[发明专利]二线制电子开关的工作电源和功率解决方案

权利要求书

1.一种二线制电子开关的工作电源和功率解决方案，主要由关态取电电路、稳压电路、开关控制电路、开关执行电路、开态取电电路构成；稳压电路包含一个三端稳压器；开关控制电路包含一个微处理器；开关执行电路包含一个磁保持继电器，磁保持继电器有一组常开触头和一个线圈；开态取电电路包含一个功率场效应管；VPP、VDD和VCC是电子开关的工作直流电源，均为正电压，并且共用直流电源地；在稳压电路中，VPP经过大约1伏电压降后连接到VDD，VDD连接到三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端连接到VCC，VPP、VDD和VCC分别接有储能和滤波电容；VPP为开关执行电路提供直流电源，它的最大值等于磁保持继电器的线圈最大工作电压；VDD为开关控制电路和开态取电电路提供直流电源；VCC为开关控制电路提供直流电源，其电压值与微处理器的工作电压一致；一种二线制电子开关的工作电源和功率解决方案，其特征是：当磁保持继电器的常开触头断开时，负载关闭，负载漏电流从关态取电电路流过，关态取电电路为电子开关提取工作电能；当磁保持继电器的常开触头闭合时，负载开启，负载电流从磁保持继电器的常开触头和开态取电电路流过，开态取电电路为电子开关提取工作电能。

2.根据权利要求1所述的一种二线制电子开关的工作电源和功率解决方案，其特征是：关态取电电路由降压限流电容和开关电源电路组成；开关电源电路由全波整流桥堆、偏置电阻、压敏电阻、三极管、变压器、反馈电阻、反馈电容、二个整流二级管组成；三极管为NPN型高压开关晶体管；变压器有初级、次级和反馈三个绕组；市电零线经过负载连接到降压限流电容的一端，降压限流电容的另一端连接到整流桥堆的一个交流输入端，整流桥堆的另一个交流输入端连接到火线，火线也连接到直流电源地；整流桥堆的正极连接到变压器的初级绕组同名端，整流桥堆的负极连接到变压器的反馈绕组异名端；偏置电阻的一端连接到整流桥堆的正极，另一端连接到压敏电阻的一端，压敏电阻的另一端连接到三极管的基极；反馈电容的一端连接到三极管的基极，另一端连接到变压器的反馈绕组同名端；反馈电阻的一端连接到三极管的发射极，另一端连接到整流桥堆的负极；三极管的集电极连接到变压器的初级绕组异名端；变压器的次级绕组异名端连接到二个整流二级管的阳极，变压器的次级绕组同名端连接到直流电源地；一个整流二极管的阴极连接到直流电源VPP，另一个整流二极管的阴极连接到直流电源VDD。

3.根据权利要求1所述的一种二线制电子开关的工作电源和功率解决方案，其特征是：开关执行电路由放电场效应管、充电场效应管、中继场效应管、分压电阻、限流电阻、发光二极管、电解电容、磁保持继电器组成；磁保持继电器有一组常开触头和一个线圈，按照吸合动作区分，线圈有正极和负极两个接线端；三个场效应管均为低电压、小功率的N沟道增强型MOS管；放电场效应管的栅极和中继场效应管的栅极都连接到开关控制电路中微处理器的一个输出端口，该输出端口向开关执行电路提供负载开关信号；放电场效应管的源极和中继场效应管的源极都连接到直流电源地；中继场效应管的漏极和充电场效应管的栅极都连接到限流电阻的一端；限流电阻的另一端和发光二极管的阴极都连接到分压电阻的一端；分压电阻的另一端和发光二极管的阳极都连接到电源VPP；充电场效应管的漏极也连接到电源VPP；放电场效应管的漏极和充电场效应管的源极都连接到电解电容的正极；电解电容的负极连接到磁保持继电器的线圈正极接线端；线圈的负极接线端连接到直流电源地；磁保持继电器的常开触头一端连接到负载的一端，负载的另一端连接到零线，常开触头的另一端连接到开态取电电路中功率场效应管的漏极；当微处理器输出至中继场效应管的栅极电压由高变低时，磁保持继电器的常开触头闭合，负载因此开启；当微处理器输出至中继场效应管的栅极电压由低变高时，磁保持继电器的常开触头断开，负载因此关闭。

4.根据权利要求1所述的一种二线制电子开关的工作电源和功率解决方案，其特征是：开态取电电路由功率场效应管、瞬态抑制二极管、保护电容、保护电阻、驱动电阻、下拉电阻、整流二极管、过压检测电路、单稳触发定时电路组成；功率场效应管采用低电压、大电流、超低导通电阻的N沟道增强型功率MOS管，其内置大功率单向稳压二极管，稳压二极管的阳极、阴极分别连接到功率场效应管的源极、漏极；瞬态抑制二极管的阳极、阴极分别连接到功率场效应管的源极、漏极；功率场效应管的源极连接到火线，火线也连接到直流电源地；功率场效应管的漏极连接到开关执行电路中磁保持继电器的常开触头一端，常开触头的另一端连接到负载的一端，负载的另一端连接到零线；功率场效应管的栅极连接到保护电容和驱动电阻的一端，保护电容的另一端连接到保护电阻的一端，保护电阻的另一端连接到功率场效应管的漏极；驱动电阻的另一端连接到下拉电阻的一端，同时连接到单稳触发定时电路的输出端，下拉电阻的另一端连接到直流电源地；整流二极管的阳极连接到功率场效应管的漏极，整流二极管的阴极连接到直流电源VPP；直流电源VDD为过压检测电路和单稳触发定时电路提供工作电源；过压检测电路对电源VPP或者功率场效应管的漏极进行电压检测，当电源VPP或者功率场效应管的漏极电压超过某一规定电压值(该值略低于磁保持继电器的线圈最大工作电压)时，该电路就会向单稳触发定时电路输出一个触发信号；当单稳触发定时电路收到过压检测电路发送来的触发信号时，立即输出一个正脉冲，此正脉冲经过驱动电阻传递到功率场效应管的栅极，使功率场效应管导通；正脉冲的电压幅度与电源VDD一致；正脉冲的宽度大于市电交流周期的五分之四，但小于市电交流周期；当功率场效应管导通时，电源VPP和功率场效应管的漏极电压均低于规定电压值，过压检测电路输出的触发信号因此消失。