專利名稱：安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器設(shè)備的開關(guān)機電路，具體涉及用于電腦、電視及聲控照 明等家用電器的節(jié)能分壓借電開關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電腦、電視等家用電器均采用的非斷電式待機關(guān)機電路(未斷電， 短時間內(nèi)等待下次方便開機)，和市場上銷售的聲控照明(開關(guān))燈座的待機關(guān)燈電路(待機電流在700微安以上、過載能力較差、照明燈類型的適用范 圍較窄)，其節(jié)能效果不是很理想，原因在于待機時存在的功耗偏大。主要原 因是現(xiàn)有電器設(shè)備的電源電路中，其存在的待機關(guān)機電路不僅本身元件較多、 成本高，而且在待機過程中一般有3W—10W的功耗。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種微功耗有源待機的分壓借電開關(guān)(模塊)電路，能使設(shè)備在關(guān)機狀態(tài)下總損耗為o，在開機時也只有較小的功耗，以節(jié)省現(xiàn)有待機電路待機狀態(tài)和開機過程中所要消耗 的電能。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于由啟動開關(guān)(AN)、受控開關(guān)(K)、分壓借電電路(RJ)和開關(guān)控制電路(K) 組成；分壓借電電路(RJ)與受控開關(guān)(K)和負載(RU串聯(lián)連接，分壓借 電電路(RJ)還與開關(guān)控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受 控開關(guān)(K)得電閉合，待機時失電斷開。進一步，所述分壓借電電路(RJ)由分壓電阻(Rl)、整流電路(DE)、 分流濾波電容(C)和穩(wěn)壓分流(VD、 BG)組成；啟動開關(guān)(AN)經(jīng)電阻(R2)、 半橋(整流)電路(Dl、 D2)分別與整流電路(DE)的直流正、負極接點連接；整流電路(DE)的直流正、負極接點還分別與繼電器(J)、分流濾波電 容(C)、穩(wěn)壓分流(VD、 BG)電路并聯(lián)連接，分壓電阻(Rl)與整流電路(DE) 的交流接點并聯(lián)連接后再與負載(RL)、受控開關(guān)(J)串聯(lián)連接；負載(RU 工作時受控開關(guān)(J)得電閉合，負載待機時受控開關(guān)(J)失電而斷開。進一步，所述分壓借電電路(RJ)由受控開關(guān)(VD1)、分壓電阻(Rl)、 整流電路(DE)、同步整流電路(D)、分流濾波(C)和穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)組成，其特征在于受控開關(guān)(VD1)與分壓電阻(Rl)串聯(lián)連接后再與整 流電路(DE)的直流正負極接點并聯(lián)連接，整流電路(DE)的交流接點與負 載(RU串聯(lián)連接；分壓電阻(Rl)還與同步整流電路(D)串聯(lián)連接后，再 分別與分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)和控制電路(K)并聯(lián)連接； 電阻(R2)分別與DE正極接點、分流濾波(C)的正極連接，保證K在待機 時有能維持正常工作的電流和C儲能所需的充電電流。所述分壓借電電路(RJ)由分壓電流互感器(B)、整流電路(DE)、分流 濾波(C)和穩(wěn)壓分流電路(VD、 BG)組成；電流互感器的一次繞組與負載(RL)、 受控開關(guān)(K)串聯(lián)連接，二次繞組與整流電路(DE)的交流接點并聯(lián)連接， DE的直流正負極接點分別與分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流電路(VD、 BG)、開關(guān)控 制電路(K)并聯(lián)連接，負載工作時K得電閉合，負載待機時K失電斷開。所述開關(guān)控制電路(K)是分壓借電開關(guān)控制模塊電路，由整流電路(1、 2、 3、 4腳)、穩(wěn)壓分流電路(5、 6腳)、電源輸出電路(7腳)、繼電器輸出 電路(9腳)、時序脈沖分頻計數(shù)器(IC， CD4060)、紅外線信號輸出電路(11 腳)和紅外線信號輸入電路(12腳)以及三級弱信號放大電路組成，所述開 關(guān)控制電路(K)中的電路的(1、 3膽卩)與電流互感器(B)的二次繞組并聯(lián) 連接或并接一個分壓電阻(Rl)后再與開關(guān)、負載串聯(lián)連接，電流互感器(B) 的一次繞組與負載PZ串聯(lián)連接，(5腳)經(jīng)過并聯(lián)連接的電阻(R2)、隔離電 路(D)與電池(E)正極連接，(2腳)與電池(E)負極連接，(4、 5、 7、 8、 10腳)分別與電容C1、 C2、 C3、 C4、 C5正極連接，(9腳)與繼電器(J)連 接；(11腳)與紅外線發(fā)射管(VD2)連接，(12腳)與紅外線接收管(VD3) 連接；負載(PZ)工作時J得電吸合，負載(PZ)待機時J失電而斷開。本發(fā)明為電腦、電視提供各自專用的節(jié)能開關(guān)或插座，以保證在待機時 自動斷電，并且待機電流小于60微安的聲控照明開關(guān)的同時，提供一種微功 耗有源待機的分壓借電開關(guān)模塊電路(機內(nèi)電池供電，待機自動斷電)。該模 塊電路經(jīng)集成化技術(shù)處理后制成的厚膜開關(guān)可以直接生產(chǎn)于電腦、電視等產(chǎn) 品內(nèi)，或者供廠家設(shè)計新產(chǎn)品時借鑒。本發(fā)明是在提供電腦專用三聯(lián)插座、電視專用三聯(lián)插座方式消極地解決 現(xiàn)有電腦、電視待機節(jié)能問題的同時，提供一個可借鑒的能替代主機待機功能的有源待機、分壓借(電)能的開關(guān)控制(模塊)電路(待機電流小于60UA，由機內(nèi)電池供電，圖九粗實線框內(nèi))，經(jīng)集成化技術(shù)處理(增加一個數(shù)據(jù)存儲、 延時輸出)后制成的厚膜開關(guān)可生產(chǎn)于電腦、電視等影音產(chǎn)品內(nèi)，或供廠家 在設(shè)計新產(chǎn)品時，結(jié)合產(chǎn)品的電氣技術(shù)要求開發(fā)更安全、更節(jié)能的產(chǎn)品時作參考o


圖1是本發(fā)明的等效電路原理圖；圖2是互感器分壓、繼電器作開關(guān)的借(電)能開關(guān)原理圖；圖3是電阻分壓、可控硅作開關(guān)的借(電)能開關(guān)原理圖；圖4是電阻分壓、繼電器作開關(guān)的借(電)能開關(guān)原理圖；圖5是電腦專用三聯(lián)(開關(guān))插座實施電路原理圖；圖6是電視專用三聯(lián)(開關(guān))插座實施電路原理圖；圖7是聲控照明借(電)能開關(guān)實施電路原理圖；圖8是把開關(guān)加裝于電腦電源盒內(nèi)的實施電路原理圖；圖9是開關(guān)模塊電路用于40—200瓦內(nèi)電器的實施電路原理圖；圖10是開關(guān)模塊電路用于10—40瓦內(nèi)電器的實施原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。6如圖1所示，安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于由啟動開關(guān)(AN)、受控開關(guān)(K)、分壓借電電路(RJ)和開關(guān)控制電路(K)組成；分壓借電電 路(RJ)與受控開關(guān)(K)和負載(RL)串聯(lián)連接，分壓借電電路(RJ)還與 開關(guān)控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受控開關(guān)(K)得電 閉合，待機時失電斷開。本發(fā)明是在負載回路串聯(lián)接入由受控開關(guān)(K)和分 壓借電電路(RJ)等組成的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，借用負載工作時的部 分電能(在RJ上得到的電壓降)使控制電路(K)得電工作，令開關(guān)閉合(負 載工作時)，或使開關(guān)斷開(負載待機時)。如圖4所示，根據(jù)圖1原理的一種具體實施方式
為所述受控開關(guān)和分 壓借電電路(RJ)由按鈕開關(guān)(AN)、阻(電)流電阻(R2)、雙向(導通) 半橋(整流)電路(Dl、 D2)和分壓電阻(Rl)、整流電路(DE)、分流濾波 (C)、穩(wěn)壓分流(VD、 BG)電路組成(開機浪涌電流、超出電路設(shè)定最大值 電流以上的過電流進行安全分流)，啟動開關(guān)(AN)經(jīng)電阻(R2)、半橋(整 流)電路(Dl、 D2)分別與整流電路(DE)的直流正負極接點連接(認觸點 電流的技術(shù)要求由數(shù)A以上降為200MA即可)；整流電路(DE)的直流正負極 接點還分別與繼電器(J)、分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流(VD、 BG)電路并聯(lián)連 接，分壓電阻(Rl)與整流電路(DE)的交流接點并聯(lián)連接后再與負載(RL)、 受控開關(guān)(J)串聯(lián)連接；負載工作時J得電閉合，負載待機時J失電而斷開。如圖3所示，所述受控開關(guān)和分壓借電電路由開關(guān)(VD1，單向可控硅作 開關(guān)用)和分壓電阻(Rl)、整流電路(DE)、同步整流電路(D)、分流(儲 能)濾波(C，負載工作時分流、待機時儲能)、穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)組 成，其特征在于受控開關(guān)(VD1)與分壓電阻(Rl)串聯(lián)連接后再與整流電路 (DE)的直流正負極接點并聯(lián)連接，整流電路(DE)的交流接點與負載(RL) 串聯(lián)連接；分壓電阻(Rl)還與同步整流電路(D)串聯(lián)連接后，再分別與分 流(儲能)濾波(C)、穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)和控制電路(K)并聯(lián)連接; R2分別與DE正極接點、C的正極連接，是保正K在待機時(關(guān)燈狀態(tài))有能 維持正常工作的電流和C儲能所需的充電電流；如圖2所示，所述分壓借電電路(RJ)由分壓電流互感器(B)、整流電路(DE)、分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流電路(VD、 BG)組成，電流互感器的一次 繞組與負載(RL)、受控開關(guān)(K)串聯(lián)連接，二次繞組與整流電路(DE)的 交流接點并聯(lián)連接，DE的直流正負極接點分別與分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流電 路(VD、 BG)、開關(guān)控制電路(K)并聯(lián)連接，負載工作時K得電閉合，負載 待機時K失電斷開。圖9是開關(guān)(模塊)電路用于40—200瓦內(nèi)電器的實施圖。PZ是電源、 主機電路，JM是解碼電路，JK是分壓借(電)能開關(guān)控制(模塊)電路，E 是機內(nèi)電池，B是電流互感器，粗實線框內(nèi)的IC是分頻計數(shù)器(CD4060)。開 機信號(遙控信號)由VD3接收、12腳輸入、經(jīng)放大、分頻計數(shù)處理后由9 腳輸出(J得電閉合接通PZ的電源)；經(jīng)放大整型后的另一路紅外線信號由 ll腳輸出、VD2轉(zhuǎn)發(fā)、VD1接收并送入解碼(JM)電路完成各種功能任務(wù)，7 腳為JM提供工作電源。待機時，J因失電而斷開。參見圖9 (粗實線框內(nèi))， 所述開關(guān)控制電路(K)是分壓借(電)能專用(需外接分壓電路B或R)的 開關(guān)控制(模塊)電路(應(yīng)集成化處理)，由整流電路(1、 2、 3、 4腳)、穩(wěn) 壓分流電路(5、 6腳)、電源輸出電路(7勝卩，供解碼電路用)、繼電器輸出 電路(9腳)、時序脈沖分頻計數(shù)器(IC， CD4060)、紅外線信號輸出電路(11 腳)和紅外線信號輸入電路(12腳)以及三級弱信號放大電路組成，開關(guān)控 制(模塊)電路的1、 3腳與電流互感器(B)的二次繞組并聯(lián)連接(或并接 一個分壓電阻R1后再與開關(guān)、負載串聯(lián)連接)，B的一次繞組與負載PZ (主 機、電源)串聯(lián)連接，5腳經(jīng)過并聯(lián)連接的限流電阻(R2，限流充電)、隔離 電路(D)與電池(E)正極連接，2腳與電池(E)負極連接，4、 5、 7、 8、 IO腳分別與分流、濾波電容C1、 C2、 C3、 C4、 C5正極連接，9腳與繼電器(J) 連接，ll腳與紅外線發(fā)射管(VD2)連接，12腳與紅外線接收管(VD3)連接； 負載(PZ)工作時J得電吸合，負載(PZ)待機時J失電而斷開。圖5是電腦專用三聯(lián)(開關(guān))插座實施電路原理圖，按相線、零線、保 護接地的要求正確連接，確保安全。借用電腦主機工作時在電阻R1兩端產(chǎn)生 的壓降經(jīng)DE整流為J提供電流，并由C、 BG、 LED濾波、穩(wěn)壓分流，LED作穩(wěn)壓及電源顯示用。AN用220V、觸點電流大于200MA的按鈕開關(guān)，J用線圈工 作電壓為3V、觸點電流大于IO安的繼電器(該繼電器的質(zhì)量、技術(shù)要求較高， 應(yīng)向廠家定制)。插座置于電腦主機附近，方便使用，CZ1是兩個插座，供顯 示器和上網(wǎng)設(shè)備(modem)使用，CZ2是主機插座(當顯示器電源由主機電源 盒接出時應(yīng)合上K)。開啟電腦時先按下插座上的AN (不松手)，再點按一下 電腦主機的開機按鈕即可。關(guān)閉電腦按正常關(guān)機方式即可(主機待機J失電 而使以上設(shè)備斷電)。圖6是電視專用三聯(lián)開關(guān)插座實施圖。按相線、零線的要求正確連接， 確保安全。CZ1是兩個插座，供影碟機、機頂盒用，CZ2是電視機插座。紅外 線開機信號被VD接收，經(jīng)三級放大，驅(qū)動時序脈沖分頻計數(shù)器(CD4060)工 作，由4、 5、 7腳輸出，令J閉合，接通電源，待機時J失電而斷開電源。 插座置于電視機旁邊，讓插座上的紅外線接收管(VD)與電視機內(nèi)的紅外線 接收管朝向一致，確保插座上和電視機內(nèi)紅外線接收管能同時接收到遙控器 發(fā)射的信號。圖7是聲控照明借(電)能開關(guān)實施圖。MIC輸入的聲控信號經(jīng)三極放大， 從IC的13腳輸入，由6腳輸出高電平延時信號，經(jīng)BG3放大后控制VD1導 通(開燈)，6腳低電平輸出時VD1在電壓(AC220V)過零時自動截止(關(guān)燈)。 VD2、 R3、 R4過壓檢測(過壓保護)，BG2、 R7過載檢測(過載保護)，LED-Z 是分流照明，(設(shè)計一寬底平燈座或?qū)掃呁矡?，將其安裝在寬底面或?qū)掃吤?上)，Dl是同步整流電路。圖8是把開關(guān)加裝于電腦電源盒內(nèi)的實施圖。Z是電腦主板，P是電源盒 內(nèi)原有的電源板，粗實線是原電源的接插、連接線。電源盒在不改變固定、 安裝位置的情況下朝光驅(qū)方向擴展增加容積(安裝電流互感器、電池、電子 元件用)，繼電器采用兩極(刀)同步繼電器(線圈工作電壓3V、觸點電流大 于10A)。 AN的一組線與主板原來的開機接點連接，另一組線經(jīng)接插件與電源 盒內(nèi)的相應(yīng)點連接。開啟電腦的方式為，按下AN并保持0.5秒以上，松開再 點按(間隔l秒以內(nèi)) 一下AN即可(第一次按下AN是接通電源令電路穩(wěn)定，動電源令其開機)。圖10是開關(guān)模塊電路用于10—40瓦內(nèi)電器的實施圖。從功耗、成本、 安裝體積等方面考慮，在10至40瓦小功率電器中采用電阻分壓方式最佳。 將1、 3腳并接一個分壓電阻(Rl)后直接串聯(lián)接入市電與PZ的回路中，讓 電池(E)和JK工作在懸浮供電狀態(tài)(除為市電提供交流通路外，無其它直 接的電路連接)。繼電器(J)應(yīng)使用線圈工作電壓為3V、觸點電流滿足電器 技術(shù)要求的兩極(刀)同步繼電器(給出技術(shù)要求，委托繼電器廠家生產(chǎn))。本發(fā)明利用借(電)能電路借得負載工作時的部分電能使控制電路得電 工作，再控制負載的方法，提供電腦、電視各自專用的節(jié)能(開關(guān))插座(待 機斷電)，較好的解決了電腦關(guān)機、遙控電視關(guān)機后仍然存在功耗的節(jié)能問題， 及照明燈功率、類型適應(yīng)更寬、待機更節(jié)能的聲控照明開關(guān)(燈座)，同時提 供一個具待機斷電功能的分壓借(電)能專用開關(guān)控制(模塊)電路(供集 成化生產(chǎn)厚膜開關(guān)參考)。
權(quán)利要求
1. 安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于由啟動開關(guān)(AN)、受控開關(guān)(K)、分壓借電電路(RJ)和開關(guān)控制電路(K)組成；分壓借電電路(RJ)與受控開關(guān)(K)和負載(RL)串聯(lián)連接，分壓借電電路(RJ)還與開關(guān)控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受控開關(guān)(K)得電閉合，待機時失電斷開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于所述分 壓借電電路(RJ)由分壓電阻(Rl)、整流電路(DE)、分流濾波電容(C)和 穩(wěn)壓分流(VD、 BG)組成；啟動開關(guān)(AN)經(jīng)電阻(R2)、半橋(整流)電路(Dl、 D2)分別與整流電路(DE)的直流正、負極接點連接；整流電路(DE) 的直流正、負極接點還分別與繼電器(J)、分流濾波電容(C)、穩(wěn)壓分流(VD、 BG)電路并聯(lián)連接，分壓電阻(Rl)與整流電路(DE)的交流接點并聯(lián)連接 后再與負載(RL)、受控開關(guān)(J)串聯(lián)連接；負載(RL)工作時受控開關(guān)(J) 得電閉合，負載待機時受控開關(guān)(J)失電而斷開。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于所述分 壓借電電路(RJ)由受控開關(guān)(VD1)、分壓電阻(Rl)、整流電路(DE)、同 步整流電路(D)、分流濾波(C)和穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)組成，其特征 在于受控開關(guān)(VD1)與分壓電阻(Rl)串聯(lián)連接后再與整流電路(DE)的直 流正負極接點并聯(lián)連接，整流電路(DE)的交流接點與負載(RL)串聯(lián)連接； 分壓電阻(Rl)還與同步整流電路(D)串聯(lián)連接后，再分別與分流濾波(C)、 穩(wěn)壓分流電路(VD2、 BG)和控制電路(K)并聯(lián)連接；電阻(R2)分別與DE 正極接點、分流濾波(C)的正極連接，保證K在待機時有能維持正常工作的 電流和C儲能所需的充電電流。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于所述分 壓借電電路(RJ)由分壓電流互感器(B)、整流電路(DE)、分流濾波(C) 和穩(wěn)壓分流電路(VD、 BG)組成；電流互感器的一次繞組與負載(RL)、受控 開關(guān)(K)串聯(lián)連接，二次繞組與整流電路(DE)的交流接點并聯(lián)連接，DE的直流正負極接點分別與分流濾波(C)、穩(wěn)壓分流電路(VD、 BG)、開關(guān)控制電 路(K)并聯(lián)連接，負載工作時K得電閉合，負載待機時K失電斷開。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，其特征在于所述開 關(guān)控制電路(K)是分壓借電開關(guān)控制模塊電路，由整流電路(1、 2、 3、 4腳)、 穩(wěn)壓分流電路(5、 6腳)、電源輸出電路(7腳)、繼電器輸出電路(9腳)、 時序脈沖分頻計數(shù)器(IC， CD4060)、紅外線信號輸出電路(ll膽卩)和紅外線 信號輸入電路(12腳)以及三級弱信號放大電路組成，所述開關(guān)控制電路(K) 中的電路的(1、 3膽卩)與電流互感器(B)的二次繞組并聯(lián)連接或并接一個分 壓電阻(Rl)后再與開關(guān)、負載串聯(lián)連接，電流互感器(B)的一次繞組與負 載PZ串聯(lián)連接，(5腳)經(jīng)過并聯(lián)連接的電阻(R2)、隔離電路(D)與電池(E) 正極連接，(2腳)與電池(E)負極連接，(4、 5、 7、 8、 10腳)分別與電 容C1、 C2、 C3、 C4、 C5正極連接，(9腳)與繼電器(J)連接；(11腳)與 紅外線發(fā)射管(VD2)連接，(12腳)與紅外線接收管(VD3)連接；負載(PZ) 工作時J得電吸合，負載(PZ)待機時J失電而斷開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安全節(jié)能的分壓借電開關(guān)，由啟動開關(guān)AN、受控開關(guān)K、分壓借電電路RJ和開關(guān)控制電路K組成；分壓借電電路RJ與受控開關(guān)K和負載RL串聯(lián)連接；分壓借電電路RJ還與開關(guān)控制電路K并聯(lián)連接，以保證負載RL工作時受控開關(guān)K得電閉合，待機時失電斷開。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有電腦、電視待機節(jié)能問題，同時提供一個可借鑒的能替代主機待機功能的有源待機、分壓借(電)能的開關(guān)控制(模塊)電路，結(jié)合產(chǎn)品的電氣技術(shù)要求開發(fā)更安全、更節(jié)能的產(chǎn)品時作參考。還具有電路簡單、成本低等優(yōu)點。
文檔編號G05B19/04GK101261500SQ20081006959
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者楊富志 申請人:楊富志