CN203352860U

CN203352860U - 电网停电或人为开关断电智能识别电源

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Publication number: CN203352860U
Application number: CN2013201916779U
Authority: CN
Inventors: 江杨金; 邱勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-04-17

Abstract

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种新型的电网停电或人为开关断电智能识别电源，包括一块低功耗型单片机，一块正电压基准电压源芯片，以及外围辅助电路。所述的单片机通过检测单相整流模块的输出电压，确定电路是否掉电；所述的正电压基准电压源芯片为单片机提供稳定的供电电压；所述的外围辅助电路为单片机提供信号放大与传输功能。本实用新型可应用于普通发光二极管灯升级为带应急照明功能的智能灯具、不间断电源的智能控制、停电报警等工程技术领域。

Description

电网停电或人为开关断电智能识别电源

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种新型的电网停电或人为开关断电智能识别电源，本实用新型可应用于普通发光二极管灯升级为带应急照明功能的智能灯具、不间断电源的智能控制、停电报警等工程技术领域。

背景技术

目前已有的停电应急产品只能工作于关电动作和关电延时动作两种方式，而且电气回路中需要另外布置线路给其供电。若将现有停电应急产品直接安装在现有的普通照明线路上，则无法通过现有线路上串联的开关对停电应急产品进行供电控制。因此本实用新型提出一种新型的电网停电或人为开关断电智能识别电源，该设备可通过检测灯具内微弱电压信号或者附加回路中电流信号，判断照明设备关闭是由电网停电引起，还是属于人为断电现象。该判断信号可作为不间断电源模块动作指令，控制是否需要电源模块继续为照明设备供电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，本实用新型要解决现有停电应急产品不能通过墙壁开关控制，而需要另外从产品上接出一组开关来控制，或通过遥控器来控制的问题，以及普通照明产品不能区别停电或人为断电的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，包括一块低功耗型单片机，一块正电压基准电压源芯片，以及外围辅助电路；所述的单片机通过检测单相整流模块的输出电压，确定电路是否掉电；它包括8个管脚，分别是电源输入管脚、电源电压检测管脚、控制信号输出管脚、空脚、通断信号输出管脚、检测信号输出管脚、返回信号输入管脚以及接地管脚；所述的正电压基准电压源芯片为该智能识别电源所用单片机供电；它包括3个管脚，分别是电源输入管脚、电压输出管脚和接地管脚。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中包括信号检测模块、控制信号输出模块和电路通断控制模块。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的信号检测模块包括一个感应电压信号放大用场效应管、一个电流放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的控制信号输出模块包括控制信号输出放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的电路通断控制模块包括两个控制电路通断用场效应管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中信号检测模块通过电流放大用三极管的集电极与单片机返回信号输入管脚相连，将检测信号送入到单片机内，控制信号输出模块通过控制信号输出放大用三极管的基极经过限流电阻与单片机电源电压检测管脚相连，将单片机电源电压检测信号放大后用于控制电路通断，电路通断控制模块通过两个控制电路通断用场效应管的栅极分别与控制信号输出模块和单片机的控制信号输出管脚相连。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中包括信号放大模块和电路通断控制模块。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的信号放大模块包括电流放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的电路通断控制模块包括控制电路通断用场效应管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中信号放大模块通过电流放大用三极管的集电极与单片机返回信号输入管脚相连，将检测信号送入到单片机内，电路通断控制模块通过控制电路通断用场效应管的栅极与单片机的控制信号输出管脚相连。

本实用新型具有如下的有益效果：

在照明及应急产品中，加上该设备后，可以使照明及应急产品智能识别人为关电或电网停电；在不改现有供电线路的情况下，可以使家居的一般照明产品具有应急功能，电网停电后仍能提供长时间的照明。

该设备可用于普通发光二极管灯具升级为带应急照明功能的智能灯具、不间断电源的智能控制、停电报警以及其它需要区分电网停电与人为断电等工程技术领域。

附图说明

图1：为电网停电或人为开关断电智能识别电源中单片机的管脚图；其中，1电源输入管脚，2电源电压检测管脚，3控制信号输出管脚，4空脚，5通断信号输出管脚，6检测信号输出管脚，7返回信号输入管脚，8接地管脚；

图2：为电网停电或人为开关断电智能识别电源中正电压基准电压源芯片的管脚图；其中，1电源输入管脚，2电压输出管脚，3接地管脚；

图3：为电网停电或人为开关断电智能识别电源用于实施例一的电路原理图；

图4：为电网停电或人为开关断电智能识别电源用于实施例一的执行流程图；

图5：为电网停电或人为开关断电智能识别电源用于实施例二的电路原理图；

图6：为电网停电或人为开关断电智能识别电源用于实施例二的执行流程图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1：电网停电或人为开关断电智能识别电源用于带备用电源的民用发光二极管照明灯具停电后的控制。

本实用新型是一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，包括一块低功耗型单片机，一块正电压基准电压源芯片，以及外围辅助电路；如图1所示为低功耗型单片机的管脚图，图2为正电压基准电压源芯片的管脚图，其用于实施例1时的电路原理图如图3所示。图3中AC-DC端表示所接灯具正常工作时的供电端；L_LINE端为设备与火线连接端；BATTERY端为设备与内置锂电池连接端；LIGHT-端为发光二极管阴极端；U5为内置锂电池；R、R1、R2、R3、R4、R7、R8、R10、R11和R12为电阻；Q1为控制信号输出放大用三极管，Q4为电流放大用三极管；Q2、Q5和Q3均为场效应管，其中Q2用于控制电路通断，Q5用于感应电压信号放大，Q3用于控制电路通断；C1和C3为电解电容；C2和C20为普通电容；D1、D2和D4为普通二极管；D3、D5、D6和D7为稳压二极管；D14为发光二极管；U1为单片机，该芯片包括8个管脚，分别是电源输入管脚(VDD)、电源电压检测管脚(PD)、控制信号输出管脚(OUT)、空脚(NC)、通断信号输出管脚(ON/OFF)、检测信号输出管脚(D0)、返回信号输入管脚(DI)以及接地管脚(GND)；U2为单片机U1供电芯片；SW1为点触开关。

该设备具体运行过程中包括以下步骤：

(1)当电器掉电时，AC-DC端无电压输入给智能识别电源模块，此时由内置锂电池为模块供电；单片机U1第2管脚检测到AC-DC端电压为零，第6管脚的输出为低电平，设备进入掉电模式运行；

(2)在掉电模式下，如果是人为关断灯具开关，则L_LINE端会感应到正电荷，感应电压信号放大用场效应管Q5导通，从而导致三极管Q4输出电流放大，单片机U1第7管脚的输入为高电平，单片机U1据此判定为人为断电；同时单片机U1第3管脚的输出为低电平，使得场效应管Q8不导通，发光二极管灯具不发光；如果市电停电，场效应管Q5因没有感应到电荷，从而保持截止，同时Q4不导通，则单片机U1的第7管脚保持低电平，单片机U1据此判定为停电，U1第3管脚输出高电平，使得场效应管Q8导通，发光二极管灯具发光；

(3)当在掉电模式下且U1第7管脚无高电平时，按住点触开关SW不超过3秒，U1第5脚便可对U1第三脚做通/断控制；若按点触开关超过3秒，U1第3管脚与第2管脚均输出低电平，从而切断了内置锂电池供电模块，U1停止工作；待市电恢复后，U1才能再次激活运行。

依据上述运行过程，具体实施例1的运行流程如图4所示。

实施例2：电网停电或人为开关断电智能识别电源用于普通发光二极管灯具升级为带应急照明功能智能灯具的线路改造。

本实用新型是一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，包括一块低功耗型单片机，一块正电压基准电压源芯片，以及外围辅助电路；如图1所示为低功耗型单片机的管脚图，图2为正电压基准电压源芯片的管脚图，其用于实施例2时的电路原理图如图5所示。图5中AC-DC端表示所接电器正常工作时给模块的供电端；L_LINE端为设备与火线连接端；N_LINE端为设备与零线连接端；BATTERY端为设备与内置锂电池连接端；LIGHT-端为发光二极管阴极端；R、R2、R10和R12为电阻；Q6为电流放大用三极管；Q3为用于控制电路通断的场效应管；C2、C3和C5为普通电容；C4为电解电容；D1和D2为普通二极管；D3和D7为稳压二极管；D14为发光二极管；U1为单片机，该芯片包括8个管脚，分别是电源输入管脚(VDD)、电源电压检测管脚(PD)、控制信号输出管脚(OUT)、空脚(NC)、通断信号输出管脚(ON/OFF)、检测信号输出管脚(D0)、返回信号输入管脚(DI)以及接地管脚(GND)；U2为单片机U1供电芯片；SW1为点触开关。

该设备具体运行过程中包括以下步骤：

(2)在掉电模式下，如果是人为关断灯具开关，因为火线上开关断开，Q6将处于截止状态，U1第7管脚此时输入为高电平，U1判定为人为关电，U1第3管脚输出为低电平。如果市电停电，因为火线上的开关处于闭合，U1第6管脚输出的检测信号将通过其它电器(如电度表的电压线圈)返回Q6，使Q6导通，U1第7管脚的输入为低电平，U1判定为市电停电，U1第3脚输出高电平；若此时再次关断灯具开关，检测信号的回路将被切断，即不会有检测信号返回，则U1第7管脚保持高电平，U1可以判定出此时是人为关断了灯具开关。因此，该设备可以保证无论是否有市电，都能通过开关控制电器。

(4)当在掉电模式下且U1第7脚无高电平时，按住点触开关SW不超过3秒，U1第5脚便可对U1第三脚做通/断控制；若按点触开关时间超过3秒，U1将进入睡眠模式，U1第6管脚停止输出检测信号；待市电恢复后，需AC-DC再次上电时，才能U1才能被再次激活进入正常工作模式。

依据上述运行过程，具体实施例1的运行流程如图6所示。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，包括一块低功耗型单片机，一块正电压基准电压源芯片，以及外围辅助电路，所述的单片机通过检测单相整流模块的输出电压，确定电路是否掉电，它包括8个管脚，分别是电源输入管脚、电源电压检测管脚、控制信号输出管脚、空脚、通断信号输出管脚、检测信号输出管脚、返回信号输入管脚以及接地管脚，所述的正电压基准电压源芯片为该智能识别电源所用单片机供电，它包括3个管脚，分别是电源输入管脚、电压输出管脚和接地管脚。

2.根据权利要求1所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中包括信号检测模块、控制信号输出模块和电路通断控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的信号检测模块包括一个感应电压信号放大用场效应管、一个电流放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

4.根据权利要求2所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的控制信号输出模块包括控制信号输出放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

5.根据权利要求2所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的电路通断控制模块包括两个控制电路通断用场效应管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

6.根据权利要求2所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中信号检测模块通过电流放大用三极管的集电极与单片机返回信号输入管脚相连，将检测信号送入到单片机内，控制信号输出模块通过控制信号输出放大用三极管的基极经过限流电阻与单片机电源电压检测管脚相连，将单片机电源电压检测信号放大后用于控制电路通断，电路通断控制模块通过两个控制电路通断用场效应管的栅极分别与控制信号输出模块和单片机的控制信号输出管脚相连。

7.根据权利要求1所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中包括信号放大模块和电路通断控制模块。

8.根据权利要求7所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的信号放大模块包括电流放大用三极管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

9.根据权利要求7所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的电路通断控制模块包括控制电路通断用场效应管以及相关的限流用电阻、稳压用二极管、滤波用电容。

10.根据权利要求7所述的一种电网停电或人为开关断电智能识别电源，其特征在于，所述的外围辅助电路中信号放大模块通过电流放大用三极管的集电极与单片机返回信号输入管脚相连，将检测信号送入到单片机内，电路通断控制模块通过控制电路通断用场效应管的栅极与单片机的控制信号输出管脚相连。