智能開關制造技術

本實用新型專利技術公開了一種智能開關，旨在解決現有技術中智能開關能耗大、穩(wěn)定性低的技術問題。它包括電源單元、主控制單元、觸摸單元、驅動單元、無線通信單元，所述電源單元分別與所述主控制單元、觸摸單元、驅動單元對應連接；所述觸摸單元、無線通信單元、驅動單元分別與所述主控制單元的對應端子對應連接；所述驅動單元的輸出端連接有至少一個繼電器。本實用新型專利技術使用方便、更加安全、能耗更小、可靠性更強，且產品的使用壽命更長、穩(wěn)定性更高。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
智能開關
本技術涉及電器開關
，具體涉及一種智能開關。
技術介紹
隨著科技的飛速發(fā)展，智能家居成為使人們的生活更加便捷化的一個新興
，其中，利用物聯網技術實現對家電的智能控制和遠程控制，如對燈光照明進行場景設置和遠程控制、電器的自動控制和遠程控制等，是智能家居
的一項基本技術。現有的智能開關使用無線驅動繼電器技術，采用的是直接驅動的方法。然而由于繼電器本身所需要的驅動功耗較大，且便攜式儀表儀器對電源的能耗要求更高，使得現有技術中直接驅動的方法，容易造成能源的大量消耗、降低儀器儀表的使用壽命，并且使用過程中開關的穩(wěn)定性和便利性都不高。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種功耗小、穩(wěn)定性更強、使用更方便的智能開關。為解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案:設計一種智能開關，包括電源單元、主控制單元、觸摸單元、驅動單元、無線通信單元，其特征在于，所述電源單元分別與所述主控制單元、觸摸單元、驅動單元對應連接；所述觸摸單元、無線通信單元、驅動單元分別與所述主控制單元的對應端子對應連接；所述驅動單元的輸出端連接有至少一個繼電器；所述驅動單元包括電容C3、有極性電容C2和二極管Dl，所述電源單元分別與所述有極性電容C2的正極一端、所述電容C3的一端、所述二極管Dl的陰極相連接；所述電容C3的另一端與所述有極性電容C2的負極連接并接地；還包括晶體管Q1、電阻R7、電阻R5、繼電器K和壓敏電阻R，所述二極管Dl的陽極與所述晶體管Ql的集電極相連接，所述晶體管Ql的發(fā)射極接地，所述晶體管Ql的基極分別與所述電阻R7的一端、電阻R5的一端相連接；所述電阻R5的另一端接地，所述電阻R7的另一端對應連接所述驅動單元的輸入端口，用于接收主控制單元輸出的高低電平控制信號；所述繼電器K的第一線圈輸入觸點(I)和第二線圈輸入觸點(2)分別與所述二極管Dl的陰極和陽極相連接，壓敏電阻R的兩端分別與所述繼電器的兩個常開觸點(3、4)相連接。優(yōu)選的，所述驅動單元還包括:有極性電容C4、電容C7、電容ClO和電阻R15，所述有極性電容C4的正極與所述電源單元相連接、負極與所述二極管Dl的陰極相連接；所述電阻R15的兩端分別與所述有極性電容C4的正極、負極相連接；所述電容C7 —端接地、另一端連接于所述電阻R7與所述輸入端口 IN之間；所述電容ClO—端與所述二極管Dl的陰極相連接、另一端分別與所述二極管Dl的陽極和所述晶體管Ql的集電極相連接。所述電容C7為10 μ F，電容C4為100 μ F。所述有極性電容C2為22 μ F ;所述電容C3為0.1 μ F。所述無線通信單元為3G通信模塊、4G通信模塊、GSM通信模塊、WiFi通信模塊、Z-wave通信模塊、ZigBee通信模塊和藍牙通信模塊中的一種或幾種。所述電源單元輸出包括開關電源和穩(wěn)壓電路。所述電源單元輸出3.3V穩(wěn)壓。采用上述技術方案的有益效果在于:1.該智能開關具有觸摸控制和遠程控制的雙重控制功能，使用方便；2.通過弱電控制強電方式，控制回路與負載回路分離，更加安全；3.采用模塊化結構設計，簡單靈活、安裝方便；4.采用新型繼電器驅動電路，產生了預料不到的技術效果，使得該智能開關的能耗顯著降低、可靠性更強；5.可進行功能擴展和升級，使產品的使用壽命更長、穩(wěn)定性更高。對于本技術的具體結構及其作用與效果，將在下面結合附圖作出進一步詳細的說明。【附圖說明】圖1是本技術智能開關的結構原理圖。圖2是本技術智能開關實施例1驅動單元的電路圖。圖3是本技術智能開關實施例2驅動單元的電路圖。【具體實施方式】實施例1:一種智能開關，其結構如圖1和圖2所示，包括電源單元、主控制單元、觸摸單元、驅動單元、無線通信單元，其特征在于，所述電源單元分別與所述主控制單元、觸摸單元、驅動單元對應連接；所述觸摸單元、無線通信單元、驅動單元分別與所述主控制單元的對應端子對應連接；所述驅動單元的輸出端連接有至少一個繼電器；所述驅動單元包括電容C3、有極性電容C2和二極管Dl，所述電源單元分別與所述有極性電容C2的正極一端、所述電容C3的一端、所述二極管Dl的陰極相連接；所述電容C3的另一端與所述有極性電容C2的負極連接并接地；還包括晶體管Q1、電阻R7、電阻R5、繼電器K和壓敏電阻R，所述二極管Dl的陽極與所述晶體管Ql的集電極相連接，所述晶體管Ql的發(fā)射極接地，所述晶體管Ql的基極分別與所述電阻R7的一端、電阻R5的一端相連接；所述電阻R5的另一端接地，所述電阻R7的另一端對應連接所述驅動單元的輸入端口IN，用于接收主控制單元輸出的高低電平控制信號；所述繼電器K的第一線圈輸入觸點(I)和第二線圈輸入觸點(2)分別與所述二極管Dl的陰極和陽極相連接，壓敏電阻R的兩端分別與所述繼電器的兩個常開觸點(3、4)相連接。驅動單元的輸入端口 IN接收主控制單元輸出的高低電平控制信號，根據信號控制繼電器連接的外部負載，其中Lout為火線的出線，Lin火線的進線。電容C3、有極性電容C2能夠起到電源濾波的作用，在繼電器K的開關過程中，提供一個穩(wěn)定的電穩(wěn)。在繼電器K斷開形成反向電勢時，二極管Dl能夠提供一個泄放回路反向續(xù)流抑制浪涌作用，以防止過高的反向電勢擊穿晶體管Ql和其它元器件。當開關在接大功率的負載時壓敏電阻R能夠避免產生的反向電勢燒壞觸點，延長繼電器K的使用壽命。電阻R7為晶體管Ql飽合時的限流電阻。電阻R5為晶體管Ql的基極發(fā)射極電阻，當沒有輸入時能可靠截止晶體管Q1。實施例2:與實施例1的不同之處在于:所述驅動單元還包括:有極性電容C4、電容C7、電容ClO和電阻R15，所述有極性電容C4的正極與所述電源單元相連接、負極與所述二極管Dl的陰極相連接；所述電阻R15的兩端分別與所述有極性電容C4的正極、負極相連接；所述電容C7 —端接地、另一端連接于所述電阻R7與所述輸入端口 IN之間；所述電容ClO—端與所述二極管Dl的陰極相連接、另一端分別與所述二極管Dl的陽極和所述晶體管Ql的集電極相連接。其中，所述電容C7為IOyF,電容C4為IOOyF ;所述有極性電容C2為22 μ F ;所述電容C3為0.1 μ F ;所述無線通信單元支持3G通信模塊、4G通信模塊、GSM通信模塊、WiFi通信模塊、Z-wave通信模塊、ZigBee通信模塊和藍牙通信模塊；所述電源單元輸出包括開關電源和穩(wěn)壓電路；所述電源單元輸出3.3V穩(wěn)壓。本技術智能開關的驅動單元中，繼電器K的工作電壓和釋放電壓不同，其工作電壓遠遠大于釋放電壓，如選用工作額定電壓為12V的繼電器，其最小工作啟動電壓6V，繼電器關閉時的最小電壓即保持電壓僅為1.8V，線圈阻抗320歐，便可利用這種特性降低功耗。電容C7的作用是消除上電干擾脈沖，當智能開關上電時，無線通信模塊(如ZigBee模塊)上電快于觸摸模塊，當無線通信模塊進入工作狀態(tài)，觸摸模塊輸出端仍為低電平，無線通信模塊即被觸發(fā)，使得主控制單元輸出一個高電平的窄脈沖信號，這個窄脈沖信號會使繼電器產生誤動作，加上電容C7便可以消除上電一瞬間繼電器誤動作的現象，另外可以提高信號的穩(wěn)定性。工作過程中當驅動電路的輸入端口 IN接收到的主本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能開關，包括電源單元、主控制單元、觸摸單元、驅動單元、無線通信單元，其特征在于，所述電源單元分別與所述主控制單元、觸摸單元、驅動單元對應連接；所述觸摸單元、無線通信單元、驅動單元分別與所述主控制單元的對應端子對應連接；所述驅動單元的輸出端連接有至少一個繼電器；所述驅動單元包括電容C3、有極性電容C2和二極管D1，所述電源單元分別與所述有極性電容C2的正極一端、所述電容C3的一端、所述二極管D1的陰極相連接；所述電容C3的另一端與所述有極性電容C2的負極連接并接地；還包括晶體管Q1、電阻R7、電阻R5、繼電器K和壓敏電阻R，所述二極管D1的陽極與所述晶體管Q1的集電極相連接，所述晶體管Q1的發(fā)射極接地，所述晶體管Q1的基極分別與所述電阻R7的一端、電阻R5的一端相連接；所述電阻R5的另一端接地，所述電阻R7的另一端對應連接所述驅動單元的輸入端口，用于接收主控制單元輸出的高低電平控制信號；所述繼電器K的第一線圈輸入觸點（1）和第二線圈輸入觸點（2）分別與所述二極管D1的陰極和陽極相連接，壓敏電阻R的兩端分別與所述繼電器的兩個常開觸點（3、4）相連接。

【技術特征摘要】
1.一種智能開關,包括電源單元、主控制單元、觸摸單元、驅動單元、無線通信單元,其特征在于，所述電源單元分別與所述主控制單元、觸摸單元、驅動單元對應連接；所述觸摸單元、無線通信單元、驅動單元分別與所述主控制單元的對應端子對應連接；所述驅動單元的輸出端連接有至少一個繼電器； 所述驅動單元包括電容C3、有極性電容C2和二極管D1，所述電源單元分別與所述有極性電容C2的正極一端、所述電容C3的一端、所述二極管Dl的陰極相連接；所述電容C3的另一端與所述有極性電容C2的負極連接并接地；還包括晶體管Q1、電阻R7、電阻R5、繼電器K和壓敏電阻R，所述二極管Dl的陽極與所述晶體管Ql的集電極相連接，所述晶體管Ql的發(fā)射極接地，所述晶體管Ql的基極分別與所述電阻R7的一端、電阻R5的一端相連接；所述電阻R5的另一端接地，所述電阻R7的另一端對應連接所述驅動單元的輸入端口，用于接收主控制單元輸出的高低電平控制信號；所述繼電器K的第一線圈輸入觸點(I)和第二線圈輸入觸點(2)分別與所述二極管Dl的陰極和陽極相連接，壓敏電阻R的兩端分別與所述繼電器的兩個常開觸點(3、4)相連接。2.如權利...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：葉龍，畢慶生，馬濤，曾獻乾，
申請(專利權)人：河南紫光物聯技術有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41