本實(shí)用新型涉及一種電子延時(shí)開關(guān),具體指一種可應(yīng)急強(qiáng)行開啟的電子延時(shí)開關(guān)。
背景技術(shù):
為了兼顧人性化和節(jié)能,樓房梯間或通道的照明已廣泛采用:紅外感應(yīng)、聲光控制、觸摸延時(shí)等電子延時(shí)開關(guān)。這類開關(guān)的共同特點(diǎn)是:滿足觸發(fā)條件時(shí)開啟,延續(xù)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。為了消防安全,這類電子延時(shí)開關(guān)被要求設(shè)計(jì)成:除了火線端子(L端)和負(fù)載端子(A端)之外,必須帶有強(qiáng)制開啟控制端子(C端)。安裝時(shí),所有開關(guān)的強(qiáng)制開啟控制端子(C端)并聯(lián)在應(yīng)急電源線上,平時(shí)應(yīng)急電源線不接電源,電子延時(shí)開關(guān)可以正常開關(guān)。當(dāng)遇到消防或其他突發(fā)事件需要照明保障時(shí),強(qiáng)制開啟控制端子(C端)以及火線端子(L端)接入同一應(yīng)急電源,所有處于關(guān)閉狀態(tài)的照明負(fù)載將被強(qiáng)制開啟,以保證照明。目前電子延時(shí)開關(guān)的開關(guān)電路常用可控硅為開關(guān)元件。
舊有方案的電子延時(shí)開關(guān)包含:開關(guān)電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、供電電路、延時(shí)控制電路、傳感電路、(C端)信號(hào)檢測(cè)電路,開關(guān)電路串聯(lián)于用電回路中并依次與開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路及延時(shí)控制電路輸出端連接并受其控制,傳感電路(可以是紅外感應(yīng)、聲控、光控、遙控、觸摸等各類傳感器或傳感器組合)與延時(shí)控制電路的觸發(fā)信號(hào)輸入端連接用于觸發(fā)延時(shí)開關(guān);(C端)信號(hào)檢測(cè)電路串聯(lián)在負(fù)載端子(A端)與強(qiáng)制開啟控制端子(C端)之間,其輸出端與開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接,用于檢測(cè)(C端)是否有電流流過,如果沒有檢測(cè)到電流,延時(shí)開關(guān)正常使用,一旦檢測(cè)到電流就強(qiáng)制開啟開關(guān)電路。
使用效果是:所有開關(guān)的強(qiáng)制開啟控制端子(C端)在安裝時(shí)都連接在一起,平時(shí)(C端)處于懸空狀態(tài),電子延時(shí)開關(guān)可以正常工作。當(dāng)遇到消防或其他突發(fā)事件需要照明保障時(shí),強(qiáng)制開啟控制端子(C端)接入應(yīng)急電源,此時(shí)所有的電子延時(shí)開關(guān)的信號(hào)檢測(cè)電路都檢測(cè)到有電流流過(C端),于是直接通過開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路開啟開關(guān)電路。由于可控硅被設(shè)計(jì)成“非全角導(dǎo)通”,電子延時(shí)開關(guān)開啟后,可控硅兩端仍有電勢(shì)差,該電勢(shì)差平時(shí)被用來提供開態(tài)供電,此時(shí)則兼顧維持持續(xù)常開模式。使得現(xiàn)有方案不允許(C端)與零線之間并聯(lián)消防指示、消防警鈴等消防設(shè)備。
專利號(hào)為:CN201520236458.7的實(shí)用新型專利通過在開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)期間周期性間歇啟動(dòng)C端信號(hào)檢測(cè)電路,以抵消流經(jīng)(C端)的電流的匯集效應(yīng),同時(shí)采用更加簡單高效的信號(hào)檢測(cè)電路,并增加信號(hào)處理電路對(duì)所取得的信號(hào)加以處理,保證開關(guān)的穩(wěn)定性和可靠性。提供了一種允許應(yīng)急電源線與零線之間并聯(lián)其他負(fù)載的可應(yīng)急強(qiáng)行啟動(dòng)的電子延時(shí)開關(guān)技術(shù),該技術(shù)能確保C端信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到C端供電時(shí)開啟電源L端。但此種開關(guān)如果遇到電源L端切斷,僅有C端應(yīng)急供電時(shí)無法正常工作。另外,由于所述的電子延時(shí)開關(guān)中一般采用半導(dǎo)體開關(guān)元件,該元件的主要失效模式之一是擊穿(短路),元件擊穿后會(huì)導(dǎo)致火線L端電源直接與應(yīng)急電源C端接通,所有應(yīng)急電路中的負(fù)載都會(huì)啟動(dòng),且該故障點(diǎn)無法識(shí)別,故很難排除。
本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種可實(shí)現(xiàn)故障診斷的電子延時(shí)開關(guān),包括開關(guān)電路、開關(guān)檢測(cè)電路、應(yīng)急開關(guān)電路、開關(guān)診斷電路、主控制電路和傳感電路,所述開關(guān)電路連接于負(fù)載端A與交流火線L之間;所述主控制電路的觸發(fā)信號(hào)輸入端與傳感電路連接、輸出端與開關(guān)電路及應(yīng)急開關(guān)電路連接,交流火線L與應(yīng)急電源接入端C回路之間至少串聯(lián)一個(gè)開關(guān)診斷電路;所述應(yīng)急開關(guān)電路串聯(lián)在應(yīng)急電源接入端C與負(fù)載端A之間并受主控制電路控制;主控制電路綜合自身控制信號(hào)及開關(guān)診斷電路的反饋信號(hào),對(duì)開關(guān)電路元件進(jìn)行故障診斷,并根據(jù)診斷結(jié)果按照火線L端與應(yīng)急電源C端不直接導(dǎo)通的原則采取保護(hù)措施。
所述的開關(guān)診斷電路位于交流火線L與負(fù)載端A之間,當(dāng)主控制電路斷開開關(guān)電路且閉合應(yīng)急開關(guān)電路時(shí),若開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),則判斷為開關(guān)電路元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài)。
所述的開關(guān)診斷電路位于應(yīng)急電源接入端C與負(fù)載端A之間,當(dāng)主控電路開啟開關(guān)電路且斷開應(yīng)急開關(guān)電路時(shí),若開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),則判斷為應(yīng)急開關(guān)電路元件擊穿,將開關(guān)電路鎖定在關(guān)閉狀態(tài)。
在負(fù)載端A處還設(shè)有第二開關(guān)診斷電路,主控制電路綜合自身控制信號(hào)及兩個(gè)開關(guān)診斷電路的反饋信號(hào),當(dāng)交流火線L端通電且應(yīng)急電源接入端C斷電時(shí),主控制電路關(guān)閉開關(guān)電路同時(shí)關(guān)閉應(yīng)急開關(guān)電路,第二開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),判斷為開關(guān)電路元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài)。
所述開關(guān)電路和應(yīng)急開關(guān)電路中的開關(guān)元件選用半導(dǎo)體開關(guān)元件,所述半導(dǎo)體開關(guān)元件采用單向可控硅或雙向可控硅或MOS管。
所述開關(guān)診斷電路、第二開關(guān)診斷電路中采用電流采樣耦合器將檢測(cè)信號(hào)反饋至主控制電路;或者采用采樣電阻或雙向二極管、或熱敏電阻作為電流采樣元件,再通過隔離電路后反饋給主控制電路。
所述應(yīng)急開關(guān)診斷電路中采用電流采樣耦合器將檢測(cè)信號(hào)反饋至主控制電路;或者采用采樣電阻或雙向二極管、或熱敏電阻作為電流采樣元件,再通過隔離電路后反饋給主控制電路。
所述的傳感電路與主控制電路的輸入端連接,將外部的觸發(fā)信號(hào)反饋給主控制電路進(jìn)行處理,包含按鍵信號(hào)、聲音信號(hào)、光線感應(yīng)信號(hào)、微波信號(hào)與無線傳輸信號(hào)等觸發(fā)信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果在于:
(1)通過在應(yīng)急電源接入端C與負(fù)載端A之間加入一個(gè)受主控制電路控制的應(yīng)急開關(guān)電路,主控制電路根據(jù)控制信號(hào)及相應(yīng)檢測(cè)電路的反饋信號(hào),能實(shí)現(xiàn)當(dāng)電源火線L端斷電僅有應(yīng)急電源接入端C供電時(shí),仍能強(qiáng)制開啟應(yīng)急供電。
(2)在火線L端與應(yīng)急電源接入端C之間至少串聯(lián)一個(gè)開關(guān)診斷電路;主控制電路綜合其控制信號(hào)及開關(guān)診斷電路的反饋信號(hào),對(duì)開關(guān)電路元件進(jìn)行故障診斷,并根據(jù)診斷結(jié)果按照火線L端與應(yīng)急電源C端不直接導(dǎo)通的原則采取保護(hù)措施。
附圖說明
圖1是CN201520236458.7公開的電子開關(guān)的原理框圖;
圖2是本實(shí)用新型所述電子延時(shí)開關(guān)實(shí)施例一原理框圖;
圖3是本實(shí)用新型所述電子延時(shí)開關(guān)實(shí)施例二原理框圖;
圖4是本實(shí)用新型所述電子延時(shí)開關(guān)實(shí)施例三原理框圖;
圖5是本實(shí)用新型所述電子延時(shí)開關(guān)實(shí)施例四原理框圖;
圖6是本所明所述電子延時(shí)開關(guān)的實(shí)施原理框圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路是:在火線L端與應(yīng)急電源C端通電或掉電的情況下,通過主控制電路綜合自身控制信號(hào)及開關(guān)診斷電路的反饋信號(hào),對(duì)開關(guān)電路元件進(jìn)行故障診斷,并根據(jù)診斷結(jié)果按照火線L端與應(yīng)急電源C端不直接導(dǎo)通的原則采取保護(hù)措施,避免火線L端供電串?dāng)_到應(yīng)急C端電路上,同時(shí)當(dāng)電源L端斷電僅有應(yīng)急電源C端供電時(shí),仍能強(qiáng)制開啟應(yīng)急開關(guān)電路為產(chǎn)品提供應(yīng)急照明。
本實(shí)用新型的第一實(shí)施例如圖2框圖所示,該實(shí)施例中,延時(shí)開關(guān)包括開關(guān)診斷電路1.1、開關(guān)電路1.2、應(yīng)急開關(guān)電路1.3、應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4、開關(guān)檢測(cè)電路1.5、主控制電路1.6及傳感電路1.7。所述的開關(guān)電路1.2連接于負(fù)載端A與交流火線L之間;應(yīng)急開關(guān)電路1.3連接于應(yīng)急電源C端與負(fù)載A端之間;開關(guān)診斷電路1.1串聯(lián)在火線L端;應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4串聯(lián)在應(yīng)急電源C端;開關(guān)檢測(cè)電路1.5串聯(lián)于主控制電路與開關(guān)電路之間,用以檢測(cè)火線L端是否有電源接入;傳感電路1.7與主控制電路連接。主控制電路1.6采用單片機(jī)或類似的延時(shí)開關(guān)控制用集成電路。
正常工作狀態(tài)下,當(dāng)主控制電路的根據(jù)傳感電路檢測(cè)到有信號(hào)輸入,同時(shí)開關(guān)檢測(cè)電路檢測(cè)火線L端供電正常時(shí),斷開應(yīng)急開關(guān)電路,接通開關(guān)電路,將負(fù)載A端與火線L端相聯(lián),主控制電路計(jì)時(shí)接通開關(guān)電路一段時(shí)間后,斷開開關(guān)電路,再接通應(yīng)急開關(guān)電路,產(chǎn)品回到待機(jī)狀態(tài);在產(chǎn)品處于待機(jī)狀態(tài)下時(shí):當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)急電源C端有供電時(shí),主控制電路根據(jù)應(yīng)急開關(guān)診斷電路的電流反饋信號(hào),將鎖定開關(guān)電路為斷開狀態(tài),待應(yīng)急電源C端停止供電時(shí),開關(guān)電路恢復(fù)為待工作狀態(tài);當(dāng)主控制電路開啟開關(guān)電路斷開應(yīng)急開關(guān)電路時(shí),應(yīng)急開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),判斷為應(yīng)急開關(guān)電路元件擊穿,將開關(guān)電路鎖定在關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)火線L端通電應(yīng)急電源C端斷電時(shí),主控制電路關(guān)閉開關(guān)電路同時(shí)關(guān)閉應(yīng)急開關(guān)電路,開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),判斷為開關(guān)電路元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài);主控制電路綜合其控制信號(hào)及開關(guān)診斷電路的反饋信號(hào),對(duì)開關(guān)電路元件進(jìn)行故障診斷,并根據(jù)診斷結(jié)果按照火線L端與應(yīng)急電源C端不直接導(dǎo)通的原則采取保護(hù)措施,避免火線L端供電串?dāng)_到應(yīng)急C端電路上,同時(shí)當(dāng)電源L端斷電僅有應(yīng)急電源C端供電時(shí),仍能強(qiáng)制開啟應(yīng)急供電。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例電路原理圖見圖6。
開關(guān)診斷電路1.1由電流檢測(cè)耦合器T1、分流電阻R2、限流分壓電阻R4和R6、穩(wěn)壓二極管Z2和隔離光耦U2組成,當(dāng)火線L端有電流流過耦合器T1初級(jí)時(shí),次級(jí)耦合的電壓經(jīng)電阻R2分流、R4和R6分壓、Z2穩(wěn)壓后給光耦U2二極管端提供導(dǎo)通電流,光耦另一側(cè)將探測(cè)的信號(hào)反饋給主控制電路進(jìn)行處理。
應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4由電流檢測(cè)耦合器T2、分流電阻R1、限流分壓電阻R3和R5、穩(wěn)壓二極管Z1和隔離光耦U1組成,該電路可對(duì)應(yīng)急電源C端的電流狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),其工作原理參考開關(guān)診電路1.1。
開關(guān)檢測(cè)電路1.5串聯(lián)在火線L端與主控制電路之間,該電路由限流電阻R15、穩(wěn)壓二極管Z3、限流電阻R16、隔離二極管D1組成,該電路在火線L端通電開關(guān)電路斷開的情況下,火線L端電源經(jīng)電阻R15限流、穩(wěn)壓管Z3穩(wěn)壓、R16電阻限流后將信號(hào)提供給主控制電路進(jìn)行處理,二極管D1為主控制電路提供工作電源。
開關(guān)電路1.2由雙向可控硅T3、限流分壓電阻R8、R9、R12、R14、整流橋DB2組成,當(dāng)主控制電路控制整流橋DB2的輸出端正、負(fù)極接通時(shí),雙向可控硅T3導(dǎo)通,火線L端與負(fù)載A端相連接,反之雙向可控硅T3截止,火線與負(fù)載斷開。
應(yīng)急開關(guān)電路1.3由雙向可控硅T4、限流分壓電阻R7、R10、R11、R13、整流橋DB1組成,該開關(guān)電路受主控制電路控制負(fù)載A端與應(yīng)急電源C端的連接狀態(tài),其工作可參考開關(guān)電路1.2。
傳感電路1.7為電子延時(shí)開關(guān)的信號(hào)輸入端,其電路與主控制電路1.6相聯(lián),主控制電路采用單片機(jī)或類似的延時(shí)開關(guān)控制用集成電路組成。在正常工作狀態(tài)下,當(dāng)主控制電路1.6檢測(cè)到傳感電路1.7有信號(hào)輸入,同時(shí)開關(guān)檢測(cè)電路1.5檢測(cè)火線L端供電正常時(shí),則斷開應(yīng)急開關(guān)電路1.3,接通開關(guān)電路1.2,將負(fù)載A端與火線L端相聯(lián),主控制電路計(jì)時(shí)接通開關(guān)電路1.2一段時(shí)間后,斷開開關(guān)電路1.2,再接通應(yīng)急開關(guān)電路1.3,整個(gè)過程完成后產(chǎn)品處于待機(jī)狀態(tài)。
在待機(jī)狀態(tài)下當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)急電源C端有供電時(shí),主控制電路1.6根據(jù)應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4反饋電流的信號(hào),將鎖定開關(guān)電路1.2為斷開狀態(tài),保持應(yīng)急開關(guān)電路1.3處于接通狀態(tài),待應(yīng)急電源C端停止供電時(shí),開關(guān)電路恢復(fù)為待機(jī)工作狀態(tài);在待機(jī)狀態(tài)下火線L端斷電,應(yīng)急電源C端供電,主控制器通過開關(guān)檢測(cè)電路與開關(guān)診斷電路信號(hào)可判斷出火線L端已斷電,同時(shí)通過應(yīng)急開關(guān)診斷電路的電流信號(hào)可判斷出應(yīng)急電源C端已供電,綜合檢測(cè)信號(hào)的輸入判斷為應(yīng)急電源C端獨(dú)立供電,主控制電路將開關(guān)電路鎖定在關(guān)閉狀態(tài),將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在接通狀態(tài),待應(yīng)急電源C端停止供電后,產(chǎn)品恢復(fù)待機(jī)狀態(tài)。
在延時(shí)開關(guān)的開關(guān)電路1.2與應(yīng)急開關(guān)電路1.3出現(xiàn)故障時(shí),可通過開關(guān)診斷電路1.1與應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4的結(jié)果按照火線L端與應(yīng)急電源C端不直接導(dǎo)通的原則采取保護(hù)措施,避免火線L端供電串?dāng)_到應(yīng)急C端電路上;當(dāng)開關(guān)電路1.2的元件擊穿時(shí),在火線L端通電主控制電路1.6斷開開關(guān)電路1.2接通應(yīng)急開關(guān)電路1.3時(shí),開關(guān)診斷電路1.1檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào)時(shí),判斷為開關(guān)電路1.2元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài);當(dāng)應(yīng)急開關(guān)電路1.3的元件擊穿時(shí),在主控制電路1.6開啟開關(guān)電路1.2斷開應(yīng)急開關(guān)電路1.3時(shí),應(yīng)急開關(guān)診斷電路1.4檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),判斷為應(yīng)急開關(guān)電路元件擊穿,將開關(guān)電路鎖定在關(guān)閉狀態(tài)。
本實(shí)用新型的第二實(shí)施例框圖如圖3所示。該實(shí)施例中,延時(shí)開關(guān)包括開關(guān)診斷電路1.1、開關(guān)電路1.2、應(yīng)急開關(guān)電路1.3、開關(guān)檢測(cè)電路1.5、主控制電路1.6及傳感電路1.7。所述的開關(guān)電路1.2連接于負(fù)載端A與交流火線L之間;應(yīng)急開關(guān)電路1.3連接于應(yīng)急電源C端與負(fù)載A端之間;開關(guān)診斷電路1.1串聯(lián)在火線L端;開關(guān)檢測(cè)電路1.5串聯(lián)于主控制電路與開關(guān)電路之間,用以檢測(cè)火線L端是否有電源接入;傳感電路1.7與主控制電路連接。主控制電路1.6采用單片機(jī)或類似的延時(shí)開關(guān)控制用集成電路。該實(shí)施例中通過主控制電路的控制診斷開關(guān)電路是否有擊穿故障;即當(dāng)主控制電路斷開開關(guān)電路且閉合應(yīng)急開關(guān)電路時(shí),若開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),則判斷為開關(guān)電路元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài)。其各個(gè)電路模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式及工作原理同實(shí)施例一在此不贅述。
本實(shí)用新型第三實(shí)施例如圖4所示。該實(shí)施例中,延時(shí)開關(guān)包括開關(guān)診斷電路1.4(應(yīng)急開關(guān)診斷電路)、開關(guān)電路1.2、應(yīng)急開關(guān)電路1.3、開關(guān)檢測(cè)電路1.5、主控制電路1.6及傳感電路1.7。所述的開關(guān)電路1.2連接于負(fù)載端A與交流火線L之間;應(yīng)急開關(guān)電路1.3連接于應(yīng)急電源C端與負(fù)載A端之間;開關(guān)診斷電路1.4串聯(lián)在應(yīng)急電源接入端C處;開關(guān)檢測(cè)電路1.5串聯(lián)于主控制電路與開關(guān)電路之間,用以檢測(cè)火線L端是否有電源接入;傳感電路1.7與主控制電路連接。當(dāng)主控電路開啟開關(guān)電路且斷開應(yīng)急開關(guān)電路時(shí),若開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),則判斷為應(yīng)急開關(guān)電路元件擊穿,將開關(guān)電路鎖定在關(guān)閉狀態(tài)。其各個(gè)電路模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式及工作原理同實(shí)施例一在此不贅述。
本實(shí)用新型的第四實(shí)施例框圖如圖5所示。該實(shí)施例中,延時(shí)開關(guān)包括開關(guān)診斷電路1.1、開關(guān)電路1.2、應(yīng)急開關(guān)電路1.3、開關(guān)檢測(cè)電路1.5、第二開關(guān)診斷電路、主控制電路1.6及傳感電路1.7。所述的開關(guān)電路1.2連接于負(fù)載端A與交流火線L之間;應(yīng)急開關(guān)電路1.3連接于應(yīng)急電源C端與負(fù)載A端之間;開關(guān)診斷電路1.1串聯(lián)在火線L端;開關(guān)檢測(cè)電路1.5串聯(lián)于主控制電路與開關(guān)電路之間,用以檢測(cè)火線L端是否有電源接入;傳感電路1.7與主控制電路連接。第二開關(guān)診斷電路連接在負(fù)載端A處。當(dāng)交流火線L端通電且應(yīng)急電源接入端C斷電時(shí),主控制電路關(guān)閉開關(guān)電路同時(shí)關(guān)閉應(yīng)急開關(guān)電路,第二開關(guān)診斷電路檢測(cè)到有電流的反饋信號(hào),判斷為開關(guān)電路元件擊穿,將應(yīng)急開關(guān)電路鎖定在斷開狀態(tài)。其各個(gè)電路模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式及工作原理同實(shí)施例一在此不贅述。
上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型較優(yōu)的實(shí)施方式,需要說明的是,在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。