專利名稱：一種電視機及其振動能量收集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電視機及其振動能量收集電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于家用電器領(lǐng)域，特別是涉及一種電視機及其振動能量收集電路。
技術(shù)背景[0002]家用電器的能量消耗居高不下，電能使用費用越來越高，這些都催生了各種節(jié)能技術(shù)，如零待機技術(shù)、自動調(diào)整背光強度技術(shù)、休眠技術(shù)等。但這些技術(shù)，要么是只能降低電器待機、不工作時的功耗，要么是基于電器本身電路層面的改進(jìn)，使得電器正常運行時的功耗都無法降低。[0003]以電視機為例，此前市場上電視機的主導(dǎo)產(chǎn)品主要是CCFL-IXD電視機，即我們通常所說的LCD液晶電視。普通的LCD電視機耗電量大，顯然在節(jié)能減排、低碳環(huán)保的大背景下，LCD液晶電視的市場占有率就變得越來越小。在LED技術(shù)發(fā)展之后，液晶電視的背光紛紛改成了 LED燈管，以進(jìn)一步節(jié)省能量。而LED電視機因其更加節(jié)能、亮度衰減較小等特點成為各大彩電企業(yè)的新寵，并成為國家政策鼓勵發(fā)展的方向。然而，不管背光燈管是CCFL 還是LED，電視機除了用于正常工作的能量外，還有一部分能量通過自身的振動消耗了，尤其是顯示屏的振動和喇叭的振動，如果能有效收集這部分振動能量重新供給電視機，必將大大減少電視機的功耗，提高用電效率。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型的目的在于提供一種振動能量收集電路，在電視機等家用電器上使用，有效收集振動能量，轉(zhuǎn)化為電能后重新供給電視機等家用電器，旨在解決家用電器自身振動消耗能量的問題，減少電視機等家用電器的功耗，提高用電效率。[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的振動能量收集電路包括一個壓電轉(zhuǎn)換模塊和一個與壓電轉(zhuǎn)換模塊連接的AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器；壓電轉(zhuǎn)換模塊包括一個或一個以上壓電轉(zhuǎn)換器，壓電轉(zhuǎn)換器貼在顯示屏或者喇叭支架等振動源器件上，壓電轉(zhuǎn)換器的輸出極接AC/DC 電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端，AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端接負(fù)載，為負(fù)載器件供電。[0006]作為本實用新型的一種改進(jìn)，在AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器和負(fù)載器件之間，增加了一個對AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電壓進(jìn)行濾波和儲能的濾波模塊。濾波模塊300采用簡單的RC 濾波電路，包括一個電阻R3和一個電容Cl，電阻R3串接在AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200的輸出端和均流器400的第一輸入端之間，電阻接在均流器400的第一輸入端與地之間。[0007]本實用新型的另一目的在于提供一種電視機，該電視機包括了上述任何一種振動能量收集電路。[0008]作為電視機的另一種改進(jìn)，可以將振動能量收集電路的輸出端和電視機原電源的輸出端分別接均流器的第一輸入端和第二輸入端后，通過均流器向負(fù)載供電。作為對上述電視機的一種改進(jìn)，均流器包括二極管D1、二極管D2、衰減電阻器Rl和衰減電阻器R2，二極管Dl的陽極作為均流器的第一輸入端，二極管Dl的陰極接衰減電阻器Rl的第一端，二極管D2的陽極作為均流器的第二輸入端，二極管D2的陰極接衰減電阻器R2的第一端，衰減二端和衰減電阻器R2的第二端接負(fù)載。[0009]作為對上述電視機的一種改進(jìn)，均流器中的二極管D1、二極管D2均為肖特基二極管。


[0010]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明[0011]圖1是本實用新型第一實施例所提供的振動能量收集電路的電路結(jié)構(gòu)圖；[0012]圖2是本實用新型第二實施例所提供的振動能量收集電路的電路結(jié)構(gòu)圖；[0013]圖3是本實用新型第三實施例所提供的振動能量收集電路與電視機原電源電路共同供電的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0014]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0015]圖1示出了本實用新型第一實施例提供的振動能量收集電路的電路結(jié)構(gòu)，為便于說明，僅示出了與本實施例有關(guān)的部分，詳述如下[0016]一種振動能量收集電路，連接在振動源器件和負(fù)載器件500之間，包括壓電轉(zhuǎn)換模塊100和一個AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200，壓電轉(zhuǎn)換模塊100的輸出極接AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器 200的輸入端，AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200的輸出端接負(fù)載器件500。[0017]作為本實用新型一實施例，壓電轉(zhuǎn)換模塊100包括一個或一個以上壓電轉(zhuǎn)換器， 壓電轉(zhuǎn)換器有兩個輸出極和一個接觸面。壓電轉(zhuǎn)換器貼在振動源器件上，，只要接觸面間存在振動，就會在兩個輸出極之間產(chǎn)生交流電壓，再連接一個AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200將交流電壓轉(zhuǎn)換成合適的直流工作電壓后直接供給后續(xù)的負(fù)載器件500。[0018]圖2示出了本實用新型第二實施例提供的振動能量收集電路的電路結(jié)構(gòu)，為便于說明，僅示出了與本實施例有關(guān)的部分，詳述如下[0019]振動能量收集電路還包括分別連接在AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200和負(fù)載器件500之間的濾波模塊300，濾波模塊300串接在AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200的輸出端，對AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200輸出的電壓進(jìn)行濾波和儲能后再向負(fù)載供電。[0020]圖3示出了本實用新型第三實施例提供的振動能量收集電路的電路結(jié)構(gòu)，為便于說明，僅示出了與本實施例有關(guān)的部分，詳述如下[0021]振動能量收集電路包括一個壓電轉(zhuǎn)換模塊100、一個AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200、一個濾波模塊300，振動能量收集電路與電視機原電源600分別串接均流器400的第一輸入端和第二輸入端，通過該均流器400并聯(lián)在一起，共同向負(fù)載500供電。[0022]作為本實用新型一實施例，AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200采用LTC3588芯片。[0023]作為本實用新型一實施例，濾波模塊300采用簡單的RC濾波電路，包括一個電阻 R3和一個電容Cl，電阻R3串接在AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器200的輸出端和均流器400的第一輸入端之間，電阻接在均流器400的第一輸入端與地之間。[0024]作為本實用新型一實施例，均流器400包括二極管D1、二極管D2、衰減電阻器Rl和衰減電阻器R2，二極管Dl的陽極作為均流器400的第一輸入端，二極管Dl的陰極接衰減電阻器Rl的第一端，二極管D2的陽極作為均流器400的第二輸入端，二極管D2的陰極接衰減電阻器R2的第一端，衰減電阻器Rl的第二端和衰減電阻器R2的第二端接負(fù)載。[0025]作為本實用新型一實施例，上述均流器400中的二極管Dl和D2采用肖特基二極管。[0026]下面以電視機為例，對本實用新型上述幾個實施例提供的電路結(jié)構(gòu)的工作原理作具體說明。壓電轉(zhuǎn)換器是利用某些單晶材料的壓電效應(yīng)和某些多晶材料的電致伸縮效應(yīng)來將電能與機械振動能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的器件，有兩個輸出極和一個接觸面，只要接觸面間存在振動，就會在兩個輸出極之間產(chǎn)生交流電壓，輸出電壓大小與振動幅度、振動頻率成正比。由于電視機上喇叭振動幅度最大，可以將壓電轉(zhuǎn)換器貼在喇叭支架上，電視機工作時喇叭不斷振動發(fā)聲，同時使壓電轉(zhuǎn)換器輸出電能。為了增加收集的電能，可以在喇叭上貼上多個壓電轉(zhuǎn)換器，將多個壓電轉(zhuǎn)換器的輸出串聯(lián)，串聯(lián)的壓電轉(zhuǎn)換器越多，產(chǎn)生的功率越大。 另外電視機工作時顯示屏也發(fā)生振動，雖然這個振動幅度很小，但是振動的面積很大，采用較靈敏的壓電轉(zhuǎn)換器，同樣能收集到振動能量。壓電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電壓是交流的，還需要用 AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器將交流電壓轉(zhuǎn)換成合適的直流工作電壓。AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出來的電壓可能不夠穩(wěn)定，后面再接一個濾波模塊對其進(jìn)行濾波和儲能，再向負(fù)載供電。[0027]對于本實用新型第一實施例或第二實施例提供的收集振動能量電路單獨供電的情形，負(fù)載器件可以是電視機電路板中某些對功率要求不高的芯片，也可以是電池或者超級電容器和芯片的組合。如果負(fù)載器件是電池或者超級電容器和芯片的組合，振動收集能量電路轉(zhuǎn)換的電能對電池或者超級電容器充電，電視機正常工作時，電池或者超級電容器就不對芯片供電，當(dāng)電視機待機時，電池或者超級電容器中儲存的能量向芯片供電，使得電視機原電源完全不工作，可以做到零電流待機，節(jié)省了能耗。[0028]本實用新型第三實施例提供的收集振動能量電路系統(tǒng)和電視機原電源電路并聯(lián)在一起，共同向負(fù)載供電。負(fù)載一般是電視機的電路主板。均流電路的目的是調(diào)整兩個電源向負(fù)載供電電流的大小，避免其中一個電源故障導(dǎo)致后續(xù)電路損壞，由于通過振動收集產(chǎn)生的電源能量小于電視機原電源產(chǎn)生的能量，只是作為輔助電源使用，因此均流電路應(yīng)該調(diào)整為電視機原電源提供大部分電流，振動收集產(chǎn)生的電源提供小部分電流。這里采用一種簡單的無源均流電路，電視機原電源和振動收集產(chǎn)生的電能分別通過一個二極管和一個電阻并聯(lián)在一起，二極管用于防止兩個電源互相充放電，為了減小功率損耗，最好用壓降較小的肖特基二極管。電阻Rl和R2是衰減電阻器，可以產(chǎn)生足夠的負(fù)載情況下的電壓降落，從而使兩個轉(zhuǎn)換器的電壓相等，這樣轉(zhuǎn)換器即可實現(xiàn)均流，需要注意的是如果衰減阻抗電阻器太小，則將不會有足夠的負(fù)載情況下的電壓降落，從而無法使兩個電源共享負(fù)載。 反之，如果衰減阻抗電阻器太大，則會浪費電源能量，具體的阻值需要根據(jù)實際電路和負(fù)載大小來進(jìn)行調(diào)整。[0029]本實用新型使電視機在正常運行的同時，通過喇叭和屏的振動收集機械能，轉(zhuǎn)換成電能后再次提供給電視系統(tǒng)使用，創(chuàng)造性地收集、利用了通過振動散發(fā)的能量，提高了電能使用效率，減小了電視功耗，節(jié)省了能源，并且系統(tǒng)成本低，易實現(xiàn)，適合各種會產(chǎn)生機械振動的電器，具有廣泛的應(yīng)用前景。[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種振動能量收集電路，連接在振動源器件和負(fù)載之間，其特征在于，所述的振動能量收集電路包括壓電轉(zhuǎn)換模塊和一個AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器；所述壓電轉(zhuǎn)換模塊包括一個或一個以上壓電轉(zhuǎn)換器，當(dāng)所述壓電轉(zhuǎn)換模塊包括一個以上壓電轉(zhuǎn)換器時，所述一個以上壓電轉(zhuǎn)換器相互串聯(lián)連接，所述壓電轉(zhuǎn)換器貼在所述的振動源器件上，所述壓電轉(zhuǎn)換器的輸出極接所述AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端接所述負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的振動能量收集電路，其特征在于，所述振動能量收集電路還包括連接在所述AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器和所述負(fù)載之間、對所述AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電壓進(jìn)行濾波和儲能的濾波模塊。
3.—種電視機，其特征在于，所述電視機包括如權(quán)利要求1或2所述的振動能量收集電路。
4.如權(quán)利要求3所述的電視機，其特征在于，所述的振動能量收集電路的輸出端和電視機原電源的輸出端分別接均流器的第一輸入端和第二輸入端后，通過所述均流器向負(fù)載{共 ο
5.如權(quán)利要求4所述的電視機，其特征在于，所述的均流器包括二極管D1、二極管D2、 衰減電阻器Rl和衰減電阻器R2，所述二極管Dl的陽極作為所述均流器的第一輸入端，所述二極管Dl的陰極接所述衰減電阻器Rl的第一端，所述二極管D2的陽極作為所述均流器的第二輸入端，所述二極管D2的陰極接所述衰減電阻器R2的第一端，所述衰減電阻器Rl的第二端和所述衰減電阻器R2的第二端接負(fù)載。
6.如權(quán)利要求5所述的電視機，其特征在于，所述的二極管為肖特基二極管。
專利摘要本實用新型屬于家用電器領(lǐng)域，特別是涉及一種電視機及其振動能量收集電路。本實用新型使電視機在正常運行的同時，通過喇叭和屏的振動收集機械能，轉(zhuǎn)換成電能后再次提供給電視系統(tǒng)使用，創(chuàng)造性地收集、利用了通過振動散發(fā)的能量，提高了電能使用效率，減小了電視功耗，節(jié)省了能源。該收集振動能量的電路系統(tǒng)成本低，易實現(xiàn)，適合各種會產(chǎn)生機械振動的電器，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H04N5/63GK202276413SQ201120415598
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者王俊, 袁彩鳳 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司