CN102570580B - 零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种零待机功耗的电源电路，包括主电源和辅助电源，还包括第一控制电路、微控制器和驱动电路；所述第一控制电路串接在所述辅助电源的直流回路上；所述第一控制电路还并输送待/关机信号到所述微控制器输入端而改变所述微控制器输出的第二控制信号使所述第一切换开关断开所述市电交流输入端和所述主电源交流输入端；所述微控制器由所述主电源供电并输出第二控制信号到所述驱动电路，所述驱动电路在所述第二控制信号的作用下保持或断开所述第一切换开关的状态。本发明还涉及使用上述电源电路的电源装置及家用电器。实施本发明的零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器，具有以下有益效果：该电源电路在待机时不会消耗电能。

Description

零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器
技术领域
本发明涉及电源，更具体地说，涉及一种零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器。
背景技术
随着家用电器、视听产品的普及、办公自动化的广泛应用和网络化的不断发展，越来越多的产品具有了待机功能，以随时满足使用者的要求。这些新产品、新技术在极大地方便我们生活的同时，也造成了大量的能源浪费。此外，传统的电器中有些虽然没有设置待机功能，只有开/关机两种状态，但是在其关机状态下如果不拨掉电源插头，仍然有部分电路处在工作状态中，如线性电源的变压器初级、阻容降压电路的阻容回路等电源电路都会一直与电源连通，它们无时无刻不在消耗着电能、无时无刻不在产生着待机功耗。所谓待机功耗就是日用家电产品在待机功能状态下的电能消耗。我国城市家庭的平均待机能耗相当于这些家庭每天都在使用着一盏15瓦到30瓦的长明灯。同时，随着技术更新换代以及网络化的发展需求，电器制造商开发了遥控开关、持续数字显示、网络唤醒、定时开关等各种待机功能，这些新功能在为用户提供了大量方便的同时，也造成了大量的能源浪费。调查显示，待机能耗占中国家庭电力消耗的10％左右。降低待机能耗不仅意味着消费者节省用电开支，更直接减少了能源浪费和环保压力。目前，解决上述问题通常是尽量减小待机功耗，例如，发达国家对电器产品功耗方面的要求日益严格，并针对待机功耗制定了很多标准规范，例如，欧盟(EEC)规定：额定功率小于70W，无负载时待机功耗必须小于等于0.75W；欧洲委员会第1275/2008号法规更是一个对待机功耗的强制性要求。但是，即使某些开关电源的待机功耗再小，毕竟还是存在待机功耗的，仍然不能消除对电能的浪费。因此，一种零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器就变得很有必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述存在待机功耗、浪费能源的缺陷，提供一种零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种零待机功耗的电源电路，包括交流输入端分别通过第一切换开关与所述市电交流输入端连接的主电源和辅助电源，还包括第一控制电路、微控制器和驱动电路；所述第一控制电路串接在所述辅助电源的直流回路上并在被触发时接通所述辅助电源的直流回路并使得所述第一切换开关状态变化；所述第一控制电路还在所述第一切换开关接通所述市电交流输入端和所述主电源交流输入端时被触发并输送待/关机信号到所述微控制器输入端而改变所述微控制器输出的第二控制信号使所述第一切换开关断开所述市电交流输入端和所述主电源交流输入端；所述微控制器由所述主电源供电并输出第二控制信号到所述驱动电路，所述驱动电路在所述第二控制信号的作用下保持或断开所述第一切换开关的状态。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述第一切换开关包括继电器，所述继电器包括两个独立的动触点、两个在所述继电器吸合时分别与所述两个动触点连接的常开触点以及两个在所述继电器断开时分别与所述两个动触点连接的常闭触点；所述动触点分别与所述市电交流输入端连接；所述两个常开触点分别连接在所述主电源的交流输入端；所述两个常闭触点分别连接所述辅助电源的交流输入端。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述第一控制电路串接在所述继电器的线圈与所述主电源直流输出地电位连接的一端与所述辅助电源直流输出负端之间。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述第一控制电路包括轻触开关、可控硅、第五电阻和第三电容；所述可控硅阴极与所述辅助电源的直流输出负端连接，其阳极与所述电源地电位连接；所述第五电阻、轻触开关和第三电容依次串接后并接在所述可控硅的阳极和阴极上；所述可控硅的控制极连接在所述轻触开关和所述第三电容连接的端点上。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述轻触开关和所述第三电容连接的端点还通过串接的第二二极管和第四电阻连接在所述微控制器的输入端；所述第二二极管的阳极与所述第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端与所述微控制器的输入端连接。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述辅助电源包括阻容降压单元和与所述阻容降压单元的整流单元；所述阻容降压单元包括串接的第一电阻和第一电容；所述整流单元为二极管桥式整流。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述驱动电路包括第二电阻、第一晶体管和第一二极管；所述第二电阻一端与所述微控制器的第二控制信号输出端连接，其另一端与所述第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的发射极与所述主电源直流输出端正极连接，其集电极与所述第一二极管阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述继电器的线圈一端连接，所述继电器线圈的另一端连接在主电源直流输出地电位上。
在本发明所述的零待机功耗的电源电路中，所述继电器线圈两端还并接有用于保护所述线圈的第一稳压二极管和第二电容；所述第一稳压二极管阳极连接在所述电源地电位上，其阴极连接在所述线圈一端；所述第二电容并接在所述第一稳压二极管两端。
本发明还涉及一种电源装置，包括电源电路，所述电源电路为上述任意一项所述的电源电路。
本发明还涉及一种家用电器，包括电源装置，所述电源装置为上述的电源装置。
实施本发明的零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器，具有以下有益效果：由于在待机时辅助电源的直流回路处于断开的状态，且其辅助电源采用阻容降压，在其直流回路断开时不会产生损耗，所以，该电源电路在待机时不会消耗电能。
附图说明
图1是本发明零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器实施例中电源电路的结构框图；
图2是所述实施例中电源电路的电原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明的零待机功耗的电源电路、电源装置及家用电器实施例中，其电源电路包括第一切换开关1、主电源2、辅助电源3、第一控制电路4、驱动电路5以及微控制器6；其中，辅助电源3和主电源2的交流输入端分别通过第一切换开关1的不同开关端子与市电交流输入端连接；也就是说，辅助电源3的交流输入端与市电交流输入端连接时，主电源2的交流输入端就没有与市电交流输入端连接；而主电源2的交流输入端与市电交流输入端连接时，辅助电源3的交流输入端就没有与市电交流输入端连接；具体而言，在上述第一切换开关1接通时（或第一切换开关1处于一个状态时），主电源2的交流输入端与市电交流输入端连接，而在第一切换开关1断开时（或第一切换开关1处于另一个状态时），辅助电源3的交流输入端与市电交流输入端连接；此外，第一控制电路4串接在辅助电源3的直流回路上的；具体而言，第一控制电路4串接在辅助电源3的直流输出负端和电源地电位之间；当市电交流输入端被第一切换开关1连接到辅助电源3的交流输入端时（即第一切换开关1断开时），如果第一控制电路4被触发，将接通辅助电源3的直流回路，从而输出控制信号到上述第一切换开关1，使得第一切换开关1的状态变化；同时，如果第一控制电路4在第一切换开关1接通时、即上述市电交流输入端和主电源2的交流输入端连接时、被触发，则输送待/关机信号到微控制器6输入端，改变微控制器6输出的第二控制信号，使第一切换开关1断开市电交流输入端与主电源2的交流输入端连接；微控制器6由主电源2供电并输出第二控制信号到驱动电路5，驱动电路5同样有主电源2供电并在第二控制信号的作用下保持或转换第一切换开关1的状态。也就是说，第一切换开关1被上述第一控制电路4和驱动电路5共同控制，在第一切换开关1处于断开状态时，第一控制电路4被触发使得第一切换开关1接通并给主电源2供电，主电源2输出电压之后，微控制器6和驱动电路5工作，使得第一切换开关1保持接通状态；而当第一切换开关1保持接通状态时，第一控制电路4被触发使得待/关机信号输出到微控制器6输入端 ，使微控制器6输出到驱动电路5的第二控制信号发生变化，进而使得第一切换开关1断开，进入待机状态。
在本实施例中，第一切换开关1是继电器，该继电器有两个独立的动触点、两个在该继电器吸合时分别与上述两个动触点连接的常开触点以及两个在该继电器断开时分别与上述两个动触点连接的常闭触点；上述两个动触点分别与市电交流输入端的两个端点连接；两个常开触点分别连接在主电源2的两个交流输入端；两个常闭触点分别连接辅助电源的交流输入端。
图2是本实施例中电源电路的原理图，如图2所示，上述第一控制电路4包括轻触开关SW1、可控硅TR2、第五电阻R5和第三电容C3；可控硅TR2的阴极与辅助电源3的直流输出负端（图2中的B点）连接，其阳极与电源地电位（图2中的A点）连接；第五电阻R5、轻触开关SW1和第三电容C3依次串接后并接在可控硅TR2的阳极和阴极上；可控硅TR2的控制极连接在轻触开关SW1和第三电容C3连接的端点上。轻触开关SW1和第三电容C3连接的端点还通过串接的第二二极管D2和第四电阻R4连接在微控制器6的输入端；第二二极管D2的阳极与第四电阻R4一端连接，第四电阻R4另一端与微控制器6的输入端连接。驱动电路5包括第二电阻R2、第一晶体管TR1和第一二极管D1；第二电阻R2一端与微控制器6的第二控制信号输出端连接，其另一端与第一晶体管TR1的基极连接，第一晶体管TR1的发射极与主电源2直流输出端正极连接，其集电极与第一二极管D1阳极连接，第一二极管D1的阴极与继电器（即第一切换开关1）的线圈一端连接，继电器线圈的另一端连接在电源地电位上。继电器线圈两端还并接有用于保护线圈的第一稳压二极管Z1和第二电容C2；第一稳压二极管Z1的阳极连接在电源地电位上，其阴极连接在继电器线圈一端；第二电容C2并接在第一稳压二极管Z1两端。
在本实施例中，辅助电源3包括阻容降压单元和与所述阻容降压单元连接的整流单元；阻容降压单元包括串接的第一电阻R1和第一电容C1；整流单元为二极管桥式整流。
请参见图2，当本实施例中电源电路处于待(关)机状态时，在按下轻触开关SW1前，继电器RY1常闭触点接通， 图2中A B点间呈开路状态，按下轻触开关SW1，辅助电源3与第一控制电路4组成的串联回路接通，辅助电源3经第五电阻R5，轻触开关SW1向第三电容C3充电，当第三电容C3电压达到可控硅TR2门限电压时，可控硅TR2被触发导通，A B点间呈近似短路状态（很小的压降），继电器RY1通电吸合，其常开触点接通，为主电源2供电。
当继电器RY1通电吸合，常开触点接通后，主电源2被接入市电交流输入端，开始输出直流电压，使得微控制器6及驱动电路5接入工作电源，驱动电路5的控制信号端Relay由微控制器6输入一低电平，第一晶体管TR1导通，继电器RY1获得由主电源2提供的工作电压，维持吸合状态，常开触点维持接通状态，电源电路处于开机状态。
当电源电路需要进入待(关)机状态时，再按下SW1轻触开关，节点C（请参见图2）与GND（电源地电位）接通，待/关机控制信号端Switch为低电平，微控制器6检测到Switch 端口输入的低电平后，向驱动电路5控制信号端Relay输出一高电平，第一晶体管TR1截止，继电器RY1失去由主电源2提供的工作电压，继电器释放，常开触点断开，常闭触点接通，电源电路进入待(关)机状态。此时，继电器RY1常闭触点接通，控制器进入下一次开机的准备状态。因为控制器在待(关)机状态下，继电器RY1常闭触点接通时，AB节点间呈开路状态，辅助电源与开/待(关)机控制电路组成的串联回路未形成通路，所以在在待(关)机状态下，控制器是不消耗功率的，这也就是说：是零待机功耗的。
本实施例中还涉及一种电源装置，包括电源电路，所述电源电路为本实施中所描述的电源电路。
本施例中还涉及一种家用电器，包括电源装置，所述电源装置为本实施例中所描述的电源装置。在本实施例，这些家用电器包括家用的电视机、数码装置、个人电脑等等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种零待机功耗的电源电路，主电源和辅助电源的交流输入端分别通过第一切换开关与市电交流输入端连接，其特征在于，还包括第一控制电路、微控制器和驱动电路；所述第一控制电路串接在所述辅助电源的直流回路上并在被触发时接通所述辅助电源的直流回路并使得所述第一切换开关状态变化；所述第一控制电路还在所述第一切换开关接通所述市电交流输入端和所述主电源交流输入端时被触发并输送待/关机信号到所述微控制器输入端而改变所述微控制器输出的第二控制信号使所述第一切换开关断开所述市电交流输入端和所述主电源交流输入端；所述微控制器由所述主电源供电并输出第二控制信号到所述驱动电路，所述驱动电路在所述第二控制信号的作用下保持或断开所述第一切换开关的状态；
所述第一切换开关包括继电器，所述继电器包括两个独立的动触点、两个在所述继电器吸合时分别与所述两个动触点连接的常开触点以及两个在所述继电器断开时分别与所述两个动触点连接的常闭触点；所述动触点分别与所述市电交流输入端连接；所述两个常开触点分别连接在所述主电源的交流输入端；所述两个常闭触点分别连接所述辅助电源的交流输入端；
所述第一控制电路串接在所述继电器的线圈与所述主电源直流输出地电位连接的一端与所述辅助电源直流输出负端之间；
所述第一控制电路包括轻触开关、可控硅、第五电阻和第三电容；所述可控硅阴极与所述辅助电源的直流输出负端连接，其阳极与电源地电位连接；所述第五电阻、轻触开关和第三电容依次串接后并接在所述可控硅的阳极和阴极上；所述可控硅的控制极连接在所述轻触开关和所述第三电容连接的端点上；
所述轻触开关和所述第三电容连接的端点还通过串接的第二二极管和第四电阻连接在所述微控制器的输入端；所述第二二极管的阳极与所述第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端与所述微控制器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的零待机功耗的电源电路，其特征在于，所述辅助电源包括阻容降压单元和与所述阻容降压单元的整流单元；所述阻容降压单 元包括串接的第一电阻和第一电容；所述整流单元为二极管桥式整流。
3.根据权利要求2所述的零待机功耗的电源电路，其特征在于，所述驱动电路包括第二电阻、第一晶体管和第一二极管；所述第二电阻一端与所述微控制器的第二控制信号输出端连接，其另一端与所述第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的发射极与所述主电源直流输出端正极连接，其集电极与所述第一二极管阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述继电器的线圈一端连接，所述继电器线圈的另一端连接在主电源直流输出地电位上。
4.根据权利要求3所述的零待机功耗的电源电路，其特征在于，所述继电器线圈两端还并接有用于保护所述线圈的第一稳压二极管和第二电容；所述第一稳压二极管阳极连接在所述电源地电位上，其阴极连接在所述线圈一端；所述第二电容并接在所述第一稳压二极管两端。
5.一种电源装置，包括电源电路，其特征在于，所述电源电路为权利要求1-4任意一项所述的电源电路。
6.一种家用电器，包括电源装置，其特征在于，所述电源装置为权利要求5所述的电源装置。
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