[发明专利]一种用于电网物联的新型智能开关

权利要求书

1.一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，包括单片机模块、电源模块、载波通信模块、无线收发模块、断电检测模块；

所述单片机模块内设有处理器、锁相环、存储器、寄存器；所述寄存器用于：在每次载波通信发送开始或者结束之后发送置位信号，以防止载波通信模块复位；使能外部中断并设置边沿触发，以通过中断实现数据的收发控制；

电源模块包括与电网直接连接的整流桥，设于整流桥后侧接地的电容滤波结构，设置在整流桥与电容滤波结构中间并通过电感引出的高压输入节点；还包括通过节流电阻与高压输入节点连接的开关电源芯片提供启动电压，开关电源芯片的启动电压取自高压输入节点；还包括设置在高压输入节点与开关电源芯片端的缓冲结构，缓冲结构由变压器前级、电阻、电容以及二极管组成，其中电阻与电容并联之后串接二极管最后与变压器前级并联，高压输入节点与电阻、电容、变压器前级连接，开关电源芯片端与二极管、变压器前级连接；

载波通信模块设置为嵌入单片机或者独立设置的结构，载波通信模块通过载波接收电路实现接收调制，载波接收电路设置在载波通信模块与电力线之间；

无线收发模块用于对外部继电器或者开关装置进行无线控制，以使智能开关具备远程控制能力；无线收发模块包括红外接收探头H1、红外信号经过红外接收探头以及放大电路后传递至单片机。

2.根据权利要求1所述一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，采用具有载波通信电路的电表计量芯片作为单片机芯片，载波发送电路中信号依次经过耦合电容以及推挽电路、LC选频电路、串联谐振电路后进入电网，在推挽电路和串联谐振电路之间还设置有钳位二极管。

3.根据权利要求1所述一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，电源模块中，变压器后级输出工作电压同时连接至稳压电路，稳压电路包括与变压器后级输出侧连接的降压芯片，变压器后级从降压芯片的输入后经过斩波电路连接至端，端输出经过平滑滤波电路后得到直流电，输出侧电压同时与降压芯片的反馈段连接以保持稳定输出。

4.根据权利要求1所述一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，载波接收电路包括由电感L01、安全电容C01、耦合线圈T01构成的耦合电路；电感L01和安全电容C01串联在耦合线圈T01的高压侧/电力线一侧；还包括从耦合线圈T01的低压侧引出并经过保护电阻R01接入载波通信模块的接收端；在保护电阻R01和载波通信模块的接收端中间设置有选频结构，选频结构由相互并联的电容C02、C03、电感L02、以及正反接的二极管D01和D02组成。

5.根据权利要求1所述一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，还包括断电检测电路，掉电检测电路由电阻、二极管、线性光电耦合器、以及电阻组成，电阻、二极管和线性光电耦合器串联构成半波截取电路，经过半波截取电路将电网交流电转换为周期性的高低电平，并经过线性光电耦合器输出为方波信号，光电耦合器的输出接入至单片机的外部中断上；利用方波信号的上升沿或者下降沿来控制中断的触发，以可形成周期性计量信号作为正常供电信号维持系统运行，以周期性计量信号的消失或变化作为断电信号。

6.根据权利要求1所述一种用于电网物联的新型智能开关，其特征在于，还包括继电器模块，包括磁保持继电器以及用于驱动磁保持继电器的继电器驱动电路，磁保持继电器由单片机的P2.1、P2.2引脚进行控制。