CN103293985B - 零功耗待机电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种零功耗待机电路，涉及家用电器技术领域，该电路包括：单片机、按键检测电路、强电控制电路，所述单片机分别与所述按键检测电路和强电控制电路连接，用于接收所述按键检测电路检测到的强电按钮信号，并触发所述强电控制电路控制强电与电器设备的连接或断开，所述单片机连接弱电电源，所述按键检测电路包括强弱电隔离装置，用于隔离强电流入单片机。本发明的零功耗待机电路不但实现了待机零功耗，并且避免了安全隐患，增强了电路的安全性。

Description

零功耗待机电路
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种零功耗待机电路。
背景技术
目前，国家对家用电器的待机功耗的要求不断的提高，因此各种降低待机功耗的方法应运而生，低功耗器件，控制方法等等。如洗衣机最先推出了一种零功耗的控制方法，由于以前洗衣机程序控制器的设计大都采用浮地的方式。如图1所示，没有按键按下时，整个电路不带电，当SW312按下时，电路有电流过，单片机工作，通过控制K1闭合，此时抬起按键SW312，电路中依然有电。当程序运行结束或按键输入端检测到再按下SW312时，断开K1，此时电路强电断开，则整个电路处于零功耗。
上述零功耗电路的设计是针对浮地方式来设计的，虽然能达到待机零功耗，但安全性不高，此电路的缺点在于：
1、为了满足伏地式设计，弱电+5V和强电连接在一起，如图1中L′端，在K1闭合后就连接起来，这样在有电的情况下，整个电路都会有强电，若家电上采用一些触摸式的按键，就会导致触电，这样容易产生安全隐患。
2、按键SW312的两端L和L′接通时，直接和单片机导通，若两端L和L′误接反时会造成单片机及整个电路损坏。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现安全性高的零功耗待机电路。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种零功耗待机电路，包括：单片机、按键检测电路、强电控制电路，所述单片机分别与所述按键检测电路和强电控制电路连接，用于接收所述按键检测电路检测到的强电按钮信号，并触发所述强电控制电路控制强电与电器设备的连接或断开，所述单片机连接弱电电源，所述按键检测电路包括强弱电隔离装置，用于隔离强电流入单片机。
其中，所述按键检测电路还包括强电按钮，所述强电按钮连接所述强弱电隔离装置，强弱电隔离装置连接所述单片机。
其中，所述强弱电隔离装置包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管阳极端连接所述强电按钮，发光二极管的阴极端连接强电的零线，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极端接地，光敏三极管集电极端连接所述单片机。
其中，所述强弱电隔离装置还包括：第一电阻、第二电阻、第一二级管和电容，所述第一电阻、第一二级管和电容并联在所述光电耦合器的发光二极管的阳极端和阴极端之间，所述光电耦合器的发光二极管的阴极端通过所述第二电阻连接强电的零线。
其中，所述强电控制电路包括：控制子电路和继电器，所述控制子电路分别连接所述单片机和继电器，用于控制继电器的触点开关的通断以接通或断开强电与电器设备的连接。
其中，所述控制子电路包括：三极管、第三电阻、第四电阻和第二二级管，所述三极管的基极通过第四电阻连接所述单片机，发射极接地，第三电阻连接在所述三极管的基极和发射极之间，所述第二二级管连接在继电器的两端，且阳极连接所述三极管的集电极，阴极连接继电器电源。
(三)有益效果
本发明的零功耗待机电路采用强弱电隔离装置隔离强电直接流入单片机，保证了单片机及整个电路的安全性；继电器的开关闭合后强电不再和弱电直接连接，避免了安全隐患，增强了电路的安全性。
附图说明
图1是现有技术的一种零功耗待机电路图及与家电电源的连接图；
图2是本发明实施例的一种零功耗待机电路图；
图3是图2中的零功耗待机电路与家电电源的连接电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，本实施例的零功耗待机电路包括：单片机C、按键检测电路A、强电控制电路B，单片机C分别与按键检测电路A和强电控制电路B连接，用于接收按键检测电路A检测到的强电按钮SW1的信号，并触发强电控制电路B控制强电与电器设备的连接或断开。单片机C连接弱电电源(5V)，按键检测电路A包括强弱电隔离装置，用于隔离强电流入单片机C。
本实施例中，按键检测电路A包括：强电按钮SW1和强弱电隔离装置，强弱电隔离装置包括光电耦合器IC1，强电按钮SW1连接光电耦合器IC1，光电耦合器IC1连接单片机C。具体地，光电耦合器IC1的发光二极管阳极端连接强电按钮SW1，光电耦合器IC1的发光二极管的阴极端连接强电的零线N，光电耦合器IC1的光敏三极管集电极端连接单片机C，光电耦合器IC1的光敏三极管的发射极端接地。其中，光电耦合器IC1的光敏三极管集电极端通常通过上拉电阻R4和电阻R5连接单片机C的端口I/O1，在光电耦合器IC1通断时，单片机C的端口I/O1电平相应变化。R4的作用在于，光电耦合器IC1不导通时，使单片机C的端口I/O1为高电平，导通时为低电平；R5的作用在于保护单片机C的端口I/O1，R5也可以不需要。
优选地，强弱电隔离装置还包括一些辅助器件：电阻R3、电阻R2、二级管D2和电容C1。电阻R3、二级管D2和电容C1并联在光电耦合器IC1的第一端和第二端之间，光电耦合器IC1的第二端通过电阻R2连接零线N。R3和C1组成阻容吸收电路，当SW1开关时，可起到保护作用；D2的作用是保护IC1，防止过电压对IC1的损害；R2为选择功率电阻，由于接在强电上，必需满足光电耦合器IC1导通及自身功率的要求。
本实施例中，强电控制电路B包括：控制子电路和继电器K1，控制子电路分别连接单片机C和继电器K1，用于控制继电器K1的触点开关的通断以接通或断开强电与电器设备的连接。
具体地，控制子电路包括：三极管N1、电阻R6、电阻R7和二级管D1，三极管N1的基极通过电阻R7连接单片机C的端口I/O2，发射极接地，电阻R6连接在三极管N1的基极和发射极之间。二级管D1连接在继电器K1的两端，且阳极连接三极管N1的集电极，阴极连接继电器K1的供电电源(12V)。当单片机端口I/O2输出低电平时，N1三极管不导通，继电器K1控制线圈不工作，则继电器触点不能吸合，为断开状态；当单片机端口I/O2输出高电平时，N1导通，继电器K1控制端线圈通电工作，继电器触点吸合，为闭合状态。
如图3所示，为本实施例的零功耗待机电路与家电设备电源的连接图，该零功耗待机电路的工作原理如下：
火线L(或零线N)上接入强电按键和继电器，本实施例中，连接在火线L上，通过强电按钮SW1操作和对继电器K1的控制来实现正常的工作和待机零功耗。
将家电的电源线接上电源插座后，若未进行任何操作时，强电只存在于引线上，变压器电路上并没有强电进入，因此整个单片机程控器处于断电状态，基本上实现了零功耗。A中的SW1第一次按下时通过按键导通L和L′(A和B中L和L′是相通的)，此时强电接入家电电源，为了使整个系统持续供电，有两种方法控制K1的闭合，一种是在系统刚上电时，直接控制单片机的端口I/O2输出高电平信号控制电路控制K1闭合；另一种方法为检测到I/O1口输出高电平后，再通过单片机的端口I/O2输出高电平信号给强电控制电路控制K1闭合。当K1闭合后，B中L和L′就一直导通，这时强电就不再需要通过强电按钮SW1接入，而是由K1来持续接入家电电源，系统稳定后，抬起SW1(强电按钮SW1按下后会迅速抬起)；再次按下和抬起SW1时传送信号到单片机的端口I/O1，按下时为高电平，抬起时为矩形波，通过判断，单片机I/O2口输出低电平控制K1断开，从而断开B中L和L′则进入待机零功耗状态。
本实施例的的零功耗待机电路采用光电耦合器IC1隔离强电直接流入单片机C，保证了单片机C及整个电路的安全性；继电器K1的开关闭合后强电不再和弱电(5V)直接连接，避免了安全隐患，增强了电路的安全性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种零功耗待机电路，包括：单片机、按键检测电路、强电控制电路，所述单片机分别与所述按键检测电路和强电控制电路连接，用于接收所述按键检测电路检测到的强电按钮信号，并触发所述强电控制电路控制强电与电器设备的连接或断开，其特征在于，所述单片机连接弱电电源，所述按键检测电路包括强弱电隔离装置，用于隔离强电流入单片机；
其中，所述强弱电隔离装置包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管阳极端连接所述强电按钮，发光二极管的阴极端连接强电的零线，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极端接地，光敏三极管集电极端连接所述单片机；
其中，所述强弱电隔离装置还包括：第一电阻、第二电阻、第一二级管和电容，所述第一电阻、第一二级管和电容并联在所述光电耦合器的发光二极管的阳极端和阴极端之间，所述光电耦合器的发光二极管的阴极端通过所述第二电阻连接强电的零线。
2.如权利要求1所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述按键检测电路还包括强电按钮，所述强电按钮连接所述强弱电隔离装置，强弱电隔离装置连接所述单片机。
3.如权利要求1～2中任一项所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述强电控制电路包括：控制子电路和继电器，所述控制子电路分别连接所述单片机和继电器，用于控制继电器的触点开关的通断以接通或断开强电与电器设备的连接。
4.如权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述控制子电路包括：三极管、第三电阻、第四电阻和第二二级管，所述三极管的基极通过第四电阻连接所述单片机，发射极接地，第三电阻连接在所述三极管的基极和发射极之间，所述第二二级管连接在继电器的两端，且阳极连接所述三极管的集电极，阴极连接继电器电源。
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