CN202133884U - 一种待机零功耗电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种待机零功耗电路，其电源单元的火线输入端与火线接口电连接，继电器的线圈和开关管串联于电源单元的正和负输出端之间，开关管的控制端与单片机的使能端口电连接；继电器具有二个常闭开关，零线接口与继电器的第一公共触点电连接，继电器的第一常闭触点与微动开关的常开触点电连接，微动开关的公共触点与继电器的第二公共触点电连接，微动开关的常闭触点一支路经第四电阻与负输出端电连接，另一支路与单片机的电压采集端口电连接；继电器的第一常开触点和第二常闭触点与零线输入端电连接；继电器的第二常开触点与正输出端电连接；单片机的电源输入端口与电源单元的正输出端电连接。利用该待机零功耗电路，可在待机时完全断开电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功能电路，特别涉及一种待机零功耗电路。
背景技术
我们知道家用电器的大部分时间都处于待机状态，待机时电器的电源单元实际是处于工作状态，这就带来了电器待机功耗问题，家用电器的待机功耗大致在零点几瓦到几瓦之间。这对一台电器来说可能微不足道，但当一个家庭有多台电器常年累月的处于这种无谓的消耗状态，最终会明显地增加电费开支。而全国的这种损耗将是一个巨大的数字，有人仅以电视机一种电器计算就有数十亿瓦的待机功耗。电器待机功耗带来的另一个严重问题是存在安全隐患，因为，电子元件总有一定的故障几率，特别是使用时间较久的电器普遍存在器件老化、绝缘下降、散热不良的问题，就更易发生故障；另外，待机时家里往往又没人，一旦由于电器故障导致起火将引发严重的事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种待机零功耗电路，该种待机零功耗电路在使用者按动微动开关时就会强制性断开电源。
本实用新型采用的技术方案为：一种待机零功耗电路，包括单片机、电源单元、继电器、开关管和微动开关，所述电源单元的火线输入端与待机零功耗电路的火线接口电连接，继电器的线圈和开关管串联于电源单元的正和负输出端之间，所述开关管的控制端与单片机的使能端口电连接；待机零功耗电路的零线接口与继电器的第一常闭开关的第一公共触点电连接，继电器的第一常闭开关的第一常闭触点与微动开关的常开触点电连接，微动开关的公共触点与继电器的第二常闭开关的第二公共触点电连接，微动开关的常闭触点一支路经第四电阻与电源单元的负输出端电连接，另一支路与单片机的电压采集端口电连接；继电器的第一常闭开关的第一常开触点和第二常闭开关的第二常闭触点均与电源单元的零线输入端电连接；继电器的第二常闭开关的第二常开触点与电源单元的正输出端电连接；单片机的电源输入端口与电源单元的正输出端电连接。
优选地，所述继电器的第一常闭开关的第一常开触点经一缓冲电阻与微动开关的常开触点电连接。
优选地，所述开关管为PNP型三极管，所述继电器的线圈电连接于三极管的集电极与电源单元的负输出端之间，所述三极管的发射极与电源单元的正输出端电连接，所述三极管的基级作为控制端经限流电阻与单片机的使能端口电连接。
优选地，所述三极管的集电极与电源单元的负输出端之间反接有二极管。
优选地，所述电源单元的正和负输出端之间电连接有滤波电容与放电电阻的并联电路。
本实用新型的有益效果为：首先，待机时可完全断开电源，功耗为零，节约能源；其次，增强了电器安全可靠性能，避免了电器在长时间待机时出现的各种故障；最后，成本低，只在常规电源的基础上增加少量元件。
附图说明
图1示出了本实用新型所述待机零功耗电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的待机零功耗电路包括单片机(图中未示出)、电源单元3、继电器RY1、开关管Q1和微动开关SW1，该电源单元3的火线输入端INPUT-L与待机零功耗电路的火线接口ACL电连接，继电器RY1的线圈和开关管串联于电源单元3的正输出端OUTPUT+和负输出端OUTPUT-(一般为接地端)之间，该开关管的控制端与单片机的使能端口control电连接；待机零功耗电路的零线接口ACN与继电器RY1的第一常闭开关的第一公共触点COM1电连接，继电器RY1的第一常闭开关的第一常闭触点NC1与微动开关SW1的常开触点电连接，优选为经缓冲电阻R2(特别是线绕电阻)与微动开关SW1的常开触点电连接，微动开关SW1的公共触点COM与继电器RY1的第二常闭开关的第二公共触点COM2电连接，微动开关SW1的常闭触点NC一支路经第四电阻R4与电源单元的负输出端OUTPUT-电连接，另一支路与单片机的电压采集端口sensor电连接；继电器RY1的第一常闭开关的第一常开触点NO1和第二常闭开关的第二常闭触点NC2均与电源单元的零线输入端INPUT-N电连接；继电器RY1的第二常闭开关的第二常开触点NO2与电源单元的正输出端电连接。另外，单片机由电源单元3供电，即单片机的电源输入端口与电源单元3的正输出端OUTPUT+电连接。
该电源单元3是整机的电源，即还负责为电器的其它用电元件供电，可以是变压器降压电源、开关电源或者阻容降压电源，并且，隔离或者非隔离均可。
本实用新型的待机零功耗电路的工作原理为：待机零功耗电路的火线接口ACL接火线，直接进入电源单元3的火线输入端INPUT-L，零线接口ACN接市电零线，连接到继电器RY1的第一公共触点COM1，继电器RY1的第一和第二常闭开关在其线圈未得电的状态下(即初始状态)，第一公共触点COM1和第一常闭触点NC1接通，零线经第二电阻R2接到微动开关SW1的常开触点NO。此时，电源单元3的零线输入端INPUT-N未与零线连接上，因此，电源单元不工作。
当使用者按下微动开关SW1时，其常开触点NO和公共触点COM接通，零线经继电器的第二常闭开关的第二公共触点COM2和第二常闭触点NC2连接到电源单元3的零线输入端INPUT-N，此时，电源单元3工作，输出电压(本实施例中为+5)给单片机提供电源，单片机完成复位后通过其使能端口control输出低电平或者高电平使开关管Q1导通，使继电器RY1的线圈得电，此时，继电器的第一常闭开关的第一公共触点COM1与第一常闭触点NC1断开，并与第一常开触点NO1接通，第二常闭开关的第二公共触点COM2与第二常闭触点NC2断开，并与第二常开触点NO2接通；零线经继电器RY1的第一公共触点COM1和第一常开触点NO1加到电源单元3的零线输入端INPUT-N，这时即使松开微动开关SW1，电源单元3也将继续工作。
断开电源连接的过程：完成开机动作后复位的微动开关SW1的公共触点COM与常闭端NC电连接，并通过继电器的第二常闭开关的第二公共触点COM2和第二常开触点NO2连接到正输出端OUTPUT+(在本实施例中为+5V)。这样，单片机的电压采集端口sensor读入的为高电平。当使用者再次按下微动开关SW1时，其常闭触点NC与公共触点COM端断开，单片机的电压采集端口sensor被第四电阻R4拉低，单片机的电压采集端口sensor检测到这一变化后(即检测到下降沿后)在其使能端口control输出高电平或者低电平使开关管Q1截止，并维持到微动开关SW1复位，进而使继电器RY1的线圈失电，从而完全断开市电零线到电源单元的连接。当单片机接到遥控关机信号或已完成相应任务执行关机动作时，同样只需在使能端口control输出低电平或者高电平即可实现。
在本实施例中，如图1所示，该开关管Q1为PNP型三极管，该继电器RY1的线圈电连接于三极管的集电极与电源单元3的负输出端OUTPUT-之间，该三极管的发射极与电源单元3的正输出端OUTPUT+电连接，该三极管的基级作为控制端经限流电阻R3与单片机的使能端口control电连接。对于该种结构，使能端口control输出低电平可使三极管导通，输出高电平可使三极管截止。另外，该三极管的集电极与电源单元3的负输出端OUTPUT-之间反接有二极管D1，为继电器RY1的线圈提供反向放电回路。
该电源单元3的正输出端OUTPUT+与负输出端OUTPUT-之间还可以电连接有滤波电容EC1与放电电阻R1的并联电路。
当然，本领域的技术人员应当清楚，可改变火线接口和零线接口中与电源单元始终连接的接口，上述方案为将火线接口作为始终连接的接口，也可将继电器RY1的第一公共触点COM1连接至火线接口ACL，而电源单元的零线输入端INPUT-N与零线接口CAN电连接，同时，将电源单元的火线输入端INPUT-L与继电器的第一常闭开关的第一常开触点NO1和第二常闭开关的第二常闭触点NC2电连接，并将第二常闭开关的第二常开触点NO2与电源单元的负输出端OUTPUT-电连接，以及，将第四电阻电连接于微动开关SW1的常闭触点NC与电源单元的正输出端OUTPUT+之间。对于该种等同结构，单片机的电压采集端口sensor在采集到上升沿时断开电源连接。
综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。
Claims (5)
1.一种待机零功耗电路，其特征在于：包括单片机、电源单元、继电器、开关管和微动开关，所述电源单元的火线输入端与待机零功耗电路的火线接口电连接，继电器的线圈和开关管串联于电源单元的正和负输出端之间，所述开关管的控制端与单片机的使能端口电连接；待机零功耗电路的零线接口与继电器的第一常闭开关的第一公共触点电连接，继电器的第一常闭开关的第一常闭触点与微动开关的常开触点电连接，微动开关的公共触点与继电器的第二常闭开关的第二公共触点电连接，微动开关的常闭触点一支路经第四电阻与电源单元的负输出端电连接，另一支路与单片机的电压采集端口电连接；继电器的第一常闭开关的第一常开触点和第二常闭开关的第二常闭触点均与电源单元的零线输入端电连接；继电器的第二常闭开关的第二常开触点与电源单元的正输出端电连接；单片机的电源输入端口与电源单元的正输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的待机零功耗电路，其特征在于：所述继电器的第一常闭开关的第一常开触点经一缓冲电阻与微动开关的常开触点电连接。
3.根据权利要求1所述的待机零功耗电路，其特征在于：所述开关管为PNP型三极管，所述继电器的线圈电连接于三极管的集电极与电源单元的负输出端之间，所述三极管的发射极与电源单元的正输出端电连接，所述三极管的基级作为控制端经限流电阻与单片机的使能端口电连接。
4.根据权利要求3所述的待机零功耗电路，其特征在于：所述三极管的集电极与电源单元的负输出端之间反接有二极管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的待机零功耗电路，其特征在于：所述电源单元的正和负输出端之间电连接有滤波电容与放电电阻的并联电路。
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