CN202533761U - 待机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种待机电路，该待机电路由电压转换单元（1）、信号检测取样单元（2）、信号放大单元（3）、开关控制单元（4）、信号比较单元（5）、晶体管Q4与继电器JK1组成，电压转换单元（1）的输入端与主电源（6）电连接、输出端输出直流电压，信号检测取样单元（2）、信号放大单元（3）、开关控制单元（4）、信号比较单元（5）、晶体管Q4与继电器JK1的线圈依次电连接，继电器JK1的衔铁串接于主电源与变压器的供电回路。本实用新型在待机状态下可以断开变压器的供电，使功放的待机功耗低于0.5W。

Description

待机电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体讲是一种用于功放控制电路的待机电路。 

背景技术

随着全球提高能效、节能减排的意识不断增强，改善电源转换效率，优化低功耗技术成为业界关注焦点，目前，许多国家建立了相关的能效标准，诸如比较性能源标签计划和最低能源性标准（MEPS）以及能源之星标准等等，欧盟的EUP标准更是要求待机功耗在0.5W以下，如果用我们传统的功放控制电路，仅仅让功放部分处于待机状态就远远达不到这个标准，在我们家用功放中，仅是变压器上产生的损耗就已经很大了，变压器的待机功耗达3W，远远无法达到欧盟EUP标准，造成电能的极大浪费。  

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供在待机状态下可以断开变压器的供电，使功放的待机功耗低于0.5W的待机电路。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供的待机电路，它由以下几部分组成： 

电压转换单元、信号检测取样单元、信号放大单元、开关控制单元、信号比较单元、晶体管Q4与继电器JK1；

电压转换单元的输入端与主电源电连接、输出端输出直流电压，信号检测取样单元、信号放大单元、开关控制单元、信号比较单元依次电连接，信号比较单元的输出端与晶体管Q4的基极电连接，晶体管Q4的发射极通过继电器JK1的线圈与电压转换单元的输出端正极电连接，也就是说晶体管Q4的发射极与继电器JK1的线圈的一端电连接，继电器JK1的线圈的另一端与电压转换单元的输出端正极电连接，晶体管Q4的集电极与电压转换单元的输出端负极电连接，晶体管Q4为一个PNP型开关三极管，继电器JK1的衔铁串接于主电源与变压器的供电回路，衔铁上为常断触点；

信号检测取样单元用于检测音频信号的输入，当检测到有音频信号输入时，其输出一个交流控制信号；

信号放大单元用于对信号检测取样单元输出的交流控制信号进行放大并经整流滤波后输出直流控制信号；

开关控制单元信号输入端接收信号放大单元输出的直流控制信号，并通过该直流控制信号使其电压输入端与电压输出端导通，开关控制单元的电压输入端与电压转换单元的输出端电连 接，开关控制单元的电压输出端输出两个直流电压；

信号比较单元用于对开关控制单元输出的两个直流电压进行比较然后输出一个负压；

晶体管Q4的基极接收信号比较单元输出负压并通过该负压使晶体管Q4自身导通；

继电器JK1用于控制主电源与变压器的供电回路是否导通，也就是说当信号检测取样单元有信号输入时，晶体管Q4导通，使继电器JK1通电，继电器JK1的衔铁吸合，使主电源与变压器导通，平时变压器与主电源处于断开状态。

采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点： 

继电器JK1平时处于常开状态，只有当信号检测取样单元检测到有音频信号输入，也就说需要功放工作时，继电器JK1才闭合，使主电源与变压器导通，主电源通过变压器为功放元件供电，也就是说平时主电源与变压器不导通，变压器的待机功耗为零，只有电源IC上有待机功耗，该电源IC的待机功耗小于0.5W，符合欧盟的EUP标准。

作为改进，所述的开关控制单元包括NPN型开关三极管Q1、PNP型开关三极管Q2，Q1的基极与信号放大单元的输出端电连接，Q1的集电极与开关控制单元的电压输入端电连接，Q1的发射极接地，Q2的基极与Q1的集电极电连接，Q2的发射极与开关控制单元的电压输入端电连接，Q2的集电极与开关控制单元的电压输出端的一个输出口电连接，开关控制单元的电压输入端通过降压电阻R14与电压输出端的另一个输出口电连接，该开关控制单元可以通过一个低电压直流信号控制高电压的导通，也就是说当Q1的基极有直流信号输入时，Q1导通，此时Q2的基极产生一个负压，使Q2导通，使3.5V的直流电压通过Q2与信号比较单元的负极导通，原先3.5V的直流电压是通过一个电阻R14与信号比较单元的正极导通的，使信号比较单元的正负极之间产生一个电压差，使信号比较单元输出一个负压，负压使PNP型开关三极管Q4导通，Q4导通，使继电器JK1通电闭合。 

作为改进，所述的开关控制单元还包括NPN型开关三极管Q3、电容C5与电容C8，Q3的基极分别于C5的负极、C8的正极电连接，C5的正极与开关控制单元的电压输入端电连接，C8的负极与Q4的基极电连接，Q3的集电极与Q2的集电极电连接，Q3的发射极接地，在开机瞬间，也就是信号检测取样单元检测到信号的瞬间，电容C5被充电，此时C5相当于处于短路状态，Q3导通，这样可以防止开机时继电器JK1误动作，关机时，也就信号取样检测单元的信号消失时，电容C8瞬间放电使Q3导通，可以有效抑制关机冲击声。 

作为改进，所述的电压转换单元为型号LNK605的电源IC,LNK605为常见的用于电压转换的集成电路模块。 

作为改进，所述的信号检测取样单元为RCA音频输入接口CN3，RCA音频输入接口为功放中最常用的输入接口。 

作为改进，所述的信号放大单元为型号NJM4558的放大器U1A，放大器为工作在闭环状态的运放，U1A的正极接地，用于抵消偏置电压，U1A的输出端与负极之间接有反馈电路。 

作为改进，所述的信号比较单元为型号NJM4558的比较器U1B，比较器为工作在开环状态的运放，U1B的负极电压大于正极电压，输出端输出一个负压。 

作为改进，所述的放大器U1A与比较器U1B整合为一集成芯片，电源IC的输出端与该集成芯片连接从而为该集成芯片供电，电路集成度高，结构简化。 

作为改进，所述的继电器JK1的线圈两端并联有一个反向二极管D2，也就是说二极管D2的电流导通方向与继电器JK1的电流导通方向相反，D2可以保护电路中的元件不被继电器线圈的感应电压击穿或烧坏，D2以并联的方式接到继电器线圈两端，并与其形成回路，关机时，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏。 

附图说明

图1是本实用新型待机电路的电路原理图。 

其中，1、电压转换单元；2、信号检测取样单元；3、信号放大单元；4、开关控制单元；5、信号比较单元；6、主电源。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。 

由图1所示本实用新型待机电路的电路原理图可知，它由以下几部分组成： 

电压转换单元1、信号检测取样单元2、信号放大单元3、开关控制单元4、信号比较单元5、晶体管Q4与继电器JK1；

电压转换单元1的输入端与主电源6电连接、输出端输出直流电压，信号检测取样单元2、信号放大单元3、开关控制单元4、信号比较单元5依次电连接，信号比较单元5的输出端与晶体管Q4的基极电连接，晶体管Q4的发射极通过继电器JK1的线圈与电压转换单元1的输出端正极电连接，也就是说晶体管Q4的发射极与继电器JK1的线圈的一端电连接，继电器JK1的线圈的另一端与电压转换单元的输出端正极电连接，晶体管Q4的集电极与电压转换单元的输出端负极电连接，晶体管Q4为一个PNP型开关三极管，继电器JK1的衔铁串接于主电源与变压器的供电回路，衔铁上为常断触点。 

电压转换单元1的输入端与主电源6电连接、输出端输出直流电压，所述的主电源6为通过一个电压转换开关与市电交流电压输入端口连接，所述的电压转换单元1为型号LNK605的电源IC，电源IC的输入电压为115V/230V，输出电压为正负3.5V。 

信号检测取样单元2用于检测音频信号的输入，当检测到有音频信号输入时，其输出一个3毫伏的交流控制信号，所述的信号检测取样单元2为RCA音频输入接口CN3，CN3的第一引脚输出3毫伏交流控制信号，第二引脚接地。 

信号放大单元3用于对信号检测取样单元2输出的交流控制信号进行放大，放大后的交流控制信号经整流滤波后输出直流控制信号，所述的信号放大单元3为型号NJM4558的放大器U1A，U1A的输入端负极通过限流电阻R1（2K）、滤波电容C1（1uF）与CN3的第一引脚电连接，U1A的输入端正极通过电阻R2（10K）接地，U1A的输入端负极与接地端并接有电容C2（22pF），电阻R2与电容C2用于放大器U1A过流时的放电保护，U1A的输入端负极与输出端并接有反馈回路，反馈回路由电阻R3（4M）与电容C3（22pF）并联而成，同时U1A的输出端串接有整流二极管D1，D1的型号为N4148，并且U1A的输出端与接地端并接有滤波电容C4（100nF）、分流电阻R5（47K），经整流二极管D1、滤波电容C4作用后，交流控制信号变为直流控制信号。 

开关控制单元4的信号输入端接收放大器U1A输出的直流控制信号，并通过该直流控制信号使开关控制单元4的电压输入端与电压输出端导通，开关控制单元4的电压输入端与电源IC的输出端正极电连接，开关控制单元4的电压输出端输出两个直流电压；所述的开关控制单元4包括NPN型开关三极管Q1、PNP型开关三极管Q2，Q1的基极通过一个限流电阻R4（10K）与U1A的输出端电连接，Q1的集电极通过限流电阻R7（10K）与开关控制单元4的电压输入端电连接，Q1的发射极通过限流电阻R6（1K）接地，Q2的基极通过限流电阻R8（10K）与Q1的集电极电连接，Q2的发射极与开关控制单元的电压输入端电连接，Q2的集电极通过分压电阻R9（3K3）与开关控制单元4的电压输出端的一个输出口电连接，同时电压输出端的一个输出口与接地端并接有分压电阻R12（200K），开关控制单元4的电压输入端通过分压电阻R14（20K）与电压输出端的另一个输出口电连接，同时电压输出端的另一个输出口与接地端并接有分压电阻R13（4K7）。 

所述的开关控制单元4还包括NPN型开关三极管Q3、电容C5与电容C8，Q3的基极分别于C5的负极、C8的正极电连接，C5的正极与开关控制单元的电压输入端电连接，C8的负极与Q4的基极电连接，Q3的集电极与Q2的集电极电连接，Q3的发射极接地，在开机瞬间，也就是RCA音频输入接口CN3检测到信号的瞬间，电容C5被充电，此时C5 相当于处于短路状态，Q3导通，这样可以防止开机时继电器JK1误动作，关机时，也就是RCA音频输入接口CN3的信号消失时，电容C8瞬间放电使Q3导通，可以有效抑制关机冲击声。 

信号比较单元5用于对开关控制单元4输出的两个直流电压进行比较然后输出一个负压，所述的信号比较单元5为型号NJM4558的比较器U1B，U1B的输入端负极与开关控制单元4的一个输出口电连接，U1B的输入端正极与开关控制单元4的另一个输出口电连接，也就是说U1B的输入端负极通过电阻R9连接Q2的集电极，U1B的输入端正极通过电阻R14连接电源IC的输出端正极，这里U1B的输入端负极电压大于正极电压，使U1B的输出端，也就是U1B的第七引脚输出一个负压。

放大器U1A与比较器U1B都是采用型号为NJM4558的运放，只是放大器U1A工作在运放的闭环状态，比较器U1B工作在运放的开环状态，放大器U1A与比较器U1B的供电端口都与电源IC的输出端电连接，电源IC为放大器U1A与比较器U1B供电。 

晶体管Q4的基极接收信号比较单元5输出的负压并通过该负压使晶体管Q4的发射机和集电极导通，晶体管Q4为一PNP型开关三极管，Q4的基极与U1B的输出端电连接，Q4的发射极通过继电器JK1的线圈与电源IC的输出端正极电连接，Q4的集电极与电源IC的输出端负极电连接。 

继电器JK1的线圈与晶体管Q4的发射极电连接，其衔铁串接于主电源与变压器的供电回路之间，通过控制继电器JK1的通电来控制继电器JK1的衔铁是否吸合，继电器JK1的线圈通电时，继电器JK1的衔铁吸合，主电源与变压器的供电回路导通，继电器JK1的线圈不通电时，继电器JK1的衔铁不吸合，主电源与变压器的供电回路断开。 

主电源6与变压器JK1的供电回路上并接有电容C9、电阻R9（10M），用于滤波与分压，起稳定电流的作用。 

所述的放大器U1A与比较器U1B整合为一集成芯片，电源IC的输出端正负极分别与该集成芯片电连接从而为该集成芯片供电，电源IC为集成芯片上的放大器U1A与比较器U1B供电。 

所述的继电器JK1的线圈两端并联有一个反向二极管D2，也就是说二极管D2的电流导通方向与继电器JK1的电流导通方向相反。 

本实用新型的工作原理如下：当RCA音频输入接口CN3检测到音频信号，其输出一个3毫伏的交流信号到放大器U1A的输入端负极，交流信号被放大并被整流滤波成直流信号，直流信号被开关三极管Q1的基极接收，使Q1导通，这时与Q1的集电极相连的开关 三极管Q3的基极产生一个负压，负压使Q3导通，使电源IC的输出端正极通过Q3与比较器U1B的输入端导通，比较器U1B的输入端正极与电源IC的输出端正极原本是导通的，由于电阻的分压作用，使U1B输入端负极的电压大于输入端正极的电压，使U1B输出端输出一个负压，该负压使开关三极管Q4导通，Q4导通后，使继电器JK1被通电，这时继电器JK1的衔铁吸合，使主电源与变压器的供电回路导通，变压器可以为功放元件供电，功放元件可正常工作，这就可以使变压器在待机时被断开供电，使变压器的待机功耗为零，而电源IC的待机功耗很小，小于0.5W，大大减小了待机功耗。 

以上仅就本实用新型应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本实用新型的结构可以有其他变化，不局限于上述结构，如用MOS场效应管代替开关三极管，总之，凡在本实用新型的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种待机电路，其特征在于，它由以下几部分组成：

电压转换单元（1）、信号检测取样单元（2）、信号放大单元（3）、开关控制单元（4）、信号比较单元（5）、晶体管Q4与继电器JK1；

电压转换单元（1）的输入端与主电源（6）电连接、输出端输出直流电压，信号检测取样单元（2）、信号放大单元（3）、开关控制单元（4）、信号比较单元（5）依次电连接，信号比较单元（5）的输出端与晶体管Q4的基极电连接，晶体管Q4的发射极通过继电器JK1的线圈与电压转换单元（1）的输出端正极电连接，晶体管Q4的集电极与电压转换单元的输出端负极电连接，继电器JK1的衔铁串接于主电源与变压器的供电回路；

信号检测取样单元（2）用于检测音频信号的输入，当检测到有音频信号输入时，其输出一个交流控制信号；

信号放大单元（3）用于对信号检测取样单元（2）输出的交流控制信号进行放大并经整流滤波后输出直流控制信号；

开关控制单元（4）信号输入端接收信号放大单元（3）输出的直流控制信号，并通过该直流控制信号使其电压输入端与电压输出端导通，开关控制单元（4）的电压输入端与电压转换单元的输出端电连接，开关控制单元（4）的电压输出端输出两个直流电压；

信号比较单元（5）用于对开关控制单元（4）输出的两个直流电压进行比较然后输出一个负压；

晶体管Q4的基极接收信号比较单元（5）输出负压并通过该负压使晶体管Q4导通；

继电器JK1用于控制主电源与变压器的供电回路是否导通。

2.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于：所述的开关控制单元（4）包括NPN型开关三极管Q1、PNP型开关三极管Q2，Q1的基极与信号放大单元的输出端电连接，Q1的集电极与开关控制单元的电压输入端电连接，Q1的发射极接地，Q2的基极与Q1的集电极电连接，Q2的发射极与开关控制单元的电压输入端电连接，Q2的集电极与开关控制单元（4）的电压输出端的一个输出口电连接，开关控制单元（4）的电压输入端通过电阻R14与电压输出端的另一个输出口电连接。

3.根据权利要求2所述的待机电路，其特征在于：所述的开关控制单元（4）还包括NPN型开关三极管Q3、电容C5与电容C8，Q3的基极分别与C5的负极、C8的正极电连接，C5的正极与开关控制单元的电压输入端电连接，C8的负极与Q4的基极电连接，Q3的集电极与Q2的集电极电连接，Q3的发射极接地。

4.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于：所述的电压转换单元（1）为型号 LNK605的电源IC。

5.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于：所述的信号检测取样单元（2）为RCA音频输入接口CN3。

6.根据权利要求4所述的待机电路，其特征在于：所述的信号放大单元（3）为型号NJM4558的运算放大器U1A。

7.根据权利要求6所述的待机电路，其特征在于：所述的信号比较单元（5）为型号NJM4558的电压比较器U1B。

8.根据权利要求7所述的待机电路，其特征在于：所述的运算放大器U1A与电压比较器U1B整合为一集成芯片，电源IC的输出端与该集成芯片连接从而为该集成芯片供电。

9.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于：所述的继电器JK1的线圈两端并联有一个反向二极管D2。