專利名稱：一種待機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器待機(jī)控制裝置，特別是一種能大大降低電器待機(jī) 能耗的控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電器在使用過程中，為了實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)、持續(xù)數(shù)字顯示、網(wǎng)絡(luò)喚醒、 定時(shí)開關(guān)等各種待機(jī)功能，幾乎都要消耗電源。這樣就給電器增加了一項(xiàng)額外 能耗一待機(jī)能耗。電器在待機(jī)狀態(tài)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間通電白白浪費(fèi)了大量能源，它與 電器在使用過程中產(chǎn)生的有效能耗不同，待機(jī)能耗基本上是一種能源浪費(fèi)，其
中，新電腦的待機(jī)功耗大約是4 5瓦，普通電視的待機(jī)功耗大約是7瓦，老舊電 器的待機(jī)功耗更大，最大的待機(jī)功耗可以達(dá)到30W。在能源狀況日益惡化的當(dāng) 今社會(huì)，降低待機(jī)能耗成為了目前亟待解決的一個(gè)重大課題。另外，待機(jī)狀態(tài) 下的電器通常無(wú)人值守，開關(guān)電源結(jié)構(gòu)脆弱，電器本身只能提供簡(jiǎn)單的保護(hù)結(jié) 構(gòu)以及開放的運(yùn)行環(huán)境等都使長(zhǎng)期暴露在交流電源環(huán)境中的電器更加容易受到 傷害，在電器絕緣老化、電力網(wǎng)參數(shù)波動(dòng)時(shí)，就可能危及待機(jī)設(shè)備的安全。這 實(shí)際上是電器制造商刻意回避但是又無(wú)可奈何的問題。
目前，追求低的待機(jī)能耗與更高的待機(jī)安全性能成為了眾多科研機(jī)構(gòu)和電 器生產(chǎn)商努力研究和探討的重要課題之一。但是，主流研究思路呈現(xiàn)的一個(gè)明 顯事實(shí)是所有這些研究都只能使待機(jī)能耗有所降低，因?yàn)椴豢赡芟麥玳_關(guān)變 壓器的損耗，不可能消除半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通損耗，不可能消滅半導(dǎo)體器件的開 關(guān)損耗等等。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種待機(jī)控制裝置，該裝置能在用電器處于待機(jī) 狀態(tài)時(shí)給超級(jí)電容充電，保證用電器無(wú)論待機(jī)多長(zhǎng)時(shí)間也能正常使用，并能把 電器待機(jī)電路的能耗總平均值降到遠(yuǎn)小于1瓦水平，大大降低各種電器的待機(jī)
能耗，而且能有效杜絕電器設(shè)備因長(zhǎng)期暴露于交流電環(huán)境中存在的安全隱患。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是包括信號(hào)接收電路、單片機(jī)、電磁繼電器、 光耦可控硅、超級(jí)電容、裝置電源電路，其特征是信號(hào)接收電路與單片機(jī)、超 級(jí)電容相連；單片機(jī)還與電磁繼電器、超級(jí)電容和光耦可控硅相連；超級(jí)電容 與信號(hào)接收電路、單片機(jī)和裝置電源電路相連；光耦可控硅受控端陽(yáng)極與交流 市電相連，受控端陰極與裝置電源電路相連，控制端陰極與單片機(jī)相連，控制 端陽(yáng)極與用電器相連；電磁繼電器與單片機(jī)相連，電磁繼電器的常開觸點(diǎn)串接 于用電器與交流市電和光耦可控硅的連接點(diǎn)之間。 所述的超級(jí)電容兩端并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管。
以上所述的信號(hào)接收電路的輸出端與單片機(jī)IC的輸入端17腳相連，信號(hào) 接收電路與單片機(jī)IC的13腳、超級(jí)電容Cl的正極相連；單片機(jī)IC的輸出端 15腳通過電阻R6與三極管Q1的基極相連，三極管Q1的集電極與電磁繼電器 REL1的線包相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，單片機(jī)IC的13腳與超級(jí)電容Cl 的正極相連，單片機(jī)IC的7腳與電容C4相連，電阻R5和電容C4并聯(lián)后與電 阻R4串聯(lián)，電阻R4與電磁繼電器REL1的線包相連，單片機(jī)IC的3腳與光耦 可控硅OPTOTRIAC控制端的陰極相連；超級(jí)電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)， 超級(jí)電容Cl的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D3的正極接地，超級(jí)電容Cl的正極與信號(hào) 接收電路、單片機(jī)IC的13腳直接相連，超級(jí)電容Cl的正極通過電阻R7與光 耦可控硅OPTOTRIAC控制端的陽(yáng)極相連，超級(jí)電容Cl的正極通過電阻R3分 別與橋式整流電路D1的直流輸出端正極2、橋式整流電路D2的直流輸出端正 極2相連；光耦可控硅OPTOTRIAC受控端的陽(yáng)極與交流市電相連，其連接點(diǎn) 和裝置的交流輸出端ACO也即是用電器的連接端之間，電磁繼電器REL1的常 開觸點(diǎn)REL1K與按鈕AN1并聯(lián)，并聯(lián)電路再與電阻R1和電容C3的并聯(lián)電路 串聯(lián)，電阻R1和電容C3的并聯(lián)電路與橋式整流電路D1的交流輸入端1相連， 橋式整流電路Dl的直流輸出端2與電阻R3和橋式整流電路D2的直流輸出端2
相連，橋式整流電路Dl的另一交流輸入端3分別與交流市電、橋式整流電路
D2的交流輸入端1相連，橋式整流電路D2的另一交流輸入端3與電阻R2和電 容C2的并聯(lián)電路相連以后再與光耦可控硅OPTOTRIAC受控端的陰極相連，橋 式整流電路Dl的另一直流輸出端4和橋式整流電路D2的另一直流輸出端4分 別接地。
本實(shí)用新型的工作原理是用電器使用時(shí)，電磁繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，交 流市電給超級(jí)電容充電；用電器待機(jī)時(shí)，由超級(jí)電容向信號(hào)接收電路和單片機(jī) 供電，這樣超級(jí)電容兩端的電壓就會(huì)逐漸降低。本實(shí)用新型的單片機(jī)內(nèi)集成有 電壓檢測(cè)的功能，在用電器待機(jī)時(shí)，它會(huì)定時(shí)讀取超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)檢 測(cè)到的電壓低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)發(fā)指令開通光耦可控硅，從而導(dǎo)通超級(jí)電容 和裝置電源電路的充電回路。當(dāng)超級(jí)電容兩端的電壓充至高于設(shè)定值時(shí)，單片 機(jī)就會(huì)關(guān)斷光耦可控硅，超級(jí)電容停止充電，整個(gè)電路回到不消耗交流市電電 能的狀態(tài)，待機(jī)電路的信號(hào)接收電路和單片機(jī)繼續(xù)由超級(jí)電容供電，實(shí)現(xiàn)其正 常使用的功能。電磁繼電器和光耦可控硅均由單片機(jī)控制。按鈕AN1起到如下 的二個(gè)功能
1、 如果交流市電出現(xiàn)異常且長(zhǎng)時(shí)間斷電時(shí)，無(wú)法給超級(jí)電容C1充電導(dǎo)致 其上的電能耗盡，此時(shí)按下按鈕AN1可實(shí)現(xiàn)"一鍵恢復(fù)"充電。
2、 電路首次啟用的時(shí)候，按下按鈕AN1給整個(gè)電路上電。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能保證用電器無(wú)論待機(jī)多長(zhǎng)時(shí)間也能正常使用，且把電器待
機(jī)電路的能耗降到遠(yuǎn)小于1瓦水平，大大降低各種電器的待機(jī)能耗，而且能有
效杜絕電器設(shè)備因長(zhǎng)期暴露于交流電環(huán)境中存在的安全隱患。


圖1為本實(shí)用新型的構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1所示，本實(shí)用新型包括信號(hào)接收電路、單片機(jī)LCH071047、電磁 繼電器MK-3P、光耦可控硅MOC3041、超級(jí)電容Cl和裝置電源電路，信號(hào)接 收電路的輸出端與單片機(jī)LCH071047的輸入端17腳相連，信號(hào)接收電路與單 片機(jī)LCH071047的13腳、超級(jí)電容Cl的正極相連；單片機(jī)LCH071047的輸 出端15腳通過電阻R6與三極管Q1的基極相連，三極管Q1的集電極與電磁繼 電器MK-3P的線包相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，單片機(jī)LCH071047的13 腳與超級(jí)電容C1的正極相連，單片機(jī)LCH071047的7腳與電容C4相連，電阻 R5和電容C4并聯(lián)后與電阻R4串聯(lián)，電阻R4與電磁繼電器MK-3P的線包相 連，單片機(jī)LCH071047的3腳與光耦可控硅MOC3041控制端的陰極相連；超 級(jí)電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，超級(jí)電容Cl的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D3的正極 接地，超級(jí)電容C1的正極與信號(hào)接收電路、單片機(jī)LCH071047的13腳直接相 連，超級(jí)電容Cl的正極通過電阻R7與光耦可控硅MOC3041控制端的陽(yáng)極相 連，超級(jí)電容C1的正極通過電阻R3分別與橋式整流電路D1的直流輸出端2、 橋式整流電路D2的直流輸出端2相連；光耦可控硅MOC3041受控端的陽(yáng)極與 交流市電相連，其連接點(diǎn)和裝置的交流輸出端ACO也即是用電器的連接端之間， 電磁繼電器MK-3P的常開觸點(diǎn)REL1K與按鈕AN1并聯(lián)，并聯(lián)電路再與電阻 Rl和電容C3的并聯(lián)電路串聯(lián)，電阻R1和電容C3的并聯(lián)電路與橋式整流電路 Dl的交流輸入端1相連，橋式整流電路Dl的直流輸出端2與電阻R3和橋式整 流電路D2的直流輸出端2相連，橋式整流電路Dl的另一交流輸入端3分別與 交流市電、橋式整流電路D2的交流輸入端1相連，橋式整流電路D2的另一交 流輸入端3與電阻R2和電容C2的并聯(lián)電路相連以后再與光耦可控硅MOC3041 受控端的陰極相連，橋式整流電路D1的另一直流輸出端4和橋式整流電路D2 的另一直流輸出端4分別接地。
當(dāng)用電器處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電磁繼電器MK-3P的常開觸點(diǎn)REL1K斷開，用 電器得不到電，超級(jí)電容C1也未從電源處取到電，由于超級(jí)電容C1會(huì)把它原 來(lái)儲(chǔ)存的電荷釋放給單片機(jī)LCH071047和信號(hào)接收電路以保證用電器的功能正
常使用，這樣其兩端的電壓就會(huì)逐漸降低。單片機(jī)LCH071047每10秒讀取一次 超級(jí)電容C1兩端的電壓。當(dāng)超級(jí)電容C1上的電壓低于3V時(shí)，單片機(jī)LCH071047 內(nèi)部的數(shù)/模電路讀到的數(shù)值就會(huì)低于設(shè)定值3V，單片機(jī)LCH071047就會(huì)給光 耦可控硅MOC3041 "開通"信號(hào)，使得220V的交流電通過電阻R4、電容C2、 橋式整流電路D2和電阻Rl給超級(jí)電容Cl充電。而當(dāng)超級(jí)電容Cl兩端電壓充 到高于5.5V后，單片機(jī)LCH071047內(nèi)部的數(shù)/模電路讀到的電壓數(shù)值就會(huì)高于 設(shè)定值5.5V,單片機(jī)就"關(guān)斷"光耦可控硅，停止充電過程，整個(gè)電路就又回 到不消耗交流電源的電能狀態(tài)。穩(wěn)壓管D3起到限制超級(jí)電容C1的電壓不超過 其允許值5.5伏的作用。
超級(jí)電容Cl每充一次電約1分鐘，可維持單片機(jī)工作約2小時(shí)。 因?yàn)檫@個(gè)電路在用電器待機(jī)狀態(tài)時(shí)只有信號(hào)接收電路和單片機(jī)LCH071047 在耗電，而且是用多少再補(bǔ)充多少，沒有額外負(fù)擔(dān)，故其長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)平均功耗 小于O.l瓦。用電器正常用電時(shí)，此電路僅是增加了電磁繼電器MK-3P的耗電， 而光耦可控硅MOC3041并不耗電。那么加上損耗整個(gè)電路也不會(huì)大于0.5瓦。 單片機(jī)的電壓檢測(cè)程序?yàn)?br> 1、 用電器處于正常工作狀態(tài)引腳3給出低電平"0"，使得電磁繼電器 REL1的常開觸點(diǎn)REL1K閉合，超級(jí)電容C1充滿電，單片機(jī)LCH071047只關(guān)
心接收信號(hào)接收電路能否接到正確的信號(hào)。如收到正確的"關(guān)機(jī)"信號(hào)，則引 腳3給出高電平"1"，關(guān)斷三極管Ql,以斷開電磁繼電器REL1，使得用電器 與交流電源部分?jǐn)嚅_。
2、 用電器處于待機(jī)狀態(tài)當(dāng)檢測(cè)到超級(jí)電容C1上的電壓低于3V后，引 腳7給出低電平"0"，開通光耦可控硅MOC3041，給超級(jí)電容C1充電，當(dāng)再 檢測(cè)到超級(jí)電容C1上的電壓高于5.5V后引腳7給出高電平"1"，關(guān)斷光耦可 控硅MOC3041，停止給超級(jí)電容C1充電；如收到正確的"開機(jī)"信號(hào)，則引 腳3給出低電平"0"，接通三極管Ql，以接通繼電器REL1使得用電器能得到
電源的供電。
按鈕AN1起到如下的二個(gè)功能
1、 如果交流市電出現(xiàn)異常且長(zhǎng)時(shí)間斷電時(shí)，無(wú)法給超級(jí)電容Cl充電導(dǎo)致 其上的電能耗盡，此時(shí)按下按鈕AN1可實(shí)現(xiàn)"一鍵恢復(fù)"充電。
2、 電路首次啟用的時(shí)候，按下按鈕AN1給整個(gè)電路上電。
權(quán)利要求1.一種待機(jī)控制裝置，包括信號(hào)接收電路、由超級(jí)電容供電的單片機(jī)、電磁繼電器、光耦可控硅、超級(jí)電容、裝置電源電路，其特征是信號(hào)接收電路與單片機(jī)、超級(jí)電容相連；單片機(jī)還與電磁繼電器、超級(jí)電容和光耦可控硅相連；超級(jí)電容與信號(hào)接收電路、單片機(jī)和裝置電源電路相連；由單片機(jī)控制的光耦可控硅受控端陽(yáng)極與交流市電相連，受控端陰極與裝置電源電路相連，控制端陰極與單片機(jī)相連，控制端陽(yáng)極與用電器相連；由單片機(jī)控制的電磁繼電器與單片機(jī)相連，電磁繼電器的常開觸點(diǎn)串接于用電器與交流市電和光耦可控硅的連接點(diǎn)之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種待機(jī)控制裝置，其特征是超級(jí)電容兩端并聯(lián) 有穩(wěn)壓二極管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種待機(jī)控制裝置，其特征是 信號(hào)接收電路的輸出端與單片機(jī)IC的輸入端(17)腳相連，信號(hào)接收電路與單片機(jī)IC的(13)腳、超級(jí)電容C1的正極相連；單片機(jī)IC的輸出端(15)腳通過電阻R6與三極管Ql的基極相連，三極管 Ql的集電極與電磁繼電器REL1的線包相連，三極管Q1的發(fā)射極接地，單片 機(jī)IC的(13)腳與超級(jí)電容Cl的正極相連，單片機(jī)IC的(7)腳與電容C4 相連，電阻R5和電容C4并聯(lián)后與電阻R4串聯(lián)，電阻R4與電磁繼電器REL1 的線包相連，單片機(jī)IC的(3)腳與光耦可控硅OPTOTRIAC控制端的陰極相 連；超級(jí)電容C1與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，超級(jí)電容Cl的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D3 的正極接地，超級(jí)電容C1的正極與信號(hào)接收電路、單片機(jī)IC的(13)腳直接 相連，超級(jí)電容Cl的正極通過電阻R7與光耦可控硅OPTOTRIAC控制端的陽(yáng) 極相連，超級(jí)電容Cl的正極通過電阻R3分別與橋式整流電路Dl的直流輸出 端正極(2)、橋式整流電路D2的直流輸出端正極(2)相連；光耦可控硅OPTOTRIAC受控端的陽(yáng)極與交流市電相連，其連接點(diǎn)和裝置 的交流輸出端(ACO)也即是用電器的連接端之間，電磁繼電器REL1的常開 觸點(diǎn)REL1K與按鈕AN1并聯(lián)，并聯(lián)電路再與電阻R1和電容C3的并聯(lián)電路串 聯(lián)，電阻R1和電容C3的并聯(lián)電路與橋式整流電路D1的交流輸入端(1)相連， 橋式整流電路D1的直流輸出端(2)與電阻R3和橋式整流電路D2的直流輸出 端(2)相連，橋式整流電路D1的另一交流輸入端(3)分別與交流市電、橋式 整流電路D2的交流輸入端(1)相連，橋式整流電路D2的另一交流輸入端(3) 與電阻R2和電容C2的并聯(lián)電路相連以后再與光耦可控硅OPTOTRIAC受控端 的陰極相連，橋式整流電路Dl的另一直流輸出端(4)和橋式整流電路D2的 另一直流輸出端(4)分別接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種待機(jī)控制裝置，屬于用電器待機(jī)控制裝置。它公開了信號(hào)接收電路與單片機(jī)、超級(jí)電容相連；單片機(jī)還與電磁繼電器、超級(jí)電容和光耦可控硅相連；超級(jí)電容與信號(hào)接收電路、單片機(jī)和裝置電源電路相連；光耦可控硅受控端陽(yáng)極與交流市電相連，受控端陰極與裝置電源電路相連，控制端陰極與單片機(jī)相連，控制端陽(yáng)極與用電器相連；電磁繼電器與單片機(jī)相連，電磁繼電器的常開觸點(diǎn)串接于用電器與交流市電和光耦可控硅的連接點(diǎn)之間。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能使用電器無(wú)論待機(jī)多長(zhǎng)時(shí)間也能正?；謴?fù)使用，并把電器待機(jī)電路的能耗總平均值降到遠(yuǎn)小于1瓦，大大降低電器的待機(jī)能耗，而且能有效杜絕電器設(shè)備因長(zhǎng)期暴露于交流電環(huán)境中存在的安全隱患。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201196733SQ20082004545
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者劉自平, 李科君, 卓 林 申請(qǐng)人:廣州藍(lán)朝電子科技有限公司