專利名稱：二線端智能電源開關的制作方法
技術領域：
二線端智能電源開關
技術領域
本實用新型涉及一種二線端智能電源開關，屬于低壓電器技術領域。
背景技術：
在低壓電器技術領域里，二線端智能電源開關，作為電源開關應用 比較普遍，這是因為該開關具有多樣電負載通用性、多種功能以及可以 適應遙控化與網路化的多功能開關。
二線端智能電源開關，有代表性的產品是美國劉忠篤的固態(tài)電源開 關，他開發(fā)的電源開關，其特點是結構固體化、應用通用化、使用多功 能化、操作經觸化、控制網絡化與遙遠化。
但是，這種固態(tài)電源開關，由于其中有一集成化的控制器，因此制 造成本高、售價高，不易推廣應用。 發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種二線端智能電源開關，該開關功能 多、通用化、制造成本低、售價低。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是該二線端智能電源開 關包括主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)和控制器。火線經過限流電阻 (MR)、主可控硅(SCRI)、負載串聯(lián)回到零線，形成回路，控制器接在主 可控硅、限流電阻之間；限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流限 制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內，并且作為過電流保護的取樣電阻， 控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關斷。
其中所述的控制器包括開啟電路、關閉電路、電源電路、過電壓檢 測、過電流4全測、4豆路檢測、溫度4全測、MCM、輸出電-各。
本實用新型的有益效果由于本二線端智能電源開關功能多、制造 成本低、售價低，是一種理想的高端電源開關。


圖1為本實用新型二線端智能電源開關邏輯框圖； 圖2為本實用新型二線端智能電源開關的控制器構成的框圖； 圖3為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的開啟電路具 體線路圖4為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的電源電路具 體線路圖5為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的過電壓檢測 電路具體線路圖6為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的短路檢測電 路具體線路圖7為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的過電流檢測 電路具體線路圖8為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的溫度檢測電 路具體線路圖9為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的輸出電路具 體線路圖10為本實用新型二線端智能電源開關的控制器的關閉電路 具體線路圖11為本實用新型二線端智能電源開關的軟件流程圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作比較詳細的說明。
參照圖1,這是本實用新型二線端智能電源開關邏輯框圖。 如圖所示，本實用新型二線端智能電源開關包括負載1、主可控硅
(SCRI)2、限流電阻(MR)3、控制器4;火線經過限流電阻(MR)3、主可控 硅(SCRI)2、負載l串聯(lián)回到零線，形成回路，主可控硅(SCRI)、限流電 阻(MR)之間有一控制器4;限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流 限制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內，并且作為過電流保護的取樣電 阻，控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關斷。
參照圖2，這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器構成的框圖。
如圖所示，本實用新型二線端智能電源開關的控制器包開啟電路5、 關閉電路6、電源電路7、過電壓檢測8、過電流檢測9、短路檢測10、 溫度4企測11、單片才幾MCU12、輸出電路13。
控制器是以單片機MCU 12為核心，由開啟電路5取得5V直流電壓 供給單片機MCU 12工作，單片機工作后讀取各檢測電路送來的信號， 以決定是否打開或關閉主可控硅(SCRI)2。
參照圖3,這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器開啟電路具 體線路圖。
如圖所示，由橋堆DB1把主可控硅(SCRI)兩端的交流電壓整流為高 壓直流電HV1， HV1分成兩路， 一路經過TVS1、 R24后變?yōu)?4V的直 流電壓MV1供給觸摸放大器，觸摸放大器由Q1、 Q2、 Q3組成一個達 林頓放大器；另外一路經過R25、 Q4、 R10后變?yōu)?V的直流電壓VDD 供給單片機MCU 12工作。電極J1由一'卜塊銅片構成，用于感應人體的 電壓信號，它取得的感應電壓經過二極管Dl、 D2整流后送給觸摸放大 器的輸入端Q1的基極，經過三級放大后，驅動Q4使其導通，高壓直流 電HV1經過R25、R10降壓再由穩(wěn)壓二極管ZD4把電壓限制在5V以下，
使單片機MCU 12得到電壓VDD而開始工作。電容C1用于濾除高頻干 擾。
參照圖4，這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器電源電路具 體線路圖。
如圖所示，電源電路包4舌SCR2、 Ql、 DB1、 R9、 RIO、 ZD3、 ZD4、 C5。當單片機開始工作后控制輸出電路，使輸出電路點同時驅動光耦 U2-l、 U2-2，使主可控硅SCR1和輔助可控硅SCR2同時導通，直流高 壓HV1經過SCR2后再由Ql降壓到6V左右的直流電壓VDD1，再經 RIO、 ZD4限幅得到5V的VDD電壓，此時"開啟電路"就可停止工作。
參照圖5這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器過電壓檢測 電路具體線路圖。
如圖所示，該電路包括穩(wěn)壓二極管TVS、 ZD8、 R22、 D2。當交流電 壓過高，而主可控硅(SCRI)還沒有導通，高壓直流電HV1的峰值超過 360V,對應的交流電壓的有效值為260V,穩(wěn)壓二極管TVS導通，此電 壓經R22、 ZD8限幅，再經過D2后送給單片機MCU12檢測，單片機 檢測到此電壓時，就不會打開主可控硅(SCRI)。
參照圖6，這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器短路檢測電 路具體線路圖。
如圖所示，該電路包括橋堆DB2、穩(wěn)壓二極管ZD6、驅動光耦U3-l、 電阻R6、 R11 R13、三極管Q4。當負載短路時，所有的輸入電壓就會 加在限流電阻MR的二端、此時電壓經過DB2整流后，再經過電阻R6、 穩(wěn)壓二極管ZD6、去驅動光耦U3-1，再由Q4反相后送給單片機。穩(wěn)壓 二極管ZD6是為避開負載的起動電流影響而加入。
參照圖7 ，這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器過電流檢測 電路具體線路。
如圖所示，該電路包括DB2、電阻R7、 R8、 RIO、 R15、 ZD7、 Dl、 U3-2、 Q3、 C4。負載電流在限流電阻MR上形成電壓降，當此電壓大于 穩(wěn)壓二極管ZD7的穩(wěn)壓值時光耦U3-2導通，VDD1經過U3-2、電阻R14、 二極管Dl送給單片機檢測。電阻R14、 R15和電容C4組成一個濾波電 路，是為避開短暫的起動過電流的影響。Q3是為保護光耦U3-2而加入， 當短路發(fā)生時，所有的輸入電壓就會加在限流電阻MR的二端，經過DB2 整流后，大部分落在電阻R7上，使其流過數百毫安電流，此電流由Q3 旁路掉大部分，使光耦U3-2免受傷害。
參照圖8,這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器溫度檢測電 路具體線路。
如圖所示，該電路包括Rt、 T5。熱敏電阻Rt安裝在發(fā)熱子較多的限 流電阻MR的散熱片上，用來檢測MR的工作溫度。Rt和R5串聯(lián)'分壓 后送給單片機檢測。
參照圖9,這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器輸出電路具 體線路。
如圖所示，該電路包括Q5、 Q6、 Q7、 Q8、 R7、 R16-R21.單片機 輸出二路信號，經過Q5、 Q6和Q7、 Q8放大后驅動光耦U3-1和U3-2， 再由U3-l驅動主可控硅(SCRI), U3-2驅動輔助可控硅SCR2。
參照圖10,這是本實用新型二線端智能電源開關的控制器關閉電路 具體線路。
如圖所示，該電路包括Q4 Q6、 D3、 D4、 R12 R15、 C2、 C3、 C4、 SCR3、 J2。感應電極J2由一個小塊銅片構成，用于感應人體 的電壓信號。感應電壓經過二極管Dl、 D2整流后送給觸摸放大器，放 大器由Q4、 Q5、 Q6組成。放大后的電壓由Q6的集電極輸出，經過由 R12、 R13、 C3、 C4組成的積分濾波器后驅動可控硅SCR3。當SCR3導
通時，光耦U2-2失電，關閉輔助可控硅SCR2，導至低壓直流電VDD1 和VDD消失，整個電路停止工作。電容C1用于濾除高頻干擾。
參照圖11 ，這是本實用新型二線端智能電源開關的軟件程序流程圖。 如圖所示，吝步驟如下笫一步，，開始"l4，到笫二步，，內部初始化，，15, 到笫三步，，是否過電壓或過電流"進行判斷16,如果是，便到笫六步，，關閉 主可控硅，，19;如果否，便到笫四步，，是否溫度過高，，進行判斷17，如果是， 便到笫六步，，關閉主可控硅，，19;如果否，到笫五步"是否短路，，進行判斷， 如果是，便到笫六步"關閉主可控硅，，19;如果否，便返回笫二步，，內部初 始化"15。
權利要求1、二線端智能電源開關，包括主可控硅、限流電阻和集成化控制器，其特征在于所述的控制器是一種分立器件組成的控制器，該控制器包括開啟電路、關閉電路、電源電路、過電壓檢測、過電流檢測、短路檢測、溫度檢測、MCM、輸出電路；火線經過限流電阻、主可控硅、負載串聯(lián)回到零線，形成回路，控制器接在主可控硅、限流電阻之間。
5、 如權利要求1所述的二線端智能電源開關，其特征在于所述控 制器的過電流4企測電路，該電路包括DB2、電阻R7、 R8、 RIO、 R15、 ZD7、 Dl、 U3-2、 Q3、 C4;負載電流在限流電阻MR上形成電壓降，電 壓大于穩(wěn)壓二極管ZD7的穩(wěn)壓值時光耦U3-2導通，VDD1經過U3-2、 電阻R14、 二才及管Dl送給單片機4企測，電阻R14、 R15和電容C4組成 一個濾波電路。
6、 如權利要求1所述的二線端智能電源開關，其特征在于所述的 控制器溫度檢測電路，該電路包括Rt、 T5;熱敏電阻Rt安裝在發(fā)熱子較 多的限流電阻MR的散熱片上，用來檢測MR的工作溫度。
7、如權利要求1所述的二線端智能電源開關，其特征在于所述 的控制器輸出電路，該電路包括Q5、 Q6、 Q7、 Q8、 R7、 R16~R21,單 片;f幾輸出二路信號，經過Q5、 Q6和Q7、 Q8放大后驅動光耦U3-l和 U3-2,再由U3-l驅動主可控硅(SCRI), U3-2驅動輔助可控硅SCR2。
8、如權利要求1所述的二線端智能電源開關，其特征在于所述的 控制器關閉電路，該電路包括Q4 — Q6、 D3、 D4、 R12 R15、 C2、 C3、 C4、 SCR3、 J2;感應電極J2由一個小塊銅片構成，用于感應人體的電 壓信號；感應電壓經過二極管D1、 D2整流后送給Q4、 Q5、 Q6放大器， 由Q6輸出，經過由R12、 R13、 C3、 C4積分濾波器后驅動可控硅SCR3， 當SCR3導通時，光耦U2-2失電，關閉輔助可控硅SCR2，尋至低壓直 流電VDD1和VDD消失，整個電路停止工作，電容C1用于濾除高頻干 擾、1和VDD消失，整個電路停止工作。
專利摘要本實用新型涉及一種二線端智能電源開關，該電源開關包括主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)和控制器?；鹁€經過限流電阻(MR)、主可控硅(SCRI)、負載串聯(lián)回到零線，形成回路，主可控硅(SCRI)、限流電阻(MR)之間有一控制器；限流電阻(MR)用于限制短路電流，短路電流限制在主可控硅(SCRI)能承受的范圍內，并且作為過電流保護的取樣電阻，控制器控制主可控硅(SCRI)的開通和關斷。其中所述的控制器包括開啟電路、關閉電路、電源電路、過電壓檢測、過電流檢測、短路檢測、溫度檢測、MCM、輸出電路。由于本二線端智能電源開關功能多、制造成本低、售價低，是一種理想的高端電源開關。
文檔編號H02H5/00GK201008141SQ20072006699
公開日2008年1月16日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權日2007年2月2日
發(fā)明者白世忠 申請人:白世忠