一种基于激活的零功耗待机电源控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于激活的零功耗待机电源控制装置，包括控制器、驱动器、电源切换电路、被控设备状态监测电路、信号感应电路以及电池。当信号感应电路接收到控制信号时，控制器被激活，并从信号感应电路接收控制信号，通过驱动器使交流电源控制开关接通被控设备的交流电源。当被控设备处于工作状态时，控制器根据收到的关机编码通过驱动器使交流电源控制开关关闭被控设备的交流电源，同时控制器处于低功耗待机状态，只有低能耗的信号感应电路还在工作，急需监控环境中的信号变化。从而达到低能耗且安全待机的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及家用电器领域，尤指用于家用电器的一种基于激活的零功耗待机电源控制装置。
技术介绍
家用电器通常都采用市电作为工作与待机电源，待机电路的具体供电方式分为两种类型1)采用设备的正常工作电源兼作待机电源；2)用独立的辅助交流电源作为待机电源；这种传统待机电源供电模式存在两个问题1)待机能耗难以降低；2)存在待机安全隐患。非交流电源待机为同时克服上述弊端提供了可能性，其基本思路是1)利用一个独立待机电源控制装置控制待机过程。2)该装置采用非交流电源供电，待机时物理切断被控设备的交流电源，使之彻底关闭。3)只有该装置及其电源会产生待机能耗。这样至少可以达到以下如下效果1)设备整机外部(宏观)检测待机能耗等于零。2)实现了本质安全待机。3)该装置复杂性较小，待机能耗可能做得很低。从待机能耗绝对值来看，独立待机电源控制装置的待机能耗已经很小，因此很少有人研究进一步降低待机能耗的可能性、实用价值以及相应的控制结构。更多的讨论集中在非交流电源的供电模式上。现有方案包括充电电池、太阳能(光)电池、一次性电池、电容储能及其各种组合待机供电方案。这些方案存在的普遍问题在于较高的复杂性、成本增加较多以及在家电特殊应用环境中的各种问题。最具可能性的充电电池方案存在如下重大缺陷1)电池与附加电路将可能显著增加成本；2)必须保证在电池放电周期结束之前启动被控电器，否则电池放空后将导致被控设备无法启动，其他补救措施又会增加操作的复杂性。3)长期存放之后需要激活，增加了控制电路的复杂性。4)不能提供与被控电器相匹配的寿命。一次性锂亚硫电池能够提供10-15年的保存寿命。从理论上说，只要在寿命期内电池消耗能量小于电池的供电容量，使用寿命就可以达到10-15年。但是为了使电池成本最小化，还必须把待机电源控制装置的综合待机电流降到极端微小的水平，显然这是极为困难的事情。专利技术专利《一种零功耗待机电源控制装置》，专利号200410062286.2提供了迄今为止最为完备和可实现的解决方案。首先，这是一项基于关断的技术在待机过程中关闭了包括单片机在内的几乎全部电路，只保留了一个极低功耗的红外信号接收电路用于监测环境中的红外信号变化。它不但能够广泛适合于没有激活(唤醒)功能的控制芯片(单片机)，同时也减少了控制芯片本身待机电流以及引脚泄漏电流对电池能量的无谓消耗。其次，提供了精确的电池附加能耗控制不但通过对被控设备工作电源以及被控设备电源特征POWER-ON信号的监测，避免了在交流电源不存在的情况下，电池对中间继电器单独激励所造成的能量损失；同时能够实现对被控设备交流电源的实时监测。其优点是在中间继电器控制触点接通瞬间就可以监测到交流电源的存在状况。如果交流电源不存在，控制器就可以立即撤销对中间继电器的激励，所造成的电池能量损失时间长度很短。虽然通过对被控设备工作电源的监控也能实现这个目的，但是这个时间要长的多。因此通过上述结构能够把待机电池的能量损失降到最低限度，从而实现采用一节小容量电池长期支持待机的目的。但是这种控制方案依然存在如下不足1)控制器需要通过上电复位过程才能启动，这个过程要比睡眠唤醒时间长的多，这对于实现非重复红外编码的检测可能十分困难；同时现代单片机的待机(睡眠)以及引脚泄漏电流极小，这种因素造成的电池能量损失实际上已经小到了可忽略的程度，而自我关断技术的复杂性较大；2)控制系统的启动电流特别是中间继电器的启动电流必须全部来自于电池本身的供电，增加了对电池的冲击电流，这对电池本身的寿命和电能消耗极为不利；3)许多电器，特别是低端电器，电源功率小，启动时间短，只通过对被控设备工作状态的监控也能达到采用交流电源监测的同样目的，只不过检测时间发生了一点滞后，所产生的能量损失是可以接受的。而且，按照现代电力网的供电保障水平，出现交流电源失去供电以及被控设备开关电源出现故障的概率极小。因此，在很多情况下单就为这个目的对交流电源进行监控的必要性是不充分的，而且也会增加成本和系统的复杂性。因此，在低端设备中采用这种完备方案是不必要的；
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种基于激活的零功耗待机电源控制装置。为了解决上述问题，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置的技术方案包括控制器、交流电源控制开关、驱动器、电源切换电路、被控设备状态监测电路、信号感应电路以及电池；其中，所述控制器通过所述驱动器与所述交流电源控制开关实现对被控设备市电的通断控制；所述电源切换电路的两个输入端分别连接所述被控设备工作电源与所述电池，所述电源切换电路的控制端与所述控制器连接，所述电源切换电路的输出作为所述基于激活的零功耗待机电源控制装置的工作电源分别连接到所述控制器、信号感应电路以及所述交流电源控制开关；所述被控设备状态监测电路的输入端与所述被控设备的状态信号连接，输出端与所述控制器连接，所述控制器根据检测到的被控设备状态完成相应的控制动作；所述信号感应电路输出端连接到所述控制器的一个输入端，作为所述控制器的唤醒激活以及信号输入；所述控制器在待机过程中处于低功耗休眠状态，只在收到所述信号感应电路的信号后才被激活。进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置的信号感应电路的输出可以直接或者通过一个信号匹配电路连接到所述被控设备；进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置的信号感应电路包括第一红外信号接收电路和第二红外信号接收电路；其中，所述第一红外信号接收电路在所述被控设备待机时作为唯一的工作部件保持供电，用以监测环境中的红外信号变化，在所述控制器被启动后，所述第一红外信号接收电路收到的信号被忽略；所述第二红外信号接收电路的工作电源受所述控制器的控制，在所述控制器待机过程中，所述第二红外信号接收电路被完全关闭不消耗电能，只有在当所述控制器被激活后，所述第二红外信号接收电路才能开始工作，用于接收红外信号编码。进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置的电源切换电路包括被控设备工作电源通道、电池供电通道、电源控制开关；其中，所述被控设备工作电源通道用以向所述基于激活的零功耗待机电源控制装置连接被控设备工作电源；所述电池供电通道用以向基于激活的零功耗待机电源控制装置提供电池供电，这个通道在所述被控设备工作电源建立后能够自动关断；所述电源控制开关与所述电池供电通道并联，并受所述控制器的控制，向所述基于激活的零功耗待机电源控制装置提供另一条电池供电通道。进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置还包括一个辅助电源，所述辅助电源的输入端连接被控设备工作电源，输出端与所述电源切换电路连接。所述辅助电源在被控设备工作期间储存电能，可以降低所述电池的能量消耗，延长所述电池的使用寿命。进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置还包括交流电源检测电路，所述交流电源检测电路串连在所述交流电源控制开关的控制通道中，不但能够检测所述交流电源开关以及被控设备的交流电源状况，同时能够监测交流市电的非正常过电压状态，所述控制器在正常运行过程中就可以根据这个信号立即关闭被控设备，从而不但能够保证被控设备的待机安全，还能改善被控设备的运行安全。进一步地，本专利技术基于激活的零功耗待机电源控制装置还包括一个信号监测电路，所述信号监测电路输入端与被控设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激活的零功耗待机电源控制装置，其特征在于：包括控制器、交流电源控制开关、驱动器、电源切换电路、被控设备状态监测电路、信号感应电路以及电池；其中，所述控制器通过所述驱动器与所述交流电源控制开关实现对被控设备市电的通断控制；所述电源切换电路的两个输入端分别连接所述被控设备工作电源与所述电池，所述电源切换电路的控制端与所述控制器连接，所述电源切换电路的输出作为所述基于激活的零功耗待机电源控制装置的工作电源分别连接到所述控制器、信号感应电路以及所述交流电源控制开关；所述被控设备状态监测电路的输入端与所述被控设备的状态信号连接，输出端与所述控制器连接，所述控制器根据检测到的被控设备状态完成相应的控制动作；所述信号感应电路输出端连接到所述控制器的一个输入端，作为所述控制器的唤醒激活以及信号输入；所述控制器在待机过程中处于低功耗休眠状态，只在收到所述信号感应电路的信号后才被激活。

【技术特征摘要】
1.一种基于激活的零功耗待机电源控制装置，其特征在于包括控制器、交流电源控制开关、驱动器、电源切换电路、被控设备状态监测电路、信号感应电路以及电池；其中，所述控制器通过所述驱动器与所述交流电源控制开关实现对被控设备市电的通断控制；所述电源切换电路的两个输入端分别连接所述被控设备工作电源与所述电池，所述电源切换电路的控制端与所述控制器连接，所述电源切换电路的输出作为所述基于激活的零功耗待机电源控制装置的工作电源分别连接到所述控制器、信号感应电路以及所述交流电源控制开关；所述被控设备状态监测电路的输入端与所述被控设备的状态信号连接，输出端与所述控制器连接，所述控制器根据检测到的被控设备状态完成相应的控制动作；所述信号感应电路输出端连接到所述控制器的一个输入端，作为所述控制器的唤醒激活以及信号输入；所述控制器在待机过程中处于低功耗休眠状态，只在收到所述信号感应电路的信号后才被激活。2.如权利要求1所述的一种基于激活的零功耗待机电源控制装置的信号感应电路的输出可以直接或者通过一个信号匹配电路连接到所述被控设备。3.如权利要求1所述的一种基于激活的零功耗待机电源控制装置的信号感应电路包括第一红外信号接收电路和第二红外信号接收电路；其中，所述第一红外信号接收电路在所述被控设备待机时作为唯一的工作部件保持供电，用以监测环境中的红外信号变化，在所述控制器被启动后，所述第一红外信号接收电路收到的信号被忽略；所述第二红外信号接收电路的工作电源受所述控制器的控制，在所述控制器待机过程中，所述第二红外信号接收电路被完全关闭不消耗电能，只...

【专利技术属性】
技术研发人员：周先谱，
申请(专利权)人：周先谱，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]