CN112468749A - 一种待机电路、待机电源及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种待机电路、待机电源及设备，其中，所述待机电路包括第一天线、第二天线、微波整流模块、可控恒流模块、待机电源模块和控制模块；所述微波整流模块用于根据所述第一天线接收的微波启动信号输出控制信号至可控恒流模块；所述可控恒流模块用于根据控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块保持工作状态；所述控制模块用于根据所述第二天线接收的微波关机信号控制待机电源模块的工作状态，通过两个天线依据微波关机信号和微波开机信号实现对待机电源的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

Description

一种待机电路、待机电源及设备

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种待机电路、待机电源及设备。

背景技术

目前，随着家用电器使用量的迅速增长带来了巨大的能源消耗，同时也加重了对环境的污染。在众多家用电器产品中，电视机、空调以及有线电视盒的保有量一直处在前列。按照现有的国家能效标准，例如电视的待机功耗需小于0.5W，即电视在接通AC电源时，电视处于待机状态时的整机功率必须小于0.5W。

现有的电视、空调和有线电视盒中，待机原理是通过低功耗的电源管理MCU关掉AC电源或使得电源大功率输出处于非工作状态。但是由于MCU也是耗能设备，需要给MCU供电，需要使用一个低功耗待机电源或电池给MCU供电，使得在待机过程中，电源管理MCU继续耗电，造成电能浪费。如何减少电视、空调和有线电视盒在待机状态下的功耗是目前亟需解决的问题。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种待机电路、待机电源及设备，在待机电源进入工作状态之后，通过两个天线接收不同的微波指令，实现对待机电源工作状态的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种待机电路，包括第一天线、第二天线、微波整流模块、可控恒流模块、待机电源模块和控制模块；所述第一天线与所述微波整流模块连接，所述微波整流模块与所述可控恒流模块连接，所述可控恒流模块与所述待机电源模块连接，所述第二天线与所述控制模块连接；其中：所述第一天线用于接收微波开机信号，并将所述微波开机信号传输至所述微波整流模块；所述微波整流模块用于根据所述微波开机信号生成并输出控制信号至所述可控恒流模块；所述可控恒流模块用于根据所述控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块保持工作状态；所述第二天线与所述控制模块连接，用于接收微波关机信号并传输至所述控制模块；所述控制模块用于根据所述微波关机信号关闭所述待机电源模块。

所述的待机电路，还包括整流滤波模块和供电模块，所述整流滤波模块与所述可控恒流模块、待机电源模块和交流电输入端连接，用于将交流电进行整流滤波处理后输出直流电压至所述可控恒流模块和所述待机电源模块；所述供电模块与所述微波整流模块和所述交流电输入端连接，用于为所述微波整流模块提供工作电能。

所述的待机电路中，所述控制模块具体用于输出微波关机信号至所述待机电源模块，且当所述待机电源模块开启时，将所述微波关机信号设置为低电平信号。

所述的待机电路中，所述控制模块具体还用于：

在预设时间后接收到微波开机信号时，将所述微波关机信号继续设置为低电平信号，且所述微波开机信号设置为高电平信号，控制所述待机电源模块继续为开启状态；

或在预设时间后接收到微波关机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块关闭；

或在预设时间后未接收到微波开机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块关闭。

所述的待机电路中，所述可控恒流模块具体用于当所述控制信号为高电平信号时，输出所述恒流电流至所述待机电源模块。

所述的待机电路中，所述可控恒流模块包括可控恒流单元和驱动单元，所述可控恒流单元与所述微波整流模块、所述整流滤波模块和所述驱动单元连接，所述驱动单元还与所述待机电源模块连接；所述可控恒流单元用于根据所述控制信号输出恒定电流至所述驱动单元，所述驱动单元根据所述恒定电流驱动所述待机电源模块保持工作状态。

所述的待机电路中，所述驱动单元包括第一电容和第一二极管，所述第一电容的一端连接所述可控恒流模块、待机电源模块和第一二极管的负极，所述第一电容的另一端接地。

所述的待机电路中，所述可控恒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、第一三极管、第二三极管和第一稳压二极管；所述第一电阻的一端、第一稳压二极管的负极和第二电阻的一端均连接所述整流滤波模块，所述第一电阻的另一端、第一稳压二极管的正极和所述第三电阻的一端均连接第一三极管的基极；所述第二电阻的另一端连接所述第一三极管的发射极；所述第三电阻的另一端连接所述第二三极管的集电极；所述第一三极管的集电极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第一电容的一端；所述第二三极管的发射极和所述第六电阻的一端均接地；所述第二三极管的基极连接所述第六电阻的另一端和所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述微波整流模块。

一种待机电源，包括如上所述的待机电路。

一种设备，包括如上所述的待机电源。

相较于现有技术，本发明提供的待机电路、待机电源及设备，其中，所述待机电路包括第一天线、第二天线、微波整流模块、可控恒流模块、待机电源模块和控制模块；所述微波整流模块用于根据所述第一天线接收的微波开机信号输出控制信号至可控恒流模块；所述可控恒流模块用于根据控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块保持工作状态；所述控制模块用于根据所述第二天线接收的微波关机信号控制待机电源模块的工作状态，通过两个天线依据微波关机信号和微波开机信号实现对待机电源的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

附图说明

图1为本发明提供的待机电路的结构框图；

图2为本发明提供的待机电路的工作过程时段示意图；

图3为本发明提供的待机电路中微波整流模块的电路原理图；

图4为本发明提供的待机电路中可控恒流模块的结构框图；

图5为本发明提供的待机电路中可控恒流单元的电路原理图；

图6为本发明提供的待机电路中供电模块的电路原理图。

具体实施方式

本发明提供一种待机电路、待机电源及设备，在待机电源进入工作状态之后，通过两个天线接收不同的微波指令，实现对待机电源工作状态的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的待机电路包括第一天线A、第二天线B、微波整流模块100、可控恒流模块200、待机电源模块300和控制模块400；所述第一天线A与所述微波整流模块100连接，所述微波整流模块100与所述可控恒流模块200连接，所述可控恒流模块200与所述待机电源模块300连接，所述待机电源模块300与所述控制模块400连接，所述第二天线B与所述控制模块400连接，所述第一天线A用于接收第一微波开机信号，并将所述第一微波开机信号输出至所述微波整流模块100；所述微波整流模块100用于根据所述第一微波开机信号输出控制信号COTR1至所述可控恒流模块200；所述可控恒流模块200用于根据所述控制信号COTR1根据所述控制信号为所述待机电源模块300提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块300保持工作状态；所述第二天线B用于接收微波关机信号并传输至所述待机电源模块300；所述控制模块400用于根据所述微波关机信号关闭所述待机电源模块300。

本发明提供的待机电路所述第一天线A设置在所述待机电源模块300的原边，用于接收微波启动信号来启动所述待机电源模块300；具体地，由所述微波整流模块100根据所述微波启动信号输出控制信号COTR1至可控恒流模块200，进而所述可控恒流模块200根据所述控制信号COTR1输出恒流电流至待机电源模块300，使得所述待机电源模块300开启进入工作状态；对应地，所述第二天线B设置在所述待机电源模块300的次边，当待机电源模块300启动进入工作状态之后，当所述第二天线B接收了微波关机信号后，则由所述控制模块根据该微波关机信号关闭所述待机电源模块300，使得所述待机电源模块进入零功耗状态，即通过两个天线接收不同的微波指令，实现对待机电源工作状态的控制，而不再使用MCU进行电源管理，进而有效地降低待机功耗，节约能耗，具体地，本实施例中在所述待机电源模块300进入待机状态时，功耗极低，实验数据典型值小于3mW功耗，可以满足国际零功耗小于5mW要求，有效减少了电能损耗和经济损失。

进一步地，所述待机电路还包括为微波遥控器以及与所述微波遥控器连接的发射天线，由所述微波遥控器控制所述发射天线发射微波启动信号至第一天线A，并发射微波开机信号或者微波关机信号至第二天线B，具体地，所述待机电路具体工作的时段示意图如图2所示，其中T1为所述待机电源模块300的唤醒时段，本实施例中设置的是2.45GHz载波、调制6Khz的方波信号，时段长度为300mS；T2为待机电源模块300启动时段，本实施例中设置的时段长度为300mS；T3为所述第二天线接收微波开机信号或者微波关机信号的时段，本实施例中设置的时段长度为1mS左右；T4为所述第二天线接收的上一个微波开机信号或者微波关机信号与接收下一个微波关机信号或者开机信号的间隔时间所述控制模块，本实施例中设置的时段长度：10mS左右；当然也可以是设置为其他参数大小的信号，本实施例中对此不作限定。

进一步地，所述控制模块400具体用于在所述待机电源模块300开启时，将所述微波关机信号设置为低电平信号；具体地，当所述待机电源模块300开启之后进入工作状态，则由所述控制模块400首先将所述微波关机信号设置为低电平，使得所述待机电源模块300输出待机电压；进一步地，所述控制模块400具体还用于在预设时间后接收到微波开机信号时，将所述微波关机信号继续设置为低电平信号，且所述微波开机信号设置为高电平信号，控制所述待机电源模块300继续为开启状态；或在预设时间后接收到微波关机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块300关闭；或在预设时间后未接收到微波开机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块300关闭。

当所述待机电源模块300进入工作状态之后，所述控制模块400将所述微波关机信号设置为低电平信号，在T3时间内，当控制模块400通过第二天线B接收到微波开机信号时，则继续将所述微波关机信号设置为低电平信号，同时将微波开机信号设置为高电平信号，以控制下游电路开始工作；如果经过T4时间后没有接收到微波开机信号，则控制模块400将所述微波开机信号设置为低电平信号，以关闭下游电路的工作，同时将所述微波关机信号设置为高电平信号，从而关闭待机电源模块300，使得所述待机电源模块300进入零功耗待机状态；同样，所述待机电源模块300进入工作状态之后，如果T3时间内接收到微波关机信号，则经微波开机信号设置为低电平信号，关闭下游电路的工作，同时将微波关机信号设置为高电平信号，关闭待机电源模块300，使得所述待机电源模块300为零功耗待机状态，即通过第二天线B接收不同的微波指令，完成对待机电源的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

进一步地，请继续参阅图1，所述待机电路还包括整流滤波模块500和供电模块600，所述整流滤波模块500与所述可控恒流模块200、待机电源模块300和交流电输入端连接，用于将交流电进行整流滤波处理后输出直流电压HV+至所述可控恒流模块200和所述待机电源模块300；所述供电模块600与所述微波整流模块100和所述交流电输入端连接，用于为所述微波整流模块100提供工作电能VCC1。

具体地，由所述整流滤波模块500将交流电变成脉冲直流电压HV+输出至可控恒流模块200和待机电源模块300，为所述可控恒流模块200和待机电源模块300提供电能；优选地，所述待机电路还包括第二电容C2，所述第二电容C2一端连接所述整流滤波模块500、可控恒流模块200和待机电源模块300；所述第二电容C2的另一端接地，即经整流滤波模块500输出的脉冲直流电经第二电容C2进行平滑处理后，得到相对平稳的直流电压HV+，以提高可控恒流模块200和待机电源模块300工作的稳定性。对应地，所述交流电还经过供电模块600输出至微波整流模块100，为所述微波整流模块100提供电能，保证所述微波整流模块100的正常工作。

具体实施时，请一并参阅图3，所述微波整流模块100包括匹配电路11、倍压整流电路12、放大电路13、整形电路14、高通滤波电路15和积分电路16，所述匹配电路11、倍压整流电路12、放大电路13、整形电路14、高通滤波电路15和积分电路16依次连接，所述匹配电路11还与所述第一天线A连接，由所述第一天线A接收微波开机信号，之后由匹配电路11和倍压整流电路12分别对微波开机信号进行匹配、倍压整流后，取出6Kz的方波信号，再由放大电路13、整形电路14、高通滤波电路15和积分电路16对6Kz的方波信号进行放大、整形、高通滤波和积分处理之后，获得区别于其他微波信号的控制信号COTR1，进而实现对可控恒流模块200的控制。

优选地，所述可控恒流模块200具体用于当所述控制信号COTR1为高电平信号时，输出所述恒流电流至所述待机电源模块300，本实施例中所述恒流电流为1mA电流，由所述可控恒流模块200为所述待机电源模块300提供恒流电流，使得所述待机电源模块300能够正常的启动进入工作状态。

进一步地，请参阅图4，所述可控恒流模块200包括可控恒流单元210和驱动单元220，所述可控恒流单元210与所述微波整流模块100、所述整流滤波模块500和所述驱动单元220连接，所述驱动单元220还与所述待机电源模块300连接；所述可控恒流单元210用于根据所述控制信号为所述待机电源模块300提供恒流电流，所述驱动单元220根据所述待机电源模块300输出的待机电压以驱动所述待机电源模块300输出保持工作状态，具体地，由所述可控恒流模块200输出恒流电流，为所述待机电源模块300提供供电电压VCC2，保证所述待机电源模块300开启进入工作状态；而后所述待机电源模块300会输出一工作电压VCC3至驱动单元220，进而由所述驱动单元220依据所述驱动电压驱动所述待机电源模块300维持其工作状态，进而保证所述待机电源模块300的稳定工作。

优选地，请继续参阅图1，所述驱动单元220包括第一电容C1和第一二极管D1，所述第一电容C1的一端连接所述可控恒流单元210、待机电源模块300和第一二极管D1的负极，所述第一电容C1的另一端接地；当所述待机电源模块300开启进入工作状态，在输出待机电压V1的同时还输出维持自身工作状态的工作电压VCC3，该工作电压VCC3通过第一二极管D1给所述第一电容C1充电，使待机电源模块300能够持续工作下去，从而完成待机电源6的启动。

进一步优选地，请参阅图5，所述可控恒流单元210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、第一三极管Q1、第二三极管Q2和第一稳压二极管ZD1；所述第一电阻R1的一端、第一稳压二极管ZD1的负极和第二电阻R2的一端均连接所述整流滤波模块500，所述第一电阻R1的另一端、第一稳压二极管ZD1的正极和所述第三电阻R3的一端均连接第一三极管Q1的基极；所述第二电阻R2的另一端连接所述第一三极管Q1的发射极；所述第三电阻R3的另一端连接所述第二三极管Q2的集电极；所述第一三极管Q1的集电极连接所述第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端连接所述第一电容C1的一端；所述第二三极管Q2的发射极和所述第六电阻R6的一端均接地；所述第二三极管Q2的基极连接所述第六电阻R6的另一端和第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述微波整流模块100，当所述控制信号COTR1为高电平信号时，由所述可控恒流模块200输出恒流电流，并通过第四电阻R4给所述第一电容C1充电，使得所述第一电容C1上的充电电压高于待机电源模块300的启动电压时，启动所述待机电源模块300进入工作状态，同时待机电源模块300也会产生工作电压VCC3通过第一二极管D1给第一电容C1充电，使待机电源模块300能够持续工作下去，从而完成待机电源模块300的启动。

优选地，请参阅图6，所述供电模块600包括第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和第二稳压二极管ZD2；所述第七电阻R7的一端连接AC_L信号端，所述第七电阻R7的另一端通过第三电容C3连接所述第二二极管D2的正极和所述第三二极管D3的负极；所述第二二极管D2的负极连接所述第六二极管D6的正极；所第八电阻R8的一端连接AC_N信号端，所述第八电阻R8的另一端通过第四电容C4连接所述第四二极管D4的正极和所述第五二极管D5的负极；所述第四二极管D4的负极连接所述第六二极管D6的正极，所述第六二极管D6的负极连接所述第五电容C5的一端和所述微波整流模块100；所述第二稳压二极管ZD2的负极连接所述第六二极管D6的正极，所述第三二极管D3的正极、第五二极管D5的正极、第二稳压二极管ZD2的正极和所述第五电容C5的另一端均接地，由所述供电模块600接收交流电并将所述交流电输出至微波整流模块100，为微波整流模块100提供稳定的工作电能VCC1，保证所述微波整流模块100的正常工作，优选地，本实施例中工作电能VCC1的电压值为3.3V。

基于上述的待机电路，本发明还相应提供了一种待机电源，所述待机电源包括如上所述的待机电路，由于上文对该待机电路进行了详细描述，此处不再赘述。

基于上述的待机电源，本发明还相应提供了一种设备，包括如上所述的待机电源，本实施例中所述待机设备可以是家用电器，家用电器中配置有该待机电源，所述家用电器可以是电视，也可以是空调，还可以电视盒子，当然还可以实现微功耗待机的其他类型的电器产品，本实施例中对此做限定；通过所述待机电源，能够有效避免电器产品微处理器持续耗电，从而较少电能损耗和经济损失，由于上文对该待机电源进行了详细描述，此处不再赘述。

综上所述，本发明提供的待机电路、待机电源及设备，其中，所述待机电路包括第一天线、第二天线、微波整流模块、可控恒流模块、待机电源模块和控制模块；所述微波整流模块用于根据所述第一天线接收的微波开机信号输出控制信号至可控恒流模块；所述可控恒流模块用于根据控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块保持工作状态；所述控制模块用于根据所述第二天线接收的微波关机信号关闭所述待机电源模块的工作状态，通过两个天线依据微波关机信号和微波开机信号实现对待机电源的控制，而不再使用MCU进行电源管理，有效降低了待机功耗，节约能耗。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种待机电路，其特征在于，包括第一天线、第二天线、微波整流模块、可控恒流模块、待机电源模块和控制模块；所述第一天线与所述微波整流模块连接，所述微波整流模块与所述可控恒流模块连接，所述可控恒流模块与所述待机电源模块连接，所述第二天线与所述控制模块连接；其中：所述第一天线用于接收微波启动信号，并将所述微波启动信号传输至所述微波整流模块；所述微波整流模块用于根据所述微波启动信号生成并输出控制信号至所述可控恒流模块；所述可控恒流模块用于根据所述控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流以驱动并使得所述待机电源模块保持工作状态；所述第二天线用于接收微波关机信号并传输至所述控制模块；所述控制模块用于根据所述微波关机信号关闭所述待机电源模块。

2.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于，还包括整流滤波模块和供电模块，所述整流滤波模块与所述可控恒流模块、待机电源模块和交流电输入端连接，用于将交流电进行整流滤波处理后输出直流电压至所述可控恒流模块和所述待机电源模块；所述供电模块与所述微波整流模块和所述交流电输入端连接，用于为所述微波整流模块提供工作电能。

3.根据权利要求2所述的待机电路，其特征在于，所述控制模块具体用于在所述待机电源模块开启时，将所述微波关机信号设置为低电平信号。

4.根据权利要求3所述的待机电路，其特征在于，所述控制模块具体用于：

在预设时间后接收到微波开机信号时，将所述微波关机信号继续设置为低电平信号，且将所述微波开机信号设置为高电平信号，控制所述待机电源模块继续为开启状态；

或在预设时间后接收到微波关机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块关闭；

或在预设时间后未接收到微波开机信号时，将所述微波开机信号设置为低电平信号，且将所述微波关机信号设置为高电平信号，进而控制所述待机电源模块关闭。

5.根据权利要求2所述的待机电路，其特征在于，所述可控恒流模块具体用于当所述控制信号为高电平信号时，输出所述恒流电流至所述待机电源模块。

6.根据权利要求1所述的待机电路，其特征在于，所述可控恒流模块包括可控恒流单元和驱动单元，所述可控恒流单元与所述微波整流模块、所述整流滤波模块和所述驱动单元连接，所述驱动单元还与所述待机电源模块连接；所述可控恒流单元用于根据所述控制信号为所述待机电源模块提供恒流电流，所述驱动单元根据所述待机电源模块输出的工作电压以驱动所述待机电源模块输出保持工作状态。

7.待机电路根据权利要求6所述的待机电路，其特征在于，所述驱动单元包括第一电容和第一二极管，所述第一电容的一端连接所述可控恒流模块、待机电源模块和第一二极管的负极，所述第一电容的另一端接地。

8.待机电路根据权利要求7所述的待机电路，其特征在于，所述可控恒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、第一三极管、第二三极管和第一稳压二极管；所述第一电阻的一端、第一稳压二极管的负极和第二电阻的一端均连接所述整流滤波模块，所述第一电阻的另一端、第一稳压二极管的正极和所述第三电阻的一端均连接第一三极管的基极；所述第二电阻的另一端连接所述第一三极管的发射极；所述第三电阻的另一端连接所述第二三极管的集电极；所述第一三极管的集电极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第一电容的一端；所述第二三极管的发射极和所述第六电阻的一端均接地；所述第二三极管的基极连接所述第六电阻的另一端和所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述微波整流模块。

9.一种待机电源，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的待机电路。

10.一种设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的待机电源。

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