一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  2

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一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路的制作方法
【专利摘要】一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,该电路包括光接收模块,所述光接收模块接收强光源的照射产生光致电压,开启电路,所述开启电路接收所述光接收模块产生的电压,当电压达到一定程度时传输开启信号,关断电路,在接收遥控器的遥控信号后,彻底关断遥控电器。因此,本实用新型在遥控信号之外建立强光信号,利用强光信号通过微型太阳能电池板触发开启电路,同时利用遥控信号在施加关机信号时,彻底关断能够遥控电器的电路,实现真正的待机零功耗。
【专利说明】一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种遥控电器电路,特别的,涉及一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路
【背景技术】
[0002]据中国节能产品认证中心调查发现,待机能耗已占民用电力消耗的3% -13%,家电待机能耗占家庭电力消耗的10%左右,各种家电产品的平均待机能耗为15-30瓦之间。北京市的调查结果指出,北京300多万户居民家庭每年仅待机能耗一项就需多支付1.8亿元,如果算上企事业单位的待机能耗,数字则更为惊人。
[0003]遥控电器的“待机能耗”是指具有待机功能的电器设备在不使用的时候,没有断开电源所发生的电能消耗。具有待机能耗的电器设备主要有空调、电脑与通讯系统(包括电脑主机、显示屏、电脑音响、打印机、扫描仪、充电器、路由器等)、家庭视频与音频系统(包括电视机、DVD、音响、机顶盒、卫星接收器等)。
[0004]遥控电器存在待机功耗的根本原因是,在待机状态下,遥控接收模块必须长期工作,以便随时监控遥控装置发出的启动信号,此时待机模块变压器、控制接收装置消耗电能,且在IOw左右。要实现“零功耗”待机,必须在用电器待机时彻底关闭遥控接收模块,同时又必须能够发现用户的遥控启动请求,这本身就是个矛盾。
[0005]为了解决这些问题,已有的解决办法归纳起来可以分为三类:一类是采用辅助电池解决遥控接收模块供电问题,采用充电电池保证控制电路在接收端有电源供应;第二类是采用巨型电容器实现遥控接收模块供电问题,超级电容向遥控接收电路和单片机供电,保证接收电路可以驱动开关的节能方式;第三类是采用220V工频交流供电保持接收,为遥控接收模块供电。总结起来都是遥控接收模块长期带电,无论其功耗多小,电能来自哪里,归根结底都不能彻底实现“零功耗”。一些所谓的“零功耗”待机方案通常采取电磁继电器常开,通过有源驱动的单片机控制电磁继电器的动作开关完成电路启闭控制,这种方式的继电器控制线圈本身在用电器运行期间所额外消耗的电能可观,达不到“零功耗”的效果。
[0006]因此,如何能够实现真正的“零功耗”待机,降低遥控电器的待机功耗成为亟需解决的技术问题。

【发明内容】

[0007]本实用新型的目的在于提出一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,将遥控信号与光启动信号分离,利用微型太阳能电池板的光触发,启动开启电路,实现真正的待机零功耗。
[0008]为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0009]一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于:
[0010]该电路包括光接收模块,所述光接收模块接收强光源的照射产生光致电压,
[0011]开启电路,所述开启电路接收所述光接收模块产生的电压,当电压达到一定程度时传输开启信号,所述开启电路包括,Port端,其接入端连接所述光接收模块产生的电压,并连接场效应管Q2的珊极,负极连接在供电电源的负极,并与二极管D2的正极,场效应管Q2的源极、稳压二极管U1的正极、电容C1的一端和第一开关Kl的一端连接;所述供电电源的正极与二极管D1的正极相连;二极管D2的负极与二极管D1的负极,三极管Q1的发射极连接;三极管Q1的基极与接限流电阻R1相连,三极管Q1的集电极与稳压电阻R2的一端相连,稳压电阻R2另一端与稳压二极管U1的负极、电容C1的另一端和第一开关Kl的另一端相连,所述第一开关Kl控制所述遥控电器开机。
[0012]进一步的,还包括关断电路,所述关断电路包括:直流输入端VCC为12V输入端,与场效应管Q3的集电极,第二开关K2的一端相连;第一信号端与二极管D4的负极相连,第二信号端与二极管D3的正极相连;二极管D3的负极与二极管D4的正极相接,并与稳压电阻R3的一端相接;稳压电阻&的另一端与场效应管Q3的基极相连;三极管场效应管Q3的发射极和限流电阻R4的一端相连;限流电阻R4的另一端与三极管Q4的基极相连,三极管Q4的集电极与第二开关K2的另一端相连,三极管Q4的发射极接地,所述第二开关K2控制所述遥控电器的关断。
[0013]进一步的,所述光接收模块为微型太阳能电池板。
[0014]进一步的,所述微型太阳能电池板安装于密封黑盒子。
[0015]进一步的,所述微型太阳能电池板为受到23001x以上的光照射时,能够产生5V电压的微型太阳能电池板。
[0016]进一步的,对所述遥控电器进行遥控的遥控器包括遥控信号源和强光源。
[0017]因此,本实用新型在遥控信号之外建立强光信号,利用强光信号通过微型太阳能电池板触发开启电路,同时利用遥控信号在施加关机信号时,彻底关断能够遥控电器的电路,实现真正的待机零功耗。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1示出了根据本实用新型的待机零功耗电路框图;
[0019]图2示出了根据本实用新型的开启电路的电路图;
[0020]图3示出了根据本实用新型的关断电路的电路图;
[0021]图4示出了根据本实用新型的带有强光信号的遥控器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0023]参见图1示出了根据本实用新型的待机零功耗电路框图,
[0024]该电路包括光接收模块100,所述光接收模块接收强光源201的照射产生光致电压,
[0025]开启电路102,所述开启电路接收所述光接收模块产生的电压,当电压达到一定程度时传输开启信号,优选地,当电压达到5V以上时,开启电力路102产生开启信号。
[0026]参见图2,示出了根据本实用新型的开启电路的电路图。[0027]所述开启电路包括,Port端,其接入端连接所述光接收模块产生的电压,并连接场效应管Q2的栅极,负极连接在供电电源,即220V电源的负极,并与二极管D2的正极,场效应管%的源极、稳压二极管U1的正极、电容C1的一端和第一开关Kl的一端连接,第一开关Kl外接电路;供电电源的正极与二极管D1的正极相连;二极管D2的负极与二极管01的负极三极管Q1的发射极连接;三极管Q1的基极与接限流电阻R1相连,三极管Q1的集电极与稳压电阻R2的一端相连,稳压电阻R2另一端与稳压二极管U1的负极、电容C1的另一端、第一开关Kl外接电路的另一端相连。
[0028]所述开启电路的工作原理如下:开启控制装置两端接在交流220V上,D1, D2为二极管稳压模块,port端为所述光接收模块的信号的接收判断装置,Q1为三极管放大装置,Q1为场效应管,当port端收到电信号(光电压)超过5V (场效应管Q1的门槛阀值)时,场效应管Q1导通,电流流过限流电阻R1,信号在三极管Q1处得到放大,U1为稳压二极管X1旁路电容,分别起到为平稳电压、保护继电器盒电路安全的作用。当电信号经过第一开关Kl外接电路后,第一开关Kl控制遥控电器300的电源导通,完成开启工作。
[0029]所述光接收模块可以为任何产生光致电压的光接收模块,例如微型太阳能电池板,更加优选地,所述光接收模块为安装于密封黑盒子的微型太阳能电池板,以便能够单面接收光信号。当强光源201发出的强光信号照射在微型太阳能电池板时,特别是,单柱光照度23001x以上(军用手电筒可以发出),微型太阳能电池板两极产生5V及以上的光电压,该光电压可作为电信号,在直流开启电路中进行传导、放大完成开启信号传输。当所述微型太阳能电池板接受普通光能刺激,室内晴天及开照明时,照明要求100?ΙΟΟΟΙχ,微型电池板也会产生光电压,但远远达不到5V ;只有通过特殊柱状光信号,例如预装在遥控器上的特殊柱状光信号(不低于23001x),微型电池板两极才会产生不低于5V的光电压。经过单片机判断模块判断,达不到5V的光电压不通过逻辑判断,不会像开启模块传输信号,只有5V以上的光电压才会对开启模块传输开启信号。
[0030]上述介绍了采用强光启动遥控电器的电路,但同时,也要能够使得遥控电器在遥控信号的作用下能够实现电源的彻底关断,以减少能耗。
[0031]因此,所述基于光信号驱动的遥控电器300待机零功耗电路,还包括关断电路,所述关断电路包括:直流输入端VCC为12V输入端,与场效应管Q3的集电极,第二开关K2的一端相连,此部分由电源提供待机电压(常规待机,非零功耗待机工况),第一信号端与二极管D4的负极相连,第二信号端与二极管D3的正极相连,二极管D3的负极与二极管D4的正极相接,并与稳压电阻R3的一端相接,稳压电阻R3的另一端与场效应管Q3的基极相连,作为关机(零功耗待机)的输入端,三极管场效应管Q3的发射极和限流电阻R4的一端相连,限流电阻R4的另一端与三极管Q4的基极相连,三极管Q4的集电极与第二开关K2的另一端相连,三极管Q4发射极与地相接。第二开关K2完成动作控制电路的切断,进而完全关断遥控电路的正常供电,实现完全关断,也就是零功耗待机。
[0032]其中,供电电源为220V交流电,分别给开启电路102和关断电路104供电。
[0033]其中所述第一信号端和第二信号端在遥控信号后呈现不同的电压信号。相当于输入端的信号判别装置,R3为保护电路,场效应管Q3导通与否直接影响R4-Q4支路的通断。具体而言
[0034]当遥控电器正常工作状态时,第一信号端处于低电平信号状态,第二信号端也处于低电平状态,效应管Q3持续导通,第二开关K2保证电器工作电路通电,遥控电器正常工作;
[0035]当遥控器信号源202发出暂时待机信号时,例如短按待机键,第一信号端仍处于低电平状态,第二信号端收到暂时信号后转为高电平状态,效应管Q3仍然持续导通,工作电路仍然持续供电;
[0036]当遥控器信号源202发出零功耗待机信号时,例如长按待机键3s以上,第一信号端收到高电平信号,转为高电平状态,第二信号端收到低电平信号,转为低电平,场效应管Q3不再导通,第二开关K2两端获得相对高压,受迫做出动作,切断遥控电器工作电路,电器的工作电路被切断,完全关机,从而达到零功耗待机状态。
[0037]在本实用新型中,强光源201可以为独立的强光源,也可以如图4所示,集成在遥控器200中,使得该遥控器具有强光源201和遥控信号源202。其可以通过对遥控器改进而实现,自身的遥控器上附加高强度光信号出发装置(3W LED电珠,发出光通1801m,单柱光强度超过30001x)其电源仍为遥控器中的两节1.5V电池,至此改装后的遥控器成为了可以发出强光信号和红外遥控信号的遥控信号触发装置。
[0038]因此,通过本实用新型的待机零功耗电路,可以在遥控信号之外建立强光信号,利用强光信号通过微型太阳能电池板触发开启电路,同时利用遥控信号在施加关机信号时,彻底关断能够遥控电器的电路,实现真正的待机零功耗。
[0039]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的【具体实施方式】仅限于此,对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单的推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。
【权利要求】
1.一种基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 该电路包括光接收模块,所述光接收模块接收强光源的照射产生光致电压, 开启电路,所述开启电路接收所述光接收模块产生的电压,当电压达到一定程度时传输开启信号,所述开启电路包括,Port端,其接入端连接所述光接收模块产生的电压,并连接场效应管Q2的栅极,负极连接在供电电源的负极,并与二极管D2的正极,场效应管Q2的源极、稳压二极管U1的正极、电容C1的一端和第一开关Kl的一端连接;所述供电电源的正极与二极管D1的正极相连;二极管D2的负极与二极管D1的负极,三极管Q1的发射极连接;三极管Q1的基极与接限流电阻R1相连,三极管Q1的集电极与稳压电阻R2的一端相连,稳压电阻R2另一端与稳压二极管U1的负极、电容C1的另一端和第一开关Kl的另一端相连,所述第一开关Kl控制所述遥控电器开机。
2.根据权利要求1所述的基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 还包括关断电路,所述关断电路包括:直流输入端VCC为12V输入端,与场效应管03的集电极,第二开关K2的一端相连;第一信号端与二极管D4的负极相连,第二信号端与二极管D3的正极相连;二极管D3的负极与二极管D4的正极相接,并与稳压电阻R3的一端相接;稳压电阻R3的另一端与场效应管Q3的基极相连;三极管场效应管Q3的发射极和限流电阻R4的一端相连;限流电阻&的另一端与三极管Q4的基极相连,三极管Q4的集电极与第二开关K2的另一端相连,三极管Q4的发射极接地,所述第二开关K2控制所述遥控电器的关断。
3.根据权利要求2所述的基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 所述光接收模块为微型太阳能电池板。
4.根据权利要求3所述的基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 所述微型太阳能电池板安装于密封黑盒子。
5.根据权利要求3或4所述的基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 所述微型太阳能电池板为受到23001x以上的光照射时,能够产生5V电压的微型太阳能电池板。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于光信号驱动的遥控电器待机零功耗电路,其特征在于: 对所述遥控电器进行遥控的遥控器包括遥控信号源和强光源。
【文档编号】H03K17/51GK203504517SQ201320608893
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】王泽黎, 刘自发, 徐兢浩 申请人:华北电力大学

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