CN101262556B - 一种低功耗待机的机顶盒 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于机顶盒领域，提供了一种低功耗待机的机顶盒，包括主电源，该主电源连接一待机控制板，该待机控制板连接电网，该待机控制板包括：微控制器，用于在接收到待机信号时，输出控制断开电平给电子开关，在接收到取消待机信号时，输出控制接通电平给电子开关；电子开关，用于根据微控制器的控制电平断开或者接通电网与主电源的连接；及辅助供电电源模块，用于转换电网电压成直流电压，给微控制器及电子开关供直流电。机顶盒待机时，待机控制板关断主电源与电网的连接。机顶盒就只有功耗很低的待机控制板耗电，达到了大大降低机顶盒待机功耗的目的。
Description
技术领域
本发明属于机顶盒领域，尤其涉及一种低功耗待机的机顶盒。
背景技术
在当今世界性能源危机的形势下，高效节能和绿色环保是消费电子产品发展的必然趋势。机顶盒的待机所消耗的电能是一种无功消耗。减少待机的耗能是十分重要的节约能源手段。现有的各种低功耗待机方案是集中在选用低能耗、高效率的元件，和通过待机时关断或降低各路电压输出，来实现待机功耗的下降。但是，这种方案要达到能源之星要求的机顶盒待机功耗小于0.5W，需要选用较为精密的元件。这样会导致产品的成本偏高，而且能耗的降低有限。随着使用时间的增加，机顶盒待机的耗能也会明显变大。
总之，现有技术下，机顶盒的待机能耗很难达到能源之星的要求，而且成本偏高，节能效果也不稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种低待机功耗的机顶盒，旨在解决现有技术下，机顶盒的待机能耗很难达到能源之星的要求，而且成本偏高，节能效果也不稳定的问题。
本发明是这样实现的，一种低功耗待机的机顶盒，包括主电源，该主电源连接一待机控制板，该待机控制板连接电网，该待机控制板包括：微控制器，用于在接收到待机信号时，输出控制断开电平给电子开关，在接收到取消待机信号时，输出控制接通电平给电子开关，所述微控制器采用单片机来实现；电子开关，用于根据微控制器的控制电平断开或者接通电网与主电源的连接；及辅助供电电源模块，用于转换电网电压成直流电压，给微控制器及电子开关供直流电；
所述待机控制板的辅助供电电源模块包括依次连接的变压器、全波桥式整流电路、电容滤波电路和稳压电路；
所述稳压电路具体为：先由三个电阻串联后接地，该串联电路接地端前的两个电阻与电容并联，两个电阻并联支路的两个电阻的接点处接三端可调稳压管参考端，并联电路的地端接稳压管正极，并联电路的另一端接稳压管负极，并联电路的两端作为辅助供电电源模块的输出端。
本发明的有益效果是：由于机顶盒待机时，仅有待机控制板耗电，而待机控制板的功率小，成本低，功耗稳定，因此，低成本地实现了机顶盒的超低功耗待机，完全达到能源之星的要求，并且节能效果很稳定。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种低功耗待机的机顶盒***结构图；
图2是本发明实施例提供的一种低功耗待机的机顶盒***具体结构图；
图3是本发明实施例提供的待机控制板的内部具体电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明实施例中，在机顶盒处于待机时，待机控制板切断电网与机顶盒电源的连接。这样待机的能耗就只有待机控制板工作时消耗的很小的能量而且成本低廉，完全满足了能源之星的要求，耗能也不会随时间长久而有明显增加。
图1示出了本发明实施例提供的一种低功耗待机的机顶盒***结构图。
机顶盒***包括待机控制板102、主电源103、键控板104和主板105。主电源103给主板105和键控板104供直流电压，各直流电压端口对应连接。键控板104的DISPLAYCTRL端口和IR2端口分别对应接主板105的DISPLAY端口和IR端口。主板用于实现机顶盒的各种功能。主电源103与电网101连接之前串接入待机控制板102。
待机控制板102控制着主电源103与电网101的连接和断开。在机顶盒正常工作时，该待机控制板102把主电源103与电网101连接起来。这时，主电源103将向主板105和键控板供电104，外界可以通过键控板输入各种指令，主板根据指令实现机顶盒的各种功能。在机顶盒处于待机状态时，待机控制板102断开主电源103与电网101的连接。这时，机顶盒中仅仅有待机控制板102在工作，机顶盒所消耗的电能就是待机控制板102消耗的电能。而待机控制板102的耗能十分小，这样就实现了机顶盒的低功耗待机。
图2是本发明实施例提供的一种低功耗待机的机顶盒***具体结构图；
如图2所示，待机控制板102是由辅助供电电源模块、微控制器、红外接收器和电子开关组成的。辅助供电电源模块给微控制器、红外接收器和电子开关提供直流电源。红外接收器的IR1端口接微控制器的STDB/WORK端口。微控制器的控制电平输出端口接电子开关的控制输入端。电子开关根据输入控制电平断开或者接通电网101与主电源103的连接。
待机控制板102实现接通或断开主电源103与电网101的工作方式如下：
在机顶盒正常工作状态下，当待机控制板102上的红外接收器接收到遥控器发出的待机信号后，便发STDB(Stand By)信号给微控制器执行待机动作。待机控制板的微控制器收到STDB信号后，从微控制器的ON/OFF端口发出控制待机电平给电子开关的CTRL(Control)控制端口，由电子开关切断电网向主电源供电的路线。这样，机顶盒便处于待机状态了。整个机顶盒就只有待机控制板102在耗电。待机控制板102的工作由与电网直接连接的辅助供电模块供电维持。待机控制板102的耗能极小，这样就大大降低了机顶盒待机的功耗，完全达到能源之星的要求。
要使机顶盒由待机状态恢复到正常工作状态，只需遥控器发出解除待机信号到待机控制板中的红外接收器上。红外接收器便向微控制器发送WORK信号。待机控制电路的微控制器收到WORK信号后，从微控制器的ON/OFF端口发出控制工作电平给电子开关的CTRL控制端口，由电子开关闭合电网与主电源连接的路径，结束待机。机顶盒便重新启动工作了。
图3示出了待机控制板优选的内部具体电路结构。
待机控制板102是由辅助供电电源模块、微控制器、红外接收器和电子开关组成的。辅助供电电源模块给微控制器、红外接收器和电子开关提供直流电源。红外接收器的IR1端口接微控制器的STDB/WORK端口。微控制器的控制电平输出端接电子开关的控制输入端。电子开关根据控制电平断开或者接通家用电网与主电源的连接。
辅助供电电源模块由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。电网电压经变压器变压后，由整流电路将交流电整流成直流电，再经过滤波和稳压电路处理后输出直流电源给微控制器、红外接收器和电子开关。
变压器T1用于将家用电压变压到适宜作为单片机电源的电压。由于具体的家用电压在不同的国家和地区不同，比如中国的家用电压的交流电压是220V，而日本的家用电压的交流电压是100V，所以变压器的选用需要根据实际情况选择。整流电路采用的是全波桥式整流电路。滤波电路为电容C1滤波电路。
稳压电路由分压电阻、三端可调稳压管和滤波电容组成。电阻R1与R2、R3构成串联分压电路。电阻R2和R3分得的直流电压输送给微控制器、红外接收器和电子开关。三端可调稳压管D5的参考端接在电阻R2、R3支路的两电阻之间，正极接在电阻R2、R3支路的接地端，负极接在电阻R2、R3支路的另一端。在电阻R2、R3支路分得电压过大时，三端可调稳压管D5将导通，流过电阻R1的电流变大，电阻R1分压也就变大，电阻R2、R3支路电压就会变小。在电阻R2、R3支路分得电压过小时，三端可调稳压管D5不导通，因为电容C2接在电阻R2、R3支路的两端向电阻R2、R3支路供电流，所以电阻R2、R3支路电压只能缓慢变小。
在本实施例中，三端可调稳压管D5选择型号为TL431的三端可调稳压管，其参考端和正极之间的电压为恒定的电压值2.5伏，稳压管的负、正极接的电阻R2、R3支路正常情况下输出的稳定电压为2.5×(R2+R3)/R3伏。
本领域的技术人员会理解，辅助供电电源模块的具体电路有很多种形式，比如，整流电路可以用半波整流电路；滤波电路可以有多个滤波电容；稳压电路中的三端稳压管可以选用其它型号的稳压管。这些变化都能够实现本发明目的。
微控制器，其STDB/WORK端口接收红外接收器的IR1端口的信号，在接收到待机信号时，输出控制断开电平给电子开关，在接收到取消待机信号时，输出控制接通电平给电子开关。
微控制器一般采用单片机来实现。选用的单片机，只需具备简单的功能，但是耐压范围应当很宽，且功耗极低。
红外接收器，用来接收遥控器的指令，然后从IR1端口发信号给微控制器执行。待机控制板单独使用一个红外接收器，有利于信号的稳定接收和避免干扰。
电子开关是由继电器、三极管Q1和电阻R4构成。其中电阻R4一端接在三极管Q1的基极，另一端作为电子开关的Ctrl端口接来自微控制器的控制电平输出端。三极管Q1的发射极接地，集电极接继电器的输入端。这样，微控制器输出高或低电平时，对应的三极管Q1将导通或截止。本发明实施例中，选用常闭触点电磁继电器。电磁继电器输入控制端对应接辅助供电电源模块输出的直流电源和三极管的集电极。这样，电子开关的Ctrl端口输入的高或低电平决定三极管Q1的导通或截止。电子开关的Ctrl端口输入的高电平时，三极管Q1导通，电磁继电器的输入端有电压差，线圈也就有电流产生，从而使铁芯产生电磁引力，拉开开关，达到控制电网与主电源连接电路断开的目的。同理，在电子开关的Ctrl端口输入的低电平时，三极管Q1截止，电磁继电器的输入端没电压差，也没电流，铁芯也就不会有电磁引力，开关有恢复到闭合状态，电网与主电源连接电路导通。
本领域的技术人员会理解，电子开关也可以用其它的电路来实现本发明目的。比如，继电器可以采用常开触点电磁继电器；三极管可以用场效应管代替。
除上述具体说明外，从本揭示得益的普通技术人员可以看出，可以用不同的电路结构实现待机控制板，这些电路都不脱离本发明的范围。
在本实施例中，待机控制板的能耗是辅助供电电源模块、微控制器、红外接收器和电子开关所消耗电能的叠加。辅助供电电源模块和电子开关的元件简单，且能耗都很小。微控制器是功能较为简单的单片机。该单片机和红外接收器都可以选用耗能极小的产品。这样整个待机控制板的能耗就很小，而且时间长也不会有明显的增加。
本发明实施例中，在机顶盒待机时，由待机控制板切断电网与主电源的连接。这样，机顶盒的待机功耗就是待机控制板所消耗的电能。而待机控制板电路结构简单，且选用低功耗的元件，很容易就达到了能源之星的要求，实现了机顶盒超低功耗待机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种低功耗待机的机顶盒，包括主电源，其特征在于，还包括将主电源和电网连接的待机控制板，该待机控制板包括：
微控制器，用于在接收到待机信号时，输出控制断开电平给电子开关，在接收到取消待机信号时，输出控制接通电平给电子开关，所述微控制器采用单片机来实现；
电子开关，用于根据微控制器的控制电平断开或者接通电网与主电源的连接；及
辅助供电电源模块，用于转换电网电压成直流电压，给微控制器及电子开关供直流电；
所述待机控制板的辅助供电电源模块包括依次连接的变压器、全波桥式整流电路、电容滤波电路和稳压电路；
所述稳压电路具体为：先由三个电阻串联后接地，该串联电路接地端前的两个电阻与电容并联，两个电阻并联支路的两个电阻的接点处接三端可调稳压管参考端，并联电路的地端接稳压管正极，并联电路的另一端接稳压管负极，并联电路的两端作为辅助供电电源模块的输出端。
2.如权利要求1所述的机顶盒，其特征在于，所述待机控制板还包括：
红外接收器，用于接收外界的命令信号，并发送给微控制器执行。
3.如权利要求1所述的机顶盒，其特征在于，所述电子开关包括：一个电磁继电器、一个电阻和一个三极管，其中电磁继电器正负输入端对应接直流电源和三极管的集电极，该三极管的发射极接地，该三极管的基极接一个电阻，电阻的另一端作为电子开关的控制输入端。
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