CN204536827U - 一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,包括单片机、与单片机连接的按键和多个外围电路,其特征是,所述外围电路包括稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路,稳压电路连接一防反接二极管D1,外接干电池电压经过防反接二极管与稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路和单片机形成电路回路。通过自锁供电电路,电路待机功耗低,延长了电池待机寿命延长;电路中增加防反接二极管,当电池反接时可保护电路不被烧坏同时也保护电池不会因反接短路过热,稳压电路的成本低;发射电路连接在开关三极管Q1的后面,减小了待机电流增加了电池待机时间延长待机寿命。

Description

一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种遥控器电路,待机时零功耗的遥控器电源自锁供电电路。
背景技术
随着遥控技术的日益成熟,当前无线遥控技术的应用越来越广泛,包括家用防盗报警器、车库门控器、遥控玩具、遥控家电及工业、农业、交通等众多的领域,极大地方便了用户的操作和使用。而现有的遥控器几乎全部采用电池供电,普通的遥控器每年至少需要更换一到两次电池。如果把每部遥控器中的电池数量统计下来,我们就会发现每年消耗的电池数量高达数百万节,同时,如果废弃的电池处理不当,也会给环境带来极大的污染。在使用过程中,遥控器绝大部分时间是处于待机状态,然而它们却无时无刻的在消耗着电池的能量,即使其在待机状态消耗的能量相对很小,但如果长时间大量的遥控器处于待机状态,便形成了很大的能源浪费。如图一,现有的遥控器电源电路,在该电路中主要消耗电流的器件在CMOS稳压芯片U1及单片机控制芯片U3和高频振荡三极管Q2的CB、CE漏电电流,根据ME6201的规格书U1的静态功耗为最大为3uA,U3待机电流(单片机睡眠模式使用WDT唤醒检测按键)最大为2uA。经查阅资料Q2的CB漏电电流最大为1uA,CE漏电电流为纳安级可以忽略不计,这样得到的系统总待机电流最大为6uA;遥控器采用12V/27A/20mAh电池供电,计算出待机时间是20/0.006=3333小时=139天,约为五个月不到的时间;这样一个产品如果是出厂已安装电池则有可能在售卖到用户手中是电量已所剩不多;如果是用户自已购买计算上每天使用使用20次(每次发射1秒,发射电流12mA)则每天平圴消耗电流是20*12/86400=2.8uA;加上待机则电池使及寿命是20/(0.006+0.0028)=94天,三个月多一点时间用户就要更换电池,这样频繁的更换电池一方面增加电池购买支出,另一方面造成废弃电池的环境污染。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种无线遥控器待机时零功耗的一个电源供电控制电路。
本实用新型所采用的技术方案是:一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,包括单片机、与单片机连接的按键和多个外围电路,其特征是,所述外围电路包括稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路,所述稳压电路连接一防反接二极管D1,外接干电池电压经过防反接二极管与稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路和单片机形成电路回路。
所述稳压电路由稳压管Z1和电阻R5组成,将12V电压稳压到单片机U3的工作电压3.9V。
所述自锁供电电路由PNP三极管Q1、NPN三极管Q3、电阻R4、R6、R7、R8、R10组成,R10的一端连接PNP三极管Q1,另一端连接单片机U3的2脚和电阻R3,电阻R3另一端连接一指示灯LED1,所述按键包括按键ON连接单片机U3的6脚、按键CH连接单片机U3的5脚、按键PA连接单片机U3的4脚、按键OFF连接单片机U3的3脚,四个按键的另一端连接接地电阻R1、R12、R13、R14。
所述ASK发射电路由高频三极管Q2、声表面谐振器SAW1、电阻R9、R11、电容C7、C8组成,电阻R11一端连接高频三极管Q2和声表面谐振器SAW1,另一端连接单片机U3的7脚。
所述的四个按键,按键ON、按键CH、按键PA、按键OFF,当四个按键中的其中一个或者多个按键按下时,PNP三极管Q1的基极电流通过电阻R7经按下的按键及按键另一端的接地电阻R13、R14、R1、R12其中一个到接地,PNP三极管Q1导通,单片机U3得到电压进入工作,单片机U3的2脚输出高电平,指示灯LED1亮,同时NPN三极管Q3导通,保持PNP三极管Q1导通电源自锁,直到单片机U3处理完按键并发射信号单片机U3的2脚输出低电平回到待机状态。
本电路设计具有以下优点:一、电路中主要消耗电流的器件在三极管Q3的CB、CE漏电电流;经检测Q3的CB漏电电流在50V时最大为0.1uA实测在12V时最大为0.05uA(使用100只长电品牌9014贴片三极管在温度-20--60度的恒温箱内测试),CE漏电电流为纳安级可以忽略不计;这样得到的系统总待机电流最大为0.05uA;遥控器采用12V/27A/20mAh电池供电,计算出待机时间是20/0.0005 =1666天=4年,减去电池年自放电2%计算得出电池待机时间约为3年以上;用户每天使用使用20次(每次发射1秒,发射电流12mA)则每天平均消耗电流是20*12/86400=2.8uA;加上待机则电池使用寿命是20/(0.0005+0.0028)=252天,可见电池待机寿命及使用寿命比原来电路显著延长。二、假设四个按键中的ON键按下,R7连接按键一端的电平通过按键另一端的电阻R1拉低,此时PNP三极管Q1导通,电压经过R5限流Z1稳压成3.9V后给单片机U3,单片机U3得电后第一时间在它的第2脚输出一个高电平,LED指示灯点亮同时Q3基极因得到高电平而导通将R6连接Q3的一端电平拉低,R6的另一端连接Q1基极进而使Q1维持导通自锁,此时就算按键释放整个系统供电也能持续在自锁状态,直到单片机读取按键并编码将无线信号发射完成后单片机2脚撤消高电平Q3基极失去导通电压截止,此时因为按键已释放Q1也截止电路回到待机极低功耗状态。三、电路中增加防反接二极管D1,保护系统电路不会被用户更换电池时装错极性而烧坏;同时保护电池不会因反接短路而过热并发生危险。四、通过稳压电路代替了现有电路中的稳压芯片,降低了成本,稳压电路在待机状态时是没有电压所以平时不耗电,只有在按键按下时稳压电路才会工作所以我们选择低成本的电阻加稳压二极管的方式稳压,这样电路的成本大大降低。五、发射电路连接在开关三极管Q1的后面,待机状态下没有电压,所以待机时无线发射部份电路不消耗电流,这样进一步减小了待机电流延长了电池待机寿命。
附图说明
图1为现有遥控器供电电路结构图。
图2为本实用新型所改进的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
 参照附图,一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,包括单片机、与单片机连接的按键和多个外围电路,其特征是,所述外围电路包括稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路,所述稳压电路连接一防反接二极管D1,外接干电池电压经过防反接二极管与稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路和单片机形成电路回路。
所述稳压电路由稳压管Z1和电阻R5组成,将12V电压稳压到单片机U3的工作电压3.9V。
所述自锁供电电路由PNP三极管Q1、NPN三极管Q3、电阻R4、R6、R7、R8、R10组成,R10的一端连接PNP三极管Q1,另一端连接单片机U3的2脚和电阻R3,电阻R3另一端连接一指示灯LED1,所述按键包括按键ON连接单片机U3的6脚、按键CH连接单片机U3的5脚、按键PA连接单片机U3的4脚、按键OFF连接单片机U3的3脚,四个按键的另一端连接接地电阻R1、R12、R13、R14。
所述ASK发射电路由高频三极管Q2、声表面谐振器SAW1、电阻R9、R11、电容C7、C8组成,电阻R11一端连接高频三极管Q2和声表面谐振器SAW1,另一端连接单片机U3的7脚。
所述的四个按键,按键ON、按键CH、按键PA、按键OFF,当四个按键中的其中一个或者多个按键按下时,PNP三极管Q1的基极电流通过电阻R7经按下的按键及按键另一端的接地电阻R13、R14、R1、R12其中一个到接地,PNP三极管Q1导通,单片机U3得到电压进入工作,单片机U3的2脚输出高电平,指示灯LED1亮,同时NPN三极管Q3导通,保持PNP三极管Q1导通供电自锁,直到单片机U3处理完按键并发射信号单片机U3的2脚输出低电平回到待机状态。通过电源自锁供电电路,电池待机时间由五个月延长到约三年;使用寿命由三个月延到到8个月左右。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。而对于属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,包括单片机、与单片机连接的按键和多个外围电路,其特征在于:所述外围电路包括稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路,所述稳压电路连接一防反接二极管D1,外接干电池电压经过防反接二极管与稳压电路、自锁供电电路、ASK发射电路和单片机形成电路回路。
2.根据权利要求1所述的一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,其特征在于:所述稳压电路由稳压管Z1和电阻R5组成,将12V电压稳压到单片机U3的工作电压3.9V。
3.根据权利要求1所述的一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,其特征在于:所述自锁供电电路由PNP三极管Q1、NPN三极管Q3、电阻R4、R6、R7、R8、R10组成,电阻R10的一端连接NPN三极管Q1,另一端连接单片机U3的2脚;电阻R3一端连接一指示灯LED1另一端联结U3的2脚;所述按键ON连接单片机U3的6脚、按键CH连接单片机U3的5脚、按键PA连接单片机U3的4脚、按键OFF连接单片机U3的3脚,四个按键的另一端分别连接接地电阻R1、R12、R13、R14。
4.根据权利要求1所述的一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,其特征在于:所述ASK发射电路由高频三极管Q2、声表面谐振器SAW1、电阻R9、R11、电容C7、C8组成,电阻R11一端连接高频三极管Q2和声表面谐振器SAW1,另一端连接单片机U3的7脚。
5.根据权利要求3所述的一种零功耗待机的无线遥控器电源自锁供电电路,其特征在于:所述的四个按键,按键ON、按键CH、按键PA、按键OFF,当四个按键中的其中一个或者多个按键按下时,PNP三极管Q1的基极电流通过电阻R7经按下的按键及按键另一端的接地电阻R13、R14、R1、R12其中一个到接地,PNP三极管Q1导通,单片机U3得到电压进入工作,单片机U3的2脚输出高电平,指示灯LED1亮,同时NPN三极管导通,保持PNP三极管Q1导通电源自锁,直到单片机U3处理完按键并发射信号单片机U3的2脚输出低电平回到待机状态。
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