[发明专利]过零检测装置及方法、单火线开关

说明书

本发明涉及一种用于单火线开关的过零检测装置及方法、单火线开关以及存储介质和处理器，其中单火线开关包括开关元件，开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，过零检测装置包括：采样模块，被配置为采样开关元件的第一端的第一信号和开关元件的第二端的第二信号；比较模块，被配置为将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较；以及计算模块，被配置为根据比较模块的比较结果和预定阈值，计算电源的过零点。

技术领域

本发明涉及一种用于单火线开关的过零检测装置、检测用于单火线开关的电源的过零点的方法、单火线开关以及存储介质和处理器。

背景技术

随着科技的发展和生活水平的提高，消费者对家居的使用提出了新的要求。例如，对于具有照明功能的电器而言，消费者不仅要求能方便的控制照明装置的照明时间和亮度，还要求该照明装置能够与家居的其他系统合作，满足消费者在不同生活情境下对照明场景的要求。消费者需要智能的开关控制系统，提升生活品质并希望确保生活的便利性和舒适性。

就此而言，传统的开关具有明显的缺陷，其并不具有遥控功能，而且也无法满足消费者对不同场景的照明需求。与此相比，电子开关有着广阔的应用前景，一方面由于电子开关的安装和替代都很方便和简单，电子开关可被用于直接替代传统家居中非常普及的传统墙壁开关；另一方面电子开关还可被用于方便地实现遥控或者智能控制，例如智能家居中的ZigBee智能开关具有无线遥控、触摸感应等功能。例如，电子开关可被用于动态地调节照明装置的照明强度。在调节输出至照明装置的功率时，需要检测电源的过零点，以提供用以实现切相调光的准确的导通角。然而，在现有技术中，由于用于调节照明装置的照明强度的单火线调光器与电源和负载串联，在调光器上无法检测到完整的交流信号，因此很难找到过零点。

发明内容

本发明提供了一种用于单火线开关的过零检测装置，其中，单火线开关包括开关元件，开关元件具有连接至电源的第一端和连接至负载的第二端，其中，过零检测装置包括：采样模块，被配置为采样开关元件的第一端的第一信号和开关元件的第二端的第二信号；比较模块，被配置为将第一信号和第二信号的偏差与预定阈值比较；以及计算模块，被配置为根据比较模块的比较结果和预定阈值，计算电源的过零点。根据本发明的过零检测装置使用少量的部件，能够适用于不同类型的负载(例如，LED等)，提供准确的过零点，但不会受到交流电频率的影响。而且，在无法获得完整的交流电压信号的情况下，该过零检测装置能够发现电源信号的过零点，从而为负载的功率调节装置提供准确的调节依据。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，比较模块还被配置为当偏差超过预定阈值时，向计算模块发送触发信号，并且计算模块还被配置为根据触发信号的时间和触发信号相对于过零点的时间延迟，计算过零点。在已获取开关单元两端的第一信号和第二信号的情况下，其中一个信号被作为参考信号，进而根据预定阈值推算出电源信号的过零点。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为根据电源的频率和预定阈值，计算时间延迟。计算模块能够计算得出在每个半交流周期内电源信号改变超过预定阈值的时间，该时间可被考虑为相对于过零点的时间延迟。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为根据至少两个相邻的触发信号之间的间隔，计算电源的频率。在电源信号频率未知的情况下，可通过检测多个信号周期中的触发信号之间的间隔，计算出电源的频率。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，计算模块还被配置为将电源的频率设定为默认值。在计算过程中，可根据过零检测装置所处地理区域的用电规定，将电源信号的频率设定为默认的50Hz或者60Hz。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，比较模块包括运算放大器，用于比较第一信号和第二信号的偏差与预定阈值。预算放大器在检测到偏差超过预定阈值时，会在输出端发送指示信号，以指示偏差在何时超过预定阈值。

根据本发明的过零检测装置的优选实施例，第一信号和第二信号是电压信号。通过检测电压信号，可方便地检测交流电源的交流电压信号的过零点。