在于，所述第一通断单元还包括第一二极管，所述第一二极管的正端接第二双向可控硅，其负端接电源电路模块；所述第二通断单元还包括第二二极管，所述第二二极管的正端接第三双向可控硅，其负端接电源电路模块；所述第三通断单元还包括第三二极管，所述第三二极管的正端接第三双向可控硅，其负端接电源电路模块。

单火线接入的功率控制器\n技术领域\n[0001] 本发明涉及功率控制设备，尤其涉及一种单火线接入的功率控制器。\n背景技术\n[0002] 从人类发明电以来，就想尽办法用各种方法，简单方便的使用它。现有技术中的市电接线通常分为零线、火线和地线。接电时，一般采用零线和火线接入（居家用电）或者采用零线、火线和地线接入（工业用电）。大部分的控制器都是使用直流电，所以都需要一个交流转直流电源电路，常用的有变压器及开关电源二种。现有市售的暗盒电源开关都还是金属触点式的开关，因金属易变形往往都有寿命问题，使用一段时间就失效，尤其是切换大功率电器时，金属触点式开关有火花出现，容易氧化生锈，影响开关正常的工作性能。\n发明内容\n[0003] 本发明提出了一种单火线接入的功率控制器，主要解决的是现有技术中功率控制器需要多线接入且暗盒电源开关采用金属触点开关，切换时会出现火花，容易氧化生锈的问题。\n[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种单火线接入的功率控制器，包括电源电路模块、开关模块、信号输入模块、信号处理模块及信号输出模块；所述电源电路模块，包括单火线接口及整流单元；所述单火线接口与整流单元电连接，将输入的交流电压转变成直流电压；所述开关模块与电源电路模块电连接，根据接收信号处理模块的控制信号向信号输出模块的提供启动电压，包括开关单元及与开关单元电连接的稳压单元，所述开关单元根据接收的信号处理模块生成的控制信号闭合或者断开；所述稳压单元在开关单元闭合时，提供输出模块的启动电压；信号输入模块与信号处理模块电连接，用于预置高电平信号并向信号处理模块输送；所述信号处理模块分别与开关模块及信号输出模块电连接，用于接收高电平信号并生成输出信号，将输出信号输送至信号输出模块；以及生成控制信号，将控制信号输送至开关模块；信号输出模块与开关模块电连接，包括负载、通断单元及输出端口，所述负载及通断单元分别与输出端口电连接；所述通断单元根据所述开关单元的通断状况闭合或断开，以控制输出端口输出信号；所述输出信号经负载输送至输出端口。\n[0005] 其中，所述开关单元具体包括第一双向可控硅，所述稳压单元具体包括第一稳压管及第二稳压管，所述第一双向可控硅的控制极接第二稳压管的负端，所述第二稳压管的正端接第一稳压管的正端，所述第一稳压管的负端接电源电路模块，所述第一双向可控硅的第一阳极接信号输出模块，其第二阳极接电源电路模块。\n[0006] 其中，还包括与输入信号模块电连接的输入信号控制模块，所述电源电路模块中设有储能单元，所述储能单元为输入信号控制模块提供启动电压。\n[0007] 其中，所述储能单元包括第一电阻、第一电容、第四电容及储能控制芯片，所述第一电阻接储能控制芯片的输入端；所述第一电容的一端接第一电阻与储能控制芯片连接的公共接点，其另一端接地；所述第四电容的正端接储能控制芯片的输出端，其负端接地。\n[0008] 其中，所述信号输入模块包括第一输入单元、第二输入单元及第三输入单元，所述第一输入单元包括第六电阻、第十一电容及第一三极管，所述第一三极管的基极通过串接的第六电阻及第十一电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第二输入单元包括第十电阻、第十二电容及第二三极管，所述第二三极管的基极通过串接的第十电阻及十二电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第三输入单元包括第十三电阻、第十三电容及第三三极管，所述第三三极管的基极通过串接的第十三电阻及第十三电容接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地。\n[0009] 其中，所述第一三极管、第二三极管及第三三极管均为NPN型三极管。\n[0010] 其中，所述输出信号模块包括第一输出单元、第二输出单元及第三输出单元，所述第一输出单元包括第一负载、第一通断单元及第一输出端口，所述第一负载、第二通断单元分别与第一输出端口连接；所述第二输出单元包括第二负载、第二通断单元及第二输出端口，所述第二负载、第二通断单元分别与第二输出端口连接；所述第三输出单元包括第三负载、第三通断单元、第三输出端口，所述第三负载、第三通断单元分别与第三输出端口连接。\n[0011] 其中，所述第一通断单元为第二双向可控硅，第一负载为第二电阻；所述第二通断单元为第三双向可控硅，第二负载为第三电阻；所述第三通断单元为第四双向可控硅，第三负载为第九电阻。\n[0012] 其中，所述第一通断单元还包括第一二极管，所述第一二极管的正端接第二双向可控硅，其负端接电源电路模块；所述第二通断单元还包括第二二极管，所述第二二极管的正端接第三双向可控硅，其负端接电源电路模块；所述第三通断单元还包括第三二极管，所述第三二极管的正端接第三双向可控硅，其负端接电源电路模块。\n[0013] 其中，所述信号处理模块还包括一测试电阻及数据记录芯片，所述测试电阻与数据记录芯片电连接，所述测试电阻用于测量输入负载的电流值；所述数据记录芯片用于根据设定的时间段记录输入负载的电流数据。\n[0014] 本发明的有益技术效果是：区别于现有技术中现有技术中功率控制器需要多线接入且暗盒电源开关采用金属触点开关，切换时会出现火花，容易氧化生锈的问题，本发明提供了一种单火线接入的功率控制器，一方面在电源电路模块采用单火线接口接入交流电压，能够减少电源输入接线端子，结构简单，有利于节省成本；另一方面在开关模块以及信号输出模块中采用双向可控硅代替常规的金属点触式开关控制信号的输出，该双向可控硅由信号处理模块直接控制导通或者断开，避免了开关状态改变（由导通至断开或者由断开至导通）时出现火花引起生锈的问题。具体的，当输入信号模块置高电平时，信号处理模块生成控制信号并控制开关模块中的第一双向可控硅导通，同时生成输出信号并输送至信号输出模块；在第一双向可控硅导通时，该信号输出模块中对应的通断单元亦导通，该通断单元中包括双向可控硅，使输出信号通过输出端口输出。通过双向可控硅及单火线输入的设计，使得功率控制器的结构简单，整体性能稳定，使用寿命长。\n附图说明\n[0015] 图1是本发明单火线接入的功率控制器的模块图；\n[0016] 图2是本发明单火线接入的功率控制器的整体电路图；\n[0017] 图3是本发明中的CC2530芯片及其外围电路的示意图。\n具体实施方式\n[0018] 为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。\n[0019] 请参阅图1以及图2，本实施例提供了一种单火线接入的功率控制器，包括电源电路模块、开关模块、信号输入模块、信号处理模块及信号输出模块；所述电源电路模块，包括单火线接口及整流单元；所述单火线接口与整流单元电连接，将输入的交流电压转变成直流电压；所述开关模块与电源电路模块电连接，根据接收信号处理模块的控制信号为信号输出模块提供启动电压，包括开关单元及与开关单元电连接的稳压单元，所述开关单元根据接收的信号处理模块生成的控制信号闭合或者断开；所述稳压单元在开关单元闭合时，提供信号输出模块的启动电压；信号输入模块与信号处理模块电连接，用于预置高电平信号并向信号处理模块输送；所述信号处理模块分别与开关模块及信号输出模块电连接，用于接收高电平信号并生成输出信号，将输出信号输送至输出模块；以及生成控制信号，将控制信号输送至开关模块；信号输出模块与开关模块电连接，包括负载、通断单元及输出端口，所述负载及通断单元分别与输出端口电连接；所述通断单元根据所述开关单元的通断状况闭合或断开，以控制输出端口输出信号；所述输出信号经负载输送至输出端口。\n[0020] 当负载工作时，输入信号模块的信号输入端置高电平，信号处理模块生成控制信号并控制开关模块中的第一双向可控硅导通，同时生成输出信号并输送至信号输出模块；\n在第一双向可控硅导通时，该信号输出模块中对应的通断单元亦导通，该通断单元中包括双向可控硅，使输出信号通过输出端口输出。\n[0021] 在一具体的实施例中，所述开关单元具体包括第一双向可控硅TRS1，所述稳压单元具体包括第一稳压管ZD1及第二稳压管ZD2，所述第一双向可控硅TRS1的控制极接第二稳压管ZD2的负端，所述第二稳压管ZD2的正端接第一稳压管ZD1的正端，所述第一稳压管ZD1的负端接电源电路模块，所述第一双向可控硅TRS1的第一阳极接信号输出模块，其第二阳极接电源电路模块。\n[0022] 参阅图3，在一具体的实施例中，还包括与信号输入模块电连接的输入信号控制模块，所述电源电路模块中设有储能单元，所述储能单元为输入信号控制模块提供启动电压。\n上述的输入信号控制模块具体为CC2530芯片，其能够接受遥控变更状态。学习时，先按LEARN学习键(学习LED会亮)再按下SW1、SW2或SW3其中的一键，在按新遥控器，学习成功后学习LED会闪三下再灭，则该之后就能变更该组开关的状态。可以是一个遥控器控制一组开关，也可以是一个遥控器开关控制三组开关。每个开关可被16个遥控器控制。外围电路包括第五电容C5及第六电容C6，其具有滤波稳压的效果。\n[0023] 在一具体的实施例中，所述储能单元包括第一电阻R1、第一电容C1、第四电容C4及储能控制芯片VR2，所述第一电阻R1接储能控制芯片VR2的输入端；所述第一电容C1的一端接第一电阻R1与储能控制芯片VR1连接的公共接点，其另一端接地；所述第四电容C4的正端接储能控制芯片VR2的输出端，其负端接地。\n[0024] 在一具体的实施例中，所述信号输入模块包括第一输入单元、第二输入单元及第三输入单元，所述第一输入单元包括第六电阻R6、第十一电容C11及第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的基极通过串接的第六电阻R6及第十一电容C11接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第二输入单元包括第十电阻R10、第十二电容C12及第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的基极通过串接的第十电阻R10及十二电容C12接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地；所述第三输入单元包括第十三电阻R13、第十三电容C13及第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的基极通过串接的第十三电阻R13及第十三电容C13接地，其集电极接信号处理模块，其发射极接地。该信号输入模块可以输入多个输入信号。优选的，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2及第三三极管Q3均为NPN型三极管。应该指出，除采用三极管外，还可以采用场效应管或者金属MOS管。\n[0025] 在一具体的实施例中，所述输出信号模块包括第一输出单元、第二输出单元及第三输出单元，所述第一输出单元包括第一负载、第一通断单元及第一输出端口，所述第一负载、第二通断单元分别与第一输出端口连接；所述第二输出单元包括第二负载、第二通断单元及第二输出端口，所述第二负载、第二通断单元分别与第二输出端口连接；所述第三输出单元包括第三负载、第三通断单元、第三输出端口，所述第三负载、第三通断单元分别与第三输出端口连接。信号输出模块中的输出端口与信号输入模块中的输入端口相对应，以输出相应的输出信号。在开关模块中的第一双向可控硅导通时，信号输出模块中的双向可控硅根据对应的输入端口导通，其余的双向可控硅均断开。优选的，所述第一通断单元为第二双向可控硅TRS2，第一负载为第二电阻R2；所述第二通断单元为第三双向可控硅TRS3，第二负载为第三电阻R3；所述第三通断单元为第四双向可控硅TRS4，第三负载为第九电阻R9。上述的第一负载、第二负载及第三负载还可为串接或并接的电阻。该通断单元也采用双向可控硅，性能稳定、安全，使用时间长。\n[0026] 在一具体的实施例中，所述第一通断单元还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的正端接第二双向可控硅TRS2，其负端接电源电路模块；所述第二通断单元还包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的正端接第三双向可控硅TRS3，其负端接电源电路模块；所述第三通断单元还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3的正端接第三双向可控硅TRS3，其负端接电源电路模块。上述的第一二极管D1、第二二极管D2及第三二极管D3均是防止储能单元充电完成后电流对信号输出模块的影响。而其充电时，二极管导通，通断单元中的双向可控硅有一点点你电流流过，但因电流很小不会使输出端口工作，但导通的第一二极管D1及第二二极管D2接到储能单元，并经过第一电容C1蓄电，储能控制芯片稳压，使第四电容C4有约5-12V直流电压，VR2可提供20mA的电流，足够驱动信号处理模块。\n[0027] 在一具体的实施例中，所述信号处理模块还包括一测试电阻及数据记录芯片，所述测试电阻与数据记录芯片电连接，所述测试电阻用于测量输入负载的电流值；所述数据记录芯片用于根据设定的时间段记录输入负载的电流数据。上述的测试电阻阻值为0.005Ω，利用该测试电阻可以测量负载的电流，而数据记录芯片的型号为ADE7753，可以记录负载电流及累计功率大小。\n[0028] 本发明区别于现有技术中现有技术中功率控制器需要多线接入且暗盒电源开关采用金属触点开关，切换时会出现火花，容易氧化生锈的问题，本发明提供了一种单火线接入的功率控制器，一方面在电源电路模块采用单火线接口接入交流电压，能够减少电源输入接线端子，结构简单，有利于节省成本；另一方面在开关模块以及信号输出模块中采用双向可控硅代替常规的金属点触式开关控制信号的输出，该双向可控硅由信号处理模块直接控制导通或者断开，避免了开关状态改变（由导通至断开或者由断开至导通）时出现火花引起生锈的问题。具体的，当输入信号模块置高电平时，信号处理模块生成控制信号并控制开关模块中的第一双向可控硅导通，同时生成输出信号并输送至信号输出模块；在第一双向可控硅导通时，该信号输出模块中对应的通断单元亦导通，该通断单元中包括双向可控硅，使输出信号通过输出端口输出。通过双向可控硅及单火线输入的设计，使得功率控制器的结构简单，整体性能稳定，使用寿命长。\n[0029] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。