專利名稱：安全節(jié)能的分壓借電開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電器設備的開關機電路，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。
背景技術：
現(xiàn)有的電腦、電視等家用電器均采用的非斷電式待機關機電路(未斷電， 短時間內等待下次方便開機)，和市場上銷售的聲控照明(開關)燈座的待機關燈電路(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)有電器設備的電源電路中，其存在的待機關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)明內容針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，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(模塊)電路，能使設備在關機狀態(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，其特征在于由啟動開關(AN)、受控開關(K)、分壓借電電路(RJ)和開關控制電路(K) 組成；分壓借電電路(RJ)與受控開關(K)和負載(RU串聯(lián)連接，分壓借 電電路(RJ)還與開關控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受 控開關(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(AN)經電阻(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(J)串聯(lián)連接；負載(RU 工作時受控開關(J)得電閉合，負載待機時受控開關(J)失電而斷開。進一步，所述分壓借電電路(RJ)由受控開關(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(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(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。所述開關控制電路(K)是分壓借電開關控制模塊電路，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、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的同時，提供一種微功 耗有源待機的分壓借電開關模塊電路(機內電池供電，待機自動斷電)。該模 塊電路經集成化技術處理后制成的厚膜開關可以直接生產于電腦、電視等產 品內，或者供廠家設計新產品時借鑒。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)能的開關控制(模塊)電路(待機電流小于60UA，由機內電池供電，圖九粗實線框內)，經集成化技術處理(增加一個數(shù)據(jù)存儲、 延時輸出)后制成的厚膜開關可生產于電腦、電視等影音產品內，或供廠家 在設計新產品時，結合產品的電氣技術要求開發(fā)更安全、更節(jié)能的產品時作參考o


圖1是本發(fā)明的等效電路原理圖；圖2是互感器分壓、繼電器作開關的借(電)能開關原理圖；圖3是電阻分壓、可控硅作開關的借(電)能開關原理圖；圖4是電阻分壓、繼電器作開關的借(電)能開關原理圖；圖5是電腦專用三聯(lián)(開關)插座實施電路原理圖；圖6是電視專用三聯(lián)(開關)插座實施電路原理圖；圖7是聲控照明借(電)能開關實施電路原理圖；圖8是把開關加裝于電腦電源盒內的實施電路原理圖；圖9是開關模塊電路用于40—200瓦內電器的實施電路原理圖；圖10是開關模塊電路用于10—40瓦內電器的實施原理圖。
具體實施方式
下面結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，其特征在于由啟動開關(AN)、受控開關(K)、分壓借電電路(RJ)和開關控制電路(K)組成；分壓借電電 路(RJ)與受控開關(K)和負載(RL)串聯(lián)連接，分壓借電電路(RJ)還與 開關控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受控開關(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(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，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，令開關閉合(負 載工作時)，或使開關斷開(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
為所述受控開關和分 壓借電電路(RJ)由按鈕開關(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、超出電路設定最大值 電流以上的過電流進行安全分流)，啟動開關(AN)經電阻(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(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，所述受控開關和分壓借電電路由開關(VD1，單向可控硅作 開關用)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(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(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(模塊)電路用于40—200瓦內電器的實施圖。PZ是電源、 主機電路，JM是解碼電路，JK是分壓借(電)能開關控制(模塊)電路，E 是機內電池，B是電流互感器，粗實線框內的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)；經放大整型后的另一路紅外線信號由 ll腳輸出、VD2轉發(fā)、VD1接收并送入解碼(JM)電路完成各種功能任務，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)， 所述開關控制電路(K)是分壓借(電)能專用(需外接分壓電路B或R)的 開關控制(模塊)電路(應集成化處理)，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、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)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R1兩端產生 的壓降經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，J用線圈工 作電壓為3V、觸點電流大于IO安的繼電器(該繼電器的質量、技術要求較高， 應向廠家定制)。插座置于電腦主機附近，方便使用，CZ1是兩個插座，供顯 示器和上網設備(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。關閉電腦按正常關機方式即可(主機待機J失電 而使以上設備斷電)。圖6是電視專用三聯(lián)開關插座實施圖。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，經三級放大，驅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)與電視機內的紅外線 接收管朝向一致，確保插座上和電視機內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)能開關實施圖。MIC輸入的聲控信號經三極放大， 從IC的13腳輸入，由6腳輸出高電平延時信號，經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，(設計一寬底平燈座或寬邊筒燈，將其安裝在寬底面或寬邊面 上)，Dl是同步整流電路。圖8是把開關加裝于電腦電源盒內的實施圖。Z是電腦主板，P是電源盒 內原有的電源板，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，另一組線經接插件與電源 盒內的相應點連接。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) 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是開關模塊電路用于10—40瓦內電器的實施圖。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)應使用線圈工作電壓為3V、觸點電流滿足電器 技術要求的兩極(刀)同步繼電器(給出技術要求，委托繼電器廠家生產)。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)插座(待 機斷電)，較好的解決了電腦關機、遙控電視關機后仍然存在功耗的節(jié)能問題， 及照明燈功率、類型適應更寬、待機更節(jié)能的聲控照明開關(燈座)，同時提 供一個具待機斷電功能的分壓借(電)能專用開關控制(模塊)電路(供集 成化生產厚膜開關參考)。
權利要求
1. 安全節(jié)能的分壓借電開關，其特征在于由啟動開關(AN)、受控開關(K)、分壓借電電路(RJ)和開關控制電路(K)組成；分壓借電電路(RJ)與受控開關(K)和負載(RL)串聯(lián)連接，分壓借電電路(RJ)還與開關控制電路(K)并聯(lián)連接，以保證負載(RL)工作時受控開關(K)得電閉合，待機時失電斷開。
2、 根據(jù)權利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關，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(AN)經電阻(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(J)串聯(lián)連接；負載(RL)工作時受控開關(J) 得電閉合，負載待機時受控開關(J)失電而斷開。
3、 根據(jù)權利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關，其特征在于所述分 壓借電電路(RJ)由受控開關(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(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)權利要求l所述的安全節(jié)能的分壓借電開關，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(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)權利要求1所述的安全節(jié)能的分壓借電開關，其特征在于所述開 關控制電路(K)是分壓借電開關控制模塊電路，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、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，由啟動開關AN、受控開關K、分壓借電電路RJ和開關控制電路K組成；分壓借電電路RJ與受控開關K和負載RL串聯(lián)連接；分壓借電電路RJ還與開關控制電路K并聯(lián)連接，以保證負載RL工作時受控開關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)能的開關控制(模塊)電路，結合產品的電氣技術要求開發(fā)更安全、更節(jié)能的產品時作參考。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)先權日2008年4月25日
發(fā)明者楊富志 申請人:楊富志