專利名稱：具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電源電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備待機(jī)低功耗的電源電路。
背景技術(shù)：
目前，在現(xiàn)有的電視機(jī)系統(tǒng)中，關(guān)機(jī)分為軟關(guān)機(jī)和硬關(guān)機(jī)。所謂軟關(guān)機(jī)就是使用遙控器或者電視機(jī)上的按鍵使其進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，在待機(jī)狀態(tài)下，電視機(jī)處于低功耗的工作狀態(tài)，此時(shí)消耗的功率即所謂的待機(jī)功率。所謂硬關(guān)機(jī)，即交流關(guān)機(jī)，當(dāng)交流關(guān)機(jī)后，徹底切斷交流電源，此時(shí)機(jī)器消耗的功率為零。不同的機(jī)芯設(shè)計(jì)，其待機(jī)時(shí)的功耗是不同的。由于在待機(jī)的狀態(tài)下，機(jī)器仍處于耗能狀態(tài)，每年全世界因此而消耗的能源是相當(dāng)可觀的。因此，我國規(guī)定自2006年3月1日起待機(jī)功耗大于9W的電視機(jī)將禁止銷售，其節(jié)能評(píng)價(jià)值為3W；2009年待機(jī)功耗大于3W的電視機(jī)將禁止銷售，節(jié)能評(píng)價(jià)值為1W。
對(duì)于現(xiàn)有的電視機(jī)系統(tǒng)來說，芯片的集成度越來越高，眾多的芯片生產(chǎn)廠家將解碼、逐步掃描、主控CPU等都集成在一個(gè)芯片中，從而實(shí)現(xiàn)高度的集成化。但是，這樣同時(shí)帶來的一個(gè)問題就是由于主控CPU內(nèi)嵌在主芯片之中，當(dāng)電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，由于CPU仍然處于工作狀態(tài)，其不可避免地造成CPU向芯片的其它管腳灌入電流；同時(shí)在待機(jī)狀態(tài)下，由于開關(guān)變壓器、電源控制芯片等都存在靜態(tài)功耗，所以，電視機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)待機(jī)功耗小于1W的難度非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中電視機(jī)等家電設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下存在較大的功率損耗，從而造成能源浪費(fèi)的問題，提供了一種可廣泛適用于電視機(jī)等電器設(shè)備中的新型低待機(jī)功耗電源電路，以簡單的電路結(jié)構(gòu)解決了待機(jī)功耗小于1W的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，包括待機(jī)電源電路、主電源電路、主CPU、按鍵及遙控接收電路；所述待機(jī)電源電路的輸入端連接交流市電，將交流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電為一待機(jī)用小CPU芯片提供工作電源；所述待機(jī)用小CPU芯片的輸入端連接按鍵及遙控接收電路，輸出端連接一開關(guān)控制電路的控制端；所述開關(guān)控制電路的選通端連接在交流市電與主電源電路的輸入端之間，所述主電源電路的輸出端連接主CPU的電源輸入端。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，在所述開關(guān)控制電路中包含有一NPN型三極管和一繼電器，所述NPN型三極管的基極一方面經(jīng)一分壓電阻連接小CPU芯片的輸出端，另一方面經(jīng)另一分壓電阻接地，所述NPN型三極管的發(fā)射極接地，集電極與繼電器線圈的其中一端相連，所述繼電器線圈的另一端連接直流電源，其常開觸點(diǎn)串聯(lián)在交流市電與主電源電路的輸入端之間。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步限定，在所述待機(jī)電源電路中包含有開關(guān)變壓器、電源管理芯片和光耦，所述開關(guān)變壓器的初級(jí)線圈有兩個(gè)，交流市電經(jīng)整流濾波電路與其中一個(gè)初級(jí)線圈的一端相連，其另一端連接所述電源管理芯片的漏極；開關(guān)變壓器的另一個(gè)初級(jí)線圈一端接地，另一端經(jīng)光耦的受光端連接所述電源管理芯片的反饋端；所述光耦的發(fā)光端一端連接所述開關(guān)變壓器的次級(jí)線圈，另一端經(jīng)穩(wěn)壓管接地。所述開關(guān)變壓器的次級(jí)輸出端經(jīng)濾波電路連接所述小CPU芯片的電源供電端，并為按鍵及遙控接收電路提供工作電源。其中，所述小CPU芯片采用一型號(hào)為PIC12F629的8腳單片機(jī)實(shí)現(xiàn)；電源管理芯片采用一型號(hào)為Link362的MOS開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型通過在系統(tǒng)主CPU之外設(shè)置一顆小CPU芯片，對(duì)主CPU待機(jī)和正常開機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的電源進(jìn)行管理，使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)切斷主電源的交流輸入，控制主電源電路停止工作，轉(zhuǎn)由待機(jī)電源提供系統(tǒng)工作電壓，從而有效減少了系統(tǒng)的待機(jī)功耗，滿足了節(jié)能要求，可廣泛應(yīng)用于多種家電產(chǎn)品中，具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)際應(yīng)用意義。


圖1是本實(shí)用新型中實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗電源電路的原理框圖；圖2是圖1的具體電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
本實(shí)用新型利用PI公司推出的型號(hào)為Link362電源管理芯片N01及Microchip公司推出的8腳單片機(jī)PIC12F629相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)待機(jī)功耗小于1W的目的。Link362是PI公司專門為小功率市場而設(shè)計(jì)的電源管理芯片，利用該芯片可以實(shí)現(xiàn)在待機(jī)時(shí)變壓器和MOS等耗能器件消耗的功率達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)其在空載狀態(tài)下功耗在0.3W以下。采用型號(hào)為PIC12F629的8腳單片機(jī)N05作為待機(jī)用小CPU芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)主電源電路的開關(guān)控制，其具體設(shè)計(jì)原理參見圖1所示。
圖1中，220V交流市電通過待機(jī)電源電路向小CPU芯片和前端按鍵及遙控接收電路提供工作電源，小CPU芯片接收按鍵及遙控接收電路發(fā)出的開關(guān)機(jī)指令信號(hào)，在系統(tǒng)開機(jī)時(shí)控制開關(guān)控制電路導(dǎo)通，連通交流市電與主電源之間的連接通路，通過主電源變壓向主CPU及后續(xù)的解碼、逐行掃描、音頻處理、液晶屏等電路提供工作電源。主CPU在開機(jī)后接收按鍵及遙控接收電路發(fā)出的指令信號(hào)，進(jìn)而控制后續(xù)解碼、逐行掃描、音頻處理、液晶屏等電路執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)用戶發(fā)出待機(jī)指令時(shí)，小CPU芯片接收按鍵或遙控待機(jī)信號(hào)，控制開關(guān)控制電路斷開，切斷交流市電對(duì)主電源電路的供電通路，從而控制主電源電路、主CPU和后續(xù)解碼、逐行掃描、音頻處理、液晶屏等電路停止工作，以此實(shí)現(xiàn)待機(jī)功耗小于1W的目的。其具體電路連接關(guān)系圖參見圖2所示。
圖2中，220V交流市電通過接口XP01經(jīng)保險(xiǎn)絲F01連接到待機(jī)電源電路中。在所述待機(jī)電源電路中，220V交流電首先經(jīng)電容C01、C02和電感T01組成的濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后連接由二極管VD01～VD04組成的橋式整流電路，將交流電整流成直流電經(jīng)π型濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后連接開關(guān)變壓器T02初級(jí)線圈的1端，初級(jí)線圈的2端連接所述電源管理芯片N01的漏極D，電源管理芯片N01的源極S接地，反饋端FB經(jīng)光耦N02的受光端、電阻R40和二極管VD05連接開關(guān)變壓器T02初級(jí)線圈的3端，其4端接地。所述光耦N02的發(fā)光端一端連接開關(guān)變壓器T02的次級(jí)6端，另一端經(jīng)穩(wěn)壓管KA431Z接地。通過所述開關(guān)變壓器T02將高壓直流電降壓成低壓直流電經(jīng)電感L02和電容C10濾波后向小CPU芯片N05提供穩(wěn)定的+5V直流供電。所述小CPU芯片N05的輸入端GP0～GP3通過接口XP03連接前端按鍵及遙控接收電路，接收用戶發(fā)出的指令信號(hào)。當(dāng)用戶發(fā)出開機(jī)指令時(shí)，小CPU芯片N05通過其輸出端GP4輸出高電平信號(hào)，經(jīng)分壓電阻R02、R01作用到NPN型三極管V803的基極，控制其導(dǎo)通，進(jìn)而連通繼電器J01線圈的通電回路，使其常開觸點(diǎn)閉合，連通220V交流市電與主電源電路的通電回路，進(jìn)而控制主電源電路工作，向主CPU和后續(xù)的解碼、逐行掃描、音頻處理、液晶屏等電路提供工作電源，控制系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。圖中，接口XP02連接主電源電路的輸入端。
當(dāng)用戶發(fā)出待機(jī)指令時(shí)，小CPU芯片N05輸出低電平待機(jī)信號(hào)，控制三極管V803截止，進(jìn)而阻斷繼電器J01線圈的連通回路，使其常開觸點(diǎn)斷開，阻斷交流市電與主電源電路的通電回路，控制主電源停止工作，進(jìn)而使主CPU和后續(xù)處理電路進(jìn)入停機(jī)休眠狀態(tài)，以此實(shí)現(xiàn)待機(jī)功耗的大幅度降低。
為了進(jìn)一步降低待機(jī)電源電路的靜態(tài)功耗，本實(shí)用新型采用了電源管理芯片N01，在系統(tǒng)空載時(shí)降低系統(tǒng)電流，減小待機(jī)損耗，實(shí)現(xiàn)了空載功耗在0.3W以下的節(jié)能目的。
本實(shí)用新型通過采用上述簡單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了待機(jī)功耗的顯著降低，達(dá)到了我國對(duì)于家電設(shè)備的節(jié)能要求，在能源日益緊張的今天具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，包括待機(jī)電源電路、主電源電路、主CPU、按鍵及遙控接收電路，其特征在于所述待機(jī)電源電路的輸入端連接交流市電，將交流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電為一待機(jī)用小CPU芯片提供工作電源；所述待機(jī)用小CPU芯片的輸入端連接按鍵及遙控接收電路，輸出端連接一開關(guān)控制電路的控制端；所述開關(guān)控制電路的選通端連接在交流市電與主電源電路的輸入端之間，所述主電源電路的輸出端連接主CPU的電源輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于在所述開關(guān)控制電路中包含有一NPN型三極管和一繼電器，所述NPN型三極管的基極與小CPU芯片的輸出端相連，發(fā)射極接地，集電極與繼電器線圈的其中一端相連，所述繼電器線圈的另一端連接直流電源，其常開觸點(diǎn)串聯(lián)在交流市電與主電源電路的輸入端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于所述小CPU芯片的輸出端經(jīng)一分壓電阻連接所述NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管的基極經(jīng)另一分壓電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于在所述待機(jī)電源電路中包含有開關(guān)變壓器、電源管理芯片和光耦，所述開關(guān)變壓器的初級(jí)線圈有兩個(gè)，交流市電經(jīng)整流濾波電路與其中一個(gè)初級(jí)線圈的一端相連，其另一端連接所述電源管理芯片的漏極；開關(guān)變壓器的另一個(gè)初級(jí)線圈一端接地，另一端經(jīng)光耦的受光端連接所述電源管理芯片的反饋端；所述光耦的發(fā)光端一端連接所述開關(guān)變壓器的次級(jí)線圈，另一端經(jīng)穩(wěn)壓管接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)變壓器的次級(jí)輸出端經(jīng)濾波電路連接所述小CPU芯片的電源供電端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于所述待機(jī)電源電路輸出的低壓直流電向按鍵及遙控接收電路提供工作電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于所述小CPU芯片是一型號(hào)為PIC12F629的8腳單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，其特征在于所述電源管理芯片是一型號(hào)為Link362的MOS開關(guān)芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有低待機(jī)功耗電源電路的電器設(shè)備，包括待機(jī)電源電路、主電源電路、主CPU、按鍵及遙控接收電路；所述待機(jī)電源電路的輸入端連接交流市電，將交流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電為一待機(jī)用小CPU芯片提供工作電源；所述待機(jī)用小CPU芯片的輸入端連接按鍵及遙控接收電路，輸出端連接一開關(guān)控制電路的控制端；所述開關(guān)控制電路的選通端連接在交流市電與主電源電路的輸入端之間，所述主電源電路的輸出端連接主CPU的電源輸入端。本實(shí)用新型通過在系統(tǒng)主CPU之外設(shè)置一顆小CPU芯片，對(duì)主CPU待機(jī)和正常開機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的電源進(jìn)行管理，從而有效減少了系統(tǒng)的待機(jī)功耗，滿足了節(jié)能要求。
文檔編號(hào)G05B15/02GK2919318SQ20062008599
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者遲洪波 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司, 青島海信電器股份有限公司