CN212229466U - 一种微功耗待机控制电路及设备 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种微功耗待机控制电路及设备，包括：电子开关单元、MCU控制单元和微功率待机供电单元；所述MCU控制单元的控制输出端接至电子开关单元的控制端，以控制电子开关单元的工作状态；所述微功率待机供电单元分别连接至MCU控制单元，提供电流维持MCU控制单元的休眠供电。本公开技术方案MCU在休眠状态下的功耗可低至1mW以下，微功率待机供电单元仅需提供微安级的供电即可维持MCU在休眠状态下的正常供电。本公开技术方案为数毫瓦，廉价、可靠，具有广泛适用性的微功耗待机控制电路，以更好地满足各种严格的节能待机技术要求。

Description

一种微功耗待机控制电路及设备

技术领域

本公开属于电路技术领域，尤其涉及一种微功耗待机控制电路及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

为了方便使用且节约能源，越来越多的用电器都具备了智能化控制功能和待机—唤醒功能，然而数量巨大的处于待机状态的用电器会产生可观的电力消耗。为了降低由于待机产生的电力消耗，减少能源浪费，国际国内各种标准都对用电器的待机功耗做出了日益严格的限制。

为了满足各种标准日益严格的节能要求，低功耗待机控制技术也随之不断发展，待机功耗日趋降低。如今某些用电器的待机功耗要求已降低至毫瓦级别，使待机电路的设计更为困难。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种微功耗待机控制电路，为数毫瓦，廉价、可靠，具有广泛适用性的微功耗待机控制电路，以更好地满足各种严格的节能待机技术要求。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种微功耗待机控制电路，包括：

电子开关单元、MCU控制单元和微功率待机供电单元；

所述MCU控制单元的控制输出端接至电子开关单元的控制端，以控制电子开关单元的工作状态；

所述微功率待机供电单元分别连接至MCU控制单元，提供电流维持MCU控制单元的休眠供电。

进一步的技术方案，还包括储能电容器，所述微功率待机供电单元连接至储能电容器，以维持MCU控制单元休眠时储能电容器处于充电状态。

进一步的技术方案，还包括运行供电单元，所述运行供电单元的输入端连接至电子开关单元，所述储能电容器还分别连接至运行供电单元及MCU控制单元，所述MCU控制单元被唤醒时利用储能电容器中的电能控制电子开关单元开通，同时所述储能电容器从运行供电单元获得电能补充。

第二方面，还公开了一种微功耗待机设备，所述微功耗待机设备包含所述的微功耗待机控制电路。

第三方面，还公开了一种微功耗待机控制电路的控制方法，包括：

当电路处于待机状态时，MCU控制单元控制电子开关单元处于关断状态，MCU控制单元进入休眠状态，由微功率待机供电单元提供微小电流维持MCU控制单元的休眠供电，并维持储能电容器处于充电状态；

当需要控制电器开机工作时，MCU控制单元被唤醒信号唤醒，并利用储能电容器中的电能控制电子开关单元开通，为用电器提供工作电源，同时也为MCU控制单元的运行供电单元提供电力输入，继而维持MCU控制单元的正常工作供电。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案当电路处于待机状态时，MCU控制电子开关单元处于关断状态，MCU进入休眠状态，耗电微小，由微功率待机供电单元提供微小电流维持MCU的休眠供电，并维持储能电容器处于充电状态；当需要控制电器开机工作时，MCU被唤醒信号唤醒，并利用储能电容器中的电能控制电子开关单元开通，为用电器提供工作电源，同时也为MCU的运行供电单元提供电力输入，继而维持MCU的正常工作供电。电子开关单元的设计保证了仅需要很小的驱动功率即可控制其稳定开通，因此储能电容所需容量不大，可以由微功率待机供电单元在很短的时间内完成初期充电，延迟时间几乎难以察觉。

本公开技术方案MCU在休眠状态下的功耗可低至1mW以下，微功率待机供电单元仅需提供微安级的供电即可维持MCU在休眠状态下的正常供电。本公开技术方案为数毫瓦，廉价、可靠，具有广泛适用性的微功耗待机控制电路，以更好地满足各种严格的节能待机技术要求。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是所述微功耗待机控制电路的整体构成框图；

图2是所述微功耗待机控制电路中的电子开关单元实施例电路图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见附图1所示，本实施例公开了一种微功耗待机控制电路，它包括电子开关单元1、MCU控制单元2、储能电容器3、运行供电单元4和微功率待机供电单元5，电子开关单元1的输入端接市电-L端，电子开关单元1的输出端接负载-L端，电子开关单元1的控制端接MCU控制单元的控制输出端，电子开关单元1的第四端接市电-N端，微功率待机供电单元5的两个输入端分别接市电-L端和市电-N端，运行供电单元4的两个输入端分别接电子开关单元1的输出端和市电-N端，微功率待机供电单元5和运行供电单元4的输出端连接在一起并与储能电容器3的第一端连接，储能电容器3的第二端接市电-N端，MCU控制单元2的两个供电端分别接储能电容器的第一端和市电-N端，负载-N端与市电-N端相连接。

在一实施例子中，如图2所示，微功耗待机控制电路，其中的电子开关单元1包括晶闸管6、第一电阻器7、光耦合触发器8和第二电阻器9，晶闸管6的T2端接市电-L端，其T1端接负载-L端，其触发端接光耦合触发器8的第三端，晶闸管6的T2端和触发端之间跨接第一电阻器7，光耦合触发器8的第四端接第二电阻器9的第一端，第二电阻器9的第二端接负载-L端，光耦合触发器8的第一端接所述电子开关单元1的控制端，光耦合触发器8的第二端接市电-N端。

当MCU控制单元2通过其控制输出端向电子开关单元1的控制端发出开通控制信号时，电子开关单元1中的光耦合触发器8的第一端和第二端之间得到驱动电流，其第三端和第四端之间导通，通过第二电阻器9将晶闸管6的T1端和触发端连通，以强触发方式触发晶闸管6开通，因而电子开关单元1开通，向负载和运行供电单元4提供市电电能。第一电阻器7跨接在晶闸管6的T2端和触发端之间，可以旁路光耦合触发器8可能存在的漏电流，防止晶闸管6被误触发。

本电子开关单元的优点是，结构简单，成本低，具有光耦合隔离触发功能，工作安全可靠，且可以通过选用具有过零触发特性的光耦合触发器实现市电过零触发，减小对用电器和市电的冲击和干扰。

微功耗待机控制电路，其中的晶闸管6是双向晶闸管。

微功耗待机控制电路，其中的MCU控制单元2、运行供电单元4和微功率待机供电单元5均采用公知技术构成。例如：MCU控制单元可根据用电器所需控制功能要求选用ML51TC0AE、STM32L151等低功耗MCU构成控制器，微功率待机供电单元可采用常见的电容限流降压供电电路；运行供电单元可采用电容限流降压供电电路或采用小功率开关电源变换器。

上述控制电路，具体控制方法为：

当电路处于待机状态时，MCU控制电子开关单元处于关断状态，MCU进入休眠状态，耗电微小，由微功率待机供电单元提供微小电流维持MCU的休眠供电，并维持储能电容器处于充电状态；当需要控制电器开机工作时，MCU被唤醒信号唤醒，并利用储能电容器中的电能控制电子开关单元开通，为用电器提供工作电源，同时也为MCU的运行供电单元提供电力输入，继而维持MCU的正常工作供电。电子开关单元的设计保证了仅需要很小的驱动功率即可控制其稳定开通，因此储能电容所需容量不大，可以由微功率待机供电单元在很短的时间内完成初期充电，延迟时间几乎难以察觉。

本公开上述控制电路具有低至毫瓦级的待机功耗，可以满足各种严格的待机功耗要求；结构简单，成本低廉，工作稳定可靠；适用性高，可适用于各种以交流市电为工作能源的用电器的节能待机控制。

在另一实施例子中，还公开了一种微功耗待机设备，所述微功耗待机设备包含所述的微功耗待机控制电路。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种微功耗待机控制电路，其特征是，包括：

电子开关单元、MCU控制单元和微功率待机供电单元；

所述MCU控制单元的控制输出端接至电子开关单元的控制端，以控制电子开关单元的工作状态；

所述微功率待机供电单元分别连接至MCU控制单元，提供电流维持MCU控制单元的休眠供电。

2.如权利要求1所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，还包括储能电容器，所述微功率待机供电单元连接至储能电容器，以维持MCU控制单元休眠时储能电容器处于充电状态。

3.如权利要求2所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，还包括运行供电单元，所述运行供电单元的输入端连接至电子开关单元，所述储能电容器还分别连接至运行供电单元及MCU控制单元，所述MCU控制单元被唤醒时利用储能电容器中的电能控制电子开关单元开通，同时所述储能电容器从运行供电单元获得电能补充。

4.如权利要求1所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，所述电子开关单元的输入端接市电-L端，电子开关单元的输出端接负载-L端，电子开关单元的控制端接MCU控制单元的控制输出端，电子开关单元的第四端接市电-N端。

5.如权利要求3所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，所述微功率待机供电单元的两个输入端分别接市电-L端和市电-N端；

所述运行供电单元的两个输入端分别电子开关单元的输出端和市电-N端。

6.如权利要求3所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，所述微功率待机供电单元和运行供电单元的输出端连接在一起并与储能电容器的第一端连接，储能电容器的第二端接市电-N端，MCU控制单元的两个供电端分别接储能电容器的第一端和市电-N端，负载-N端与市电-N端相连接。

7.如权利要求1所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，所述电子开关单元包括晶闸管、第一电阻器、光耦合触发器和第二电阻器；

所述晶闸管触发端接光耦合触发器的第三端，晶闸管的T2端和触发端之间还跨接第一电阻器，光耦合触发器的第四端接第二电阻器的第一端，第二电阻器的第二端接负载-L端，光耦合触发器的第一端接所述电子开关单元的控制端，光耦合触发器的第二端接市电-N端。

8.如权利要求7所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，晶闸管的T2端接市电-L端，其T1端接负载-L端。

9.如权利要求7或8所述的一种微功耗待机控制电路，其特征是，晶闸管是双向晶闸管。

10.一种微功耗待机设备，其特征是，所述微功耗待机设备包含权利要求1-9任一所述的微功耗待机控制电路。

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