CN109672350A - 一种按摩椅电源待机能耗控制电路 - Google Patents

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张镐
洪辉能
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Abstract

本发明公开了一种按摩椅电源待机能耗控制电路，该控制电路包括开关电源电路和中心控制电路，开关电源电路输出一路电源为中心控制电路供电，待机时，开关电源电路经DC/DC单元为控制单元供电，控制单元通过控制PMOS单元和继电器单元断开与驱动单元的电连接。本发明方案使板间电源接线简单化，电源接线只需一进一出，缩小所占结构空间，降低了电控成本。

Description

一种按摩椅电源待机能耗控制电路
技术领域
本发明涉及电子线路技术领域，具体地，涉及一种按摩椅电源待机能耗控制电路。
背景技术
由于电子产品出口到欧洲，需要满足欧规要求，其中“待机能耗”的要求，即整机待机时的功耗需要满足P＜0.5W。现有待机能耗控制方案有以下2种：
1)供电电源使用开关电源，经开关电源输出多路低压来实现待机能耗控制，如图1所示；
2)供电电源使用变压器，并单独再增加一块控制板来实现待机能耗控制，如图2所示；
具体地，方案一分析如下：
如图1所示，该方案采用开关电源供电，在开关电源内部，由于要满足待机能耗小于0.5W的要求，需要将市电同时转化成直流低压的5VSB、5V、12V和24V，其中，5VSB一直保持供电，5V、12V和24V可通过待机信号来控制切断回路。当按摩椅进入待机状态时5VSB供给中心板控制单元，再由中心板控制单元给出待机控制信号至开关电源来切断5V、12V和24V回路，以满足待机功耗要求，其中，5V供给除控制单元外的所有用到5V的单元；12V和24V供给驱动单元及执行单元。
该方案因开关电源需要同时降压5VSB、5V和12V，对制造成本和空间要求较高,且板端电气接线较多。
方案二分析如下：
如图2所示，该方案电源采用变压器供电，为满足安规EMC要求，需要在交流输入端串联一个滤波器，市电经滤波器后接到电源控制板上，并通过AC/DC生成5VSB给中心板控制单元供电，再由中心板控制单元提供控制信号来打开继电器单元，使市电接到变压器，由变压器产生AC10V和AC20V，再经中心板上的AC/DC转换成5V和24V供给后级驱动单元和执行单元使用。当进入待机状态时，切断控制板的继电器单元，只保留5VSB。
由此，可以看出该能耗控制方案，所需部件较多，空间占用较大，接线复杂，给EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)整改带来很大麻烦，且综合成本高，生产工艺复杂。有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提出一种按摩椅电源待机能耗控制电路，从而解决了现有能耗控制方案存在的部件较多、空间占用较大、接线复杂以及成本高的问题。
本发明提供了一种按摩椅电源待机能耗控制电路，包括开关电源电路和中心控制电路；
该开关电源电路与市电连接，该开关电源电路包括AC/DC单元，用于输出电压为中心控制电路供电；
中心控制电路包括DC/DC单元、控制单元、驱动单元；该开关电源电路分别与该DC/DC单元及该驱动单元电连接，该DC/DC单元与该控制单元电连接；
待机时，开关电源电路经DC/DC单元为控制单元供电，该控制单元断开该开关电源电路与该驱动单元电连接。
进一步地，作为一个可执行方案，市电经开关电源电路和DC/DC单元二级降压后供5V电压给控制单元。
进一步地，作为一个可执行方案，该开关电源电路与该驱动单元电连接，市电经开关电源电路AC/DC单元一级降压后直接为驱动单元供电。
进一步地，作为一个可执行方案，还包括继电器，该继电器设置在该开关电源电路与该驱动单元之间，该控制单元与该继电器连接以控制该继电器的通断。
进一步地，作为一个可执行方案，该DC/DC单元与该驱动单元电连接，市电经开关电源电路和DC/DC单元二级降压后直接为驱动电源供电。
进一步地，作为一个可执行方案，还包括PMOS单元，该PMOS单元设置在该DC/DC单元与该驱动单元之间，该控制单元与该PMOS单元连接以控制该PMOS单元的通断。
进一步地，作为一个可执行方案，该控制电路整机待机时的功耗P1＜0.5W。
通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：与现有技术相比，该电源待机能耗控制电路能够达到以下效果：
1)使板间电源接线简单化，电源接线只需一进一出；
2)使整体电控系统空间布局更简洁，主控盒(中心盒)只需一块电源和一块中心控制电路，可以缩小所占结构空间，为产品结构设计提供更有利的基础；
3)本发明方案线材使用少、生产效率高对比现有待机功耗方案成本可极大的降低电控成本；
4)EMC效果好，电源简单，接线简洁，本发明方案对比现有待机功耗方案更易于EMC整改。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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的附图。
图1绘示了现有待机能耗控制方案一的电路结构示意图；
图2绘示了现有待机能耗控制方案二的电路结构示意图；
图3绘示了本发明实施例所述的按摩椅电源待机能耗控制电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本发明实施例提供了一种按摩椅电源待机能耗控制电路，包括开关电源电路和中心控制电路；
该开关电源电路与市电连接，该开关电源电路包括AC/DC单元，用于输出电压为中心控制电路供电；
中心控制电路包括DC/DC单元、控制单元、驱动单元；该开关电源电路分别与该DC/DC单元及该驱动单元电连接，该DC/DC单元与该控制单元电连接；
待机时，开关电源电路经DC/DC单元为控制单元供电，该控制单元断开该开关电源电路与该驱动单元电连接。
进一步地，在一个实例中，改控制电路还包括继电器，该继电器设置在该开关电源电路与该驱动单元之间，该控制单元与该继电器连接以控制该继电器的通断。
进一步地，在一个实例中，还包括PMOS单元，该PMOS单元设置在该DC/DC单元与该驱动单元之间，该控制单元与该PMOS单元连接以控制该PMOS单元的通断。需要说明的是，PMOS单元为处PMOS管外的其他器件为电阻等常见器件，电路结构也为现有电路结构，因此本发明实施例对此不作赘述。
具体地，开关电源电路的输出端与DC/DC单元的输入端和继电器的第一端电连接，DC/DC单元的输出端与控制单元的输入端和PMOS单元的第一端电连接，控制单元的输出端与PMOS单元的第二端和继电器的第二端电连接，继电器的第三端和PMOS单元的第三端均与驱动单元性连接。
在一个实施例中，电源使用单路输出24V的开关电源，中心控制电路上采用轻载高效率的DC/DC方案，市电经开关电源AC/DC单元一级降压后转化成直流24V，经中心控制电路上的DC/DC单元二级降压为5V后供给控制单元，另一路5V通过PMOS单元供给后级驱动单元；另，市电经开关电源电路AC/DC单元一级降压后直接通过继电器为驱动单元供电。当电子设备进入待机状态时，控制单元直接控制关断PMOS单元和继电器，即切断后级的5V和24V，仅保留控制单元5V供电，以使得待机功率最小。
以图3电源供电分配为例，计算本发明按摩椅电源待机能耗控制电路的待机能耗如下：
功率走势如下：
其中，P1为整机输入功率，AC为交流市电，开关电源第一级转换效率为η1，P2为DC/DC单元与控制单元消耗功率，中心控制电路上DC/DC单元第二级转换效率为η2，P3为控制单元消耗功率。
为满足整机待机时的功耗P1＜0.5W，即：
P1＝P2/η1＝P3/η1×η2＝﹝U3×I3﹞/〔η1×η2〕＝﹝5×I3﹞/〔η1×η2〕＜0.5W； (公式二)
假设，I3＝30mA,则η1×η2＞0.3；
I3＝40mA,则η1×η2＞0.4；
I3＝50mA,则η1×η2＞0.5；
I3＝60mA,则η1×η2＞0.6；
其中，I3为控制单元消耗电流。
由上所述，为达到待机能耗小于0.5W要求，电源的两级转换效率η1×η2＞0.5(通常情况下控制单元消耗电流正常低于50mA，所以取此限值)。因此，该控制电路整机待机时的功耗P1＜0.5W。
电子设备待机时，即处于轻载状态，开关电源的转换效率和中心控制电路上的DC/DC单元的转换效率要求较高，在实际实验中，DC/DC单元方案效率，轻载时可达85％，即开关电源效率只需达到60％，就可满足系统对应待机能耗的需求，同时也极大地降低了电路设计成本。
与现有技术相比，该电源待机能耗控制电路能够达到以下效果：
1)使板间电源接线简单化，电源接线只需一进一出；
2)使整体电控系统空间布局更简洁，主控盒(中心盒)只需一块电源和一块中心控制电路，可以缩小所占结构空间，为产品结构设计提供更有利的基础；
3)本发明方案对比现有待机功耗方案成本可极大的降低电控成本；
4)EMC效果好，电源简单，接线简洁，本发明方案对比现有待机功耗方案更易于EMC整改。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种按摩椅电源待机能耗控制电路，其特征在于，包括开关电源电路和中心控制电路；
该开关电源电路与市电连接，该开关电源电路包括AC/DC单元，用于输出电压为中心控制电路供电；
中心控制电路包括DC/DC单元、控制单元、驱动单元；该开关电源电路分别与该DC/DC单元及该驱动单元电连接，该DC/DC单元与该控制单元电连接；
待机时，开关电源电路经DC/DC单元为控制单元供电，该控制单元断开该开关电源电路与该驱动单元电连接。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，市电经开关电源电路和DC/DC单元二级降压后供5V电压给控制单元。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，该开关电源电路与该驱动单元电连接，市电经开关电源电路AC/DC单元一级降压后直接为驱动单元供电。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，还包括继电器，该继电器设置在该开关电源电路与该驱动单元之间，该控制单元与该继电器连接以控制该继电器的通断。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，该DC/DC单元与该驱动单元电连接，市电经开关电源电路和DC/DC单元二级降压后直接为驱动电源供电。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，还包括PMOS单元，该PMOS单元设置在该DC/DC单元与该驱动单元之间，该控制单元与该PMOS单元连接以控制该PMOS单元的通断。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，该控制电路整机待机时的功耗P1＜0.5W。
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