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通断电检测电路及控制方法、开关装置和通断电检测控制器

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


通断电检测电路及控制方法、开关装置和通断电检测控制器

技术领域

本申请涉及电子电气技术领域,特别涉及一种通断电检测电路及控制方法、开关装置和通断电检测控制器。

背景技术

在例如双控开关、三控开关、四控开关等等的开关系统中,单个开关装置自身的开关状态与通断电状态之间不是唯一对应的。比如,双控开关中单个开关装置的按下状态既可能对应通电状态,也可能对应断电状态,这取决于双控开关中另一个开关装置是否处于按下状态。由此,该类开关装置的通断电检测无法只通过对机械开关的开关状态进行检测来实现。

发明内容

本申请提供了一种通断电检测电路及控制方法、开关装置和通断电检测控制器,能够在开关装置中实现通断电检测的功能。

本申请实施例提供了一种开关装置的通断电检测电路,所述开关装置包括第一接线端、第二接线端和设置在所述第一接线端和所述第二接线端之间的开关器件,所述第一接线端用于连接火线,所述通断电检测电路包括:检测子电路,所述检测子电路分别连接所述第一接线端和所述第二接线端,所述检测子电路用于提供在开态信号与关态信号之间切换的通断电检测信号,其中所述开态信号为所述开关器件处于闭合状态且所述第一接线端与所述第二接线端之间有电流通过时在所述检测子电路中检测到的电压信号,所述关态信号为所述第一接线端与所述第二接线端之间没有电流通过且所述第一接线端连接所述火线时在所述检测子电路中检测到的电压信号;抗干扰子电路,所述抗干扰子电路分别连接所述第一接线端和所述第二接线端,所述抗干扰子电路用于在所述检测子电路提供所述通断电检测信号时吸收来自所述火线的交流干扰信号,以减小所述交流干扰信号造成的干扰。

在一些可能的实现方式中,所述抗干扰子电路包括电容模块和通断控制模块,所述电容模块分别连接所述第二接线端和所述通断控制模块的第一端,所述通断控制模块的第二端连接所述第一接线端,所述通断控制模块用于:在所述检测子电路提供所述通断电检测信号的时段内,将所述第一端与所述第二端之间的开关状态由关闭切换为开启,以使所述电容模块在该时段内吸收来自所述火线的所述交流干扰信号。

在一些可能的实现方式中,所述通断电检测电路还包括控制子电路,所述控制子电路分别连接所述检测子电路和所述通断控制模块,所述控制子电路用于:在接收来自所述检测子电路的所述通断电检测信号的检测时段的开始时刻,向所述通断控制模块提供开启控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态由关闭切换为开启;在所述检测时段的结束时刻,向所述通断控制模块提供关闭控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态切换为关闭;其中,所述检测时段的结束时刻被配置为对齐所述通断电检测信号的上升沿和/或下降沿。

在一些可能的实现方式中,所述检测时段被配置随着所述通断电检测电路的工作周期的重复而重复,所述检测时段在所述工作周期中的时长占比小于第一设定值,所述第一设定值在0.5-30%之间。

在一些可能的实现方式中,所述通断控制模块还用于:在接收到的所述通断电检测信号中识别所述关态信号,并记录所述关态信号的波形特征数据;其中,所述波形特征数据包括振幅和占空比中的至少一个;在所述检测时段以外的时间段内自所述检测子电路接收电信号,在该电信号中识别开态干扰信号,并记录所述开态干扰信号的所述波形特征数据;其中,所述开态干扰信号为在所述检测时段以外的时间段内所述开关器件处于闭合状态且所述第一接线端与所述第二接线端之间有电流通过时在所述检测子电路中检测到的电压信号;在确定所述开态干扰信号的所述波形特征数据与所述关态信号的波形特征数据之间的差异满足可区分度条件时,控制抗干扰子电路进入休眠状态,以在所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态保持为关闭的情况下自所述检测子电路接收在所述开态干扰信号与所述关态信号之间切换的通断电检测信号。

在一些可能的实现方式中,所述检测子电路包括第一二极管、第一电阻、第二电阻和第一电容,所述第一二极管的正极连接所述第二接线端,所述第一二极管的负极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述检测子电路用于输出所述通断电检测信号的输出端,所述第二电阻的第一端连接所述输出端,所述第二电阻的第二端连接所述第一接线端,所述第一电容的第一端连接所述输出端,所述第一电容的第二端连接所述第一接线端。

在一些可能的实现方式中,所述抗干扰子电路包括电容模块和通断控制模块,所述电容模块包括第二电容,所述通断控制模块包括基于双向开关元件的光电耦合器,所述第二电容的第一端连接所述第二接线端,所述第二电容的第二端连接所述光电耦合器中所述双向开关元件的第一端,所述光电耦合器中的所述双向开关元件的第二端连接所述第一接线端,所述光电耦合器中发光元件的两端分别连接所述第一接线端和所述抗干扰子电路的控制信号输入端。

在一些可能的实现方式中,所述开关装置还包括第三接线端,所述开关器件的静触点连接用于连接火线的所述第一接线端,所述开关器件的第一动触点连接所述第二接线端,所述开关器件的第二动触点连接所述第三接线端;所述检测子电路包括第一光电耦合器、第二二极管、第三电阻、第四电阻和第五电阻,所述抗干扰子电路包括电容模块和通断控制模块,所述电容模块包括第二电容,所述通断控制模块包括基于双向开关元件的第二光电耦合器;所述第三电阻的第一端连接所述第二接线端,所述第三电阻的第二端连接所述第二二极管的负极,所述第二二极管的正极连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端连接所述第一接线端,所述第一光电耦合器中发光元件的两端分别连接所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端,所述第一光电耦合器中受光元件的第一端连接参考电压端,所述第一光电耦合器中受光元件的第二端连接所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端连接所述检测子电路用于输出所述通断电检测信号的输出端,所述第二电容的第一端连接所述第二接线端,所述第二电容的第二端连接所述第二光电耦合器中所述双向开关元件的第一端,所述第二光电耦合器中的所述双向开关元件的第二端连接所述第一接线端,所述第二光电耦合器中发光元件的两端分别连接所述第一接线端和所述抗干扰子电路的控制信号输入端;或者,所述第三电阻的第一端连接所述第三接线端,所述第三电阻的第二端连接所述第二二极管的负极,所述第二二极管的正极连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端连接所述第二接线端,所述第一光电耦合器中发光元件的两端分别连接所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端,所述第一光电耦合器中受光元件的第一端连接参考电压端,所述第一光电耦合器中受光元件的第二端连接所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端连接所述检测子电路用于输出所述通断电检测信号的输出端,所述第二电容的第一端连接所述第三接线端,所述第二电容的第二端连接所述第二光电耦合器中所述双向开关元件的第一端,所述第二光电耦合器中的所述双向开关元件的第二连接所述第二接线端,所述第二光电耦合器中发光元件的两端分别连接所述第一接线端和所述抗干扰子电路的控制信号输入端。

本申请实施例还提供了一种开关装置,所述开关装置上述任一种所述的开关装置,所述通断电检测电路为所述开关装置的组成部件。

本申请实施例还提供了一种通断电检测控制器,该通断电检测控制器应用于上述任意一种通断电检测电路,所述通断电检测控制器包括:处理器;用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;其中,所述处理器用于执行所述可执行指令,以实现:在检测时段的开始时刻,向所述通断控制模块提供开启控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态由关闭切换为开启;其中,所述检测时段为所述通断电检测控制器接收来自所述检测子电路的所述通断电检测信号的时段;在所述检测时段的结束时刻,向所述通断控制模块提供关闭控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态切换为关闭。

本申请实施例还提供了一种通断电检测控制方法,所述方法应用于上述任意一种的通断电检测电路,包括:在检测时段的开始时刻,向所述通断控制模块提供开启控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态由关闭切换为开启;其中,所述检测时段为所述通断电检测控制器接收来自所述检测子电路的所述通断电检测信号的时段;在所述检测时段的结束时刻,向所述通断控制模块提供关闭控制信号,以使所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态切换为关闭。

在一些可能的实现方式中,所述检测时段的结束时刻被配置为对齐所述通断电检测信号的上升沿和/或下降沿;所述检测时段被配置随着所述通断电检测电路的工作周期的重复而重复,所述检测时段在所述工作周期中的时长占比小于第一设定值,所述第一设定值在0.5-30%之间。

在一些可能的实现方式中,所述方法还包括:在接收到的所述通断电检测信号中识别所述关态信号,并记录所述关态信号的波形特征数据;其中,所述波形特征数据包括振幅和占空比中的至少一个;在所述检测时段以外的时间段内自所述检测子电路接收电信号,在该电信号中识别开态干扰信号,并记录所述开态干扰信号的所述波形特征数据;其中,所述开态干扰信号为在所述检测时段以外的时间段内所述开关器件处于闭合状态且所述第一接线端与所述第二接线端之间有电流通过时在所述检测子电路中检测到的电压信号;在确定所述开态干扰信号的所述波形特征数据与所述关态信号的波形特征数据之间的差异满足可区分度条件时,控制抗干扰子电路进入休眠状态,以在所述通断控制模块的所述第一端与所述第二端之间的开关状态保持为关闭的情况下自所述检测子电路接收在所述开态干扰信号与所述关态信号之间切换的通断电检测信号。

本申请实施例中,在开关器件处于闭合状态且第一接线端与第二接线端之间有电流通过时,与开关器件并联的检测子电路处于被短路的状态,从而检测子电路能够提供整体电位较低的电压信号作为通断电检测信号的开态信号;在第一接线端与第二接线端之间没有电流通过且第一接线端连接所述火线时,在检测子电路中能够检测到随着火线上的市电交流信号周期性变化的整体电位较高的电压信号,从而能够作为通断电检测信号的关态信号;此外,抗干扰子电路能够在检测子电路提供通断电检测信号时吸收来自火线的交流干扰信号,帮助降低开态信号的整体电位并减少交流噪声。如此,本申请实施例的通断电检测电路能够通过提供在开态信号与关态信号之间切换的通断电检测信号来在开关装置中实现通断电检测的功能。

附图说明

图1是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的应用场景示意图;

图2是本申请一个实施例中一种通电状态下的双控开关系统的示意图;

图3是本申请一个实施例中一种断电状态下的双控开关系统的示意图;

图4是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的结构框图;

图5是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的电路结构图;

图6是本申请一个实施例中另一种通断电检测电路的电路结构图;

图7是本申请一个实施例中又一种通断电检测电路的电路结构图;

图8是本申请一个实施例中一种通断电检测控制器的结构框图;

图9是本申请一个实施例中一种通断电检测控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的应用场景示意图。参见图1,包括检测子电路11和抗干扰子电路12的通断电检测电路作为部件设置在开关装置100之中,其中开关装置100包括第一接线端P1、第二接线端P2、第三接线端P3和开关器件K1。该开关器件K1的静触点连接第一接线端P1,该开关器件K1的两个动触点分别连接第二接线端P2和第三接线端P3,开关方式为单刀双掷。需要说明的是,本申请附图中以开关器件的单刀掷于中间表示不限制开关器件处于哪种状态。在不同示例中,开关器件选自转换继电器、双向可控硅和其他具备类似或同样开关功能的元件。

作为一个应用场景示例,参见图1,该开关装置100的第一接线端P1连接火线L,第二接线端P2和第三接线端P3分别连接联动开关装置200中开关器件K2的两个动触点,此外该接联动开关装置200中开关器件K2的静触点经过负载灯具LD的正极和负极连接到零线N。由此,开关装置100和联动开关装置200形成双控开关系统——当两个开关器件K1和K2一同掷向同一侧时,如图2所示(以两个开关器件K1和K2一同掷向第二接线端P2所在线路的一侧为例),负载灯具LD的正极能够与火线导通,使得整条线路处于通电状态(开态);而当两个开关器件K1和K2各自掷向不同侧时,如图3所示,负载灯具LD的正极与火线之间断开,整条线路处于断电状态(关态);两个开关器件K1和K2中的每一个都可以在另一个开关器件状态不变时独立切换整条线路的通断电状态,即形成了两个开关器件关联地控制同一负载的通断电状态的双控开关系统。

可以看出,对于开关装置100而言,其通断电状态并非仅由开关器件K1所处的状态决定,因而无法只通过检测开关器件K1所处的状态来确定开关装置100处于通电状态还是断电状态。对此,本申请实施例中通过通断电检测电路来实现开关装置100的通断电检测。

通断电检测电路包括检测子电路11和抗干扰子电路12,其中检测子电路11分别连接第一接线端P1和第二接线端P2,该检测子电路11用于提供在开态信号与关态信号之间切换的通断电检测信号,其中开态信号为开关器件K1处于闭合状态且第一接线端P1与第二接线端P2之间有电流通过时在检测子电路11中检测到的电压信号,关态信号为第一接线端P1与第二接线端P2之间没有电流通过且第一接线端P1连接火线L时在检测子电路11中检测到的电压信号;抗干扰子电路12分别连接第一接线端P1和第二接线端P2,抗干扰子电路12用于在检测子电路11提供通断电检测信号时吸收来自火线L的交流干扰信号,以减小交流干扰信号造成的干扰。

在一个示例中,参见图2,在开关器件K1处于闭合状态且第一接线端P1与第二接线端P2之间有电流通过时,与开关器件K1并联的检测子电路11处于被短路的状态,从而检测子电路11能够提供整体电位较低的电压信号作为上述通断电检测信号的开态信号;参见图3,在第一接线端P1与第二接线端P2之间没有电流通过且第一接线端P1连接火线L时,在检测子电路11中能够检测到随着火线L上的市电交流信号周期性变化的整体电位较高的电压信号,从而能够作为上述通断电检测信号的关态信号;此外,抗干扰子电路12能够在检测子电路11提供通断电检测信号时吸收来自火线L的交流干扰信号,帮助降低开态信号的整体电位并减少交流噪声。

可以看出,本申请实施例的通断电检测电路能够通过提供在开态信号与关态信号之间切换的通断电检测信号来在开关装置100中实现通断电检测的功能,使得开关装置100的控制部件能够获知到开关装置100处于通电状态还是断电状态,并能够以此为基础结合其他输入输出功能实现丰富多彩的应用功能。

需要说明的是,本申请实施例仅以通断电检测电路应用在双控开关系统中作为一种应用场景示例,在其他实施例中,通断电检测电路可以设置在开关装置之外,且通断电检测电路可以仅包括第二接线端和用于连接火线的第一接线端(开关器件设置在第一接线端和第二接线端之间),也可以除上述第一接线端、第二接线端、第三接线端之外包括更多的一个或多个接线端(可以对应更多动触点的开关器件和/或更多数量的开关器件),所应用的开关装置都可以借助上述通断电检测电路实现通断电检测的功能,本申请实施例对此不做限制。

图4是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的结构框图。参见图4,本申请实施例的通断电检测电路中,抗干扰子电路12包括电容模块121和通断控制模块122,该电容模块121分别连接第二接线端P2和通断控制模块122的第一端,该通断控制模块122的第二端连接第一接线端P1,该通断控制模块122用于:在检测子电路11提供通断电检测信号的时段内,将第一端与第二端之间的开关状态由关闭切换为开启,以使电容模块121在该时段内吸收来自火线L的交流干扰信号。

在一个示例中,电容模块121采用一个或多个容性器件(例如电容器)实现,其器件参数被配置为适于在通电状态下吸收来自火线L的交流干扰信号,以减小或避免此时检测子电路11提供的开态信号受到的影响。而通断控制模块122则被配置为将电容模块121进行充放电的时段限制在检测子电路11提供上述通断电检测信号的时段内,从而避免或至少在一定程度上缓解电容模块121在除此以外的时段内利用所存储的电荷向负载灯具LD进行供电而造成负载灯具LD微亮或鬼闪的异常现象。

在一些可能的实现方式中,通断电检测电路还包括未在附图中示出的控制子电路,该控制子电路分别连接检测子电路11和通断控制模块122,该控制子电路用于:在接收来自检测子电路11的通断电检测信号的检测时段的开始时刻,向通断控制模块122提供开启控制信号,以使通断控制模块122的第一端与第二端之间的开关状态由关闭切换为开启;在检测时段的结束时刻,向通断控制模块122提供关闭控制信号,以使通断控制模块122的第一端与第二端之间的开关状态切换为关闭。

例如,通断电检测电路何时接收来自检测子电路11的通断电检测信号由控制子电路决定,比如以程序代码的形式配置在控制子电路上,使得控制子电路在每个通断电检测电路的工作周期中的指定时段(即上述检测时段)内控制通断控制模块122第一端与第二端之间的开关状态为开启,并在除此以外的时段内控制其为关闭,以使检测时段被配置随着通断电检测电路的工作周期的重复而重复,且电容模块121仅在每个工作周期内的一部分时长内进行充放电以减小或避免检测子电路11提供的开态信号受到的影响。作为示例,检测时段在工作周期中的时长占比小于第一设定值,所述第一设定值在0.5-30%之间,优选为1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%或30%,以在不同程度上减少或避免上述负载灯具LD微亮或鬼闪的异常现象。

在一个示例中,控制子电路被配置为在检测时段结束时对电容模块121进行放电操作。例如,检测时段的结束时刻被配置为对齐通断电检测信号的上升沿和/或下降沿,以使将控制通断控制模块122第一端与第二端之间的开关状态由开启切换为关闭的时刻在时间上对准市电交流信号过零点的时刻,以在一定程度上减少电容模块121在每个检测时段结束后所存储的电荷量,从而帮助减少或避免上述负载灯具LD微亮或鬼闪的异常现象。

在一些可能的实现方式中,通断控制模块122还用于:在接收到的通断电检测信号中识别关态信号,并记录关态信号的波形特征数据;其中,波形特征数据包括振幅和占空比中的至少一个;在检测时段以外的时间段内自检测子电路接收电信号,在该电信号中识别开态干扰信号,并记录开态干扰信号的波形特征数据;其中,开态干扰信号为在检测时段以外的时间段内开关器件处于闭合状态且第一接线端与第二接线端之间有电流通过时在检测子电路中检测到的电压信号;在确定开态干扰信号的波形特征数据与关态信号的波形特征数据之间的差异满足可区分度条件时,控制抗干扰子电路进入休眠状态,以在通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态保持为关闭的情况下自检测子电路接收在开态干扰信号与关态信号之间切换的通断电检测信号。

在一个示例中,控制子电路被配置为执行其存储部件中存储的程序或指令,以实现下述过程:在每个工作周期结束前判断是否已经识别到关态信号(例如在检测时段内识别到两种不同波形的通断电检测信号时结合开态信号与关态信号的判定规则确认哪一种波形为关态信号的波形)并记录其波形特征数据(例如由振幅的伏特数和占空比的百分比两个数据组成),若是则继续判断是否已经识别到开态干扰信号(例如在检测时段以外的时段内识别到两种不同波形的通断电检测信号时结合开态信号与关态信号的判定规则确认哪一种波形为开态干扰信号的波形)并记录其波形特征数据,若是则判断两组波形特征数据之间的差值是否均大于预定比率(比如10%、20%、25%等等),若是则控制抗干扰子电路进入休眠状态(例如向通断控制模块持续提供关闭控制信号),以从下一个工作周期开始在抗干扰子电路不工作的情况下自检测子电路接收在开态干扰信号与关态信号之间切换的通断电检测信号,由此实现功耗更低的通断电检测的功能;若上述任一条件为否,则不进行任何操作并进入到下一工作周期;此外,若控制抗干扰子电路进入休眠状态的工作周期的数量达到阈值(比如20、30、40、50等等)或时长达到阈值(比如10s、50s、100s等等),则唤醒抗干扰子电路并更新所存储的关态信号和开态干扰信号的波形特征数据,以确定是否继续控制抗干扰子电路进入休眠状态。基于上述流程,能够在开态干扰信号足以区别于关态信号时省去抗干扰子电路所带来的功耗,从而实现低功耗模式下的通断电检测的功能。

图5是本申请一个实施例中一种通断电检测电路的电路结构图。

参见图5,该通断电检测电路中,检测子电路11包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1,第一二极管D1的正极连接第二接线端P2,第一二极管D1的负极连接第一电阻R1的第一端,第一电阻R1的第二端连接检测子电路11用于输出通断电检测信号的输出端S1,第二电阻R2的第一端连接输出端S1,第二电阻R2的第二端连接第一接线端P1,第一电容C1的第一端连接输出端S1,第一电容C1的第二端连接第一接线端P1。该通断电检测电路中,抗干扰子电路12包括电容模块和通断控制模块,电容模块包括第二电容C2,通断控制模块包括基于双向开关元件的光电耦合器U0,第二电容C2的第一端连接第二接线端P2,第二电容C2的第二端连接光电耦合器U0中双向开关元件的第一端,光电耦合器U0中的双向开关元件的第二端连接第一接线端P1,光电耦合器U0中发光元件的两端分别连接第一接线端P1和抗干扰子电路12的控制信号输入端S2。

基于上述电路结构,参见图2和图5,在开关器件K1处于闭合状态(即开关器件K1掷向第二接线端P2所在一侧)且第一接线端P1与第二接线端P2之间有电流通过时,无论光电耦合器U0是否阻断第二电容C2与第一接线端P1之间的电流,与开关器件K1并联的检测子电路11都处于被短路的状态,输出端S1处的电压信号(开态信号)接近于恒定的零电压信号,或者近似于振幅很小的方波或正弦波电压信号;参见图3和图5,在第一接线端P1与第二接线端P2之间没有电流通过且第一接线端P1连接火线L时,输出端S1处的电压信号为基于火线L上的市电交流信号生成的周期信号,其振幅由第一电阻R1的电阻值、第二电阻R2的电阻值、第一电容C1的电容值(和第二电容C2的电容值)决定,并相对于开态信号具有更大的振幅。如此,控制子电路可以在检测时段内通过振幅大小确定检测到的波形中的哪个对应开态信号、哪个对应关态信号,并由此确定当前整个线路处于通电状态还是断电状态。对应于检测时段,控制子电路可以通过向控制信号输入端S2提供相应波形的控制信号,以使检测时段内光电耦合器U0不去阻断第二电容C2与第一接线端P1之间的电流,使得第二电容C2能够在检测时段内吸收来自火线L的交流干扰信号,帮助降低开态信号的整体电位并减少交流噪声。

图6是本申请一个实施例中另一种通断电检测电路的电路结构图。

参见图6,该通断电检测电路中,检测子电路11包括第一光电耦合器U1、第二二极管D2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5,抗干扰子电路12包括电容模块和通断控制模块,电容模块包括第二电容,通断控制模块包括基于双向开关元件的第二光电耦合器U2。第三电阻R3的第一端连接第二接线端P2,第三电阻R3的第二端连接第二二极管D2的负极,第二二极管D2的正极连接第四电阻R4的第一端,第四电阻R4的第二端连接第一接线端P1,第一光电耦合器U1中发光元件的两端分别连接第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第一端,第一光电耦合器U1中受光元件的第一端连接参考电压端VCC,第一光电耦合器U1中受光元件的第二端连接第五电阻R5的第一端,第五电阻R5的第二端连接检测子电路11用于输出通断电检测信号的输出端S1,第二电容C2的第一端连接第二接线端P2,第二电容C2的第二端连接第二光电耦合器U2中双向开关元件的第一端,第二光电耦合器U2中的双向开关元件的第二端连接第一接线端P1,第二光电耦合器U2中发光元件的两端分别连接第一接线端P1和抗干扰子电路12的控制信号输入端S2。

相较于图5所示的通断电检测电路,图6所示的通断电检测电路中的检测子电路11采用了利用光电耦合器进行隔离的结构。基于该电路结构,参见图2和图6,在开关器件K1处于闭合状态(即开关器件K1掷向第二接线端P2所在一侧)且第一接线端P1与第二接线端P2之间有电流通过时,无论光电耦合器U0是否阻断第二电容C2与第一接线端P1之间的电流,第二光电耦合器U2中发光元件两端都会流过对应于市电交流信号的负半周的电压信号,使得第二光电耦合器U2中的受光元件周期性导通,并使得输出端S1处的电压信号为周期相对应的方波信号;参见图3和图6,在第一接线端P1与第二接线端P2之间没有电流通过且第一接线端P1连接火线L时,第二光电耦合器U2中发光元件两端始终没有电流经过,使得第二光电耦合器U2中的受光元件始终处于断开状态,并使得输出端S1处的电压信号为恒定的零电压。如此,控制子电路可以在检测时段内通过振幅大小确定检测到的波形中的哪个对应开态信号、哪个对应关态信号,并由此确定当前整个线路处于通电状态还是断电状态。

图7是本申请一个实施例中又一种通断电检测电路的电路结构图。

参见图7,该通断电检测电路中,检测子电路11包括第一光电耦合器U1、第二二极管D2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5,抗干扰子电路12包括电容模块和通断控制模块,电容模块包括第二电容,通断控制模块包括基于双向开关元件的第二光电耦合器U2。第三电阻R3的第一端连接第三接线端P3,第三电阻R3的第二端连接第二二极管D2的负极,第二二极管D2的正极连接第四电阻R4的第一端,第四电阻R4的第二端连接第二接线端P2,第一光电耦合器U1中发光元件的两端分别连接第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第一端,第一光电耦合器U1中受光元件的第一端连接参考电压端VCC,第一光电耦合器U1中受光元件的第二端连接第五电阻R5的第一端,第五电阻R5的第二端连接检测子电路11用于输出通断电检测信号的输出端S1,第二电容C2的第一端连接第三接线端P3,第二电容C2的第二端连接第二光电耦合器U2中双向开关元件的第一端,第二光电耦合器U2中的双向开关元件的第二端连接第二接线端P2,第二光电耦合器U2中发光元件的两端分别连接第一接线端P1和抗干扰子电路12的控制信号输入端S2。

相较于图6所示的通断电检测电路,图7所示的通断电检测电路改变了部分电路连接关系。基于这一变化,两个开关器件K1一同掷向第二接线端P2的通电状态下检测电路11仍能够按照上文所述过程提供为方波信号的开态信号,但两个开关器件K1一同掷向第三接线端P3的通电状态下检测电路11则会提供恒定零电压的关态信号。如此,图7所示的通断电检测电路专门用于检测特定的支路(即第二接线端P2所在支路)是否处于通电状态。

上述通断电检测电路的电路结构均属于一种示例,其中任意一个或多个电阻可以采用多个串联的电阻器件来实现,任意一个电容可以采用多个并联的电容器件来实现,且各个电路元件或组成部分可以采用相同或类似功能的电路来进行替换,因而本申请实施例的通断电检测电路的电路结构可以不仅限于上文所述的形式。而且,上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。

图8是本申请一个实施例中一种通断电检测控制器的结构框图。该通断电检测控制器包括:处理器81;用于存储处理器81的可执行指令的存储器82;其中,处理器81用于执行可执行指令,以实现:在检测时段的开始时刻,向通断控制模块提供开启控制信号,以使通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态由关闭切换为开启;其中,检测时段为通断电检测控制器接收来自检测子电路的通断电检测信号的时段;在检测时段的结束时刻,向通断控制模块提供关闭控制信号,以使通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态切换为关闭。作为一种示例,上述任意一种控制子电路均可以通过该通断电检测控制器来实现,控制子电路所执行的全部或部分过程可以通过存储于存储器82中的可执行指令进行配置,并通过处理器81执行可执行指令时实现。该通断电检测控制器能够配合上述任意一种通断电检测电路的电路结构,在开关装置中实现通断电检测的功能。

图9是本申请一个实施例中一种通断电检测控制方法的步骤流程图。参见图9,通断电检测控制方法应用于上述任意一种通断电检测电路(通断电检测电路的抗干扰子电路包括电容模块和通断控制模块),并包括如下所述的步骤。

在步骤901中,在检测时段的开始时刻,向通断控制模块提供开启控制信号,以使通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态由关闭切换为开启。

其中,检测时段为通断电检测控制器接收来自检测子电路的通断电检测信号的时段。

在步骤902中,在检测时段的结束时刻,向通断控制模块提供关闭控制信号,以使通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态切换为关闭。

例如,通断电检测电路何时接收来自检测子电路11的通断电检测信号以程序代码的形式配置在控制子电路上,使得控制子电路在每个通断电检测电路的工作周期中的指定时段(即上述检测时段)内控制通断控制模块122第一端与第二端之间的开关状态为开启,并在除此以外的时段内控制其为关闭,以使检测时段被配置随着通断电检测电路的工作周期的重复而重复,且电容模块121仅在每个工作周期内的一部分时长内进行充放电以减小或避免检测子电路11提供的开态信号受到的影响。作为示例,检测时段在工作周期中的时长占比小于第一设定值,所述第一设定值在0.5-30%之间,优选为1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%或30%,以在不同程度上减少或避免上述负载灯具LD微亮或鬼闪的异常现象。

在一个示例中,控制子电路被配置为在检测时段结束时对电容模块121进行放电操作。例如,检测时段的结束时刻被配置为对齐通断电检测信号的上升沿和/或下降沿,以使将控制通断控制模块122第一端与第二端之间的开关状态由开启切换为关闭的时刻在时间上对准市电交流信号过零点的时刻,以在一定程度上减少电容模块121在每个检测时段结束后所存储的电荷量,从而帮助减少或避免上述负载灯具LD微亮或鬼闪的异常现象。

在一些可能的实现方式中,方法还包括未在图9中示出的下述步骤:在接收到的通断电检测信号中识别关态信号,并记录关态信号的波形特征数据;其中,波形特征数据包括振幅和占空比中的至少一个;在检测时段以外的时间段内自检测子电路接收电信号,在该电信号中识别开态干扰信号,并记录开态干扰信号的波形特征数据;其中,开态干扰信号为在检测时段以外的时间段内开关器件处于闭合状态且第一接线端与第二接线端之间有电流通过时在检测子电路中检测到的电压信号;在确定开态干扰信号的波形特征数据与关态信号的波形特征数据之间的差异满足可区分度条件时,控制抗干扰子电路进入休眠状态,以在通断控制模块的第一端与第二端之间的开关状态保持为关闭的情况下自检测子电路接收在开态干扰信号与关态信号之间切换的通断电检测信号。

应理解的是,本申请实施例的通断电检测控制方法的步骤流程的各个细节可以参照上述任意一种通断电检测电路中控制子电路的工作流程,且本申请实施例的方法能够由此取得相应的技术效果,在此不再一一赘述。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。

上述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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