CN1866741B - 家用电器的电源切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用电器的电源切换装置,所述家用电器包括电源插头,和与电源插头连接的电源回路;所述电源切换装置包括与电源插头和所述电源回路连接的切换装置,所述切换装置与电源回路构成第一支路;与所述切换装置并联的受控装置,所述受控装置与所述电源回路构成第二支路;以及与所述受控装置和所述切换装置连接的控制装置;当所述切换装置将所述第一支路连通时,所述控制装置控制所述受控装置将所述第二支路接通,所述切换装置将所述第一支路切断;控制装置包括单片机,单片机检测切换装置的状态,通过控制信号输出端的电平控制受控装置的通断。通过本发明使得家用电器不工作时无待机功耗,从而实现了家用电器的零待机功耗。

Description

家用电器的电源切换装置
技术领域
[0001] 本发明涉及带电控板的家用电器,尤其涉及带电控板的家用电器的电源切换装置。
背景技术
[0002] 目前市场上存在的家用电器普遍带有电控板,当电源插头插入带电插座后,电控 板带电,然后通过家用电器的电源切换装置控制家用电器的工作状态。图l为带有电控板 的家用电器的电源切换装置的电路图。变压器T1的原边分别与电源插头的火线L和零线 N连接,副边将经过二极管D1、D2、D3及D4组成的整流电路以及稳压电路Wl后的电压输入 单片机MCU,然后单片机MCU扫描电源切换开关SW1的按键状态控制家用电器的工作状态。 当需要家用电器工作时,按下电源切换开关SW1,单片机MCU扫描到电源切换开关SW1的状 态为接通,电控板的显示部分亮,表示电控板进入工作状态。
[0003] 目前的家用电器的控制装置中是通过单片机扫描电源切换装置SW1的状态,但是 由于单片机只有在带电并处于工作状态时,才能感知电源键是否按下,因此导致家用电器 在不工作时仍然存在待机功耗,消耗的大量电能,造成能源的严重浪费。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于:提供一种家用电器的电源切换装置,能够在家用 电器不工作时实现零待机功耗。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供一种家用电器的电源切换装置,所述家用电器 包括电源插头,和与电源插头连接的电源回路; [0006] 所述电源切换装置包括:
[0007] 与电源插头和所述电源回路连接的切换装置,所述切换装置与电源回路构成第一 支路;
[0008] 与所述切换装置并联的受控装置,所述受控装置与所述电源回路构成第二支路; 以及
[0009] 与所述受控装置和所述切换装置连接的控制装置;
[0010] 所述控制装置包括单片机,所述单片机的电源输入端与所述电源回路连接,信号 输入端与所述切换装置连接,信号输出端与所述受控装置连接;所述单片机检测所述切换 装置的状态,通过控制信号输出端的电平控制受控装置的通断;
[0011] 当所述切换装置将所述第一支路连通时,所述单片机接通电源,控制所述受控装 置将所述第二支路接通,所述切换装置将所述第一支路切断;当所述切换装置再次将所述 第一支路连通时,所述单片机控制所述受控装置将所述第二支路切断,所述切换装置将所 述第一支路切断,所述单片机电源断电。
[0012] 进一步,所述控制装置还包括:三极管,所述三极管的基极与所述单片机的信号输 出端连接,集电极与所述受控装置连接,发射极接地;当所述单片机输出高电平时,所述三极管导通,当所述单片机输出低电平时,三极管断开。
[0013] 其中,所述切换装置包括第一触点和第二触点;所述切换装置通过所述第一触点将所述第一支路连通,通过所述第二触点将所述第一支路隔断;所述单片机的信号输入端通过所述第一触点和第二触点与所述切换装置连接。
[0014] 其中,所述第一触点为常开型触点,所述第二触点为常闭型触点。
[0015] 其中,所述控制装置还包括:与切换装置的第二触点连接的下拉电阻。
[0016] 其中,所述受控装置为继电器。
[0017] 其中,所述继电器的触点为常开型触点。
[0018] 所述切换装置为弹性开关。
[0019] 另外,还包括:二极管,所述二极管连接于所述切换装置和所述单片机的信号输入端之间。
[0020] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供的家用电器的电源切换装置,当需要家用电器工作时,切换装置接通电源,随之控制装置检测切换装置的状态,将受控装置接通,为后级电路供电,从而不需要家用电器时刻带电即能将家用电器启动;当需要关闭家用电器时,控制装置根据切换装置的状态断开受控装置,同时由于切换装置自动复位,从而切断电源插头与后级电路的通路,因此使得家用电器不工作时无待机功耗,从而实现了家用电器的零待机功耗。
[0021 ] 另外,本发明的电源切换装置还具有二极管,对单片机的电源回路起到保护作用。附图说明
[0022] 图1是现有技术中家用电器的电源切换装置的电路原理图;[0023] 图2是本发明中家用电器的电源切换装置的电路原理图;[0024] 图3是第一实施例中电源切换装置的电路原理图。
具体实施方式
[0025] 随着社会的发展,家用电器的数量与日倶增,针对现有的家用电器在不工作时仍然有待机功耗的问题,本发明提出一种电源切换装置,在未按下电源键之前,家电消耗的电能为零。家用电器通常通过单片机检测电源开关的状态,本发明提供的电源切换装置的核心在于,不需要单片机时刻带电即能启动家用电器,并且当家用电器不工作时,能够隔断电源回路,从而实现家用电器的零待机损耗。
[0026] 图2为本发明提供的家用电器的电源切换装置示意图。包括电源插头1 、与电源插头1连接的电源回路4,与电源回路连接的负载6 ;
[0027] 与电源插头1和所述电源回路4的输入端连接的切换装置2 ;与电源插头1和所
述电源回路4的输入端连接的受控装置3 ;以及与切换装置2和受控装置3连接的控制装
置5 ;所述控制装置5检测所述切换装置2的状态,并控制受控装置3的通断。
[0028] 本发明的电源控制装置的工作原理是:所述切换装置2和受控装置3在家用电器
未工作时处于断开状态,隔断电源插头1与电源回路4的回路,从而使得家用电器不工作时
实现零待机功耗;
[0029] 当需要家用电器工作时,手工按下切换装置2,此时切换装置2将电源插头l和电源回路4连成回路,电源电压经变压、整流和稳压后为家用电器的负载6供电,在切换装置2 接通电源的同时,与电源回路4连接的控制装置5上电,此时控制装置5将发出电气信号, 控制受控装置3闭合,使与受控装置3连接的电源插头1以及电源回路4同样构成回路,因 此电源电压通过与受控装置3连接的支路为负载6供电;而切换装置2接通电源后自动切 换回原始状态。
[0030] 当关闭家用电器时,再次按下切换装置2,此时控制装置5检测切换装置2的状态, 切换受控装置3与电源插头1的连接,由于切换装置2按下后自动切换回原始状态,因此切 换装置2与受控装置3将电源插头1与后级电路的回路切换,家用电器停止工作。由于构 不成回路,因此实现零待机损耗。
[0031] 本发明中控制装置包括单片机,通过单片机的控制信号控制受控装置的通断。所 述单片机的电源输入端与所述电源回路连接,信号输入端与所述切换装置连接,信号输出 端与所述受控装置连接;所述单片机检测所述切换装置的状态,并通过电气信号控制受控 装置的通断。
[0032] 另外为了实现对受控装置的控制功能,所述控制装置还包括三极管,所述三极管 的基极与所述单片机的信号输出端连接,集电极与所述受控装置连接,发射极接地,所述单 片机通过控制所述三极管的通断控制所述受控装置。
[0033] 所述切换装置包括第一触点和第二触点;所述切换装置通过所述第一触点与电源
插头接通,通过所述第二触点与电源回路断开;所述单片机的信号输入端通过所述第一触
点和第二触点与所述切换装置连接。所述第一触点为常开触点,所述第二触点为常闭触点。
[0034] 所述单片机通过其信号输入端的输入电平检测切换装置的状态,为了使所述单片
机的信号输入端的电平在所述切换装置的不同状态发生变化,控制装置通过还包括与切换
装置的第二触点连接的下拉电阻,当家用电器启动后,所述切换装置的常闭型触点闭合,电
流通过常闭型触点输入单片机的信号输入端,因此单片机的信号输入端电平保持高电平,
持续保持三极管处于导通状态;当家用电器需要关闭时,切换装置的常开型触点闭合,由于
下拉电阻R1的下拉作用,单片机信号输入端的电平为低电平,控制三极管断开。
[0035] 本发明中所述受控装置采用继电器,所述继电器的触点为常开型触点。
[0036] 所述切换装置可以选择弹性开关。另外本发明还包括连接于所述切换装置和所述
单片机的信号输入端之间的二极管。
[0037] 以下以洗衣机为例,详细阐述本发明的实现过程及工作原理。
[0038] 第一实施例:在本实施例中,所述切换装置选用弹性开关,充当启动和关闭洗衣机 的电源按键,所述受控装置选用继电器。
[0039] 图3为所述洗衣机的电源切换装置的原理图。Kl为继电器,Tl为变压器,L为插 头的电源火线,N为电源零线,SW1为电源按键开关,所述SW1包括常开型触点1和常闭型触 点2, SW1和继电器K1 一端与插头的火线L连接,另一端与变压器T1的原边连接;变压器 Tl的副边输出电压经过整流二极管D1、D2、D3、D4组成的整流装置以及稳压装置Wl后为单 片机MCU的电源VDD、继电器电源VCC及负载供电。为了使单片机MCU的信号输入端INI能 够检测到SW1的状态,将弹性开关SW1的弹簧与单片机MCU的信号输入端INI连接,从而当 SW1的弹簧按下时,与常闭型触点2连通,当SW1的弹簧自动恢复时,与常开型触点1接通。 为了使信号输入端INI的输入信号的电平在SW1的不同状态发生相应的改变,在SW1和单
5片机MCU的输入端之间连接了下拉电阻R1,另外,在单片机MCU的信号输入端和电源输入端 之间还设有保护二极管D5以及电阻R2。为了能够实现对继电器K1的控制,在单片机MCU 的信号输出端0UT1与继电器Kl之间设置三极管Nl,该三极管Nl的基极与所述信号输出端 0UT1连接,发射极与地连接,集电极与继电器K1的线圈连接。 [0040] 上述电源控制装置的工作原理如下所述。
[0041] 当洗衣机的电源插头L、N接入电源,电源键SW1没按以前,由于电控板的K1与SW1 都没闭合,L、N没构成回路,所以没有待机功耗。当需要洗衣机工作时,将电源键SW1按下, SW1的常开触点闭合1,交流电源的L通过SW1、变压器T1的原边到电源的N构成回路,经 变压器T1变压后得到较低的交流电压,为负载供电。同时,稳压装置W1为单片机电源输入 端供电,因此单片机MCU上电,此时单片机MCU将通过输出端0UT1向三极管N1发出高电平 电气信号,三极管N1导通后控制继电器K1的线圈得电,这样继电器的触点K1闭合给后级 电路供电,电源按键SW1由于选用弹性开关,因此按下后自动复位,与电源插头的火线L断 开连接。由于SW1复位后单片机的信号输入端与常闭型触点2相连,由于下拉电阻Rl的下 拉作用,IN1的输入信号为高电平,控制信号输出端0UT1的输出信号保持高电平,三极管N1 维持导通状态,因此即使电源按键SW1复位,后级电路仍能继续得电,实现整个电路维持得 电。
[0042] 当停止使用洗衣机时,再次按下电源按键SW1,SW1的常闭型触点断开2,常开型触 点1闭合,当撤掉外力后,由于有弹簧的作用,SW1复位,然后电源按键SW1可以松开,由于 SW1与单片机信号输入端IN1支路断开,因此,由于下拉电阻R1的作用,使得单片机的信号 输入端INI端会有低电平的脉冲,此时控制单片机输出端0UT1输出低电平,三极管断开,从 而断开继电器K1,由于这时电源按键SW1已经松开,交流回路火线L、变压器T1、零线N构不 成回路,后级电路失电,电源继电器K1的控制线圈失电,由于我们使用的是继电器K1的常 开触点,这样就实现了关断电源的目的。
[0043] 另外,本发明的另一个实现方案可以通过将单片机的电源输入端接负电压,此时 对于单片机的控制过程为,当单片机上电后,随即向三极管发出高电平,将其接通;当需要 家用电器工作时,由于单片机的电压低于下拉电阻,因此,单片机输入端输入低电平,此时 单片机控制信号输出端输出高电平使三极管保持导通状态;当需要关闭家用电器时,单片 机信号输入端电平为高电平,此时,控制信号输出端输出低电平使三极管断开从而隔断电 源回路。由于工作过程与第一实施例相同,尽是信号输入端对信号输出端的控制信号发生 改变,因此不再赘述。
[0044] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (9)

  1. 一种家用电器的电源切换装置,所述家用电器包括电源插头,和与电源插头连接的电源回路;其特征在于,所述电源切换装置包括:与电源插头和所述电源回路连接的切换装置,所述切换装置与电源回路构成第一支路;与所述切换装置并联的受控装置,所述受控装置与所述电源回路构成第二支路;以及与所述受控装置和所述切换装置连接的控制装置;所述控制装置包括单片机,所述单片机的电源输入端与所述电源回路连接,信号输入端与所述切换装置连接,信号输出端与所述受控装置连接;所述单片机检测所述切换装置的状态,通过控制信号输出端的电平控制受控装置的通断;当所述切换装置将所述第一支路连通时,所述单片机接通电源,控制所述受控装置将所述第二支路接通,所述切换装置将所述第一支路切断;当所述切换装置再次将所述第一支路连通时,所述单片机控制所述受控装置将所述第二支路切断,所述切换装置将所述第一支路切断,所述单片机电源断电。
  2. 2. 根据权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于,所述控制装置还包括:三极管, 所述三极管的基极与所述单片机的信号输出端连接,集电极与所述受控装置连接,发射极 接地;当所述单片机输出高电平时,所述三极管导通,当所述单片机输出低电平时,三极管 断开。
  3. 3. 根据权利要求2所述的电源切换装置,其特征在于,所述切换装置包括第一触点和 第二触点;所述切换装置通过所述第一触点将所述第一支路连通,通过所述第二触点将所 述第一支路隔断;所述单片机的信号输入端通过所述第一触点和第二触点与所述切换装置 连接。
  4. 4. 根据权利要求3所述的电源切换装置,其特征在于:所述第一触点为常开型触点,所 述第二触点为常闭型触点。
  5. 5. 根据权利要求4所述的电源切换装置,其特征在于,所述控制装置还包括:与切换装 置的第二触点连接的下拉电阻。
  6. 6. 根据权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于:所述受控装置为继电器。
  7. 7. 根据权利要求6所述的电源切换装置,其特征在于:所述继电器的触点为常开型触点。
  8. 8. 根据权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于:所述切换装置为弹性开关。
  9. 9. 根据权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于,还包括:二极管,所述二极管连 接于所述切换装置和所述单片机的信号输入端之间。
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