CN110212906A - 待机唤醒电路及具有该待机唤醒电路的料理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种待机唤醒电路，包括：控制电路；触摸电极，通过与人体接触产生电信号；触控电路，检测所述触摸电极的电信号并输出待机唤醒信号；电源电路，在接收所述待机唤醒信号时，向所述控制电路供电。还涉及一种具有该待机唤醒电路的料理装置。本发明能够避免机械式开关的使用，降低成本，同时减少隐藏安装部件，同时提升用户开启料理装置时的操作流畅感和舒适度。

Description

待机唤醒电路及具有该待机唤醒电路的料理装置

技术领域

本发明涉及具有待机唤醒功能的各类电器及各类机械电气技术领域，特别涉及使用待机唤醒电路的料理装置领域。

背景技术

为了降低包括家用料理装置在内的各类家用电器设备的功耗，在用户长时间不使用该电器设备时，料理装置的电源电路会切断对控制电路的电源供应，控制电路进入待机状态；当用户需要使用时，通过特定的待机唤醒电路恢复电源电路对所述控制电路的供电，脱离待机状态，控制电路开始工作。

现有技术的待机唤醒电路，参阅图1所示，其主要由12V电源、开关SW1、电阻R1、电容C1、二极管D1、D2、D3、稳压二极管ZD1以及集成电路IC1、IC2组成。当带有该待机唤醒电路的装置处于待机状态时，通过开关SW1的闭合来获得待机唤醒信号以唤醒带有该电路的料理装置，开关SW1一般为机械式开关，例如微动开关、按键开关等，都需要机械的动作才能实现唤醒功能。

例如，公开号为CN204462760U的发明专利公开了一种具体的休眠唤醒电路结构：一种微处理器休眠唤醒电路，当机械开关关断时，比较器的同相输入端接收第七电阻和第六电阻上的分压信号；当机械开关导通时，比较器的同相输入端接收第七电阻上的分压信号；而比较器的反相输入端接收第三电阻上的分压信号，机械开关的导通和关断，使比较器同相输入端接收信号产生变化，导致比较器的输出产生翻转，输出触发信号，使得微处理器接收触发信号后被唤醒进入正常工作模式。

机械式开关拥有诸多缺点，用户需要机械式动作操作才能完成唤醒动作，由于机械动作需要一定力量，降低了操作性和舒适性；同时，机械式的开关一般需要相应的机械结构配合，成本较高，同时又需要隐藏安装，容易沉积污垢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种待机唤醒电路，及具有该待机唤醒电路的料理装置，本发明能够利用料理装置的金属门把手作为电容触摸的电极，将感应信号转化为驱动信号用于控制该料理装置的控制电路，以实现装置从待机状态唤醒进入工作状态。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种待机唤醒电路，包括：

控制电路，输出控制电器设备工作的控制信号；

触摸电极，通过与人体接触产生电信号；

触控电路，检测所述触摸电极的电信号并输出待机唤醒信号；

电源电路，其输入端与外部电源连接，输出端与所述控制电路连接，在接收到所述待机唤醒信号时，向所述控制电路供电。

在现有技术中，唤醒处于待机状态的电器装置，需要按压机械式开关，例如微动开关、按键开关等来完成，而机械式开关的按压都需要用户实施特定的机械动作，因此操作性和用户体验舒适性欠佳；同时，机械式的开关一般需要相应的机械结构配合，成本较高，同时又需要隐藏安装，容易沉积污垢。

相对于现有技术而言，本发明取消了机械式开关的使用，因为设置有触摸电极，用户与触摸电极的接触而产生的电信号，即可实现唤醒功能，因此降低了成本并同时减少隐藏安装部件，更提升了用户操作处于待机状态的电器装置时的操作流畅感和舒适度。

作为优选，所述触控电路通过传送电路与所述电源电路连接，其中：

所述传送电路包括储能元件和第二二极管，

需要唤醒所述控制电路时，待机唤醒信号通过串联的储能元件和第二二极管发送至所述电源电路的控制端，所述电源电路响应于该待机唤醒信号而向所述控制电路输出信号，从而实现所述控制电路乃至整个电器装置的唤醒。

在触控电路与电源电路控制端之间设置储能元件例如电容，可以在触摸电极被触摸、触控电路短暂输出高电平的待机唤醒信号时，。

由于电容两端的电压不能突变，触控电路短暂输出的高电平待机唤醒信号，可以直接通过电容和第二二极管，作用于电源电路的控制端，使电源电路唤醒工作。

第二二极管的设置，则是为了截止来自其他电路部分的高电平输出对触控电路和传送电路的影响。

作为优选的技术方案，本发明的待机唤醒电路还包括连接所述控制电路输出端与所述电源电路控制端的第三二极管。当控制电路在正常工作状态下，通过该第三二极管向电源电路的控制端持续发送工作信号，使得电源电路持续向控制电路供电，而当控制电路满足预定条件时，控制电路则停止向电源电路的控制端发送工作信号，从而电源电路停止向控制电路供电，进入待机状态。

因为控制电路与传送电路均与电源电路的控制端相连，因此，设置第三二极管，可以在触控电路输出待机唤醒信号时，截止经传送电路的储能元件传输过来的待机唤醒信号进入控制电路，确保整个电路工作的可靠性和稳定性。

根据该优选方案，本发明的待机唤醒电路，能够在用户触发触摸电极后唤醒电源电路的输出，并保证电源电路在控制电路工作期间持续向控制电路供电，并在特定条件下进入待机状态。

更进一步地，作为优选，本发明的待机唤醒电路中，传送电路还包括电阻和第一二极管，所述电阻一端接地并和第一二极管串联后，并联在所述储能元件两端，形成放电回路。

当人体离开触摸电极，触控电路的输出端停止高电平输出而处于低电平时，储存在储能元件中的电量通过电阻和第一二极管形成回路进行迅速放电。

更进一步地，作为优选，本发明的待机唤醒电路中的储能元件可以为电容。

更进一步地，作为优选，本发明的待机唤醒电路中的传送电路还包括稳压元件，所述稳压元件与所述电源电路的控制端相连接。

更进一步地，作为优选，所述稳压元件为稳压二极管，稳压二极管的正极接地，负极与电源电路的控制端相连接。

当来自传送电路的待机唤醒信号的电平出现异常例如过高超过该稳压二极管的稳压值时，稳压二极管就会击穿从而实现稳压保护，避免异常高电平电压对电源电路控制端造成的损坏。

本发明还提供了一种料理装置，包括上述任一项所述的待机唤醒电路。

所述料理装置包括门把手部分，触摸电极设置在所述门把手的正面侧或者背面侧的至少一侧。

作为优选，所述控制电路用于控制所述料理装置完成料理工作。

附图说明

图1是现有技术的待机唤醒电路的示意图；

图2是本发明的待机唤醒电路的示意图；

图3是本发明的料理装置的示意图；

图4是本发明的触摸电极的位置示意图。

附图标记说明：

1-触摸电极；2-触控电路；3-电源电路；4-控制电路；5-储能元件(电容)；6-第一二极管；7-电阻；8-第二二极管；9-第三二极管；10-稳压元件(稳压二极管)；11-门把手；12-料理装置；13-料理腔体；1a-触摸电极；1b-触摸电极。

具体实施方式

在现有技术中，参见图1所示，通常不使用电极而是机械式开关，例如微动开关、按键开关等作为待机唤醒的触发，机械式开关的应用都需要机械的动作比如专门的按压或触摸才能实现唤醒功能，具体而言，唤醒实现方式是通过按压或触摸引发开关SW1的闭合来获得待机唤醒信号来唤醒带有该电路的电器设备。现有技术中的机械式开关拥有诸多缺点，用户需要专门的机械式动作操作才能完成唤醒动作，由于机械动作需要一定力量，降低了操作性和舒适性；同时，机械式的开关一般需要相应的机械结构配合，成本较高，同时又需要隐藏安装，容易沉积污垢。

本发明的实施方式提供了一种待机唤醒电路，参见图2所示，所述待机唤醒电路包括：集成有控制电路4的控制电路集成IC1；触摸电极1，通过与人体接触产生电信号；集成有触控电路2的触控电路集成IC2，检测所述触摸电极1的电信号并输出待机唤醒信号，图中c为触控电路集成IC2用于输入待机唤醒信号的控制端；以及，集成有电源电路3的电源电路集成IC3，在接收所述待机唤醒信号时，向所述控制电路4供电，所述控制电路4驱动其他电气部件(未图示)或电路(未图示)工作。

如图2所示，触摸电极1连接到触控电路集成IC2的输入端，所述触控电路集成IC2可以是一种触摸信号检测芯片，用于检测触摸电极一端电容的变化，从而输出一定的信号。

控制电路集成IC1可以是带有该待机唤醒电路的料理装置或者其他电器产品的控制部，用于控制料理装置或其他电器产品的工作。

电源电路集成IC3可以是是电压转换芯片，例如将经过市电降压整流后的12V电源转化为5V的控制电压，输出给控制电路集成IC1供电，图示的b为输出端，当电源电路集成IC3的来自控制端c的输入信号为高电平时，电源电路集成IC3正常工作，经由输出端b输出电压5V的控制电压至控制电路集成IC1；当其输入信号为低电平(0V)时，电源电路集成IC3停止工作，输出电压0V。因此，根据本发明的待机唤醒电路，可以无需使用机械式开关，而用户触碰到触摸电极时，因为在用户手部与大地之间产生电容，从而引起触摸电极的总电容的变化，而触控电路2检测该电容的变化时，则判断为用户需要启动本发明的待机唤醒电路，因此通过将检测到的电容变化经触控电路集成IC2处理后输出待机唤醒信号，以触发电源电路3的输出，进而使得控制电路4获得规定的输入电压，以输出控制电器装置工作所需要的信号。

因此，本发明的待机唤醒电路，无需机械式开关，一个触摸动作即可实现待机唤醒，在可以降低成本、减少隐藏安装部件的同时，可以提升用户带有该待机唤醒电路的电器装置例如料理装置时的操作流畅感和舒适度。

上述控制电路集成IC1、触控电路集成IC2和电源电路集成IC3可以是分为三部分的集成电路，也可以是一体的单片机，本领域技术人员能够通过现有技术的集成电路或单片机实现相同的技术效果。

在本发明的另一实施例中，参阅图2所示，所述触控电路集成IC2通过传送电路与电源电路集成IC3和控制电路集成IC1连接，其中：传送电路包括储能元件C1(附图标记5)、第二二极管D2(附图标记8)和第三二极管D3(附图标记9)，储能元件C1的一端与触控电路集成IC2的输出端相连，另一端与第二二极管D2的正极相连，第二二极管D2的负极与电源电路集成IC3的控制端c相连。

需要唤醒控制电路4时，待机唤醒信号通过串联的储能元件C1和第二二极管D2发送至电源电路IC3的控制端c。

在触控电路2与电源电路3的控制端c之间，设置储能元件C1例如电容器(附图标记5)，可以在触摸电极1被触摸、触控电路2瞬间短暂输出高电平的待机唤醒信号时，由于电容5两端的电压不能突变，触控电路2短暂输出的高电平待机唤醒信号，可以直接通过电容5和第二二极管D2，作用于电源电路3的控制端c，使电源电路3唤醒工作。

第二二极管D2，其负极与电源电路3的控制端c相连的同时，与控制电路4的输出端a相连。因此，当触控电路2的输出为低电平即用户的手部离开触摸电极1时，此时因为控制电路4已经启动并经由其输出端a输出一个高电平信号至电源电路3的控制端c以保持对控制电路4的供电。此时的第二二极管D2，截止了来自控制电路4输出端a来自的高电平输出对触控电路2和传送电路的影响。保证了该状态下整个电路的正常工作。

另外，本发明的待机唤醒电路的实施方式中，还可以包括连接控制电路4输出端a与电源电路3控制端c的第三二极管D3(附图标记9)。如上所述，当控制电路4在正常工作状态下，通过该第三二极管D3向电源电路3的控制端c持续发送工作信号，使得电源电路3持续向控制电路4供电。而当控制电路4在非工作状态且满足预定条件，例如未有信号输出的持续时间达到阈值时，控制电路4的输出端a处于低电平，停止向电源电路3的控制端c发送工作信号，从而电源电路3停止向控制电路4供电，进入待机状态。

正是因为触控电路2的输出端与控制电路4输出端a及电源电路3控制端c相连，如果没有第三二极管D3的设置，在处于待机状态下用户触碰触摸电极1时，经由触控电路2输出的高电平的待机唤醒信号，会直接施加于控制电路2的输出端a，造成对控制电路集成IC1的损坏。

因此，设置第三二极管D3，可以在触控电路2输出高电平的待机唤醒信号时，防止该待机唤醒信号进入从控制电路4的输出端a进入控制电路集成IC1，从而确保整个电路工作的可靠性和稳定性。

本发明的待机唤醒电路中的储能元件C1，可以是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成的电容。电容可以选择铝电解电容器，其用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器。也可以是钽电解电容器，其用烧结的钽块作正极，电解质使用固体二氧化锰；也可以是薄膜电容器，该薄膜电容器可以是一种自愈式并联电容器，例如用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。或者也可以是瓷介电容器等，并无特别限制

如图3及图4所示，12是一种料理装置，其至少具备门把手11、料理腔体13和一个控制部(未图示)。

在料理装置12的门把手11上，例如在用户试图打开料理装置12时，在门把手11的必须用手部触碰或把握的局部，设置有触摸电极1。触摸电极1可以设在门把手11的正面即朝向用户的一面，以便于用户在拉动门把手11打开料理装置时，大拇指可以自然触摸到触摸电极1。触摸电极1也可以设置在门把手11的背面即朝向料理腔体13的一侧，以便于用户在拉动门把手11打开料理装置时，除大拇指外的其他四指自然触碰到触摸电极1。另外，触摸电极1可以是设置为局部按键状，也可以是设置为沿门把手11布置的长条状。设置为沿门把手11的长条方向的条状，可以保证在用户触摸门把手11的更大范围的位置，都可以触碰到触摸电极1，以进一步提升用户的操作体验。

图4中即显示了触摸电极1的上述设置情况，图4(a)是正面观察料理装置12的门把手11的局部图，图4(b)是从背面即料理腔体13一侧观察料理装置12的门把手11的局部图。其中，1a为设置在门把手11的正面的触摸电极，触摸电极1a设置为正方形或椭圆形或者其组合均可，优选设置在拉动门把手11时，适宜于大拇指碰触到的地方，例如比较靠近门把手11两端的位置，可以设置一个，也可以设置多个，以适应用户用左手或者用右手拉动门把手11的情况。

1b为设置在门把手11的背面的触摸电极，触摸电极11b为长条状，并沿着门把手11的长条方向延伸。应为门把手11的背面，用户无法目视观察到，因此，更大范围内设置触摸电极1b，可以确保用户拉动门把手11的不同位置，也可以触碰到触摸电极1b，从而确保了操作的稳定性，提升了用户体验。

触摸电极1或触摸电极1a、触摸电极1b均可以通过导线(未图示)与触控电路集成IC2的输入端连接。当料理装置12处于待机状态而用户试图打开时，通过人手与触摸电极1的接触，人体与大地之间的电容导致触摸电极1原来的固有电容发生变化，而触控电路集成IC2检测到该电容变化，并经触控电路集成IC2处理后输出一个高电平信号。

如上述关于待机唤醒电路的工作原理说明相同，触控电路集成IC2输出的高电平信号通过储能元件(电容)C1和第二二极管D2，输入到电源电路集成IC3的c脚(即控制端c)，电源电路集成IC3就可以正常输出控制电压5V，从而使控制电路集成IC1上电而可以驱动料理装置的各个元器件及电路开始工作。

同时，在控制电路集成IC1上电后，控制电路集成IC1的第a脚输出一个高电平信号，该高电平经过第三二极管D3，输出到电源电路集成IC3的c脚，将电源电路集成IC3的c脚保持住高电平状态。该信号使得控制电路集成IC1持续处于工作状态，从而保证料理装置的持续使用。

当控制电路集成IC1在一段固定时间内未工作后，控制电路集成IC1上的a脚停止输出高电平信号，从而使电源电路集成IC3的c脚接收到低电平信号，电源电路集成IC3停止输出高电平信号(5V)，控制电路集成IC1断电停止工作，料理装置进入待机状态。

相对于现有技术而言，本实施例能够在用户触发电极后唤醒集成有控制电路4的控制电路集成IC1，保证电源电路集成IC3在控制电路集成IC1工作期间持续供电，并在控制电路4停止工作并满足一定时间条件后进入待机状态。

在另一个实施方式中，本发明待机唤醒电路中的传送电路，还包括电阻R1(附图标记7)和第一二极管D1(附图标记6)，所述电阻R1和第一二极管D1串联后，并联在储能元件(电容)C1两端，形成放电回路，电阻R1的一端接地。参见图2所示，当人体触摸到触摸电极1时，触控电路集成IC2的输出端会短暂持续输出高电平。

而当用户的手部离开的门把手11，亦即离开触摸电极1时，触控电路集成IC2的输出端变成低电平电压，储存在储能元件(电容)C1的电量则通过电阻R1和二极管D1形成回路进行放电。

在本发明的另一个实施方式中，传送电路还可以包括稳压元件10，，稳压元件10与电源电路3的控制端c相连接。该稳压元件10可以优选为稳压二极管ZD1，该稳压二极管ZD1反向接入传送电路，亦即稳压二极管ZD1的正极接地，而负极与电源电路3的控制端c相连接。

当来自传送电路亦即储能元件C1的待机唤醒信号的电平出现异常，例如过高而超过该稳压二极管ZD1的稳压值时，稳压二极管ZD1就会击穿从而实现稳压保护，避免异常的高电平电压对电源电路3造成的损坏。

本领域技术人员也可以选择其他稳压元件以实现相同的技术效果，并不局限于稳压二极管。也可以采用稳压电路或稳压器来达到更好的技术效果，稳压器可以由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。

在另一方面，本发明还提供了一种料理装置，该料理装置的驱动和控制电路中，包括上述的待机唤醒电路。

涉及到待机唤醒电路以及触摸电极的说明，已经在上述实施内容中予以描述，在此不再赘述。

需要特别说明的是，本发明提供的带有待机唤醒电路的料理装置，因为触摸电极1是设置在门把手11上的，而用户在操作使用料理装置时，必定会有拉动门把手11而打开料理装置，以将食物放入或者取出的步骤，所以在此步骤中，用户必定会非常自然地触碰到触摸电极1，从而触发待机唤醒电路，进而触发整个料理装置的唤醒。

因此，本发明提供的料理装置，能够避免机械式开关的使用，降低成本，减少隐藏安装部件，同时因为无需特别操作，利用拉动门把手11的动作即可触发待机唤醒电离，从而可以提升用户开启料理装置时的操作流畅感、自然感和舒适度。

另外，需要说明的是，本发明的实施方式虽然是就料理装置进行了说明，但本发明并不限于此，任何具有待机或休眠模式的电器设备，例如电视机、空调机、洗衣机、音响系统等，均可以适用本发明的待机唤醒电路。作为拓展例，可以将触摸电极设于遥控器部分，并与遥控器主板以及无线信号发射电路相连，人手在触碰到遥控器的触摸电极后，电容信号被遥控器主板检测到并处理后，加载在无线信号发射电路上，通过发射信号传输给电器设备以启动该电器设备脱离待机状态。

本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种待机唤醒电路，其特征在于，包括：

控制电路，输出控制电器设备工作的控制信号；

触摸电极，通过与人体接触产生电信号；

触控电路，检测所述触摸电极产生的电信号并输出待机唤醒信号；

电源电路，其输入端与外部电源连接，输出端与所述控制电路连接，控制端与所述触控电路连接，在接收到所述待机唤醒信号时，向所述控制电路供电。

2.根据权利要求1所述的待机唤醒电路，其特征在于还包括传送电路，所述传送电路由串联连接的储能元件和第二二极管组成，连接所述触控电路的输出端与所述电源电路的控制端，

所述触控电路输出的待机唤醒信号经该传送电路发送至所述电源电路的控制端。

3.根据权利要求2所述的待机唤醒电路，其特征在于，还包括连接所述控制电路输出端与所述电源电路控制端的第三二极管，

所述控制电路在工作状态下，通过所述第三二极管向所述电源电路的控制端持续发送工作信号，

所述控制电路满足预定条件时，停止发送工作信号，所述电源电路进入待机状态。

4.根据权利要求2或3所述的待机唤醒电路，其特征在于，所述传送电路还包括并联于所述储能元件，由电阻和第一二极管串联组成的放电回路。

5.根据权利要求2或3所述的待机唤醒电路，其特征在于，所述储能元件为电容。

6.根据权利要求2或3所述的待机唤醒电路，其特征在于，所述传送电路还包括稳压元件，所述稳压元件与所述电源电路的控制端相连接。

7.根据权利要求6所述的待机唤醒电路，其特征在于，所述稳压元件为稳压二极管。

8.一种料理装置，其特征在于，包括权利要求1～3所述的待机唤醒电路。

9.根据权利要求8所述的料理装置，其特征在于，所述料理装置包括门把手，所述触摸电极设置在所述门把手的正面侧或者背面侧的至少一侧。

10.根据权利要求8或9所述的料理装置，其特征在于，所述控制电路用于控制所述料理装置完成料理工作。