CN203561857U - 一种低功耗待机控制系统 - Google Patents

一种低功耗待机控制系统 Download PDF

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邓锦标
周晓明
欧曾
成涛
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Abstract

本实用新型公开了一种低功耗待机控制系统,通过电源插头与电源插座电性连接,作用于目标电器的主回路,所述电源插头具有火线端、零线端,包括:主控MCU、低压开关电源、第一整流全桥、开关模块、继电器,其继电器线圈电性连接在主控MCU与地之间;继电器触点为设置在电源插头的火线端/零线端与第二整流全桥的输入端之间。电器产品应用本实用新型低功耗待机电路控制系统,通过多种控制方式控制继电器K1与开关SW-PB都处于断开状态,从而断开电源插头与内部元器件的连接,即使电源插头不拔掉,机器进入稳定状态后待机功率也可以控制在0.3W以下,满足最严格的待机功率要求。

Description

一种低功耗待机控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及待机电路控制系统,尤其是一种低功耗待机控制系统。
背景技术
[0002] 随着全球各地对能源的重视,电器产品待机功耗的要求也越来越严格,电子产品的待机功耗成为认证和贸易的重要条件,对产品出口影响极大。因此电子产品的待机功耗问题越来越受到重视。有鉴于此,有必要提供一种低功率的电路方案。
实用新型内容
[0003] 为解决上述技术问题,本实用新型要的目的是提供一种低功耗待机控制系统。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是:
[0005] 一种低功耗待机控制系统,通过电源插头与电源插座电性连接,作用于目标电器的主回路,所述电源插头具有火线端、零线端,包括:
[0006] 一主控MCU,其与主回路电性连接以控制主回路工作;
[0007] —低压开关电源,其一输出端与主控M⑶电性连接;
[0008] 一第一整流全桥,所述第一整流全桥连接在电源插头与主回路输入端之间;所述第一整流全桥和低压开关电源之间连接有一二极管,所述二极管的正极、负极分别与所述第一整流全桥的正输出端、低压开关电源的正输入端连接;
[0009] 一开关模块,其连接在电源插头的火线端与第一整流全桥的一输入端之间,用以控制第一整流全桥与交流市电的通断;
[0010] 一继电器,其继电器线圈电性连接在主控MCU与地之间;其继电器触点为设置在电源插头的火线端/零线端与第一整流全桥的输入端之间。
[0011 ] 所述开关模块为第一轻触开关。
[0012] 其还包括一第二轻触开关和一信号检测模块,所述第二轻触开关和信号检测模块依次串联在地与主控MCU之间,所述第二轻触开关与第一轻触开关是同步的联动开关。
[0013] 所述开关模块包括一可控硅、一触摸控制电路、一触摸开关、一第二整流全桥;所述可控硅的阴极与所述火线端连接,阳极与所述第一整流全桥的一输入端连接,控制极与触摸控制电路连接;所述触摸开关与触摸控制电路的一输入端连接;所述第二整流全桥的两输入端分别与火线端、零线端连接,其一输出端与触摸控制电路电性连接,另一输出端接地。
[0014] 进一步的,其还包括一压敏电阻和/或一安规电容,所述压敏电阻、安规电容均跨接在第一整流全桥的正、负输入端之间。
[0015] 进一步的,其还包括一显示模块,所述显示模块分别与低压开关电源、主控MCU连接。
[0016] 进一步的,其还包括一按键模块,所述按键模块分别与低压开关电源、主控MCU连接。[0017] 进一步的,所述第一整流全桥的负输出端与主回路的负输入端连接;所述第一整流全桥的正输出端与主回路的正输入端连接。
[0018] 本实用新型的有益效果:
[0019] 电器产品应用本实用新型低功耗待机电路控制系统,通过多种控制方式控制继电器Kl与开关SW-PB都处于断开状态,从而断开电源插头与内部元器件的连接,即使电源插头不拔掉,待机功率可以控制在0.3W以下,满足最严格的待机功率要求。同时可完全断开电路电源,使得电路中的元件如压敏电阻ZNR1、安规电容Cl等不会做功,避免长期没有拔掉电源插头而做功发热导致的火灾隐患,避免没有拔掉插头而使得内部元器件受到浪涌电压或雷击等损坏。
附图说明
[0020] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
[0021] 图1是本实用新型低功耗待机电路控制系统的电路原理框图;
[0022] 图2是第一实施例电路原理框图;
[0023] 图3是第二实施例电路原理框图;
[0024] 图4是第二实施例中的触摸控制电路图。
具体实施方式
[0025] 参照图1所示,为本实用新型的一种低功耗待机控制系统,通过电源插头与电源插座电性连接,作用于目标电器的主回路100,以实现目标电器(如电磁炉等小家电)的超低待机功耗,所述电源插头具有火线端AC-L、零线端AC-N,该系统包括:
[0026] 一主控MCU200,其与主回路100电性连接以控制主回路100工作;
[0027] 一低压开关电源300,其一输出端与主控MCU200电性连接;
[0028] 一第一整流全桥BR1,所述第一整流全桥BRl连接在电源插头与主回路100输入端之间;所述第一整流全桥BRl和低压开关电源300之间连接有一二极管D1,所述二极管Dl的正极、负极分别与所述第一整流全桥BRl的正输出端、低压开关电源300的正输入端连接;
[0029] —开关模块700,其连接在电源插头的火线端AC-L与第一整流全桥BRl的一输入端之间,用以控制第一整流全桥BRl与交流市电的通断;
[0030] 一继电器K1,其继电器线圈电性连接在主控MCU200与地之间;其继电器触点为设置在电源插头的火线端AC-L/零线端AC-N与第一整流全桥BRl的输入端之间;
[0031] 一压敏电阻ZNRl和/或一安规电容Cl,所述压敏电阻ZNRl、安规电容Cl均跨接在第一整流全桥BRl的正、负输入端之间;
[0032] 一显示模块500,所述显示模块500分别与低压开关电源300、主控MCU200连接;
[0033] 一按键模块600,所述按键模块600分别与低压开关电源300、主控MCU200连接。
[0034] 其中,所述第一整流全桥BRl的负输出端与主回路100的负输入端连接;所述第一整流全桥BRl的正输出端与主回路100的正输入端连接。
[0035] 此外,如图1所示,所述电源插头的火线端AC-L与开关模块700之间设有第一保险管F1,保险管的设置可防止电流过大烧坏内部元器件。[0036] 本技术方案中,继电器触点可以为单刀开关,也可以为双刀开关;若为该单刀开关,则其连接在火线端AC-L与第一保险管Fl之间;若为为双刀开关,则所述双刀开关的两个单刀分别设置在火线端AC-L与第一保险管Fl之间、零线端AC-N与第一整流全桥BRl的负输出端之间。
[0037]以上所述为本实用新型低功耗待机电路控制系统的主体架构图,其中开关模块700具有两种实施例,图2所示为第一种实施例,所述开关模块700为第一轻触开关SW-PBl,其连接在电源插头的火线端AC-L与第一整流全桥BRl的一输入端之间;该实施方式为机械式的轻触开关,结构简单,便于生产安装,成本低。与本实施例相对应的,本实用新型低功耗待机电路控制系统还包括一第二轻触开关SW-PB2和一信号检测模块400,所述第二轻触开关SW-PB2和信号检测模块400依次串联在地与主控MCU200之间,所述第二轻触开关SW-PB2与第一轻触开关SW-PBl是同步的联动开关;信号检测模块400通过检测第一轻触开关SW-PBl的闭合时间来控制继电器Kl的吸合。
[0038] 图3所示为第二种实施例,主要针对某些电器需要使用嵌入式的玻璃触控面板,因而,在本实施例中,所述开关模块700包括一可控硅SCR、一触摸控制电路800、一触摸开关900、一第二整流全桥BR2 ;所述可控硅SCR的阴极与所述火线端AC-L连接,阳极与所述第一整流全桥BRl的一输入端连接,控制极与触摸控制电路800连接;所述触摸开关900与触摸控制电路800的一输入端连接;所述第二整流全桥BR2的两输入端分别与火线端AC-L、零线端AC-N连接,其一输出端与触摸控制电路800电性连接,另一输出端接地。在本实施例中,第二整流全桥BR2为触摸控制电路800供电,触摸开关900作为触摸控制电路800的信号输入端,触摸控制电路800根据触摸开关900传输的控制可控硅SCR的导通与截止,从而控制第一整流全桥BRl与交流市电的通断,可见,本实施例的开关模块700与轻触开关SW-PB的作用相同。与第一实施例相同的,本实用新型低功耗待机电路控制系统还包括一信号检测模块400,所述信号检测模块400依次连接在触摸控制电路800与主控MCU200之间;信号检测模块400通过检测触摸开关900的接触时间来控制继电器Kl的吸
口 ο
[0039] 图4所示为第二实施例中触摸控制电路800的电路图,该触摸控制电路800包括一单稳态触发器CD4013A、一双稳态触发器CD4013B、以及电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、电容Cl、电解电容C02、稳压管ZD1,其中,单稳态触发器CD4013A具有端口 VDD、DU CPU S1、VSS, Rl、Ql等7个端口,VDD与Dl电性连接,S1、VSS接地;双稳态触发器⑶4013B具有端口 D2、CP2、S2、R2、Q2、Q*2等6个端口,D2与Q*2电性连接,S2、R2接地,CP2与单稳态触发器⑶4013A的信号输出端口 Ql连接,端口 Q2通过R4与可控硅SCR的控制极连接,端口Q2还与信号检测模块400连接;R6、R7串联在第二整流全桥BR2正输出端与单稳态触发器⑶4013A的电源输入端口 VDD之间,该电源输入端口 VDD与地之间并联有电解电容C02、稳压管ZDl,作为触发器供电的稳压保护;R5连接在触摸开关900与单稳态触发器CD4013A的CPl端口之间,CPl端口与地之间连接有R2,端口 Rl与地之间连接有Cl,端口 Rl与Ql之间连接有R3 ;由于两个稳态触发器CD4013自身工作的电流可以在uA级,故自身功耗极低。
[0040] 上述触摸控制电路800的工作原理为,上电后双稳态触发器⑶4013B的Q2端口为低电平,可控硅SCR不能触发导通,当用户触摸到触摸开关900,Ql端口输出稳定的脉冲信号,Q2端口输出高电平,可控硅SCR导通,从而实现第一实施例中轻触开关SW-PB的作用;再次触摸到触摸开关900时,Q2端口又变为低电平,可控硅SCR不能导通,Q2端口的信号同时作为主控MCU200控制继电器Kl是否断开的信号。
[0041] 介绍完开关模块700的两种实施方式,再从整体上阐述本实用新型的工作原理及过程,这里,开关模块700以第一轻触开关SW-PBl为例,当电源插头(AC-L和AC-N)插在电源插座上,因为第一轻触开关SW-PBl和继电器Kl的初始状态都是处于断开,因此没有电流通过,故待机系统不存在功率消耗。当按住第一轻触开关SW-PBl —定的时间Tl之后,第一整流全桥BRl开始工作,此时低压开关电源300即开始工作,电路的主控MCU200都处于工作状态,主控MCU200工作之后可以直接将继电器Kl吸合,也可以通过信号检测模块400判断与第二轻触开关SW-PB2同步联动的第一轻触开关SW-PBl的接通时间,做出是否将继电器Kl吸合的决定。当继电器Kl吸合之后,低压开关电源300即可通过BR2进行供电,不再受第一轻触开关SW-PBl的影响。机器进入稳定的准待机状态,可以通过按键模块600相应的功能操作进行工作;
[0042] 另一方面,本实用新型待机系统的关机,可以以下三种方式实现:
[0043] 1.按第一轻触开关SW-PBl —定的时间T2后松开,主控MCU200通过信号检测模块400检测与第一轻触开关SW-PBl同步联动的第二轻触开关SW-PB2的闭合时间T2,将继电器Kl释放,机器的所有回路都处于断开状态,不会有待机功率消耗;
[0044] 2.通过按键模块600相应的功能操作,主控MCU200检测到相应指令后直接将继电器Kl断开,实现关机。
[0045] 3.无人操作自动关机,当主控MCU200检测到一定时间T3没有操作指令后,默认为无人照看,可自行将继电器Kl断开,实现无功耗待机,进入安全模式。
[0046] 如上所述,电器产品应用本实用新型低功耗待机电路控制系统,通过多种控制方式控制继电器Kl与开关SW-PB都处于断开状态,从而断开电源插头与内部元器件的连接,即使电源插头不拔掉,待机功率也可以控制在0.3W以下,满足最严格的待机功率要求。同时可完全断开电路电源,使得电路中的元件如压敏电阻ZNR1、安规电容Cl等不会做功,避免长期没有拔掉电源插头而做功发热导致的火灾隐患,避免没有拔掉插头而使得内部元器件受到浪涌电压或雷击等损坏。
[0047] 以上所述仅为本实用新型的优先实施方式,本实用新型并不限定于上述实施方式,只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低功耗待机控制系统,通过电源插头与电源插座电性连接,作用于目标电器的主回路(100),所述电源插头具有火线端(AC-L)、零线端(AC-N),其特征在于包括: 一主控MCU (200),其与主回路(100)电性连接以控制主回路(100)工作; 一低压开关电源(300),其一输出端与主控MCU (200)电性连接; 一第一整流全桥(BRl ),所述第一整流全桥(BRl)连接在电源插头与主回路(100 )输入端之间;所述第一整流全桥(BRl)和低压开关电源(300)之间连接有一二极管(D1),所述二极管(Dl)的正极、负极分别与所述第一整流全桥(BRl)的正输出端、低压开关电源(300)的正输入端连接; 一开关模块(700),其连接在电源插头的火线端(AC-L)与第一整流全桥(BRl)的一输入端之间,用以控制第一整流全桥(BRl)与交流市电的通断; 一继电器(Kl ),其继电器线圈电性连接在主控MCU (200)与地之间;其继电器触点为设置在电源插头的火线端(AC-L) /零线端(AC-N)与第一整流全桥(BRl)的输入端之间。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:所述开关模块(700)为第一轻触开关(SW-PBl)。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:其还包括一第二轻触开关(SW-PB2)和一信号检测模块(400),所述第二轻触开关(SW-PB2)和信号检测模块(400)依次串联在地与主控MCU (200)之间,所述第二轻触开关(SW-PB2)与第一轻触开关(SW-PBl)是同步的联动开关。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:所述开关模块(700)包括一可控硅(SCR)、一触摸控制电路(800)、一触摸开关(900)、一第二整流全桥(BR2);所述可控硅(SCR)的阴极与所述火线端(AC-L)连接,阳极与所述第一整流全桥(BRl)的一输入端连接,控制极与触摸控制电路(800)连接;所述触摸开关(900)与触摸控制电路(800)的一输入端连接;所述第二整流全桥(BR2)的两输入端分别与火线端(AC-L)、零线端(AC-N)连接,其一输出端与触摸控制电路(800)电性连接,另一输出端接地。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:其还包括一压敏电阻(ZNRl)和/或一安规电容(Cl),所述压敏电阻(ZNR1)、安规电容(Cl)均跨接在第一整流全桥(BRl)的正、负输入端之间。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:其还包括一显不模块(500),所述显示模块(500)分别与低压开关电源(300)、主控MCU (200)连接。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:其还包括一按键模块(600),所述按键模块(600)分别与低压开关电源(300)、主控MCU (200)连接。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗待机控制系统,其特征在于:所述第一整流全桥(BRl)的负输出端与主回路(100)的负输入端连接;所述第一整流全桥(BRl)的正输出端与主回路(100)的正输入端连接。
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