CN207489241U - 一种电器设备及其零功耗待机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电器设备及其零功耗待机电路，其中，所述零功耗待机电路与电器设备的负载模块连接，其包括供电模块、遥控接收模块、控制模块和功率开关模块；由所述供电模块为遥控接收模块、控制模块和功率开关模块供电，通过遥控接收模块接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块，由控制模块对当前遥控信号进行解析，并在当前遥控信号为开机信号时控制功率开关模块开启，使负载模块的供电回路导通开始工作；在当前遥控信号为待机信号时控制功率开关模块关断，使负载模块的供电回路关断停止工作。能在接收到待机信号时关断负载模块的供电，使电器设备中的负载模块停止工作，在不影响用户使用习惯的前提下实现待机零功耗，节约待机功耗。

Description

一种电器设备及其零功耗待机电路

技术领域

本实用新型涉及电器待机技术领域，特别涉及一种电器设备及其零功耗待机电路。

背景技术

随着科学技术和人类社会文明的发展，越来越多的家用电器进入到千家万户之中，且具有遥控和待机功能，用户在不使用时通过遥控器等控制设备，将电器设置到待机状态，通过遥控等方式也可以随时唤醒电器而快速进入工作状态。然而不同电器用户使用时间有所差异，有些电器待机时间比正常使用时间要长得多，一般产品待机时，部分电路处于低功耗运作模式，还需消耗不少功率，如果待机时间长，或者待机的电器比较多，势必造成一笔不小的能源损耗。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电器设备及其零功耗待机电路，能在接收到待机信号时关断负载模块的供电，使电器设备中的负载模块停止工作，在不影响用户使用习惯的前提下实现待机零功耗，节约待机功耗。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种零功耗待机电路，与电器设备的负载模块连接，所述零功耗待机电路包括供电模块、遥控接收模块、控制模块和功率开关模块；由所述供电模块为遥控接收模块、控制模块和功率开关模块供电，通过遥控接收模块接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块，由控制模块对当前遥控信号进行解析，并在当前遥控信号为开机信号时控制功率开关模块开启，使负载模块的供电回路导通开始工作；在当前遥控信号为待机信号时控制功率开关模块关断，使负载模块的供电回路关断停止工作。

所述的零功耗待机电路中，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，由所述第一供电单元输出第一供电电压为遥控接收模块和控制模块供电，由所述第二供电单元输出第二供电电压为功率开关模块供电。

所述的零功耗待机电路中，所述功率开关模块包括开关单元和状态指示单元，在当前遥控信号为开机信号时，开关单元接收控制模块输出的导通信号并保持导通状态，使负载模块的供电回路导通并控制状态指示单元输出工作状态信号；在当前遥控信号为待机信号时，开关单元接收控制模块输出的截止信号并保持截止状态，使负载模块的供电回路关断并控制状态指示单元输出待机状态信号。

所述的零功耗待机电路中，所述第一供电单元包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和整流桥；所述第一电容的一端连接AC-L交流输入端，所述第一电容的另一端连接第二电容的一端、整流桥的第一交流输入端和第二二极管的正极；所述第二电容的另一端连接AC-N交流输入端、整流桥的第二交流输入端和第一二极管的正极；所述整流桥的正极输出端连接第一二极管的负极、第二二极管的负极、第二供电单元、遥控接收模块和控制模块；所述整流桥的负极输出端接地。

所述的零功耗待机电路中，所述第二供电单元包括第三电容、第三二极管、第一电阻、第一稳压二极管和电感；所述第一稳压二极管的负极连接整流桥的正极输出端、第三电容的一端、第一电阻的一端和功率开关模块；所述第一电阻的另一端连接第三二极管的负极，所述第三二极管的正极通过电感接地。

所述的零功耗待机电路中，所述开关单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、MOS管、光耦和双向开关管；所述第二电阻的一端连接AC-L交流输入端、双向开关管的第一正极和第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端通过第四电容连接电器设备的负载模块的第一输入端和双向开关管的第二正极，所述电器设备的负载模块的第二输入端连接AC-N交流输入端；所述第三电阻的另一端连接光耦的第3端；所述光耦的第1端通过第四电阻连接第二供电单元，所述光耦的第2端连接MOS管的漏极，所述光耦的第4端连接双向开关管的控制极；所述MOS管的栅极通过第五电阻连接控制模块，所述MOS管的源极接地。

所述的零功耗待机电路中，所述状态指示单元包括指示灯和第六电阻，所述第六电阻的一端连接AC-L交流输入端，所述第六电阻的另一端通过指示灯连接电器设备的负载模块的第一输入端。

所述的零功耗待机电路中，所述遥控接收模块包括红外接收头，所述红外接收头的Vcc端连接所述第一供电单元，所述红外接收头的Vout端连接所述控制模块，所述红外接收头的GND端接地。

所述的零功耗待机电路中，所述控制模块包括控制芯片，第五电容和第二稳压二极管，所述第五电容的一端连接控制芯片的VCC端、第二稳压二极管的负极和第一供电单元，所述第五电容的另一端连接控制芯片的GND端、第二稳压二极管的正极和地；所述控制芯片的IR端连接所述遥控接收模块，所述控制芯片的I/O端连接所述功率开关模块。

一种电器设备，包括负载模块，其还包括如上所述的零功耗待机电路，所零功耗待机电路与负载模块连接。

相较于现有技术，本实用新型提供的电器设备及其零功耗待机电路中，所述零功耗待机电路与电器设备的负载模块连接，其包括供电模块、遥控接收模块、控制模块和功率开关模块；由所述供电模块为遥控接收模块、控制模块和功率开关模块供电，通过遥控接收模块接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块，由控制模块对当前遥控信号进行解析，并在当前遥控信号为开机信号时控制功率开关模块开启，使负载模块的供电回路导通开始工作；在当前遥控信号为待机信号时控制功率开关模块关断，使负载模块的供电回路关断停止工作。能在接收到待机信号时关断负载模块的供电，使电器设备中的负载模块停止工作，在不影响用户使用习惯的前提下实现待机零功耗，节约待机功耗。

附图说明

图1为本实用新型提供的零功耗待机电路的结构框图。

图2为本实用新型提供的零功耗待机电路的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型涉及所有具有遥控功能的电器产品，特别涉及一种电器设备及其零功耗待机电路，属于电器控制技术领域。本实用新型提供的电器设备及其零功耗待机电路，能在接收到待机信号时关断负载模块的供电，使电器设备中的负载模块停止工作，在不影响用户使用习惯的前提下实现待机零功耗，节约待机功耗。

为使本实用新型的目的、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实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的零功耗待机电路20，与电器设备的负载模块10连接，其包括供电模块21、遥控接收模块22、控制模块23、功率开关模块24以及遥控信号传输模块25，所述供电模块21连接所述遥控接收模块22和功率开关模块24，所述遥控接收模块22、控制模块23和功率开关模块24依次连接，所述遥控接收模块22还连接遥控信号传输模块25，所述功率开关模块24还连接负载模块10。

其中，输入市电一方面为负载模块10提供电源，另一方面经供电模块21后为遥控接收模块22、控制模块23和功率开关模块24提供相应的供电电压，并且通过遥控接收模块22接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块23，例如用户通过遥控器输入的开机信号或待机信号或者其他控制信号，控制模块23接收到所述遥控信号后对其进行解析，判断当前遥控信号类型，若当前遥控信号为开机信号，则控制功率开关模块24开启，使负载模块10的供电回路导通开始工作；若当前遥控信号为待机信号，则控制功率开关模块24关断，使负载模块10的供电回路关断停止工作。即本实用新型中所述功率开关模块24连接在输入市电与负载模块10之间，通过控制功率开关模块24的开启或关断相应控制负载模块10的工作状态，使得在接收到待机信号时，能彻底关断负载模块10的内部交流供电，而在接收到开机信号时能迅速恢复供电使其正常工作，从而在不影响用户使用习惯的前提下实现了待机零功耗，有效节约了电器待机能耗。

本实施例中，所述遥控信号传输模块25用于在开机后将接收到的遥控信号传输给电器主***，完成相应的遥控功能，例如电视机中的频道、音量、菜单控制等功能，由于此为现有技术，此处不作详述。

进一步地，请一并参阅图2，所述供电模块21包括第一供电单元211和第二供电单元212，所述第一供电单元211连接遥控接收模块22和控制模块23，所述第二供电单元212连接功率开关模块24，由所述第一供电单元211输出第一供电电压（本实施例中为VCC1）为遥控接收模块22和控制模块23供电，由所述第二供电单元212输出第二供电电压（本实施例中为VCC2）为功率开关模块24供电。即交流输入通过第一供电单元211和第二供电单元212后分别输出第一供电电压和第二供电电压，对应为各个模块供电，其中第二供电单元212单独为功率开关模块24供电，而第一供电单元211为遥控接收模块22和控制模块23供电，使得在接收到待机信号时，功率开关模块24在控制模块23的控制下关断后，不影响遥控接收模块22和控制模块23的供电回路，即在电器待机时，功率开关模块24和负载模块10均为断电状态，而仅仅只需给遥控接收模块22和控制模块23供电，使其能正常接收遥控信号，此时静态工作电流小于1mA，此时能保证电器总的输入功耗小于5mW，满足IEC 62301第4.5条规定，即低于5mW的待机功率视为零功耗，在保证电器正常工作的同时最大程度节约了待机功耗。

具体地，所述功率开关模块24包括开关单元241和状态指示单元242，所述开关单元241连接第二供电单元212、控制模块23，所述开关单元241和状态指示单元242、均连接负载模块10。开关单元241根据控制模块23输出的控制信号保持导通或关闭，从而控制负载模块10的供电回路的通断，并通过状态指示单元242指示当前电器的工作状态。具体来说，在当前遥控信号为开机信号时，控制模块23将输出导通信号至开关单元241，开关单元241接收所述控制模块23输出的导通信号并保持导通状态，使负载模块10的供电回路导通并控制状态指示单元242输出工作状态信号；在当前遥控信号为待机信号时，控制模块23将输出截止信号至开关单元241，开关单元241接收所述控制模块23输出的截止信号并保持截止状态，使负载模块10的供电回路关断并控制状态指示单元242输出待机状态信号。从而实现了控制负载模块10的供电或断电，并且同步输出相应的状态指示信号，使得用户能直观、及时的了解当前电器的工作状态。

优选地，请继续参阅图2，本实用新型提供的零功耗待机电路20中，所述第一供电单元211包括第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2和整流桥BD1。所述第一电容C1的一端连接AC-L交流输入端（即交流电的火线），所述第一电容C1的另一端连接第二电容C2的一端、整流桥BD1的第一交流输入端和第二二极管D2的正极；所述第二电容C2的另一端连接AC-N交流输入端（即交流电的零线）、整流桥BD1的第二交流输入端和第一二极管D1的正极；所述整流桥BD1的正极输出端连接第一二极管D1的负极、第二二极管D2的负极、第二供电单元212、遥控接收模块22和控制模块23；所述整流桥BD1的负极输出端接地。输入市电先经过第一电容C1和第二电容C2分压、降压后经过整流桥BD1整流后输出第一电压至遥控接收模块22和控制模块23，为二者提供供电。

而所述第二供电单元212包括第三电容C3、第三二极管D3、第一电阻R1、第一稳压二极管ZD1和电感L1；所述第一稳压二极管ZD1的负极连接整流桥BD1的正极输出端、第三电容C3的一端、第一电阻R1的一端和功率开关模块24；所述第一电阻R1的另一端连接第三二极管D3的负极，所述第三二极管D3的正极通过电感L1接地。即经过第一单元进行分压、降压及整流后，通过第二供电单元212进行滤波稳压后为功率开关模块24提供稳定的第二供电电压，特别地，为保证功率控制模块23的供电需要，采用电感L1作为低压绕组，与第三二极管D3和第一电阻R1组成第二路VCC2，保证功率控制模块23启动后的正常工作电流，使功率控制模块23工作更可靠。

进一步地，所述遥控接收模块22包括红外接收头S1，所述红外接收头S1的Vcc端连接所述第一供电单元211，所述红外接收头S1的Vout端连接所述控制模块23，所述红外接收头S1的GND端接地。即本实施例中采用红外接收头S1作为遥控信号的接收端，以兼容目前市场上普遍的具有红外控制功能的电器设备，拓宽所述零功耗待机电路20的适用范围。

更进一步地，所述控制模块23包括控制芯片U1，第五电容C5和第二稳压二极管ZD2，所述第五电容C5的一端连接控制芯片U1的VCC端、第二稳压二极管ZD2的负极和第一供电单元211，所述第五电容C5的另一端连接控制芯片U1的GND端、第二稳压二极管ZD2的正极和地；所述控制芯片U1的IR端连接所述遥控接收模块22，所述控制芯片U1的I/O端连接所述功率开关模块24。通过所述第五电容C5和第二稳压二极管ZD2对第二供电电压进行滤波和稳压处理，为控制芯片U1提供稳定可靠的电压，保证控制芯片U1的正常工作，并且通过IR端接收红外接收头S1传输过来的遥控信号，之后对所述遥控信号进行解析，并通过I/O口输出控制信号至功率开关模块24，以控制其工作状态，实现开机待机时负载模块10供电回路的通断控制。本实施例中，所述控制芯片U1采用51系列单片机，当然，在其他实施例中也可采用其他具有相同功能的芯片，本实用新型对此不作限定。

更进一步地，所述开关单元241包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4、MOS管Q1、光耦OC1和双向开关管T1；所述第二电阻R2的一端连接AC-L交流输入端、双向开关管T1的第一正极和第三电阻R3的一端，所述第二电阻R2的另一端通过第四电容C4连接电器设备的负载模块10的第一输入端和双向开关管T1的第二正极，所述电器设备的负载模块10的第二输入端连接AC-N交流输入端；所述第三电阻R3的另一端连接光耦OC1的第3端；所述光耦OC1的第1端通过第四电阻R4连接第二供电单元212，所述光耦OC1的第2端连接MOS管Q1的漏极，所述光耦OC1的第4端连接双向开关管T1的控制极；所述MOS管Q1的栅极通过第五电阻R5连接控制模块23，所述MOS管Q1的源极接地。

所述功率开关模块24中，通过第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4、MOS管Q1、光耦OC1和双向开关管T1组成开关电路，当控制芯片U1接收到开机/待机信号时，通过I/O口输出导通/截止信号至MOS管Q1，之后通过光耦OC1控制双向开关管T1导通/截止，使得在接收到开机信号时，负载模块10的供电回路导通，而在接收到待机信号时，负载模块10的回路断开，此时负载模块10断电不工作，完全关断负载模块10的电源供电，避免其在待机时还长时间处于工作状态，有效提高电器产品的可靠性和安全性。

优选地，所述状态指示单元242包括指示灯LP1和第六电阻R6，所述第六电阻R6的一端连接AC-L交流输入端，所述第六电阻R6的另一端通过指示灯LP1连接电器设备的负载模块10的第一输入端。本实用新型通过在双向开关管T1的两端并联指示灯LP1，以达到状态指示的目的，而第六电阻R6为限流电阻，以保护所述指示灯LP1，具体来说，所述指示灯LP1可采用氖泡灯，当接收到待机信号时，双向开关管T1两端电压基本同交流输入电压，氖泡灯将点亮，而当接收到开机信号时，双向开关管T1导通，此时氖泡灯不发光，以此为作为电器的工作状态指示。

较佳地，本实用新型提供的零功耗待机电路20中，所述控制芯片U1还可对所述第一供电电压进行检测以提供欠压保护功能，当交流输入下降时，第一供电电压下降，带载能力同样下降，此时当检测到第一供电电压低于预设电压时，说明交流输入电压过低，若此时为开机状态，则输出截止信号至功率开关模块24，控制功率开关模块24关断，使负载模块10的供电回路关断停止工作，若此时为待机状态，则在后续接收到开机信号时先判断第一供电电压是否大于预设电压，在大于预设电压时才控制输出导通信号至功率开关模块24，使负载模块10开始工作，否则继续输出截止信号，控制负载模块10不工作，以实现电器欠压保护的目的，提高电器使用的安全性。

基于上述的零功耗待机电路，本实用新型还提供一种电器设备，包括负载模块，其还包括如上所述的零功耗待机电路，所零功耗待机电路与负载模块连接。由于上文已对该零功耗待机电路进行了详细描述，此处不再赘述。

具体地，所述电器设备优选为电视机，有效避免了电视机待机时造成大量能源消耗的问题，将所述零功耗待机电路集成到电视机内部，增加很少成本，可以做到在不影响电视功能和用户使用习惯的前提下实现待机零功耗。

当然，本实用新型还可以应用于其它电子产品上，如机顶盒、空调、投影仪、遥控电扇等等具有遥控功能的所有电器都可以通过增加上述零功耗待机电路而得到遥控开关控制、待机零功耗功能。

综上所述，本实用新型提供的电器设备及其零功耗待机电路中，所述零功耗待机电路与电器设备的负载模块连接，其包括供电模块、遥控接收模块、控制模块和功率开关模块；由所述供电模块为遥控接收模块、控制模块和功率开关模块供电，通过遥控接收模块接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块，由控制模块对当前遥控信号进行解析，并在当前遥控信号为开机信号时控制功率开关模块开启，使负载模块的供电回路导通开始工作；在当前遥控信号为待机信号时控制功率开关模块关断，使负载模块的供电回路关断停止工作。能在接收到待机信号时关断负载模块的供电，使电器设备中的负载模块停止工作，在不影响用户使用习惯的前提下实现待机零功耗，节约待机功耗。

同时，本实用新型的掉电保护电路仅采用了少数几个常规的电子元件，其具有电路简单、易实现、成本低廉、性价比高的特点。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种零功耗待机电路，与电器设备的负载模块连接，其特征在于，所述零功耗待机电路包括供电模块、遥控接收模块、控制模块和功率开关模块；由所述供电模块为遥控接收模块、控制模块和功率开关模块供电，通过遥控接收模块接收用户输入的遥控信号并传输至控制模块，由控制模块对当前遥控信号进行解析，并在当前遥控信号为开机信号时控制功率开关模块开启，使负载模块的供电回路导通开始工作；在当前遥控信号为待机信号时控制功率开关模块关断，使负载模块的供电回路关断停止工作。

2.根据权利要求1所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，由所述第一供电单元输出第一供电电压为遥控接收模块和控制模块供电，由所述第二供电单元输出第二供电电压为功率开关模块供电。

3.根据权利要求2所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述功率开关模块包括开关单元和状态指示单元，在当前遥控信号为开机信号时，开关单元接收控制模块输出的导通信号并保持导通状态，使负载模块的供电回路导通并控制状态指示单元输出工作状态信号；在当前遥控信号为待机信号时，开关单元接收控制模块输出的截止信号并保持截止状态，使负载模块的供电回路关断并控制状态指示单元输出待机状态信号。

4.根据权利要求2所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述第一供电单元包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和整流桥；所述第一电容的一端连接AC-L交流输入端，所述第一电容的另一端连接第二电容的一端、整流桥的第一交流输入端和第二二极管的正极；所述第二电容的另一端连接AC-N交流输入端、整流桥的第二交流输入端和第一二极管的正极；所述整流桥的正极输出端连接第一二极管的负极、第二二极管的负极、第二供电单元、遥控接收模块和控制模块；所述整流桥的负极输出端接地。

5.根据权利要求4所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述第二供电单元包括第三电容、第三二极管、第一电阻、第一稳压二极管和电感；所述第一稳压二极管的负极连接整流桥的正极输出端、第三电容的一端、第一电阻的一端和功率开关模块；所述第一电阻的另一端连接第三二极管的负极，所述第三二极管的正极通过电感接地。

6.根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述开关单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、MOS管、光耦和双向开关管；所述第二电阻的一端连接AC-L交流输入端、双向开关管的第一正极和第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端通过第四电容连接电器设备的负载模块的第一输入端和双向开关管的第二正极，所述电器设备的负载模块的第二输入端连接AC-N交流输入端；所述第三电阻的另一端连接光耦的第3端；所述光耦的第1端通过第四电阻连接第二供电单元，所述光耦的第2端连接MOS管的漏极，所述光耦的第4端连接双向开关管的控制极；所述MOS管的栅极通过第五电阻连接控制模块，所述MOS管的源极接地。

7.根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述状态指示单元包括指示灯和第六电阻，所述第六电阻的一端连接AC-L交流输入端，所述第六电阻的另一端通过指示灯连接电器设备的负载模块的第一输入端。

8.根据权利要求2所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述遥控接收模块包括红外接收头，所述红外接收头的Vcc端连接所述第一供电单元，所述红外接收头的Vout端连接所述控制模块，所述红外接收头的GND端接地。

9.根据权利要求2所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，第五电容和第二稳压二极管，所述第五电容的一端连接控制芯片的VCC端、第二稳压二极管的负极和第一供电单元，所述第五电容的另一端连接控制芯片的GND端、第二稳压二极管的正极和地；所述控制芯片的IR端连接所述遥控接收模块，所述控制芯片的I/O端连接所述功率开关模块。

10.一种电器设备，包括负载模块，其特征在于，还包括如权利要求1-9任意一项所述的零功耗待机电路，所零功耗待机电路与负载模块连接。