CN211627680U - 一种待机功率检测电路及待机功率检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于电子技术领域，提供了一种待机功率检测电路及待机功率检测装置，通过全波整流电路接收电流传感器输出的交流电流信号，并对交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号，然后通过电压比较电路将直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号，最后通过检测显示电路对功率检测结果进行显示，无需新增工位对负载的功率进行检测，解决了目前对电器产品进行待机功率检测过程中存在的人力成本和检测设备成本较高的问题。

Description

一种待机功率检测电路及待机功率检测装置

技术领域

本申请属于电子技术领域，尤其涉及一种待机功率检测电路及待机功率检测装置。

背景技术

随着世界各个国家都在倡导节能减排，节约能源，不必要的资源浪费也控制的越来越严格，例如，在一些国家标准中，要求所有电子产品的待机功耗都不得超过0.5W，否则就认定为是不合格产品。

然而，在生产电子(例如显示器或电视机等)产品时，通常需要一个工位检测产品的待机功率是否达标，导致人力成本和检测设备成本较高的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种待机功率检测电路及待机功率检测装置，以解决目前对电器产品进行待机功率检测过程中存在的人力成本和检测设备成本较高的问题。

本申请实施例提供了一种待机功率检测电路，与用于对待测负载的电流进行检测的电流传感器连接，所述待机功率检测电路包括：

全波整流电路，与所述电流传感器连接，用于接收所述电流传感器输出的交流电流信号，并对所述交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号；

电压比较电路，与所述全波整流电路连接，用于接收所述直流检测信号，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号；以及

检测显示电路，与所述电压比较电路连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号对功率检测结果进行显示。

可选的，所述全波整流电路包括：

整流单元，与所述电流传感器连接，用于对所述交流电流信号进行整流处理，以输出直流检测信号；

信号增强单元，与所述整流单元连接，用于对所述直流检测信号进行增强处理。

可选的，所述电压比较电路包括：

基准信号单元，用于生成所述基准电压信号；

滤波单元，与所述全波整流电路连接，用于对所述直流检测信号进行滤波处理；以及

比较器单元，分别与所述基准信号单元和所述滤波单元连接，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号。

可选的，所述检测显示电路包括：

驱动单元，与所述电压比较电路连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号生成驱动电压信号；

显示单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动电压信号对所述功率检测结果进行显示。

可选的，所述显示单元包括发光二极管和蜂鸣器中的至少一项。

本申请实施例还提供了一种待机功率检测装置，包括：

供电电源端；

待测负载接口端；

电流传感器；以及

如上述任一项所述的待机功率检测电路，其中，所述待机功率检测电路与所述电流传感器连接，所述电流传感器设于所述供电电源端与所述待测负载接口端之间。

可选的，所述待机功率检测装置还包括电压及功率显示屏，与所述被测负载接口端连接，用于对所述负载的电压和功率进行显示。

本申请实施例提供了一种待机功率检测电路及待机功率检测装置，通过全波整流电路接收电流传感器输出的交流电流信号，并对交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号，然后通过电压比较电路将直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号，最后通过检测显示电路对功率检测结果进行显示，无需新增工位对负载的功率进行检测，解决了目前对电器产品进行待机功率检测过程中存在的人力成本和检测设备成本较高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的第一个实施例提供的待机功率检测电路的模块示意图；

图2为本申请的第二个实施例提供的待机功率检测电路的模块示意图；

图3为本申请的第三个实施例提供的待机功率检测电路的模块示意图；

图4为本申请的第四个实施例提供的待机功率检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

图1为本申请实施例提供的一种待机功率检测电路的结构示意图，参见图1所示，本实施例中的待机功率检测电路与用于对待测负载的电流进行检测的电流传感器10连接，所述待机功率检测电路包括全波整流电路20、电压比较电路30以及检测显示电路40。其中，全波整流电路20与所述电流传感器10连接，用于接收所述电流传感器10输出的交流电流信号，并对所述交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号；电压比较电路30与所述全波整流电路20连接，用于接收所述直流检测信号，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号；检测显示电路40与所述电压比较电路30连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号对功率检测结果进行显示。

在本实施例中，电流传感器10设于待测负载接口与交流电源接口之间，其中，电器产品进行待机检测时接入待测负载接口，此时电流传感器10生成对应的交流电流信号，并由全波整流电路20对该交流整流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号，进一步的，该全波整流电路20还可以对该直流检测信号进行信号增强处理。电压比较电路30将直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号，检测显示电路40基于该电压比较信号对功率检测结果进行显示。

具体的，可以根据待机功率阈值设置对应的基准电压信号源，以提供基准电压信号，若直流检测信号的电压值大于该基准电压信号的电压值，则可以判断该电器产品的待机功率超过了待机功率阈值，此时，该电压比较信号可以为高电平信号，检测显示电路40显示该电器产品的功率检测结果为“不合格”或者“异常”；若直流检测信号的电压值小于该基准电压信号的电压值，则可以判断该电器产品的待机功率低于待机功率阈值，该电压比较信号可以为低电平信号，检测显示电路40显示该电器产品的功率检测结果为“合格”或者“正常”。例如，设置该待机功率阈值为0.5W，通过基准电压信号源提供基准电压信号与直流检测信号进行比较，若直流检测信号的电压值大于基准电压信号的电压值，则输出第一电压比较信号，检测显示电路40基于该第一电压比较信号进行亮灯或者发出警报声，若直流检测信号的电压值小于基准电压信号的电压值，则输出第二电压比较信号，检测显示电路40接收该第二电压比较信号不进行显示。

在一个实施例中，本实施例中的电流传感器10可以为霍尔电流传感器10，具体的，霍尔电流传感器10基于磁平衡式霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic，并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间)，将产生一个电势VH(称其为霍尔电势)，其大小正比于控制电流Ic与磁感应强度B的乘积，从而实现对后端待机电器产品的电流检测。在本实施例中，霍尔电流传感器10检测待测负载上的交流电流信号，然后将检测到的交流电流信号传送至全波整流电路20中。

在一个实施例中，参见图2所示，所述全波整流电路20包括整流单元21和信号增强单元22，整流单元21与所述电流传感器10连接，用于对所述交流电流信号进行整流处理，以输出直流检测信号；信号增强单元22与所述整流单元21连接，用于对所述直流检测信号进行增强处理。

在本实施例中，整流单元21将电流传感器10检测到的交流电流信号进行整流处理得到直流检测信号，并经过信号增强单元22对该直流检测信号进行信号增强处理。

在一个实施例中，参见图3所示，所述整流单元21包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2以及第一比较器U1A；所述第一电阻R1的第一端与所述电流传感器10连接，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端、所述第三电阻R3的第一端以及所述第五电阻R5的第一端共接，所述第二电阻R2的第二端接地，所述第三电阻R3的第二端、所述第一比较器U1A的第一端、所述第一二极管D1的阴极以及所述第四电阻R4的第一端共接，所述第一比较器U1A的第二端接地，所述第一比较器U1A的电源端与所述第一电容C1的第一端共接于第一供电电源端VDD1，所述第一电容C1的第二端接地，所述第一比较器U1A的输出端、所述第一二极管D1的阳极以及所述第二二极管D2的阴极共接，所述第二二极管D2的阳极、所述第四电阻R4的第二端以及所述第六电阻R6的第一端共接，所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第二端共接于所述信号增强单元22。

在本实施例中，整流单元21通过第一供电电源端VDD1与第一供电电源连接，第一比较器U1A的第二端接地，第一比较器U1A的第一端接收的交流电流信号Vi大于0V时，第一比较器U1A输出低电平信号，此时，第一二极管D1截止，第二二极管D2导通，第一比较器U1A输出的信号Vo1为-2Vi，当第一比较器U1A的第一端接收的交流电流信号Vi小于0V时，第一比较器U1A输出高电平信号，此时，第一二极管D1导通，第二二极管D2截止，第一比较器U1A输出的信号Vo1为0V，从而完成对交流电流信号的整流处理。

在一个实施例中，参见图3所示，所述信号增强单元22包括：第二电容C2、第三电容C3、第七电阻R7、第八电阻R8以及第二比较器U1B；所述第二比较器U1B的第一端、所述第二电容C2的第一端以及所述第七电阻R7的第一端共接于所述整流单元21，所述第二比较器U1B的电源端与所述第三电容C3的第一端共接于第一供电电源端VDD1，所述第三电容C3的第二端接地，所述第二比较器U1B的输出端、所述第二电容C2的第二端以及所述第八电阻R8的第一端共接，所述第八电阻R8的第二端与所述第七电阻R7的第二端共接于所述电压比较电路30。在一个实施例中，第一比较器U1A的第一端可以为反相输入端，第一比较器U1A的第二端可以为正相输入端。

在本实施例中，信号增强单元22通过第一供电电源端VDD1与第一供电电源连接，第二比较器U1B的第二端接地，第二比较器U1B、第二电容C2以及第七电阻R7形成一反相加法电路，此时，第二比较器U1B输出的信号Vo＝-(Vi+Vo1)，从而得到两倍的输入电压信号，从而得到对直流检测信号进行增强的目的。

在一个实施例中，第二比较器U1B的第一端为反相输入端，第二比较器U1B的第二端为正相输入端。

在一个实施例中，第一比较器U1A和第二比较器U1B采用的芯片可以相同，例如，其芯片型号可以为LM258。

在一个实施例中，参见图2所示，所述电压比较电路30包括基准信号单元31、滤波单元32以及比较器单元33，基准信号单元31用于生成所述基准电压信号；滤波单元32与所述全波整流电路20连接，用于对所述直流检测信号进行滤波处理；比较器单元33分别与所述基准信号单元31和所述滤波单元32连接，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号。

在本实施例中，基准信号单元31用于生成所述基准电压信号，滤波单元32用于对所述直流检测信号进行滤波处理，比较器单元33将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号。具体的，该基准信号单元31可以与第二供电电压源连接，并根据第二供电电压源提供的第二供电电压信号生成基准电压信号，比较器单元33通过比较直流检测信号与基准电压信号的大小对待测负载的功率进行判断，例如，若直流检测信号的电压值大于或者等于基准电压信号的电压值，则判断待测负载的待机功率超过预设功率阈值，此时输出对应的第一比较信号，若直流检测信号的电压值小于基准电压信号的电压值，则判断待测负载的待机功率小于预设功率阈值，此时输出对应的第二比较信号，检测显示电路40基于接收的比较信号显示对应的结果。

在一个实施例中，参见图3所示，所述基准信号单元31包括：第四电容C4、第九电阻R9以及第十电阻R10；所述第十电阻R10的第一端与第二供电电源端VDD2连接，所述第十电阻R10的第二端、所述第九电阻R9的第一端以及所述第四电容C4的第一端共接于所述比较器单元33，所述第四电容C4的第二端与所述第九电阻R9的第二端共接于地。

在本实施例中，基准信号单元31通过第二供电电源端VDD2与第二供电电源连接，第九电阻R9和第十电阻R10形成一个分压电路为比较器单元33提供一个基准电压信号，该基准电压信号的电压值可以通过调整第二供电电压源的电压大小实现，也可以通过调整第九电阻R9和第十电阻R10的比值实现，例如，将第九电阻R9和第十电阻R10中的至少一个设置为可调电阻，从而调整基准电压信号的电压值。

在一个实施例中，参见图3所示，滤波单元32包括第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第五电容C5；第十二电阻R12的第一端与全波整流电路20连接，第十二电阻R12的第二端、第十一电阻R11的第一端以及第五电容C5的第一端共接于比较器单元33，第十一电阻R11的第二端与第五电容C5的第二端共接于地。

在本实施例中，第十一电阻R11和第五电容C5形成一RC电路对直流检测信号进行滤波处理。

在一个实施例中，参见图3所示，比较器单元33包括第三比较器U2、第十三电阻R13、第十四电阻R14以及第十五电阻R15；第三比较器U2的第一端与第十四电阻R14的第一端共接于基准信号单元31，第三比较器U2的第二端与滤波单元32连接，第三比较器U2的接地端接地，第三比较器U2的电源端与第十三电阻R13的第一端连接，第三比较器U2的输出端、第十三电阻R13的第二端、第十四电阻R14的第二端以及第十五电阻R15的第一端共接于检测显示电路40，第十五电阻R15的第二端与第二供电电源端VDD2连接。

在本实施例中，第三比较器U2的第一端为反相输入端，第三比较器U2的第二端为正相输入端，直流检测信号经过滤波单元32输入至第三比较器U2的正相输入端，与其反相输入端接收的基准电压信号进行比较，当直流检测信号的电压值大于基准电压信号的电压值，第三比较器U2输出一个高电平信号，当直流检测信号的电压值小于基准电压信号的电压值，第三比较器U2输出一个低电平信号。

在一个实施例中，参见图2所示，所述检测显示电路40包括驱动单元41和显示单元42，驱动单元41与所述电压比较电路30连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号生成驱动电压信号；显示单元42与所述驱动单元41连接，用于根据所述驱动电压信号对所述功率检测结果进行显示。

在本实施例中，驱动单元41用于接收电压比较电路30提供的电压比较信号，并基于该电压比较信号生成驱动电压信号，显示单元42基于该驱动电压信号对所述功率检测结果进行显示。例如，当驱动电压信号为高电平信号时，显示单元42发出警报信号显示待测负载的待机功率超标，当驱动电压信号为低电平信号时，显示单元42不进行显示，此时默认待测负载的待机功率正常。

在一个实施例中，参见图3所示，驱动单元41包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第六电容C6、第七电容C7、第十六电阻R16；第七电容C7的第一端、第一开关管Q1的的控制端以及第二开关管Q2的控制端共接于电压比较电路30，第七电容C7的第二端接地，第一开关管Q1的电流输入端、第十六电阻R16的第一端以及第六电容C6的第一端共接，第六电容C6的第二端接地，第十六电阻R16的第二端与第一供电电源端VDD1连接，第一开关管Q1的电流输出端、第二开关管Q2的电流输入端共接于显示单元42，第二开关管Q2的电流输出端接地。

在本实施例中，第一开关管Q1和第二开关管Q2组成一个驱动电路，其中，第一开关管Q1为N型MOS管或者NPN型三极管，第二开关管Q2为P型MOS管或者PNP型三极管，当比较信号为高电平信号时，第一开关管Q1导通，第二开关管Q2关断，此时驱动电压信号为高电平信号，第一供电电源对显示单元42进行供电，显示单元42正常显示，当比较信号为低电平信号时，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2导通，此时驱动电压信号为低电平信号，显示单元42接地，显示单元42不显示。

在一个实施例中，所述显示单元42包括发光二极管LED和蜂鸣器BELL中的至少一项。例如，参见图3所示，显示单元42包括蜂鸣器BELL、第十七电阻R17、第十八电阻R18以及发光二极管LED；蜂鸣器BELL的第一端与发光二极管LED的阳极共接于驱动单元41，蜂鸣器BELL的第二端与第十七电阻R17的第一端连接，发光二极管LED的阴极与第十八电阻R18的第一端连接，第十七电阻R17的第二端与第十八电阻R18的第二端共接于地。

在本实施例中，当比较信号为第一比较信号时，驱动单元41驱动发光二极管LED和蜂鸣器BELL工作，当比较信号为第二比较信号时，驱动单元41不工作，从而实现自动测试的效果。具体的，该第一比较信号可以为高电平信号，第二比较信号可以为低电平信号。

在一个实施例中，参见图4所示，本申请实施例还提供了一种待机功率检测装置，包括：供电电源端11；待测负载接口端12；电流传感器10；以及如上述任一项实施例所述的待机功率检测电路13，其中，所述待机功率检测电路13与所述电流传感器10连接，所述电流传感器10设于所述供电电源端11与所述待测负载接口端12之间。

在本实施例中，供电电源端11接交流电源，电流传感器10设于所述供电电源端11与所述待测负载接口端12之间，用于检测待测负载的待机电流，并生成交流电流信号。

在一个实施例中，本实施例中的待机功率检测装置还可以包括第一供电电源端VDD1和第二供电电源端VDD2，待机功率检测装置还可以采用常规的反激方案(OB2283)来实现AC-DC变换输出直流12V至第一供电电源端VDD1，以及输出直流5V至第二供电电源端VDD2。进一步的，可以采用12V直流电压信号直接通过芯片7805进行电压转换实现5V电源供电。

在本实施例中，通过霍尔电流互感器、精密全波整流电路20以及比较器电路来实现磁电转换，最后点亮指示灯和打开蜂鸣器BELL两项来提醒测试结果，实现了即简单又高效的自动检测电路。

在一个实施例中，所述待机功率检测装置还可以包括电压及功率显示屏，与所述被测负载接口端连接，用于对所述负载的电压和功率进行显示。

本申请实施例提供了一种待机功率检测电路及待机功率检测装置，通过全波整流电路接收电流传感器输出的交流电流信号，并对交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号，然后通过电压比较电路将直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号，最后通过检测显示电路对功率检测结果进行显示，无需新增工位对负载的功率进行检测，解决了目前对电器产品进行待机功率检测过程中存在的人力成本和检测设备成本较高的问题。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种待机功率检测电路，与用于对待测负载的电流进行检测的电流传感器连接，其特征在于，所述待机功率检测电路包括：

全波整流电路，与所述电流传感器连接，用于接收所述电流传感器输出的交流电流信号，并对所述交流电流信号进行全波整流处理，以输出直流检测信号；

电压比较电路，与所述全波整流电路连接，用于接收所述直流检测信号，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号；以及

检测显示电路，与所述电压比较电路连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号对功率检测结果进行显示。

2.如权利要求1所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述全波整流电路包括：

整流单元，与所述电流传感器连接，用于对所述交流电流信号进行整流处理，以输出直流检测信号；

信号增强单元，与所述整流单元连接，用于对所述直流检测信号进行增强处理。

3.如权利要求1所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述电压比较电路包括：

基准信号单元，用于生成所述基准电压信号；

滤波单元，与所述全波整流电路连接，用于对所述直流检测信号进行滤波处理；以及

比较器单元，分别与所述基准信号单元和所述滤波单元连接，将所述直流检测信号与预设的基准电压信号进行比较，并根据比较结果输出电压比较信号。

4.如权利要求1所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述检测显示电路包括：

驱动单元，与所述电压比较电路连接，用于接收所述电压比较信号，并根据所述电压比较信号生成驱动电压信号；

显示单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动电压信号对所述功率检测结果进行显示。

5.如权利要求4所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述显示单元包括发光二极管和蜂鸣器中的至少一项。

6.如权利要求2所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述整流单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管以及第一比较器；

所述第一电阻的第一端与所述电流传感器连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端、所述第一比较器的第一端、所述第一二极管的阴极以及所述第四电阻的第一端共接，所述第一比较器的第二端接地，所述第一比较器的电源端与所述第一电容的第一端共接于第一供电电源端，所述第一电容的第二端接地，所述第一比较器的输出端、所述第一二极管的阳极以及所述第二二极管的阴极共接，所述第二二极管的阳极、所述第四电阻的第二端以及所述第六电阻的第一端共接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端共接于所述信号增强单元。

7.如权利要求2所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述信号增强单元包括：第二电容、第三电容、第七电阻、第八电阻以及第二比较器；

所述第二比较器的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第七电阻的第一端共接于所述整流单元，所述第二比较器的电源端与所述第三电容的第一端共接于第一供电电源端，所述第三电容的第二端接地，所述第二比较器的输出端、所述第二电容的第二端以及所述第八电阻的第一端共接，所述第八电阻的第二端与所述第七电阻的第二端共接于所述电压比较电路。

8.如权利要求3所述的待机功率检测电路，其特征在于，所述基准信号单元包括：第四电容、第九电阻以及第十电阻；

所述第十电阻的第一端与第二供电电源端连接，所述第十电阻的第二端、所述第九电阻的第一端以及所述第四电容的第一端共接于所述比较器单元，所述第四电容的第二端与所述第九电阻的第二端共接于地。

9.一种待机功率检测装置，其特征在于，包括：

供电电源端；

待测负载接口端；

电流传感器；以及

如权利要求1-8任一项所述的待机功率检测电路，其中，所述待机功率检测电路与所述电流传感器连接，所述电流传感器设于所述供电电源端与所述待测负载接口端之间。

10.如权利要求9所述的待机功率检测装置，其特征在于，所述待机功率检测装置还包括电压及功率显示屏，与所述待测负载接口端连接，用于对所述负载的电压和功率进行显示。

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