基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关

技术领域

本实用新型涉及开关技术领域，特别涉及一种基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关。

背景技术

伴随着人们生活水平的提高以及科技水平的迅速发展，人们越来越追求高质量的生活，并对家用电器的功能与质量提出了更高要求。开关在人们的日常生活中一直扮演着非常重要的地位，人们对开关的性能及智能化也提出了更高的要求。传统机械开关存在提前墙体布线与位置固定等弊端，使得无线开关成为研究的主要方向。但是无线开关的信号发射系统不可避免的需要电池供电，电池待机时间成为该类开关必须解决的难题之一。以CR2032纽扣电池为例，通常其待机时间也仅在1年左右，因此需要频繁更换电池，用户体验差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中无线开关所存在的频繁更换电池的弊端，提供了一种基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关，包括无线开关发送单元，所述无线开关发送单元包括触摸按键模块、供电系统和无线发射模块，其中，所述供电系统包括供电电池和弱光充电电路，供电电池和弱光充电电路并联，以实现同一时间供电电池和弱光充电电路两者之一为触摸按键模块和无线发射模块供电；所述弱光充电电路包括弱光型太阳能电池板和充电电容，弱光型太阳能电池板吸收光线后产生的电能为所述充电电容充电。

所述弱光充电电路还包括二极管，所述二极管串联于弱光充电电路中，以防止所述供电电池的电能流向所述充电电容。

优选的，所述充电电容为超级电容。

优选的，所述弱光型太阳能电池板为弱光型非晶硅太阳能电池板。

优选的，所述触摸按键模块是由TTP223组成的触摸按键电路。

优选的，所述无线发射模块选用无线编码芯片。优选的，所述无线发送模块采用2262系列无线编码芯片。

与现有无线开关技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过弱光充电电路的设置，实现在弱光充电电路所输出的电压大于供电电池的输出电压时，由弱光充电电路供电，有效地延长了供电电池的待机时间。通过实际测试，弱光充电电路在室内光下所产生的电量完全满足无线开关发射系统所需电量，并且电容存储电量完全可以满足无线发射系统多次工作需求，极大的延长了无线开关电池待机时间，提高了无线开关的用户体验，同时也满足了绿色环保的发展理念。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关的结构示意图。

图2为实施例中所述弱光充电电路的电气原理图。

图3为实施例中所述无线发送单元的电气原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实施例中提供了一种基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开关，包括无线开关发送单元和无线开关接收单元，无线开关发送单元包括触摸按键模块、第一供电系统和无线发射模块，无线开关接收单元包括第二供电系统、无线接收模块和负载控制系统。本实施例中仅以灯具为例，故负载控制系统为灯具控制系统。第二供电系统为无线接收模块和灯具控制系统提供电源，第二电源可以直接使用电容降压电路实现。

第一供电系统为触摸按键模块、无线发射模块提供电能。第一供电系统包括供电电池和弱光充电电路，供电电池和弱光充电电路并联，以实现同一时间供电电池和弱光充电电路两者之一为触摸按键模块和无线发射模块供电。

如图2所示，弱光充电电路包括弱光型太阳能电池板和充电电容，弱光型太阳能电池板可以采用6V/80mA非晶硅弱光型太阳能电池板，充电电容可以采用2200uF/50V的电解电容，弱光型太阳能电池板吸收光线后产生的电能为充电电容充电。在常规室内光的情况下，非晶硅弱光型太阳能电池板在室内光的情况下可以产生6V的电压和176uA的电流。由于充电电容充电快很容易达到饱和，同时其电压高于供电电池电压，因此在有光的情况下，例如白天或者夜晚灯具照明工作时，充电电容即可为触摸按键模块和无线发射模块提供电能，而无需供电电池提供电能，因此可以极大地延长充电电池的使用寿命，避免了频繁更换电池的缺陷，用户体验感好。经过实际测试，充电电容电压达到6V时，在充电电容供电下，本无线发送单元可以连续发射30次的无线控制信号，足以满足一天灯具的控制次数要求。

更佳的实施例可以选择超级电容实现电能充电。

为了防止在供电电池供电时，供电电池的输出电流流向充电电容，为充电电容充电，如图2所示，弱光充电电路中串联有二极管，二极管的负极连接供电电池的正极，这样使得供电电池的电流无法经过二极管而到达充电电容，继而进一步延长供电电池的使用寿命。

触摸按键模块用于检测是否有触按动作。触摸按键优选采用低功耗触摸按键，此时，按键检测模块可以采用TTP223芯片实现人体触摸动作的检测。TTP223芯片采用最新一代电荷检测技术，利用操作者的手指与触摸按键焊盘之间产生电荷电平来确定手指接近或者触摸到感应表面，没有机械部件，不会磨损，感测部分可以放置到任何绝缘层（通常为玻璃或者塑料材料）的后面，很容易制成与周围环境相密封的键盘。该芯片工作电流典型值仅2.5uA，大大降低了系统待机功耗。

如图3所示，本无线发送单元由编码芯片2262、触摸按键模块及315MHz无线发射模块组成。通过拨码开关S2设定无线发射模块的地址，拨码开关S1用于控制同一地址下不同接收器的通断。以灯具无线控制为例，通过拨码开关S1的设置可以实现灯具的4种状态控制。当触摸按键模块检测到触摸信号时，由触摸按键模块输出端给整个发射系统供电并控制发射一次有效的编码信号。当无触摸动作时整个发射系统仅有触摸按键模块工作，其工作电流远远低于弱光充电电路所产生的电流。

无线接收模块用于接收无线发射模块发送的开关信号，并传输给控制模块，控制模块在接收到所述开关信号后，接通受控电器电路，实现无线开关的控制功能。

本实施例基于弱光充电的低功耗无线触摸按键开光，通过非晶硅弱光型太阳能电池板实现对充电电容充电，触摸按键模块用于控制无线发射单元是否发射，在无触按动作时，无线发射模块不工作，只有触摸按键耗电电流2.5uA，只有检测到触按动作时无线发射模块进行工作，此装置功耗大大降低。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。