[实用新型]一种二线制电子开关断态供电电路及智能开关

说明书

技术领域

本实用新型属于电子开关应用技术领域，尤其是涉及一种二线制电子开关断态供电电路及智能开关。

背景技术

根据外引线的数量不同，将开关的接线方式分为二线制(也称两线制)、三线制和四线制，其中二线制开关和三线制开关较为常用。其中，二线制开关是指有两条外引线，如图1所示，为家用电器的供电电路进行通断控制的机械开关4通常采用二线制，其中家用电器为灯具13，灯具13的两个接线端分别为火线接线端和零线接线端，该零线接线端与供电电路中的零线N连接，机械开关4的两个接线端分别与灯具的火线接线端和灯具13的供电电路中的火线L连接，机械开关4的两个接线端分别记作L_out(即火线出)和L_in(即火线进)。

电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元，至少包括一个可控的电子驱动器件，如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅等；电子开关无需直接触碰，具有可靠性高、精度高等特点。二线制(无零线输入)电子开关除供电电路之外的其它电路(如控制电路、驱动元件等)的供电，大多采用在电子开关关闭时由关态供电电路(也称断态供电电路)在电力线路的电压回路中取电的方法(即关态供电方法，其电路称为关态供电电路)，以及在电子开关开启时，由开态供电电路(也称通态供电电路)在电力线路的电流回路中取电的供电方法(即开态供电方法，其电路称为开态供电电路)。也就是说，在电子开关处于断态和通态时，分别通过断态供电电路和通态供电电路对用电电路进行供电。如图2所示，采用电子开关1对灯具13、洗衣机、电视等家用电器的供电回路进行通断控制时，电子开关1的控制及驱动电路17需要稳定的供电，也就是说，在电子开关1处于断态和通态时，该电子开关1的控制及驱动电路17均需稳定供电，才能确保电路工作正常。现如今，一般都采用在如图2所示的接线方式，具体是引入零线N，并将零线N与对电子开关1的控制及驱动电路17进行供电的供电电路18连接，该供电电路18由变压器或开关电源组成且其供电状态与电子开关1的通断状态无关，因而不分开态和断态供电电路。如图2所示的接线方式具有电路设计简单、易于实现等优点，但存在的问题是需接入零线N，属于三线制接线方式，与机械开关4的两线制不兼容，因而使得电子开关1不能直接替换传统的机械开关4，不适用于旧线路改造，并且在开关底盒中引入零线N后不但增加材料成本，而且容易使零线N和火线L发生短路，具有不安全因素。

为了使电子开关实用化，能直接替换机械开关，则必须将电子开关设计成二线制，且其接线方式与机械开关的接线方式保持一致。结合图3，由于电子开关1导通时，两根出入线之间(即L_out与L_in之间)处于低压差状态；电子开关1断开时，两根出入线之间处于高压差状态，两种状态都需要给电子开关1的控制及驱动电路17稳定供电，因而需要两套供电电路(即通态供电电路10和断态供电电路9-1)，通态供电电路10和断态供电电路9-1均与控制及驱动电路17连接且二者均与电子开关1连接。由于在电子开关1处于断态时，断态供电电路9-1的电流(即待机电流)越小越好，如果此电流比较大，会出现灯具13关闭不严、频闪等问题。因而，为了降低在电子开关1处于断态(即关断截止状态)时的待机电流，防止灯具13关闭不严而频闪，二线制的电子开关1普遍采用开关电源来降低向高压线路索取的电流，并能为低压的控制及驱动电路17提供较大的工作电流，以降低对控制及驱动电路17功耗的限制，详见图4。