專利名稱：間歇式耗電的準零功耗待機控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于家用電器領域，尤其涉及一種準零功耗的家電待機控制電路。
背景技術：
許多家用電器都有待機功能，待機時都要消耗電能，如電腦的待機能耗約為35W， 彩電的待機能耗約為5W，各國因待機而消耗的能量約占能耗總數(shù)的3%至13%。目前，我國 城市家庭的平均待機能耗已經占到了家庭總能耗的10%左右，相當于每個家庭使用著一盞 15W 30W的長明燈，據統(tǒng)計全國的家電每年待機消耗的能源將抵消掉整個三峽的發(fā)電量。 降低各種現(xiàn)代電器普遍存在的“待機能耗”已是建設節(jié)約型社會，實施節(jié)能減排環(huán)保戰(zhàn)略任 務的重大技術課題。為降低待機能耗，許多人提出了各種解決方案，多數(shù)方案雖然使待機能耗有所降 低，但沒有徹底消除開關變壓器的損耗，沒有消除半導體器件的導通損耗，沒有消除半導體 器件的開關損耗，要消除這些損耗必須在待機時切斷交流電路，使變壓器斷電，才能大幅降 低待機能耗。為了切斷交流電路有人設計了節(jié)能插座，該類節(jié)能插座可以在家電待機時切斷插 座的輸出電路，消除了家電的待機能耗，但其缺點是開機時必須先開插座，再開家電，增加 了操作步驟，很不方便；如果插座上帶有多個家用電器，只要有一個電器在工作，其他電器 就都存在待機電耗的問題。大幅降低家電待機能耗最理想的方案是在家電內部增加控制電路，實現(xiàn)在家電待 機時切斷交流電路的功能，從而使待機能耗降到幾乎為零，在現(xiàn)有技術中已有能夠實現(xiàn)這 一功能的方案，這類方案中有使用電池維持待機功耗，并為開機提供啟動電能的方案，缺 點是電池的壽命一般不如家電的使用壽命，充電電池也只有反復充電約500次的壽命；也 有使用獨立電源維持待機功耗，斷開主電源的交流電路，缺點是獨立電源本身存在電耗；還 有使用電容存儲電能，并用單片機控制充電電路，維持待機功耗，缺點是電路復雜、成本較 尚o

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種間歇式耗電的準零功耗待機控 制電路，其目的是用更簡單、更低成本的控制電路，實現(xiàn)在家電待機時間歇式關閉交流電 路，由超級電容維持待機功耗，在不改變家電正常操作步驟的情況下，基本消除開關變壓器 的能耗、基本消除半導體器件的導通能耗和開關損耗、基本消除家電CPU的能耗，將家電的 待機能耗降到最低。本發(fā)明的第一種技術方案間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，包括按鈕開關、 繼電器、超級電容、恒壓電路1、電壓比較電路2和繼電器雙控電路3，繼電器的輸出端和按 鈕開關并聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9與超級電 容的正極連接，超級電容的負極接地，其特征在于超級電容的正極同時與家電的CPU的電源端、信號源的電源端、恒壓電路1、電壓比較電路2的電源端和繼電器控制端的正極連接； 超級電容的正極和恒壓電路1的輸出端分別與電壓比較電路2中的兩個輸入端5、6連接； 電壓比較電路2的輸出端與繼電器雙控電路3的第一控制端7連接；繼電器雙控電路的第 二控制端8與家電CPU的待機腳或其他家電由開機變?yōu)榇龣C時電平發(fā)生變化的引腳連接。當短時間按下按鈕開關后，電源的交流電路短時間接通，接通期間直流輸出端9 給超級電容和恒壓電路1充電，同時給CPU供電，此時如果CPU處于開機狀態(tài)，假設開機時 待機腳輸出高電平，待機腳將觸發(fā)繼電器雙控電路3的一個控制端8，使繼電器導通工作， 繼電器的輸出端接通交流電路，給家電持續(xù)供電，正常開機；此時如果CPU處于待機狀態(tài)， 待機腳則處于低電平，繼電器不能通電，超級電容充電后，因按鈕開關復位，交流電路斷開， 交流功耗為零，然后由超級電容給CPU和信號源供電，超級電容的電壓會不斷降低，由于恒 壓電路1具有電壓不變的功能，當CPU上的電壓降低到設定值之后，電壓比較電路2的輸出 端會發(fā)生翻轉，從而觸發(fā)繼電器雙控電路2，使繼電器控制回路導通，接通交流電源，直流輸 出端9再次給超級電容充電，當其電壓升高到超過設定的翻轉電壓時，電壓比較電路2又開 始反向翻轉，但該電路中因為設有延時電路，所以其輸出端會延時一段時間維持高電平，使 繼電器繼續(xù)導通一段時間，從而保證超級電容具有足夠的充電時間，充電結束后繼電器控 制端截止，交流電路斷開，由超級電容給信號源和CPU供電，又進入交流零功耗待機狀態(tài)， 如此反復，由于絕大部分時間交流電路斷開，因此可大幅降低待機電耗；在家電待機期間， 如果信號源發(fā)出開機信號，則CPU的待機腳變成高電平，觸發(fā)繼電器雙控電路3導通，使繼 電器工作，接通交流電路，家電開機正常工作。本發(fā)明的第二種技術方案間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，包括按鈕開關、 繼電器、超級電容、恒壓電路1、電壓比較電路2和繼電器雙控電路3，繼電器的輸出端和按 鈕開關并聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9與超級電 容的正極連接，超級電容的負極接地，其特征在于超級電容的正極同時與信號發(fā)生器的電 源端、恒壓電路1、電壓比較電路2的電源端和繼電器控制端的正極連接；超級電容的正極 通過觸發(fā)延時電路4與家電的CPU的電源端連接；家電直流電源輸出端9通過單向導電的 二極管與CPU的電源端連接；恒壓電路1的輸出端和超級電容的正極分別與電壓比較電路 2中的兩個輸入端5、6連接；電壓比較電路的輸出端與繼電器雙控電路3的第一控制端7連 接；繼電器的雙控制電路3的第二控制端8與家電CPU的待機腳或其他家電由開機變?yōu)榇?機時電平發(fā)生變化的引腳連接。第二種技術方案為第一種技術方案的改進，與第一種技術方案相比，其不同之處 是在CPU和超級電容之間增加了一個觸發(fā)延時電路4，在電源的直流輸出端9和CPU的電源 端之間增加一個單向供電線路。觸發(fā)延時電路4的功能是當信號源發(fā)出信號時可以觸發(fā)超 級電容和CPU之間的電路接通，并延長一段時間為CPU供電，沒有信號時觸發(fā)延時電路處于 截止狀態(tài)，目的是在待機時斷開CPU的電源，在開機時又能接通CPU的電源，從而進一步消 除CPU的待機電耗，使家電待機時僅保留信號源的能耗，將待機能耗降到最低，開機后CPU 的電源直接由家電的直流輸出端9提供。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述恒壓電路由 一個二極管D1和一個電容C1串聯(lián)組成，二極管D1的陽極和超級電容的正極連接，其陰極 和電容C1的正極連接，電容C1的負極接地。
本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述電壓比較電 路中，電阻R1和電阻R2串聯(lián)，電阻R1的一端和超級電容的正極連接，另一端和電阻R2連 接，電阻R2的另一端接地，電阻R1和電阻R2的連接端與電壓比較器A的反向端連接，電壓 比較器A的同向端和電容C1的正極連接，電壓比較器A的輸出端接二極管D2的陽極，二極 管D2的陰極和電容C3的正極連接，電容C3的負極接地，如果壓比較器A選用集電極開路 式的比較器時，其輸出端通過上拉電阻R3和超級電容C2的正極連接，如果選用的是非集電 極開路式的比較器時可以不用上拉電阻R3。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述繼電器雙控 電路由一個二極管D3、一個電阻R4和一個三極管T1組成，二極管D3的陰極與電壓比較電 路2的輸出端連接，二極管D3的陰極與電壓比較電路2輸出端的連接處通過電阻R4與三 極管T1的基極連接，三極管T1的集電極與繼電器SSR控制端的負極連接，三極管T1的發(fā) 射極接地。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述繼電器雙控 電路3也可以是由兩個三極管并聯(lián)組成，兩個三極管的基極作為控制端分別與電壓比較電 路2的輸出端和家電待機腳連接；繼電器雙控電路3還可以是由兩個二極管并聯(lián)組成，還可 以是由或非門集成電路組成或其他任何有類似功能的半導體元件或電路。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述觸發(fā)延時電 路4由一個電阻R3，兩個三極管T2、T3和一個電容C5組成，三極管T3的集電極與超級電 容C2的正極連接，三極管T3的基極通過電阻R3與家電信號源的輸出端OUT連接，三極管 T3的發(fā)射極與電容C5的正極連接，電容C5的負極接地，電容C5的正極與三極管T2的基極 連接，三極管T2的集電極與超級電容C2的正極連接，其發(fā)射極與家電的CPU電源腳Vcc連 接。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述恒壓電路1 和電壓比較電路2也可以由一個定時電路替代，定時器的輸出端與繼電器雙控制電路3的 第一控制端7連接。每種家電的待機能耗各不相同，對于某一種家電來說，其待機能耗相對 穩(wěn)定，因此選定超級電容后其所能維持的待機時間可基本確定，將定時器輸出低電壓的時 間設定為比超級電容可維持的時間稍短些，輸出高電壓后延時的時間設定為接近超級電容 的充電時間，當家電待機時，定時器每過一個設定的時間段，就會輸出高電位，觸發(fā)繼電器 控制電路3導通，接通交流電路，電源工作并輸出直流對超級電容C2進行充電，充電時間為 設定的定時器輸出高電平的延時時間，充電結束后，定時器的輸出端變?yōu)榈碗娖?，繼電器控 制電路3截止，交流電路被切斷，電源停止工作，超級電容維持待機功耗，如此反復，也可實 現(xiàn)待機功耗接近零。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述繼電器可以 是固態(tài)繼電器或電磁繼電器或其它任何光電耦合元件；所述三極管均可以用場效應管或其 他功能相同的半導體開關元件替代。本發(fā)明的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述家電的信號 源可以是鼠標、鍵盤、紅外接收器、溫度傳感器、定時電路及其它任何物理參數(shù)檢測電路，本 發(fā)明適用于彩電、電腦、空調、冰箱、燈具等各種具有待機功能的電器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點是一、該電路待機時只有信號源器和CPU工作或僅
6有信號源工作，可以將家電的待機能耗最低降到僅維持一個紅外接收器的能耗，功耗接近 零；二、該電路僅有少量普通元件組成，結構簡單，成本極低，易于實施；三、使用儲能電容 作為待機電源，其壽命遠大于各類電池的使用壽命，所以是最經濟、環(huán)保的待機方案；四、該 電路可廣泛適用于各類具有待機功能的家電，每個家庭都需要，用途廣，節(jié)能潛力巨大。


圖1是本發(fā)明第一種技術方案的電路原理圖；圖2是本發(fā)明實施例1的電路圖；圖3是本發(fā)明實施例2的電路圖；圖4是本發(fā)明第二種技術方案的電路原理圖；圖5是本發(fā)明實施例3的電路圖；圖6是本發(fā)明實施例4的電路圖；圖7是本發(fā)明實施例5的電路圖；圖8是本發(fā)明實施例6的電路圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明第一種技術方案的電路原理圖，繼電器的輸出端和按鈕開關并聯(lián)后 串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9與超級電容的正極連 接，超級電容的正極同時與家電CPU的電源端、信號源的電源端、恒壓電路1、電壓比較電路 2的電源端和繼電器控制端的正極連接；超級電容和恒壓電路1的輸出端分別與電壓比較 電路2中的兩個輸入端5、6連接；電壓比較電路2的輸出端與繼電器雙控電路3的第一控 制端7連接；繼電器的雙控電路的第二控制端8與家電CPU的待機腳或其他待機時由高電 平變?yōu)榈碗娖降囊_連接。圖2是本發(fā)明實施例1的電路圖，圖中繼電器SSR的輸出端和按鈕開關K1并聯(lián)后 串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9通過二極管D4與超級電 容C2的正極連接，超級電容C2的正極同時與家電CPU的電源端Vcc、信號源的電源端Vs連 接，超級電容C2的負極接地，二極管D1的陽極和超級電容C2的正極連接，陰極和電容C1 的正極連接，電容C1的負極接地，電阻R1的一端和超級電容的正極連接，另一端和電阻R2 連接，電阻R2的另一端接地，電阻R1和電阻R2的連接端與電壓比較器A的反向端連接，電 壓比較器A的同向端和電容C1的正極連接，比較器A的輸出端接二極管D2的陽極，二極管 D2的陰極和電容C3的正極連接，電容C3的負極接地，如果壓比較器A選用集電極開路式的 比較器時，其輸出端通過上拉電阻R3和超級電容C2的正極連接，如果選用的是非集電極開 路式的比較器時可以不用上拉電阻R3，二極管D3的陰極與電壓比較電路2的輸出端連接， 該連接端通過電阻R4與三極管T1的基極連接，三極管T1的集電極與繼電器SSR控制端的 負極連接，三極管T1的發(fā)射極接地。該電路能通過控制家電的交流電路，實現(xiàn)待機時交流電路斷開，僅有CPU和信號 發(fā)生器耗電，在開機時交流電路又能自動接通的功能，從而消除待機時電源變壓器的損耗。 當家電第一次開機或剛接通市電開機時，先按一下按鈕開K1，則家電的穩(wěn)壓電源通電，輸出 直流電，家電的CPU、信號源得電，同時超級電容C2也得到充電。
如果按下按鈕開K1時CPU記憶的是待機狀態(tài)，則待機腳輸出低電平，三極管T1截 止，繼電器SSR不工作，穩(wěn)壓電源停止工作，由超級電容C2給信號源和CPU供電，在待機期 間，由于家電的信號源和CPU不斷消耗電能，超級電容C2的電壓會不斷降低，因此比較器A 的反向端輸入電壓不斷降低，但電容C1充電后因二極管D1的單向導電性，使其電荷無消 耗，C1的電壓可以保持基本不變，給電壓比較器A提供了參考電壓，當反向端的電壓降到同 向端以下時，電壓比較器A的輸出端電壓翻轉，由低電平變?yōu)楦唠娖?，電容C3得到充電，同 時觸發(fā)三極管T1導通，繼電器SSR通電工作，接通家電中穩(wěn)壓電源的交流電路，穩(wěn)壓電源 輸出直流，再次給超級電容C2充電，當超級電容C2的電壓升高后，電壓比較器A反向端的 電壓超過同向端的電壓后，其輸出端電壓再次翻轉，由高電平變?yōu)榈碗娖剑捎陔娙軨3存 儲了一部分電能，二極管D2具有單向導電功能，使三極管T1基極的高電位可以維持一段時 間，延長了充電時間，使超級電容C2的電能得到充分的補充，電容C3上的電壓會慢慢降低， 三極管T1便慢慢的進入截止狀態(tài)，繼電器SSR停止工作，交流電路又被切斷，家電又進入零 功耗待機狀態(tài)，當超級電容C2的電壓降低后，電壓比較器A的輸出端又發(fā)生翻轉，觸發(fā)三極 管T1導通并延時一段時間對超級電容再次進行充電，如此反復，可使家電長期處于待機準 零功耗待機狀態(tài)，無論經過多長時間都能遙控開機；如果按下按鈕開K1時CPU記憶的是開 機狀態(tài)，則待機腳輸出高電平，三極管T1導通，繼電器SSR導通工作，接通交流電源，穩(wěn)壓電 源工作并輸出直流電，信號源和CPU獲得持續(xù)電源，待機腳持續(xù)高電平，繼電器SSR則會持 續(xù)導通，家電正常開機工作。在家電待機時如果信號源接收到開機信息，其輸出端OUT會發(fā)出信號給CPU的輸 入端IN，CPU接收到開機信號后待機腳輸出高電平，觸發(fā)三極管T1導通，繼電器SSR通電工 作，輸出端導通，接通家電的穩(wěn)壓電源的交流電路，家電開機正常工作；在家電開機期間當 信號源接收到待機信息時，便向CPU的信號輸入端IN發(fā)出相應的信號，CPU經過運算后待 機腳變?yōu)榈碗娖剑谷龢O管T1截止，繼電器SSR停止工作，交流輸出端斷開，家電的交流電 路被切斷，家電進入待機狀態(tài)，交流電零功耗，此時超級電容C2給信號源和CPU供電。在待 機時超級電容C2的電壓會不斷降低，又會重復上述間歇式耗電的維持待機的狀態(tài)，超級電 容C2每充電一次需要約30秒鐘，可維持家電零功耗待機約1小時，如此反復，可使家電長 期處于待機準零功耗待機狀態(tài)。當受遙控或溫度變化等因素控制需要家電開機時，信號源 便發(fā)出開機信號，家電的CPU經運算確認是開機信號后，待機腳便會輸出高電平，觸發(fā)三極 管T1導通，繼電器SSR工作，交流電路接通，電源工作，家電又正常開機。電容C3的作用是延長三極管T1的導通時間，確保超級電容有足夠的充電時間；電 壓比較器A也可以使用遲滯比較器，同樣可以到達延時的目的，將輸出端由低電平變?yōu)楦?電平時反向輸入端的電壓設定為CPU正常工作所需的最低電壓所對應的電壓，輸出端由高 電平變?yōu)榈碗娖綍r反向輸入端的電壓設定為比超級電容C2充電后所能達到的電壓略低一 點所對應的電壓；二極管D3的作用是防止待機期間電壓比較電路輸出高電平時觸發(fā)了待 機腳所控制的其他家電部件，造成家電的誤開機；家電的待機腳選擇開機時高電平，待機時 低電平的管腳，二極管D4的作用是防止家電待機時超級電容C2上的電荷流到家電的其他 部件造成無效的損耗。圖3是本發(fā)明實施例2的電路圖，圖中家電的待機腳選擇開機時低電平待機時高 電平的管腳，繼電器SSR的輸出端和按鈕開關K1并聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9通過二極管D4與超級電容C2的正極連接，超級電容C2的 正極同時與家電CPU的電源端Vcc、信號源的電源端Vs連接，超級電容C2的負極接地，二極 管D1的陽極和超級電容C2的正極連接，陰極和電容C1的正極連接，電容C1的負極接地， 電阻R1的一端和超級電容C2的正極連接，另一端和電阻R2連接，電阻R2的另一端接地， 電阻R1和電阻R2的連接端與電壓比較器A的同向端連接，電壓比較器A的反向端和電容 C1的正極連接，比較器A的輸出端接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極和電容C3的正極 連接，電容C3的負極接地，二極管D3的陽極與二極管D2的陽極連接，二極管D3的陰極與 家電CPU的待機腳連接，二極管D2的陽極通過電阻R4與繼電器SSR控制端的負極連接。圖4是本發(fā)明第二種技術方案的電路原理圖，圖中繼電器的輸出端和按鈕開關并 聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端9與超級電容的正極 連接，超級電容的負極接地，超級電容的正極同時與觸發(fā)延時電路4、信號發(fā)生器的電源端 Vs、恒壓電路1、電壓比較電路2和繼電器控制端的正極連接；觸發(fā)延時電路4與家電的CPU 的電源端連接；家電直流電源輸出端9與CPU的電源端連接；恒壓電路1的輸出端和超級電 容的正極分別與電壓比較電路2中的兩個輸入端5、6連接；電壓比較電路的輸出端與繼電 器雙控電路3的第一控制端7連接；繼電器的雙控制電路3的第二控制端8與家電CPU的 待機腳或其他待機時由高電平變?yōu)榈碗娖降囊_連接。圖5是本發(fā)明實施例3的電路圖，該電路圖是根據上述第二種技術方案設計，與實 施例1相比，實施例3在CPU的供電線路上增加了一個觸發(fā)延時電路4，觸發(fā)延時電路4由 一個電阻R3，兩個三極管T2、T3和一個電容C5組成，三極管T3的集電極與超級電容C2的 正極連接，三極管T3的基極通過電阻R3與家電信號源的輸出端OUT連接，三極管T3的發(fā) 射極與電容C5的正極連接，電容C5的負極接地，電容C5的正極還與三極管T2的基極連 接，三極管T2的集電極與超級電容C2的正極連接，其發(fā)射極與家電的CPU電源腳Vcc連 接。在該實施例中，當家電待機時，觸發(fā)延時電路4處于截止狀態(tài)，CPU失去電源，無能量消 耗，進一步降低了待機能耗，當信號源發(fā)出開機信號時，觸發(fā)延時電路立即導通并延時一段 時間為CPU供電，保證收到開機信號后CPU能正常工作，使待機腳輸出高電位，觸發(fā)三極管 T1導通，繼電器SSR工作，交流電路接通，家電正常開機，開機后三極管T2截止，直流輸出端 9通過二極管D5給CPU供電，保證CPU能夠持續(xù)工作。在實施例3中增加了一個觸發(fā)延時電路4，目的是實現(xiàn)在家電待機時切斷CPU供 電線路，只維持信號源消耗電能，從而基本消除CPU、電源變壓器及其他所有電路的待機電 耗，將待機電耗降到最低。再以彩電為例進一步說明，信號源就是彩電的紅外接收器，當其 在待機狀態(tài)用戶利用遙控器開機時，紅外接收器接收到開機信號后，其輸出端OUT發(fā)出開 機信號，該信號在輸入到CPU信號輸入端IN的同時，也輸入到了觸發(fā)延時電路4，使其導通， 超級電容C2開始通過三極管T2給CPU供電，由于觸發(fā)延時電路具有延時導通的功能，所以 盡管信號發(fā)生器發(fā)出的開機信號可能是不連續(xù)的脈沖信號，但超級電容C2給CPU供電在一 小段時間內卻是連續(xù)的，可以保證CPU在這一小段時間內正常工作，從而判定信號源發(fā)出 的信號是否是開機信號，如果不是開機信號，待機腳維持低電平，不能開機，觸發(fā)延時電路4 很快又停止工作，CPU又失電，進入零功耗待機狀態(tài)；如果信號源發(fā)出的是開機信號，則CPU 待機腳輸出高電平，觸發(fā)三極管T1導通，繼電器SSR工作，接通家電交流電路，電源變壓器 通電，輸出直流，直流輸出端9通過二極管D5為CPU提供穩(wěn)定的直流電，CPU可持續(xù)正常工作，完成開機過程。圖6是本發(fā)明實施例4的電路圖，該電路與實施例3的電路基本相同，其不同之處 在于繼電器雙控電路3的兩個控制端的連接線路，繼電器雙控電路3的第一控制端7與延 時觸發(fā)電路4中的電容C5的正極連接，作用是每當信號源發(fā)出信號時，延時觸發(fā)電路4可 以觸發(fā)三極管T1短時間導通，繼電器SSR工作，接通交流電路，給家電短時間供電用于開 機；繼電器雙控電路的3的第二控制端8與家電的電器工作腳連接，電器工作腳是指家電開 機時一直處于高電位，待機時始終處于低電位的部件工作腳，如類似彩電顯像管的燈管腳， 開機時該引腳始終是高電位，待機時始終是低電位，當家電信號源發(fā)出開機信號后，繼電器 短時間接通交流電路，家電開機，開機后電器工作腳為高電平，使得三極管T1能夠持續(xù)導 通，開機正常工作。觸發(fā)延時電路4的工作原理是當信號發(fā)生器的輸出端OUT輸出信號時，該信號通 過電阻R3觸發(fā)三極管T3導通，三極管T3導通后電容C5獲得充電，同時觸發(fā)三極管T2導 通，電容C5存儲的電能可以維持三極管T2導通一段時間，達到延時導通的目的，以保障CPU 在信號源發(fā)出信號的同時能夠穩(wěn)定工作。觸發(fā)延時電路4可以通過多種方案達到相同的功能，圖7是本發(fā)明實施例5的電 路圖，該電路提供了另一種觸發(fā)延時電路，該延時電路由電阻R3、電容C6和三極管T2組成， 信號源的輸出端OUT通過電阻R3與三極管T2的基極連接，三極管T2的集電極與超級電容 C2的正極連接，三極管T2的發(fā)射極與電容C6的正極連接，電容C6的負極接地；當信號源 發(fā)出信號時，三極管T2的導通，超級電容C2在給CPU供電的同時也給電容C6的充電，電容 C6存儲的電能可以維持CPU短時間內正常工作，用于判斷信號源發(fā)出的信號是否為開機信 號。圖8是本發(fā)明實施例6的電路圖，該實施例與實施例5電路的功能相似，其不同之 處在于該電路中使用了一個定時電路替代恒壓電路1和電壓比較電路2，定時器的輸出端 與繼電器雙控制電路3的第一控制端7連接，也可實現(xiàn)將待機零功耗降到接近零的功能。在上述各實施例中，實施例1、2可以實現(xiàn)家電待機時，95%以上的時間不消耗交 流電能，只有不足5%的時間消耗電能用于對超級電容C2進行充電，因此家電僅出現(xiàn)間歇 式耗電，在95%的時間內，僅有超級電容和信號源耗電在消耗超級電容C2上存儲的電能， 在不改變家電正常操作步驟的情況下，基本消除了開關變壓器的能耗、基本消除半導體器 件的導通能耗和開關損耗。實施例3-6進一步降低了待機能耗，可以實現(xiàn)家電待機時，98%以上的時間不消 耗交流電能，只有不足2%的時間消耗電能用于對超級電容C2進行充電，在98%的時間內， 僅有信號源耗電，消耗超級電容C2上存儲的電能，同樣在不改變家電正常操作步驟的情況 下，基本消除了開關變壓器的能耗、半導體器件的導通能耗和開關損耗以及家電CPU的能 耗，將家電的待機能耗降到了最低。在上述的各種實施例中，各電路部分還可以使用其它類似的電路實現(xiàn)相同的功 能，只要是根據本發(fā)明的原理實現(xiàn)上述功能的電路都是本發(fā)明所保護的范圍。
權利要求
間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，包括按鈕開關、繼電器、超級電容、恒壓電路(1)、電壓比較電路(2)和繼電器雙控電路(3)，繼電器的輸出端和按鈕開關并聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，家電的直流電源輸出端(9)與超級電容的正極連接，超級電容的負極接地，其特征在于超級電容的正極同時與家電的CPU的電源端、信號源的電源端、恒壓電路(1)、電壓比較電路(2)的電源端和繼電器控制端的正極連接；超級電容的正極和恒壓電路(1)的輸出端分別與電壓比較電路(2)中的兩個輸入端(5、6)連接；電壓比較電路(2)的輸出端與繼電器雙控電路(3)的第一控制端(7)連接；繼電器雙控電路的第二控制端(8)與家電CPU的待機腳或其他家電由開機變?yōu)榇龣C時電平發(fā)生變化的引腳連接。
2.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征在于在CPU 和超級電容之間還可以增加一個觸發(fā)延時電路(4)，同時在電源的直流輸出端(9)和CPU的 電源端之間增加一個帶有二極管的單向供電線路。
3.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 恒壓電路(1)由一個二極管(Dl)和一個電容(Cl)串聯(lián)組成，二極管(Dl)的陽極和超級電 容(C2)的正極連接，其陰極和電容(Cl)的正極連接，電容(Cl)的負極接地。
4.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 電壓比較電路(2)中，電阻(Rl)和電阻(R2)串聯(lián)，電阻(Rl)的一端和超級電容的正極連 接，另一端和電阻(R2)連接，電阻(R2)的另一端接地，電阻(Rl)和電阻(R2)的連接端與 電壓比較器(A)的反向端連接，電壓比較器(A的同向端和電容(Cl)的正極連接，電壓比較 器(A)的輸出端接二極管(D2)的陽極，二極管(D2)的陰極和電容(C3)的正極連接，電容 (C3)的負極接地，如果壓比較器(A)選用集電極開路式的比較器時，其輸出端通過上拉電 阻(R3)和超級電容(C2)的正極連接，如果選用的是非集電極開路式的比較器時可以不用 上拉電阻(R3)。
5.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 繼電器雙控電路(3)由一個二極管(D3)、一個電阻(R4)和一個三極管(Tl)組成，二極管 (D3)的陰極與電壓比較電路(2)的輸出端連接，二極管(D3)的陰極與電壓比較電路(2) 輸出端的連接處通過電阻(R4)與三極管(Tl)的基極連接，三極管(Tl)的集電極與繼電器 (SSR)控制端的負極連接，三極管(Tl)的發(fā)射極接地。
6.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 繼電器雙控電路(3)也可以是由兩個三極管并聯(lián)組成，兩個三極管的基極作為控制端分別 與電壓比較電路⑵的輸出端和家電待機腳連接；繼電器雙控電路⑶還可以是由兩個二 極管并聯(lián)組成，還可以是由或非門集成電路組成或其他任何有類似功能的半導體元件或電 路。
7.根據權利要求2所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 觸發(fā)延時電路(4)由一個電阻(R3)，兩個三極管(T2、T3)和一個電容(C5)組成，三極管 (T3)的集電極與超級電容(C2)的正極連接，三極管(T3)的基極通過電阻(R3)與家電信號 源的輸出端(OUT)連接，三極管(T3)的發(fā)射極與電容(C5)的正極連接，電容(C5)的負極 接地，電容(C5)的正極與三極管(T2)的基極連接，三極管(T2)的集電極與超級電容(C2) 的正極連接，其發(fā)射極與家電的CPU電源腳(Vcc)連接。
8.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 恒壓電路⑴和電壓比較電路⑵也可以由一個定時電路替代，定時器的輸出端與繼電器 雙控制電路⑶的第一控制端(7)連接。
9.根據權利要求1、5或6所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征是所 述繼電器可以是固態(tài)繼電器或電磁繼電器或其它任何光電耦合元件；所述三極管均可以用 場效應管或其他功能相同的半導體開關元件替代。
10.根據權利要求1所述的間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，其特征還在于所述 家電的信號源可以是鼠標、鍵盤、紅外接收器、溫度傳感器、定時電路及其它任何物理參數(shù) 檢測電路。
全文摘要
一種間歇式耗電的準零功耗待機控制電路，繼電器的輸出端和按鈕開關并聯(lián)后串聯(lián)在家電的市電插頭和穩(wěn)壓電源之間，超級電容的正極同時與家電的CPU的電源端、信號源的電源端、恒壓電路、電壓比較器的電源端和繼電器控制端的正極連接；超級電容的正極和恒壓電路的輸出端分別與電壓比較電路的兩個輸入端連接；電壓比較電路的輸出端和CPU待機腳分別與繼電器雙控電路的兩個控制端連接，家電待機時交流電路間歇式導通，為超級電容充電，用于維持待機能耗。優(yōu)點是在不改變家電正常操作步驟的情況下，可將待機能耗最低降到僅維持一個紅外接收器的能耗，接近零功耗；該電路僅有少量普通元件組成，成本極低，可廣泛適用于各類具有待機功能的家電。
文檔編號G05B19/04GK101867293SQ20091003056
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者錢和革 申請人:錢和革