CN101452264A - 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 - Google Patents
一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101452264A CN101452264A CNA2007101302244A CN200710130224A CN101452264A CN 101452264 A CN101452264 A CN 101452264A CN A2007101302244 A CNA2007101302244 A CN A2007101302244A CN 200710130224 A CN200710130224 A CN 200710130224A CN 101452264 A CN101452264 A CN 101452264A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- switch
- alternating current
- controller
- controlled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 101100495769 Caenorhabditis elegans che-1 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 102100036285 25-hydroxyvitamin D-1 alpha hydroxylase, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 101000875403 Homo sapiens 25-hydroxyvitamin D-1 alpha hydroxylase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明属于家用电器领域，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。
Description
技术领域
本发明属于家用电器领域，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。
背景技术
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。
在发明专利“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。
发明专利“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。
发明内容
正是针对现有技术存在的不足本发明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，本发明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，而所述功率继电器的常开触点串联在被控设备的交流电源线路中，所述控制器通过对所述驱动器的精确控制可以最小化所述交流电源开关的启动能耗。
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，包括光电隔离器、功率继电器；其中，
所述光电隔离器的输出端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，而所述功率继电器的常开触点串联在被控设备的交流电源线路中，所述控制器通过对光电隔离器的一次侧的驱动来实现对所述交流电源开关的控制。
进一步地，一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中还包括一个被控设备状态监测电路，所述被控设备状态监测电路的输出连接到所述控制器，其输入信号可以是被控设备的工作电源，或者任何能够反应被控设备工作状态的控制信号。
附图说明
图1是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的结构框图；
图2是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置实施例1的结构框图；
图3是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置实施例2的结构框图；
图4是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置实施例3的结构框图；
图5是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的交流电源开关的实施例1结构框图；
图6是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的交流电源开关的实施例2结构框图；
图7是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的电源切换电路的实施例结构框图；
图8是本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置交流电源监测电路的实施例结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明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1、交流电源开关2、交流电源监测电路3、信号感应电路4、待机电源5；其中，
所述待机电源5为所述控制装置提供待机和工作电源；
所述信号感应电路4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1，同时也为所述控制器1提供控制编码；
如果收到开机编码，所述控制器1通过所述交流电源开关2接通被控设备的交流电源，使被控设备开始进入工作状态，如果收到干扰信号，信号消失后所述控制器1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1收到关机编码，则通过所述交流电源开关2切断被控设备的交流电源，同时所述控制器1自己也进入低功耗睡眠状态；
所述交流电源监测电路3与所述交流电源开关2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2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1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4，其特征在于：包括第一信号感应电路41、第二信号感应电路42；其中，
所述第一信号感应电路41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1；
所述第二信号感应电路42是一个电源受控的信号感应电路，其输出连接所述控制器1，同时连接被控设备，在所述装置待机过程中，其电源被关闭，只有在所述控制器1被激活之后，才接通所述第二信号感应电路42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4是红外信号接收电路。
如图3，图4所示，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5，其特征在于：包括一个按钮开关51-3、可充电电源51-1、电压监测电路51-2；其中，
在所述可充电电源51-1不足以为所述控制装置提供工作电源时，按下所述按钮开关51-3接通所述可充电电源51-1的交流供电通道，为所述可充电电源51-1补充电能；
在被控设备待机过程中，所述电压监测电路51-2始终监视所述可充电电源51-1的电能变化，当其能量值降低到一定数值时，通过所述控制器1自动接通被控设备的交流电源，完成可充电电源储能元件的充电，充电完成后自动关闭被控设备的交流电源，所述控制器1恢复待机状态。
在图3中，所述可充电电源51-1的输入电压直接来自被控设备的12V工作电压，而在图4中，所述可充电电源51-1的输入电压则来自一个交流降压与整流电路51-4。
如图1所示，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5包括一个电源切换电路50-1、电池50-2；其中，
所述电源切换电路50-1的两个输入端分别连接被控设备+5V工作电源和所述电池50-2，实现在被控设备+5V工作电源和所述电池50-2之间的自动切换与隔离；在被控设备交流电源关闭后，被控设备+5V工作电源消失，所述电源切换电路50-1自动切换到电池50-2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，因为被控设备+5V工作电源电压高于所述电池50-2的输出电压而使所述电池50-2供电通道自动关闭，所述电源切换电路50-1自动地切换到被控设备+5V工作电源通道；
如图1、图2所示，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5中还包括一个开关50-3，所述开关50-3串联在所述电池50-2和电源切换电路50-1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50-2供电通道。
图2中给出了一种充电电源50-4和电池50-2配合的电源结构，即使在被控设备的交流被关闭之后，充电电源50-4仍然能够作为待机电源，直至其输出电压降低到低于所述电池50-2的输出电压水平，所述电源切换开关50-1才自动切换到所述电池50-2的供电通道，这样可以显著减少所述电池50-2的能量消耗，延长电池的寿命或者选用更小的电池。
进一步地，一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中还包括一个被控设备状态监测电路6，所述被控设备状态监测电路6的输出连接到所述控制器1，其输入信号可以是被控设备的工作电源，或者任何能够反应被控设备工作状态的控制信号。
下面结合附图对一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的控制过程进行详细描述：
如图5所示，一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中的所述交流电源开关2是一种继电器中继结构的机械开关组合，包括驱动器201、中间继电器(线包202，触点203)、功率继电器(线包204，触点205)；
这是一个由中间继电器、功率继电器组成的典型的继电器中继控制结构，中间继电器的线包202的一端通过驱动器201连接所述控制器1，中间继电器线包202的另一端连接控制装置的工作电源VDD。中间继电器的常开触点203与功率继电器的线包204、交流电源监测电路3串联之后跨接在交流电源上，功率继电器的常开触点205串联在被控设备的交流电源线路中；当所述控制器1通过驱动器201使得中间继电器的线包202得电，中间继电器的常开触点203闭合，功率继电器的线包204得电，功率继电器的常开触点205闭合接通被控设备的交流电源。
由于中间继电器的吸合与保持能耗差距很大，所述控制器1可以通过所述驱动器201的两个控制端R_CON1，R_CON2精确控制中间继电器的吸合与保持过程，从而最大限度地减少中间继电器吸合过程中在所述待机电源5上产生的能量消耗。
如图6所示，一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中的所述交流电源开关2是一种半导体开关和机械继电器的组合，包括光电隔离器211、功率继电器；其中，
所述光电隔离器211的输出端与如图7所示的所述交流电源监测电路3的传感器31、功率继电器的线包204串联后跨接在交流电源线上，而所述功率继电器的常开触点205串联在被控设备的交流电源线路中，所述控制器1通过控制端CON对光电隔离器211一次侧的驱动来实现对所述交流电源开关2的控制。
如图8所示，一种零功耗待机及安全运行电源控制装置中的交流电源监测电路3包括传感器31，整流滤波放大电路32，第一比较器33，第二比较器34；其中，
传感器31的典型电路实现方式是线圈式电流传感器，其输出经过整流滤波放大电路32后得到反应功率继电器线包204中电流的电压值；
假定第一比较器33用于检测功率继电器线包204的工作电流，输出信号为AC_che1；在所述交流电源开关2启动过程中，如果交流电源存在，而且功率继电器线包204回路正常，那么，只要中间继电器的常开触点203吸合，AC_che1就会输出有效信号，向所述控制器1表明中间继电器是一次有效吸合，然后控制中继电器进入低功耗保持状态，从而显著减少吸合过程中所述待机电源5的能量消耗。
在被控设备正常运行过程中，如果所述控制器1监测到AC_che1有效信号消失，这意味着交流电源掉电，所述控制器1将立即撤销对中间继电器线包202的激励，从而防止交流电源掉电后只由所述待机电源5来长期单独激励中间继电器的线包202，防止待机电源电能的无谓消耗，同时也可以避免交流电源恢复后被控电器自动重启动发生。
在正常情况下，所述第二比较器34设置了较高的门限，不会输出有效信号AC_che2；但是在过电压条件下，功率继电器的线包204就会因为承受较高的电压而导致铁芯饱和，继电器线包电流急剧增加，于是经过传感器31、整流滤波放大电路32就会产生较高的输出电压，导致第二比较器34输出AC_che2有效信号，于是所述控制器1就会立即撤销对中间继电器线包202的激励，从而切断被控设备的交流电源，保证设备的运行安全。
参考图1以及电源切换电路50-1的实施例图7，一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50-11、第二开关50-12、第三开关50-13；其中，
所述第一开关50-11、第二开关50-12、第三开关50-13的输出端连接在一起作为所述控制装置的电源端VDD；
所述第一开关50-11是一个自动开关，它与所述第二开关50-12并联，其输入端连接辅助电源VDD1，在所述第二开关50-12、第三开关50-13关闭时，它自动打开并为所述控制装置提供工作电源VDD；
第二开关50-12是一个受控开关，受所述控制器1的控制，待机时被关闭；
第三开关50-13的输入端连接被控设备工作电源VDD2，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，因此自动关闭；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50-11、第二开关50-12的输入电压，而迫使所述第一开关50-11、第二开关50-12的输出端被反向偏置而自动关闭。
下面参照图1详细说明本发明一种零功耗待机及安全运行电源控制装置的控制步骤：
在被控设备的交流电源被关闭之后，所述控制器1取消了对所述交流电源开关2的激励，同时由于被控设备的+5v工作电源消失，所述待机电源5的所述电源切换电路50-1自动切换为由所述电池50-2为所述控制装置提供工作和待机电源，所述控制器1处于微功耗待机状态，而第二红外信号接收电路42的工作电源被所述控制器1所关闭，能耗为零；只有处于睡眠状态的所述控制器1和第一红外信号接收电路41会产生静态待机能耗；如果所述控制器1选用待机能耗很低的单片机，那么所述控制器1的待机电流可以降低到0.1微安以下，第一红外信号接收电路41的静态待机电流也可以达到弱微安和亚微安水平，于是整个控制装置的静态待机电流只有极其微小的数值。于是所述第一红外信号接收电路41在这个过程中监视这环境中的红外信号变化。
在所述第一红外信号接收电路41监测到环境中的红外信号变化之后，输出脉冲信号激活所述控制器1，同时所述控制器1接通所述第二红外信号接收电路42的工作电源，如果所述控制器1没有从所述第二红外信号接收电路42接收到开机编码，则理解为是红外干扰信号，干扰消失后，所述控制器1再度处于微功耗待机状态，并关闭第二红外信号接收电路42；
如果所述控制器1从所述第二红外信号接收电路42接收到正确开机编码，就会立即通过所述交流电源开关2接通被控设备的交流电源，随着被控设备启动完成，被控设备+5V工作电源建立，所述待机电源5的电源切换开关50-1自动接通被控设备+5V工作电源通道，关闭所述电池50-2的供电通道，整个装置改由被控设备+5V工作电源供电；
在被控设备正常运行过程中，如果所述控制器1监测到了关机编码，则立即撤销对所述交流电源开关2的激励，同时关闭所述第二红外信号接收电路42的工作电源；随着被控设备+5V工作电源消失，所述待机电源5的电源切换开关50-1自动接通所述电池50-2的供电通道，关闭被控设备+5V工作电源通道，整个装置改由在所述电池50-2供电下处于待机状态。
该方案的有益优点是：
1.实现了零功耗待机，能够确保待机时切断交流交流电源，提供了本质待机安全特性；
2.在被控设备运行过程中，如果出现交流电源异常能够及时切断交流电源，确保被控电器的待机安全，综合零功耗待机的特性，实现了被控设备的待机安全运行安全；
3.由于待机能耗极其微小，整个装置的静态待机电流在弱微安和亚微安水平，利用一节小容量、长寿命的一次性电池就可以在家电的安全使用期限内不用更换；
4.由于本方案成本低廉，不改变传统操作模式，使用更为安全，实现了本质安全待机，彻底消除了待机能耗，实现了家用电器的终极能耗标准；同时由于该发明次用了与设备无关性设计，不改变被控设备的电路结构，极其容易实现与原有设备的简单整合，因此有利于装置的大规模应用；同时整个装置结构简单，成本低廉，也易于被家电厂家所接受。
产品的可靠性提高，损坏率下降，减少了厂家和用户维护费用的支出；广泛采用该项技术的结果还可以极大的节约能源，彻底消除由此而产生的环境问题，社会效益极其显著；目前待机能耗成为家电产品的焦点和未来的技术壁垒，中国是家电制造大国，该项技术将使中国的家电行业在世界上具有独一无二的竞争优势。
Claims (9)
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1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，其特征在于，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。
6.如权利要求5中所述的辅助电源，其特征还在于，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。
7.如权利要求5中所述的电源切换电路，其特征还在于，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，待机时被关闭；
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，因此自动关闭；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。
8.如权利要求1中所述的交流电源开关，其特征在于，包括光电隔离器、功率继电器；其中，
所述光电隔离器的输出侧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，而所述功率继电器的常开触点串联在被控设备的交流电源线路中，所述控制器通过对光电隔离器的一次侧的驱动来实现对所述交流电源开关的控制。
9.如权利要求1所述的零功耗待机及安全运行电源控制装置，其特征在于，包括一个被控设备状态监测电路，所述被控设备状态监测电路的输出连接到所述控制器，其输入信号可以是被控设备的工作电源，或者任何能够反应被控设备工作状态的控制信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101302244A CN101452264A (zh) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101302244A CN101452264A (zh) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101452264A true CN101452264A (zh) | 2009-06-10 |
Family
ID=40734546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007101302244A Pending CN101452264A (zh) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101452264A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148512A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 充电器及其充电方法 |
| CN102237666A (zh) * | 2010-04-29 | 2011-11-09 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 自动断电控制装置 |
| CN102510454A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-06-20 | 康佳集团股份有限公司 | 一种超低待机功耗的控制电路 |
| CN102590799A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-07-18 | 塞德斯股份公司 | 具有激活的监测传感器 |
| CN102629112A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 江南大学 | 一种无静耗行程控制电路 |
| CN103235525A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-07 | 深圳市世超电子科技有限公司 | 电器设备零功耗待机系统 |
| CN103293985A (zh) * | 2012-02-28 | 2013-09-11 | 海尔集团公司 | 零功耗待机电路 |
| CN103676679A (zh) * | 2012-09-07 | 2014-03-26 | 冯晓东 | 一种电气开关系统 |
| CN104345659A (zh) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | 海尔集团公司 | 家电设备功能模块的电源控制方法和电路 |
| CN104730971A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 黄冠雄 | 微功耗待机系统及设备 |
| CN105406579A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-03-16 | 新巨企业股份有限公司 | 快速启动备用的冗余式电源供应系统 |
| WO2016173335A1 (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 江苏惠通集团有限责任公司 | 智能电器系统及其控制装置和配套装置 |
| CN109059196A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 六安市同心畅能电子科技有限公司 | 壁挂式空调零功耗待机智能电源线 |
| CN109511187A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热装置和用于降低其待机功耗的控制电路、方法 |
-
2007
- 2007-07-16 CN CNA2007101302244A patent/CN101452264A/zh active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148512B (zh) * | 2010-02-05 | 2013-10-16 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 充电器及其充电方法 |
| CN102148512A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 充电器及其充电方法 |
| CN102237666A (zh) * | 2010-04-29 | 2011-11-09 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 自动断电控制装置 |
| CN102590799A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-07-18 | 塞德斯股份公司 | 具有激活的监测传感器 |
| CN102510454A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-06-20 | 康佳集团股份有限公司 | 一种超低待机功耗的控制电路 |
| CN103293985B (zh) * | 2012-02-28 | 2016-01-20 | 海尔集团公司 | 零功耗待机电路 |
| CN103293985A (zh) * | 2012-02-28 | 2013-09-11 | 海尔集团公司 | 零功耗待机电路 |
| CN102629112A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 江南大学 | 一种无静耗行程控制电路 |
| CN102629112B (zh) * | 2012-03-27 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种无静耗行程控制电路 |
| CN103676679A (zh) * | 2012-09-07 | 2014-03-26 | 冯晓东 | 一种电气开关系统 |
| CN103235525A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-08-07 | 深圳市世超电子科技有限公司 | 电器设备零功耗待机系统 |
| CN104345659A (zh) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | 海尔集团公司 | 家电设备功能模块的电源控制方法和电路 |
| CN104730971A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 黄冠雄 | 微功耗待机系统及设备 |
| CN105406579A (zh) * | 2014-08-20 | 2016-03-16 | 新巨企业股份有限公司 | 快速启动备用的冗余式电源供应系统 |
| WO2016173335A1 (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 江苏惠通集团有限责任公司 | 智能电器系统及其控制装置和配套装置 |
| CN109511187A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热装置和用于降低其待机功耗的控制电路、方法 |
| CN109511187B (zh) * | 2017-09-14 | 2022-04-15 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热装置和用于降低其待机功耗的控制电路、方法 |
| CN109059196A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 六安市同心畅能电子科技有限公司 | 壁挂式空调零功耗待机智能电源线 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101452264A (zh) | 一种零功耗待机及安全运行电源控制装置 | |
| JP4491018B2 (ja) | 待機電力ゼロの電源制御装置 | |
| KR100945213B1 (ko) | 대기전력 차단 장치 및 그 제어 방법 | |
| KR100836821B1 (ko) | 대기전력 절감 공기조화기 시스템 및 그 동작방법 | |
| CN101059693A (zh) | 一种基于激活的零功耗待机电源控制装置 | |
| CN101635516B (zh) | 静态零功耗安全节能控制器 | |
| KR100374819B1 (ko) | 대기전원 시스템 | |
| JP2001157452A (ja) | ワールドワイド電源装置 | |
| CN110895028A (zh) | 一种降低空调待机功耗的控制方法、计算机可读存储介质及空调 | |
| CN1232033C (zh) | 电器待机安全节能方法及其控制装置 | |
| JP2001333546A (ja) | 電源装置 | |
| JP3552586B2 (ja) | 無停電電源装置 | |
| JP2004023918A (ja) | 電源制御回路 | |
| US6420860B1 (en) | Power supply switching apparatus for facsimile machine | |
| KR20110017949A (ko) | 대기 전력 절감 장치 및 방법 | |
| KR101657228B1 (ko) | 에어컨디셔너의 대기전력 제어장치 | |
| CN110601346B (zh) | 一种具有防晃电功能的电动机综合保护控制器 | |
| JP2001161026A (ja) | 電子機器 | |
| CN101826806A (zh) | 切换模式电源供给装置及其控制方法 | |
| CN102043384A (zh) | 待机节电控制器的智能学习控制方法 | |
| JP2006254655A (ja) | 電源制御装置 | |
| CN108027159B (zh) | 空气调节机以及空气调节机的控制方法 | |
| CN102820795A (zh) | 用于为插入式交通工具充电的离线供电电源和装置 | |
| CN212907586U (zh) | 一种家用多功能断电器 | |
| JP2000214937A (ja) | 空気調和機の電源回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090610 |