專利名稱：一種開關系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的電視機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關系統(tǒng)，具體地-說，是涉及一種采用直流開關代替
交流開關以降低EMI輻射、提高安全性能的技術。
背景技術：
目前，很多電器設備如等離子電視機等都采用交流開關來控制電器設備的 通斷電，即通過積3成開關的電壓為交流電壓，如圖1所示。
圖1為現有等離子電視機內部的部分電路原理框圖，包括機械開關S1、電 源板和信號板等主要組成部分。其中，機械開關的兩個接線端子通過交流電源 線與電源濾波器L1連接，進而通過電源濾波器L1連接外部的交流市電(此部 分線路在圖1中未示出)，電源濾波器Ll的第三引腳接地。機械開關Sl的另外 兩個接線端子通過交流電源線與電源板上的交流插座Jl連接，在與電源濾波器 Ll相連接的電源線插接到外部的電源插座上后，即接通外部交流市電后，按下 機械開關Sl,交流電源通過電源濾波器L1、機械開關S1、交流插座J1引入電 源板，使電源板上電開始工作，即將高壓交流電通過變壓器轉化為低壓交流電， 后經功能電路轉化為低壓直流電為信號板上的各種模塊電路提供工作電源。
由圖l可以看出機內的交流電源線比較長，在機箱內繞來繞去，從而引 起極大的EMI輻射。為了解決這一問題，通常需要加設多個磁環(huán)來降低EMI輻 射，如果有一處出現漏電現象就會造成很大的安全隱患。除此之外，交流電源 線一般采用18號線，成本較高，加之多個磁環(huán)的使用，更提高了電器設備的整 機成本，極大影響了諸如電視機等家電產品的市場竟爭能力。

實用新型內容
本實用新型為了解決現有采用交流開關的電器設備易產生EMI輻射、且安 全性低的問題，提供了一種利用直流開關代替交流開關的開關系統(tǒng)，有效降低 了 EMI輻射,提高了電器設備的安全性能。
為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現 一種開關系統(tǒng)，包括用于將交流電源轉換為直流電源的交直流轉換電路和 機械開關，所述交直流轉換電路的輸出端一方面連接一控制電路，為其提供工 作電源；另一方面通過一開關電路的開關通路連接后續(xù)的功能電路；所述機械 開關的一側接線端子接地，另一側接線端子連接所述的控制電路，所述控制電 路根據機械開關的通斷狀態(tài)輸出控制信號至所述開關電路的控制端，控制所述 開關電^各通斷。
其中，在所述控制電路中包含有一PNP型三極管，其基極通過一分壓電阻 連接所述交直流轉換電路的輸出端，通過另一分壓電阻連接所述的機械開關； 其發(fā)射極一方面連接所述交直流轉換電路的輸出端，另 一方面連接所述開關電 路的控制端；其集電極接地。
當然，所述控制電路也可以采用一控制芯片實現，其電源端連接所述交直 流轉換電路的輸出端，信號輸入端連接所述的機械開關，信號輸出端連接所述 開關電路的控制端；當控制電路檢測到其信號輸入端接地時，即機械開關閉合， 則通過其信號輸出端輸出控制信號以控制所述開關電路閉合，進而將交直流轉 換電路輸出的直流電壓傳輸至后續(xù)的功能電路，以控制其上電運行。
進一步的，在所述開關電路中包含有一P溝道MOS管，其柵極連接所述控 制電路，接收其輸出的控制信號，源極連接所述交直流轉換電路的輸出端，漏 極連接后續(xù)的功能電路。
當然，所述開關電路也可以采用三極管或者繼電器等其他具有開關作用的 元器件或者集成芯片實現。
再進一步的，在所述交直流轉換電路中包含有一變壓器和一整流電路，所
述變壓器的初級連接交流電源，將高壓交流電轉化為低壓交流電通過其次級輸 出至整流電路以轉化為直流電輸出至所述的控制電路和開關電路。
基于上述開關系統(tǒng)結構，本實用新型又提供了 一種具有所述開關系統(tǒng)的電
視機，包括電源板、信號板和機械開關；在所述電源板上設置有交直流轉換電 路、控制電路、開關電路和功能電路；其中，通過所述交直流轉換電^^輸出的 直流電壓一方面為控制電贈提供工作電源，另一方面通過所述開關電路的開關 通路連接后續(xù)的功能電路，并通過所述功能電路連接信號板，為信號板提供工 作電源；所述控制電路通過機械開關接地，根據機械開關的通斷狀態(tài)輸出控制 信號控制所述開關電路通斷，進而在機械開關斷開時阻斷交直流轉換電路與功 能電路之間的連接通路，而在機械開關閉合時連通所述通路，通過交直流轉換 電路輸出的直流電壓為功能電路供電，進而通過功能電路轉換輸出信號板所需 的各種工作電壓，控制信號板上電運行，實現整機開機。
電路的電源端，在其受控導通時輸出直流電壓，控制所述開/關機靜音電路上電 工作，進而實現整機的開/關機靜音。
再進一步的，在所述交直流轉換電路中包含有一變壓器和一整流電路，所 述變壓器的初級通過電源濾波器連接外部交流電源，其次級連接整流電路的輸 入端，通過所述整流電路將交流電轉化為直流電輸出至所述的控制電路和開關 電路。
與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的開關系 統(tǒng)采用直流開關來代替交流開關，機內的交流電源線很短，而且不需要繞來繞 去，大大提高了其安全性能。開機時，與機械開關連接的信號線接到地，不會 引起輻射，不需^f吏用磁環(huán)，因而大大降低了整機成本。將所述開關系統(tǒng)應用 于電視機中，不僅可以降低電視產品的EMI輻射，提高電視產品的安全性能； 而且與機械開關連接的信號線還可以作為關機信號，通過開關電路輸出的電壓 還可以作為開/關機靜音信號，使電視機在開關機時能夠控制功放準確靜音，從 而有助于提升電視產品的整機品質和市場竟爭能力。
結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點 和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是電視機中現有開關系統(tǒng)的電路原理框圖2是將本實用新型所提出的開關系統(tǒng)應用于電視機中的電路原理框圖； 圖3是圖2中開關電路和控制電路的一種實施例的電路原理圖。
務體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進4亍詳細地描述。
本實用新型的開關系統(tǒng)采用直流開關代替交流開關來控制電源對功能電路 的供電，即通過機械開關的電流不再是交流強電，而是微弱的直流電甚至是零 伏的接地信號，從而有效抑制了電磁輻射，避免了磁環(huán)的使用，而且有助于提 高電器設備操作的安全性。
下面以等離子電視機為例具體闡述所述開關系統(tǒng)的電路結構以及在等離子 電一見中的具體應用。
實施例一，參見圖2所示，圖示了一種等離子電視機的內部部分電路原理 框圖，包括機械開關S1、電源濾波器L1、電源^1和信號板等主要組成部分。其 中，電源濾波器L1的第一、第二引腳一端通過電源線連接外部的交流市電(此 部分線路在圖2中未示出)，另一端連接電源板上的交流插座Jl，通過交流插 座Jl連接電源板上的交直流轉換電路，以實現高壓交流到低壓直流之間的轉 換；所述電源濾波器L1的第三引腳接地，對輸入的交流電源進行濾波處理。在 所述交直流轉換電路中包含有變壓器和整流電路，所述變壓器的初級連接交流 插座Jl,將輸入的高壓交流電轉換為低壓交流電輸出至整流電路，通過整流電 路轉換為低壓直流電輸出。為了實現電源板對信號板的通斷電控制，在所述電
源板上還設置有開關電路和控制電路。通過所述交直流轉換電路輸出的低壓直 流電一方面連接控制電路，為其提供工作電壓，另一方面通過開關電路的開關 通路連接后續(xù)的功能電路。所述控制電路連接機械開關Sl的一側接線端子，機 械開關Sl的另一側接線端子接地?？刂齐娐凡鹏迵C械開關的通斷狀態(tài)(即是否 接地)輸出控制信號至所述開關電路的控制端，控制開關電路通斷，即在機械
開關S1斷開時，控制開關電路斷開，進而阻斷交直流轉換電路與功能電鴻之間
的連接通路，此時功能電路的輸出端沒有電壓輸出，信號板處于斷電不工作狀
態(tài)，即電視機處于關機狀態(tài)；而在機械開關S1閉合時，控制電路輸出控制信號 連通開關電路的開關通路，此時，功能電路的輸入端連通交直流轉換電路的輸 出端，功能電路上電運行，通過其內部的電壓轉換及穩(wěn)壓電路輸出信號板所需 的各種工作電壓，控制信號板上電運行，實現整機開機。
與此同時，通過開關電路輸出的電壓還可以同時為信號板上的開/關機靜音 電路提供工作電源，控制所述開/關機靜音電路上電工作，進而實現整機的開/ 關機靜音。
使用直流開關方式，當電一見機與外部交流市電連通后，交流電壓便通過電 源濾波器L1作用到電源板上，使變壓器、整流電路和控制電路上電運行，由于 沒有電阻器件消耗功率，關機時的電能損耗小于0. 1W,滿足國家制定的節(jié)能標 準，只要設計得當，便不存在安全隱患。
圖3為組成所述開關電路和控制電路的一種實施例的電路原理圖。其中，P 溝道M0S管VI構成所述的開關電路，其余元器件構成所述的控制電路，5V電 源由交直流轉換電路輸出提供。在等離子電視上通常會使用不同電壓的電源， 例如主5V、待機5V、 12V、 15V等。其中，待機5V是提供給信號板上信號處 理核心芯片工作用的，而其他幾路電源的開關可通過核心芯片來直接控制等離 子模塊的電源板提供。也就是說，等離子模塊廠家提供給整機廠家的等離子模 塊都帶有電源板，板上一般會提供給整機廠家控制主5V、 12V、 15V等電源的控 制引腳，但待機5V是不受控制的， 一接通外部電源，待機5V即可產生，本使
用新型的目的是通過外部機械開關將待機5V與信號板隔開，實現直流開關控制 目的。當然，提供的電路原理圖也可以用于其他幾路電源的通斷控制，方法是 通用的。
在所述控制電路中，PNP型三極管Ql的基極一方面通過分壓電阻R3連接 交直流轉換電路的輸出端，即5V電壓輸出端，另一方面通過分壓電阻R4連接 機械開關Sl的接線端子，并通過所述機械開關Sl接地；PNP型三極管Ql的集 電極接地，發(fā)射極一方面通過電阻Rl連接所述交直流轉換電路的輸出端，即 5V電壓輸出端，另一方面通過電阻R2連接P溝道M0S管VI的4冊極；所述P溝 道MOS管VI的源極連接交直流轉換電路的5V電壓輸出端，漏極連接后續(xù)的功 能電路，并與信號板上的開/關機靜音電路的電源端連接，在其受控導通時，為 開/關機靜音電路提供工作電壓，進而控制電視機在開關機時能夠準確靜音。
所述控制電路和開關電路的工作原理是5V電源為常有電源，當電視機與 外部交流市電連接上后就能通過變壓器降壓，再通過整流電路獲得。關機時， 機械開關Sl處于斷開狀態(tài)，此時由于PNP型三極管Ql的基極和發(fā)射極電位相 同，使Q1處于截止狀態(tài)，因此，MOS管VI的柵極為高電平，Vl處于截止狀態(tài)， 5V電壓不能進入后續(xù)功能電路部分，此時系統(tǒng)處于關機狀態(tài)。當用戶開機，閉 合機械開關S1時，由于電阻R3、 R4的分壓作用，使PNP型三極管Ql的基極電 位低于其發(fā)射極電位，此時Ql進入飽和導通狀態(tài)，使MOS管VI的柵極為低電 平，進而控制其導通，5V電源被引入后續(xù)的功能電路，形成電源VCC。
所述電源VCC —方面經功能電路進行電壓轉換和穩(wěn)壓處理，即通過開關電 路輸出的待機5V經功能電路轉換成信號板上核心芯片工作所需的3. 3V、 2. 5V 和1. 2V等穩(wěn)定電壓后輸出至信號板，控制信號板上的各模塊電路上電工作，實 現電視機的開機運行；另 一方面輸入到信號板上的開/關機靜音電路的電源端， 控制所述開/關機靜音電路上電運行，進而在電視機開關機過程中實現功放的準 確靜音，以避免噪音的產生。
另外，與機械開關Sl連接的信號線還可以同時與信號板上的核心芯片連
接，以向其提供關機信號；即當核心芯片檢測到由低變高的脈沖信號時，則認 為用戶觸發(fā)了關機指令，此時核心芯片向信號板上的相關模塊電路輸出關機信 號，控制整機進入關機狀態(tài)。
所述的控制電路和開關電路也可以采用除圖3所示電路以外的結構實現， 比如控制電路可以采用單片機、微處理器等具有控制作用的集成芯片實現； 而開關電路則可以采用三極管或者繼電器等其他具有開關作用的元器件或者集 成芯片實現，本實用新型并不僅限于上述舉例。
當然，本實用新型所提出的開關系統(tǒng)同樣也適用于除電視機以外的其他需 要開關控制的電器設備中。
應當指出，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式而已，對于本技 術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出 若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種開關系統(tǒng)，包括用于將交流電源轉換為直流電源的交直流轉換電路和機械開關，其特征在于所述交直流轉換電路的輸出端一方面連接一控制電路，為其提供工作電源；另一方面通過一開關電路的開關通路連接后續(xù)的功能電路；所述機械開關的一側接線端子接地，另一側接線端子連接所述的控制電路，所述控制電路根據機械開關的通斷狀態(tài)輸出控制信號至所述開關電路的控制端，控制所述開關電路通斷。
2、 根據權利要求1所述的開關系統(tǒng)，其特征在于在所述控制電路中包含 有一 PNP型三極管，其基極通過一分壓電阻連接所述交直流轉換電路的輸出端， 通過另一分壓電阻連接所述的機械開關；其發(fā)射極一方面連接所述交直流轉換 電路的輸出端，另一方面連接所述開關電路的控制端；其集電極接地。
3、 根據權利要求l所述的開關系統(tǒng)，其特征在于在所述控制電路中包含 有一控制芯片，其電源端連接所述交直流轉換電路的輸出端，信號輸入端連接 所述的機械開關，信號輸出端連接所述開關電路的控制端。
4、 根據權利要求1或2或3所述的開關系統(tǒng)，其特征在于在所述開關電 路中包含有一P溝道MOS管，其4冊極連接所述控制電路，接收其輸出的控制信 號，源極連接所述交直流轉換電^各的輸出端，漏極連接后續(xù)的功能電路。
5、 根據權利要求1所述的開關系統(tǒng)，其特征在于在所述交直流轉換電路 中包含有一變壓器和一整流電路，所述變壓器的初級連接交流電源，將高壓交 流電轉化為低壓交流電通過其次級輸出至整流電路以轉化為直流電輸出至所述 的控制電路和開關電路。
6、 一種電視機，包括用于將交流電源轉換為直流電源的交直流轉換電路和 機械開關，其特征在于所述交直流轉換電路的輸出端一方面連接一控制電路， 為其提供工作電源；另一方面通過一開關電路的開關通路連接后續(xù)的功能電路， 并通過所述功能電路連接信號板，為信號板提供供電電源；所述機械開關的一 側接線端子接地，另一側接線端子連接所述的控制電路，所述控制電路根據機 械開關的通斷狀態(tài)輸出控制信號至所述開關電路的控制端，控制所述開關電路 通斷。
7、 根據權利要求6所述的電視機，其特征在于在所述控制電路中包含有 一 PNP型三極管，其基極通過一分壓電阻連接所述交直流轉換電路的輸出端， 通過另一分壓電阻連接所述的機械開關；其發(fā)射極一方面連接所述交直流轉換 電路的輸出端，另一方面連接所述開關電路的控制端；其集電極接地。
8、 根據權利要求7所述的電視機，其特征在于在所述開關電路中包含有 一P溝道M0S管，其柵極連接所述控制電路，接收其輸出的控制信號，源極連 接所述交直流轉換電路的輸出端，漏極連接后續(xù)的功能電路。
9、 根據權利要求6或7或8所述的電視機，其特征在于所述開關電路的 開關通路同時連接所述信號板上的開/關機靜音電路的電源端，在其受控導通時 輸出直流電壓控制所述開/關機靜音電路上電工作。
10、 根據權利要求9所述的電視機，其特征在于在所述交直流轉換電路 中包含有一變壓器和一整流電路，所述變壓器的初級通過電源濾波器連接外部 交流電源，其次級連接整流電路的輸入端，通過所述整流電路將交流電轉化為 直流電輸出至所述的控制電路和開關電路。
專利摘要本實用新型公開了一種開關系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的電視機，包括用于將交流電源轉換為直流電源的交直流轉換電路和機械開關，所述交直流轉換電路的輸出端一方面連接一控制電路，為其提供工作電源；另一方面通過一開關電路的開關通路連接后續(xù)的功能電路；所述機械開關的一側端子接地，另一側端子連接所述的控制電路，所述控制電路根據機械開關的通斷狀態(tài)輸出控制信號至所述開關電路的控制端，控制所述開關電路通斷。本實用新型的開關系統(tǒng)采用直流開關來代替交流開關，機內的交流電源線很短，而且不需要繞來繞去，大大提高了其安全性能。開機時，與機械開關連接的信號線接到地，不會引起輻射，不需要使用磁環(huán)，因而大大降低了整機成本。
文檔編號H03K17/60GK201213289SQ200820024898
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權日2008年7月2日
發(fā)明者洪勝峰, 杰 陳 申請人:青島海信電器股份有限公司