一种零功耗待机及安全运行电源控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于家用电器领域，具体涉及一种零功耗待机及安全运行电源控制装置，其特征在于，通过采用信号感应电路、交流电源监测电路、交流电源开关、控制器、辅助电源等综合技术保障措施，不但能通过更为简洁的控制方案实现零功耗待机，而且能够在被控设备运行过程中一旦发现交流电源异常也能及时切断被控设备的交流电源，从而保证被控设备的运行安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于家用电器领域，具体涉及一种家用电器零功耗待机及安全运行 电源控制装置。
技术介绍
家用电器待机存在待机能耗以及待机安全问题。由于家用电器及其电源系 统的复杂性，要想采用交流电源待机从根本上降低待机能耗极为困难，而且交 流电源待机无法解决待机安全问题，而采用非交流电源待机是同时解决待机能 耗与待机安全的必有之路。采用可充电电源是非交流电源待机的一类典型方案，这类方案受到的主要 限制包括如下方面1. 一次性投入成本是否为家电厂家所能接受？2. 储能器件是否具备与被控电器相匹配的电气寿命。否则将导致在电子产 品的寿命期内更换储能元件，由此而导致的成本、不便等因素将是消费者所难 以接受的；3. 电子设备的使用间歇周期是否小于储能器件的允许放电周期？否则储 能元件就不能够为下次开机提供足够的电能，再次开机就会存在问题；4. 首次开机或者脱离交流电源时间较长导致储能元件能量耗尽之后系统 如何启动？5. 能否提供足够的启动冲击能量？消费真正愿意接受零功耗待机的一个 主要原因是待机安全，而满足消费者心理安全的重要标志是用机械继电器 彻底切断交流电源，而机械继电器的启动需要较大的冲击电能；6. 其它问题，例如充电电池初次使用的激活问题。这些很难处理的问题导致非交流待机方案始终难以在主流家电中得到采 用。近年来，把具有优异电气性能、高性价比、长寿命的超级电容作为一种储 能元件而开始备受关注， 一种尝试是使用超级电容作为待机电源。但是超级电4容存在的主要缺陷是1. 自身泄露严重， 一次充电后维持时间很短；2. 为了保证系统最低工作电压，储能通常只能得到部份利用。如果增加升压电路，又会导致附加成本和能耗增加。在专利技术专利一种由超级电容实现供电的家电零功耗待机的方法，专利号200410053286.6中提出了在遥控家电中利用超级电容作为待机电源的方法。 该专利的最大特点是，在交流电源开关触点上并联了一个按钮开关。解决了家 电设备首次开机或者脱离交流电源时间较长导致储能元件能量耗尽之后系统 无法启动的问题。但是存在的几个问题是1. 待机控制装置较大的能耗，将加剧超级电容储能的消耗，使每次充电后 的支持时间大打折扣。2. 受设备安装方式限制，例如壁挂式空调的高位安装模式很难接受人工启 动操作，影碟、音响等非频繁使用设备，经常出差、外出等等工作形式都可能 频繁导致超级电容放空，通过按钮启动电器的频率可能大大提高，这些因 素都限制了该项技术的应用。专利技术专利一种零功耗待机电源控制装置，专利号2004100622862提供 了一种通过极端低功耗设计而利用一次性、小容量、长寿命电池待机的完备解 决方案。但交直流电源监测、彻底关闭单片机的工作电源、基于触发与保持的 受控电源切换模式等等都显著提高了装置的软件与硬件的复杂性。另外最关键 的问题是，这种结构虽然能提供被控设备的待机安全，但是却无法保证在运行 过程中出现电源异常时被控设备的运行安全。
技术实现思路
正是针对现有技术存在的不足本专利技术提供了一种更为有效的解决方案，在 实现零功耗待机目的条件下，还能提供运行安全保障。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种零功耗待机及安全运行电源控制装 置，其特征在于包括控制器、交流电源开关、交流电源监测电路、信号感应5电路、待机电源；其中，所述待机电源为所述控制装置提供待机和工作电源；所述信号感应电路是一种微功耗信号感应电路，其输出信号一方面用以激 活所述控制器，同时也为所述控制器提供控制编码；如果收到开机编码，所述控制器通过所述交流电源开关接通被控设备的交 流电源，使被控设备进入工作状态；如果所述控制器是被干扰信号所激活，则 信号消失后所述控制器将自动恢复到低功耗睡眠状态；如果正在运行的所述控 制器收到关机编码，则通过所述交流电源开关切断被控设备的交流电源，同时 所述控制器自己也进入低功耗睡眠状态；所述交流电源监测电路与所述交流电源开关的控制机构串联后跨接在交 流电源上，用以检测所述交流电源开关启动过程中的交流电源变化状况，并且 在被控设备运行过程中监测交流电源掉电、过电压等异常情况，所述控制器在 检测到交流电源异常时切断被控设备的交流电源。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中所述的信号感应电 路，其特征在于包括第一信号感应电路、第二信号感应电路；其中，所述第一信号感应电路是一种微功耗信号感应电路，始终处于工作状态， 其输出信号用以激活所述控制器；所述第二信号感应电路是一个电源受控的信号感应电路，其输出连接所述 控制器，在所述装置待机过程中，其电源被关闭，只有在所述控制器被激活之 后，才接通所述第二信号感应电路的工作电源。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置，其特征在于所述的 信号感应电路是红外信号接收电路。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中所述的待机电源， 其特征在于包括一个按钮开关、可充电电源、电压监测电路；其中，在所述可充电电源不足时，按下所述按钮开关接通可充电电源的交流供电 通道，为所述可充电电源补充电能；在被控设备待机过程中，所述电压监测电路检测到所述可充电电源的电能不足时，所述控制器通过所述交流电源开关接通被控设备的交流电源，开始对 充电电源储能元件充电，充电完成后自动关闭被控设备的交流电源，所述控制 器恢复待机状态。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中的所述待机电源包括电源切换电路、电池；其中，所述电源切换电路的两个输入端分别连接被控设备工作电源和所述电池， 实现在被控设备工作电源和所述电池之间的自动切换与隔离；在被控设备交流 电源关闭后，自动切换到电池供电通道，而自动关闭被控设备工作电源供电通 道；在被控设备交流电源接通之后，所述电源切换电路又自动地切换到被控设 备工作电源通道，所述电池供电通道则自动关闭。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中所要求的所述待机 电源中还包括一个开关，所述开关串联在所述电池和电源切换电路之间，用以 在被控设备长期保存时切断或者被控设备被安装到工作场所之后接通所述电 池供电通道。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中所要求的所述待机 电源中的电源切换开关包括第一开关、第二开关、第三开关；其中，所述第一开关、第二开关、第三开关的输出端连接在一起作为所述控制装 置的电源端；所述第一开关是一个自动开关，它与所述第二开关并联，在所述第二开关、 第三开关关闭时，它自动打开并为所述控制装置提供工作电源；第二开关是一个受控开关，受所述控制器的控制，待机被关闭；第三开关的输入端连接被控设备工作电源，控制端接地，当被控设备工作 电源消失时，由于开关被反向偏置，因此自然关闭；当被控设备工作电源存在 时，开关的控制端被正向偏置，同时设计安排其输出电压高于所述第一开关、 第二开关的输入电压，而迫使所述第一开关、第二开关的输出端被反向偏置而 自动关闭。进一步地， 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中的交流电源开关是 一种继电器中继结构的机械开关组合，包括驱动器、中间继电器、功率继电器;其中，所述驱动器的输出连接所述中间继电器的线包，所述中间继电器的常开触 点与所述交流电源监测电路的传感器、功率继电器的线包串联后跨接在交流电 源线上，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零功耗待机及安全运行电源控制装置，其特征在于，包括信号感应电路、交流电源监测电路、交流电源开关、控制器、辅助电源；其中，　所述辅助电源为所述控制装置提供待机和工作电源；　所述信号感应电路是一种微功耗信号感应电路，其输出信号一方面用以激活所述控制器，同时也为所述控制器提供控制编码；　如果收到开机编码，所述控制器通过所述交流电源开关接通被控设备的交流电源，使被控设备进入工作状态；如果所述控制器是被干扰信号信号所激活，信号消失后所述控制器将自动恢复到低功耗睡眠状态；如果正在运行的所述控制器收到关机编码，则通过所述交流电源开关切断被控设备的交流电源，同时所述控制器自己也进入低功耗睡眠状态；　所述交流电源监测电路与所述交流电源开关的控制机构串联后跨接在交流电源上，用以检测所述交流电源开关启动过程中的交流电源变化状况，并且在被控设备运行过程中监测交流电源掉电、过电压等异常情况，所述控制器在检测到交流电源异常时切断被控设备的交流电源。

【技术特征摘要】
1. 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置，其特征在于，包括信号感应电路、交流电源监测电路、交流电源开关、控制器、辅助电源；其中，所述辅助电源为所述控制装置提供待机和工作电源；所述信号感应电路是一种微功耗信号感应电路，其输出信号一方面用以激活所述控制器，同时也为所述控制器提供控制编码；如果收到开机编码，所述控制器通过所述交流电源开关接通被控设备的交流电源，使被控设备进入工作状态；如果所述控制器是被干扰信号信号所激活，信号消失后所述控制器将自动恢复到低功耗睡眠状态；如果正在运行的所述控制器收到关机编码，则通过所述交流电源开关切断被控设备的交流电源，同时所述控制器自己也进入低功耗睡眠状态；所述交流电源监测电路与所述交流电源开关的控制机构串联后跨接在交流电源上，用以检测所述交流电源开关启动过程中的交流电源变化状况，并且在被控设备运行过程中监测交流电源掉电、过电压等异常情况，所述控制器在检测到交流电源异常时切断被控设备的交流电源。2. 如权利要求1中所述的信号感应电路，其特征在于包括第一信号感应电路、第二信号 感应电路；其中，所述第一信号感应电路是一种微功耗信号感应电路，始终处于工作状态，其输出信号 用以激活所述控制器；所述第二信号感应电路是一个电源受控的信号感应电路，其输出连接所述控制器，在所 述装置待机过程中，其电源被关闭，只有在所述控制器被激活之后，才接通所述第二信号感 应电路的工作电源。3. 如权利要求1中所述的信号感应电路，其特征在于，是红外信号接收电路。4. 如权利要求l中所述的辅助电源，其特征在于，包括一个按钮开关、可充电电源、电压监 测电路；其中，在所述可充电电源不足时，按下所述按钮开关接通可充电电源的交流供电通道，为所述 可充电电源补充电能；在被控设备待机过程中，所述电压监测电路检测到所述可充电电源的电能不足时，所述 控制器通过所述交流电源开关接通被控设备的交流电源，开始对充电电源储能元件充电，充电完成后自动关闭被控设备的交流电源，所述控制器恢复待机状态。5. 如权利要求1中所述的辅助电源，其特...

【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]