多路分時(shí)切換智能控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了多路分時(shí)切換智能控制裝置，其主要由AC/DC模塊、開關(guān)檢測電路、脈沖發(fā)生電路、第一時(shí)序邏輯電路、第二時(shí)序邏輯電路、置數(shù)控制電路、切換邏輯電路和執(zhí)行電路組成。第一時(shí)序邏輯電路檢測外部開關(guān)動(dòng)作，第二時(shí)序邏輯電路周期性改變單路負(fù)載的切換信號(hào)，切換邏輯電路輸出最終控制信號(hào)給執(zhí)行電路來控制各路負(fù)載與外部電源的通斷。本實(shí)用新型通過周期性切換工作負(fù)載，使得最低功率工作時(shí)各路負(fù)載能輪流接通，克服僅由其中一路負(fù)載擔(dān)負(fù)工作的缺點(diǎn)，從而有效增加工作負(fù)載的免維護(hù)時(shí)間，提高所控負(fù)載整體使用壽命。
【專利說明】
多路分時(shí)切換智能控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居領(lǐng)域，具體涉及多路分時(shí)切換智能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居以住宅為平臺(tái)，是兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊、信息家電和設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。它在保持了傳統(tǒng)的居住功能的基礎(chǔ)上，擺脫了被動(dòng)模式，成為具有能動(dòng)性智能化的現(xiàn)代工具。智能家居包括家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能家居控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)等幾大系統(tǒng)。其中，家居照明控制系統(tǒng)依賴于光源的智能控制。
[0003]目市場上很多客廳照明燈具具有使用開關(guān)控制時(shí)可改變光源功率從而改變亮度的功能，如分別點(diǎn)亮燈具中一路、兩路或全部三路的功能，但是這種燈具往往采用一種分段開關(guān)的模塊，在使用最多的低亮度模式即點(diǎn)亮一路的模式下，被點(diǎn)亮的光源是固定的，從而造成第一路光源工作時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于其他兩路光源的情況，從而影響了整燈的工作壽命。
[0004]在市場上分段控制的燈具中的光源近年來由于LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、可控性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)而逐步替換傳統(tǒng)的日光燈和節(jié)能燈。LED光源在分段控制燈具中的存在形式為長條形的燈珠串。
[0005]因此，需要一種新式的智能控制裝置，能使得燈具在低亮度模式下工作時(shí)智能地在各個(gè)光源之間切換，從而提高整燈的使用壽命、延長維護(hù)周期。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種分時(shí)切換智能控制裝置，其在兼顧傳統(tǒng)的分段控制功能的同時(shí)，能控制工作負(fù)載如LED光源在各路之間分時(shí)切換，從而平均分配各路負(fù)載的工作時(shí)間，提高其整體工作壽命。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于包括AC/DC模塊、開關(guān)檢測電路、脈沖發(fā)生電路、第一時(shí)序邏輯電路、第二時(shí)序邏輯電路、置數(shù)控制電路、切換邏輯電路和執(zhí)行電路，所述開關(guān)檢測電路和脈沖發(fā)生電路分別連接到第一時(shí)序邏輯電路和第二時(shí)序邏輯電路的時(shí)鐘端，第一時(shí)序邏輯電路的輸出端通過所述置數(shù)控制電路連接到所述第二時(shí)序邏輯電路的置數(shù)輸入端，所述第一時(shí)序邏輯電路和第二時(shí)序邏輯電路的輸出端連接到切換邏輯電路的輸入端，執(zhí)行電路與切換邏輯電路的輸出端相連。
[0009]所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述第一時(shí)序邏輯電路為一計(jì)數(shù)器。
[0010]所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述第二時(shí)序邏輯電路采用觸發(fā)器電路。
[0011]所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述切換邏輯電路采用邏輯門電路。
[0012]多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述執(zhí)行電路采用繼電器電路。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0014]多路分時(shí)切換智能控制裝置，主要由AC/DC模塊、開關(guān)檢測電路、脈沖發(fā)生電路、第一時(shí)序邏輯電路、第二時(shí)序邏輯電路、置數(shù)控制電路、切換邏輯電路和執(zhí)行電路組成。其中，AC/DC模塊為裝置提供電源，執(zhí)行電路采用繼電器電路，通過繼電器的觸點(diǎn)對(duì)可以控制交流負(fù)載與外部AC電流的通斷。
[0015]本實(shí)用新型多路分時(shí)切換智能控制裝置，通過開關(guān)檢測電路獲得串聯(lián)在外部AC電流輸入通路上開關(guān)的通斷狀態(tài)。在長期斷開狀態(tài)下第一次接通開關(guān)時(shí)，本裝置通過執(zhí)行電路接通第一路所控負(fù)載的供電；短時(shí)關(guān)閉開關(guān)，第二次接通開關(guān)時(shí)，本裝置通過執(zhí)行電路接通第一路和第二路所控負(fù)載的供電;再次短時(shí)關(guān)閉開關(guān)，第三次接通開關(guān)時(shí)，本裝置通過執(zhí)行電路接通第一路、第二路和第三路全部所控負(fù)載的供電；之后如果再短時(shí)關(guān)閉開關(guān)并第四次接通開關(guān)時(shí)，控制與第一次接通開關(guān)相同；依次循環(huán)。為了在關(guān)閉開關(guān)的短時(shí)間內(nèi)邏輯電路能保持時(shí)序記憶，在AC/DC模塊向的輸出端有電解電容，其足以維持內(nèi)部邏輯電路的一段時(shí)間如數(shù)秒的供電。
[0016]由于所控負(fù)載如燈具，在大部分時(shí)間內(nèi)為某種工作模式如最低亮度，即僅需要接通一路光源，為了所工作負(fù)載在三路光源之間均勻切換，本實(shí)用新型通過邏輯電路進(jìn)行智能控制。
[0017]所述開關(guān)檢測電路輸出跳變沿脈沖作為時(shí)鐘信號(hào)輸入到第一時(shí)序邏輯電路，第一時(shí)序邏輯電路為一計(jì)數(shù)器，從而實(shí)現(xiàn)在一路、兩路和三路負(fù)載接通的模式之間切換，兼容現(xiàn)有市場上的切換功能。所述脈沖發(fā)生電路為一矩形波發(fā)生電路，通過其內(nèi)部所附帶的電阻可以設(shè)定其周期，其產(chǎn)生的信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)輸入到第二時(shí)序邏輯電路。
[0018]由于第二時(shí)序邏輯電路僅在第一時(shí)序邏輯電路輸出第一路負(fù)載接通控制信號(hào)時(shí)才有效，為此將所述第一時(shí)序邏輯電路和第二時(shí)序邏輯電路的輸出端連接到切換邏輯電路的輸入端，通過切換邏輯電路來實(shí)現(xiàn)這一要求。通過繼電器或晶閘管作為執(zhí)行單元來控制負(fù)載通路通斷的執(zhí)行電路，其控制端信號(hào)來自切換邏輯電路的輸出。
[0019]所述第二時(shí)序邏輯電路采用帶有置數(shù)功能的觸發(fā)器電路，當(dāng)?shù)谝粫r(shí)序邏輯電路開始輸出第一路負(fù)載接通控制信號(hào)時(shí)，此信號(hào)同時(shí)傳輸給第二時(shí)序邏輯電路的置數(shù)輸入端，使得第二時(shí)序邏輯電路輸出同樣為第一路負(fù)載接通控制信號(hào)。之后，第二時(shí)序邏輯電路在周期性時(shí)鐘信號(hào)作用下進(jìn)行狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，輸出控制信號(hào)，使得工作負(fù)載在全部三路負(fù)載之間輪回切換。切換同步進(jìn)行，用戶感覺不到切換變化。
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0021]1、本實(shí)用新型通過周期性切換工作負(fù)載，使得工作時(shí)間在各路負(fù)載之間均勻分配。
[0022]2、本實(shí)用新型通過同步方式智能切換負(fù)載，不改變用戶感受。
[0023]3、本實(shí)用新型能有效增加免維護(hù)時(shí)間，提高所控負(fù)載整體使用壽命。
【附圖說明】

[0024]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0025]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框示意圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型切換邏輯電路和執(zhí)行電路的電路原理圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型在智能燈具應(yīng)用中所控制的LED負(fù)載的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例:
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型多路分時(shí)切換智能控制裝置，主要由AC/DC模塊1、開關(guān)檢測電路2、脈沖發(fā)生電路3、第一時(shí)序邏輯電路4、第二時(shí)序邏輯電路6、置數(shù)控制電路5、切換邏輯電路7和執(zhí)行電路8組成。
[0030]其中，AC/DC模塊I為裝置提供電源，在其輸出端有電解電容，足以維持內(nèi)部邏輯電路的一段時(shí)間如數(shù)秒的供電，從而實(shí)現(xiàn)短時(shí)記憶。開關(guān)檢測電路2和脈沖發(fā)生電路3分別為第一時(shí)序邏輯電路4和第二時(shí)序邏輯電路6提供時(shí)鐘信號(hào)。脈沖發(fā)生電路3采用阻容電路來實(shí)現(xiàn)，其時(shí)鐘周期通過內(nèi)部電阻的阻值改變來調(diào)節(jié)和設(shè)定，范圍在數(shù)十秒到數(shù)十分鐘內(nèi)可調(diào)。
[0031]本實(shí)用新型多路分時(shí)切換智能控制裝置可以用來控制多路負(fù)載的切換。以負(fù)載為三路為例，第一時(shí)序邏輯電路4采用三位計(jì)數(shù)器電路，其輸出為“001”、“011”和“111”構(gòu)成的三態(tài)循環(huán)，其中“O”對(duì)應(yīng)改路負(fù)載不接通，“I”對(duì)應(yīng)該路負(fù)載接通，上述三態(tài)分別對(duì)應(yīng)于僅第一路接通、僅第一路和第二路接通和三路均接通的工作模式。
[0032]第二時(shí)序邏輯電路6采用可置數(shù)的觸發(fā)器電路，其輸出為“001”、“010”和“100”構(gòu)成的三態(tài)循環(huán)，其中“O”同樣對(duì)應(yīng)改路負(fù)載不接通，“Γ對(duì)應(yīng)該路負(fù)載接通，上述三態(tài)分別對(duì)應(yīng)于僅第一路接通、僅第二路接通和僅第三路接通的工作模式。從而能夠在最低功率工作即單路負(fù)載時(shí)在各負(fù)載之間來回切換。
[0033]由于要響應(yīng)串聯(lián)在外部AC電流輸入通路上開關(guān)的操作，所述第一時(shí)序邏輯電路4比第二時(shí)序邏輯電路6有最終控制負(fù)載的高優(yōu)先權(quán)，即第二時(shí)序邏輯電路6僅在第一時(shí)序邏輯電路4輸出“001”即第一路負(fù)載接通控制信號(hào)時(shí)才有效;因此，將第一時(shí)序邏輯電路4和第二時(shí)序邏輯電路6的輸出端連接到切換邏輯電路7的輸入端，以及通過第一時(shí)序邏輯電路4的狀態(tài)控制第二時(shí)序邏輯電路6的置數(shù)這兩個(gè)策略一起來實(shí)現(xiàn)此優(yōu)先級(jí)控制。第一時(shí)序邏輯電路4的輸出端通過置數(shù)控制電路5連接到第二時(shí)序邏輯電路6的置數(shù)輸入端，置數(shù)控制電路5設(shè)定為當(dāng)?shù)谝粫r(shí)序邏輯電路4的輸出“Χ1Γ即“011”或“111”時(shí)，輸出置數(shù)信號(hào)使得第二時(shí)序邏輯電路6置數(shù)為“001”。
[0034]如圖2，結(jié)合圖1所示，第一時(shí)序邏輯電路4的輸出信號(hào)SI和第二時(shí)序邏輯電路6的輸出信號(hào)S2均包含三位信號(hào)，它們分別組對(duì)輸入到切換邏輯電路7的三個(gè)邏輯門電路G1、G2和G3中，所述三個(gè)邏輯門電路分別為邏輯或、或和與。因此，在第一時(shí)序邏輯電路4輸出“011”和“111”時(shí)，第二時(shí)序邏輯電路6輸出“001”，則切換邏輯電路7輸出的最終控制信號(hào)仍然為“011”和“111”。而當(dāng)?shù)谝粫r(shí)序邏輯電路4輸出“001”時(shí)，第二時(shí)序邏輯電路6在周期脈沖的驅(qū)動(dòng)下依次輸出“001”、“010”和“100”，從而通過執(zhí)行電路8使各路負(fù)載能輪流分配工作時(shí)間。
[0035]如圖2所示，執(zhí)行電路采用J1、J2和J3組成的繼電器電路，通過繼電器的觸點(diǎn)對(duì)控制三路交流負(fù)載L1、L2和L3與外部AC電流的通斷。
[0036]如圖3所示，以本實(shí)用新型在智能燈具應(yīng)用為例，所控制的三路LED負(fù)載為三組LED燈條L1、L2和L3，所述三組LED燈條固定在燈具底板10上，每一路負(fù)載均包括一組兩個(gè)LED燈條，六根燈條均采用鋸齒外形，從而能增大LED的有效散熱面積。在最低亮度模式下，三組LED燈條L1、L2和L3輪流發(fā)光，由于同步瞬時(shí)切換，在改變工作負(fù)載時(shí)，用戶不會(huì)感覺到閃爍ο
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于包括AC/DC模塊、開關(guān)檢測電路、脈沖發(fā)生電路、第一時(shí)序邏輯電路、第二時(shí)序邏輯電路、置數(shù)控制電路、切換邏輯電路和執(zhí)行電路，所述開關(guān)檢測電路和脈沖發(fā)生電路分別連接到第一時(shí)序邏輯電路和第二時(shí)序邏輯電路的時(shí)鐘端，第一時(shí)序邏輯電路的輸出端通過所述置數(shù)控制電路連接到所述第二時(shí)序邏輯電路的置數(shù)輸入端，所述第一時(shí)序邏輯電路和第二時(shí)序邏輯電路的輸出端連接到切換邏輯電路的輸入端，執(zhí)行電路與切換邏輯電路的輸出端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述第一時(shí)序邏輯電路為一計(jì)數(shù)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述第二時(shí)序邏輯電路采用觸發(fā)器電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述切換邏輯電路采用邏輯門電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分時(shí)切換智能控制裝置，其特征在于所述執(zhí)行電路采用繼電器電路。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK205693962SQ201620682258
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號(hào)201620682258.9, CN 201620682258, CN 205693962 U, CN 205693962U, CN-U-205693962, CN201620682258, CN201620682258.9, CN205693962 U, CN205693962U
【發(fā)明人】鮑軍民
【申請人】浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院