一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路的制作方法
【專利摘要】一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，該電路包括光接收模塊，所述光接收模塊接收強(qiáng)光源的照射產(chǎn)生光致電壓，開啟電路，所述開啟電路接收所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時傳輸開啟信號，關(guān)斷電路，在接收遙控器的遙控信號后，徹底關(guān)斷遙控電器。因此，本實(shí)用新型在遙控信號之外建立強(qiáng)光信號，利用強(qiáng)光信號通過微型太陽能電池板觸發(fā)開啟電路，同時利用遙控信號在施加關(guān)機(jī)信號時，徹底關(guān)斷能夠遙控電器的電路，實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗。
【專利說明】一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種遙控電器電路，特別的，涉及一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)中國節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證中心調(diào)查發(fā)現(xiàn)，待機(jī)能耗已占民用電力消耗的3% -13%，家電待機(jī)能耗占家庭電力消耗的10%左右，各種家電產(chǎn)品的平均待機(jī)能耗為15-30瓦之間。北京市的調(diào)查結(jié)果指出，北京300多萬戶居民家庭每年僅待機(jī)能耗一項(xiàng)就需多支付1.8億元，如果算上企事業(yè)單位的待機(jī)能耗，數(shù)字則更為驚人。
[0003]遙控電器的“待機(jī)能耗”是指具有待機(jī)功能的電器設(shè)備在不使用的時候，沒有斷開電源所發(fā)生的電能消耗。具有待機(jī)能耗的電器設(shè)備主要有空調(diào)、電腦與通訊系統(tǒng)(包括電腦主機(jī)、顯示屏、電腦音響、打印機(jī)、掃描儀、充電器、路由器等)、家庭視頻與音頻系統(tǒng)(包括電視機(jī)、DVD、音響、機(jī)頂盒、衛(wèi)星接收器等)。
[0004]遙控電器存在待機(jī)功耗的根本原因是，在待機(jī)狀態(tài)下，遙控接收模塊必須長期工作，以便隨時監(jiān)控遙控裝置發(fā)出的啟動信號，此時待機(jī)模塊變壓器、控制接收裝置消耗電能，且在IOw左右。要實(shí)現(xiàn)“零功耗”待機(jī)，必須在用電器待機(jī)時徹底關(guān)閉遙控接收模塊，同時又必須能夠發(fā)現(xiàn)用戶的遙控啟動請求，這本身就是個矛盾。
[0005]為了解決這些問題，已有的解決辦法歸納起來可以分為三類:一類是采用輔助電池解決遙控接收模塊供電問題，采用充電電池保證控制電路在接收端有電源供應(yīng)；第二類是采用巨型電容器實(shí)現(xiàn)遙控接收模塊供電問題，超級電容向遙控接收電路和單片機(jī)供電，保證接收電路可以驅(qū)動開關(guān)的節(jié)能方式；第三類是采用220V工頻交流供電保持接收，為遙控接收模塊供電?？偨Y(jié)起來都是遙控接收模塊長期帶電，無論其功耗多小，電能來自哪里，歸根結(jié)底都不能徹底實(shí)現(xiàn)“零功耗”。一些所謂的“零功耗”待機(jī)方案通常采取電磁繼電器常開，通過有源驅(qū)動的單片機(jī)控制電磁繼電器的動作開關(guān)完成電路啟閉控制，這種方式的繼電器控制線圈本身在用電器運(yùn)行期間所額外消耗的電能可觀，達(dá)不到“零功耗”的效果。
[0006]因此，如何能夠?qū)崿F(xiàn)真正的“零功耗”待機(jī)，降低遙控電器的待機(jī)功耗成為亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提出一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，將遙控信號與光啟動信號分離，利用微型太陽能電池板的光觸發(fā)，啟動開啟電路，實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于:
[0010]該電路包括光接收模塊，所述光接收模塊接收強(qiáng)光源的照射產(chǎn)生光致電壓，
[0011]開啟電路，所述開啟電路接收所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時傳輸開啟信號，所述開啟電路包括，Port端，其接入端連接所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，并連接場效應(yīng)管Q2的珊極，負(fù)極連接在供電電源的負(fù)極，并與二極管D2的正極，場效應(yīng)管Q2的源極、穩(wěn)壓二極管U1的正極、電容C1的一端和第一開關(guān)Kl的一端連接；所述供電電源的正極與二極管D1的正極相連；二極管D2的負(fù)極與二極管D1的負(fù)極，三極管Q1的發(fā)射極連接；三極管Q1的基極與接限流電阻R1相連，三極管Q1的集電極與穩(wěn)壓電阻R2的一端相連，穩(wěn)壓電阻R2另一端與穩(wěn)壓二極管U1的負(fù)極、電容C1的另一端和第一開關(guān)Kl的另一端相連，所述第一開關(guān)Kl控制所述遙控電器開機(jī)。
[0012]進(jìn)一步的，還包括關(guān)斷電路，所述關(guān)斷電路包括:直流輸入端VCC為12V輸入端，與場效應(yīng)管Q3的集電極，第二開關(guān)K2的一端相連；第一信號端與二極管D4的負(fù)極相連，第二信號端與二極管D3的正極相連；二極管D3的負(fù)極與二極管D4的正極相接，并與穩(wěn)壓電阻R3的一端相接；穩(wěn)壓電阻&的另一端與場效應(yīng)管Q3的基極相連；三極管場效應(yīng)管Q3的發(fā)射極和限流電阻R4的一端相連；限流電阻R4的另一端與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的集電極與第二開關(guān)K2的另一端相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，所述第二開關(guān)K2控制所述遙控電器的關(guān)斷。
[0013]進(jìn)一步的，所述光接收模塊為微型太陽能電池板。
[0014]進(jìn)一步的，所述微型太陽能電池板安裝于密封黑盒子。
[0015]進(jìn)一步的，所述微型太陽能電池板為受到23001x以上的光照射時，能夠產(chǎn)生5V電壓的微型太陽能電池板。
[0016]進(jìn)一步的，對所述遙控電器進(jìn)行遙控的遙控器包括遙控信號源和強(qiáng)光源。
[0017]因此，本實(shí)用新型在遙控信號之外建立強(qiáng)光信號，利用強(qiáng)光信號通過微型太陽能電池板觸發(fā)開啟電路，同時利用遙控信號在施加關(guān)機(jī)信號時，徹底關(guān)斷能夠遙控電器的電路，實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的待機(jī)零功耗電路框圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的開啟電路的電路圖；
[0020]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的關(guān)斷電路的電路圖；
[0021]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的帶有強(qiáng)光信號的遙控器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0023]參見圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的待機(jī)零功耗電路框圖，
[0024]該電路包括光接收模塊100，所述光接收模塊接收強(qiáng)光源201的照射產(chǎn)生光致電壓，
[0025]開啟電路102，所述開啟電路接收所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時傳輸開啟信號，優(yōu)選地，當(dāng)電壓達(dá)到5V以上時，開啟電力路102產(chǎn)生開啟信號。
[0026]參見圖2，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的開啟電路的電路圖。[0027]所述開啟電路包括，Port端，其接入端連接所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，并連接場效應(yīng)管Q2的柵極，負(fù)極連接在供電電源，即220V電源的負(fù)極，并與二極管D2的正極，場效應(yīng)管％的源極、穩(wěn)壓二極管U1的正極、電容C1的一端和第一開關(guān)Kl的一端連接,第一開關(guān)Kl外接電路；供電電源的正極與二極管D1的正極相連；二極管D2的負(fù)極與二極管01的負(fù)極三極管Q1的發(fā)射極連接；三極管Q1的基極與接限流電阻R1相連，三極管Q1的集電極與穩(wěn)壓電阻R2的一端相連，穩(wěn)壓電阻R2另一端與穩(wěn)壓二極管U1的負(fù)極、電容C1的另一端、第一開關(guān)Kl外接電路的另一端相連。
[0028]所述開啟電路的工作原理如下:開啟控制裝置兩端接在交流220V上，D1, D2為二極管穩(wěn)壓模塊，port端為所述光接收模塊的信號的接收判斷裝置，Q1為三極管放大裝置，Q1為場效應(yīng)管，當(dāng)port端收到電信號(光電壓)超過5V (場效應(yīng)管Q1的門檻閥值)時，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，電流流過限流電阻R1，信號在三極管Q1處得到放大，U1為穩(wěn)壓二極管X1旁路電容，分別起到為平穩(wěn)電壓、保護(hù)繼電器盒電路安全的作用。當(dāng)電信號經(jīng)過第一開關(guān)Kl外接電路后,第一開關(guān)Kl控制遙控電器300的電源導(dǎo)通,完成開啟工作。
[0029]所述光接收模塊可以為任何產(chǎn)生光致電壓的光接收模塊，例如微型太陽能電池板，更加優(yōu)選地，所述光接收模塊為安裝于密封黑盒子的微型太陽能電池板，以便能夠單面接收光信號。當(dāng)強(qiáng)光源201發(fā)出的強(qiáng)光信號照射在微型太陽能電池板時，特別是，單柱光照度23001x以上(軍用手電筒可以發(fā)出)，微型太陽能電池板兩極產(chǎn)生5V及以上的光電壓，該光電壓可作為電信號，在直流開啟電路中進(jìn)行傳導(dǎo)、放大完成開啟信號傳輸。當(dāng)所述微型太陽能電池板接受普通光能刺激，室內(nèi)晴天及開照明時，照明要求100?ΙΟΟΟΙχ，微型電池板也會產(chǎn)生光電壓，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到5V ;只有通過特殊柱狀光信號，例如預(yù)裝在遙控器上的特殊柱狀光信號(不低于23001x)，微型電池板兩極才會產(chǎn)生不低于5V的光電壓。經(jīng)過單片機(jī)判斷模塊判斷，達(dá)不到5V的光電壓不通過邏輯判斷，不會像開啟模塊傳輸信號，只有5V以上的光電壓才會對開啟模塊傳輸開啟信號。
[0030]上述介紹了采用強(qiáng)光啟動遙控電器的電路，但同時，也要能夠使得遙控電器在遙控信號的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)電源的徹底關(guān)斷，以減少能耗。
[0031]因此，所述基于光信號驅(qū)動的遙控電器300待機(jī)零功耗電路，還包括關(guān)斷電路，所述關(guān)斷電路包括:直流輸入端VCC為12V輸入端，與場效應(yīng)管Q3的集電極，第二開關(guān)K2的一端相連，此部分由電源提供待機(jī)電壓(常規(guī)待機(jī)，非零功耗待機(jī)工況)，第一信號端與二極管D4的負(fù)極相連，第二信號端與二極管D3的正極相連，二極管D3的負(fù)極與二極管D4的正極相接，并與穩(wěn)壓電阻R3的一端相接，穩(wěn)壓電阻R3的另一端與場效應(yīng)管Q3的基極相連，作為關(guān)機(jī)(零功耗待機(jī))的輸入端，三極管場效應(yīng)管Q3的發(fā)射極和限流電阻R4的一端相連，限流電阻R4的另一端與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的集電極與第二開關(guān)K2的另一端相連，三極管Q4發(fā)射極與地相接。第二開關(guān)K2完成動作控制電路的切斷，進(jìn)而完全關(guān)斷遙控電路的正常供電，實(shí)現(xiàn)完全關(guān)斷，也就是零功耗待機(jī)。
[0032]其中，供電電源為220V交流電，分別給開啟電路102和關(guān)斷電路104供電。
[0033]其中所述第一信號端和第二信號端在遙控信號后呈現(xiàn)不同的電壓信號。相當(dāng)于輸入端的信號判別裝置，R3為保護(hù)電路，場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通與否直接影響R4-Q4支路的通斷。具體而言
[0034]當(dāng)遙控電器正常工作狀態(tài)時，第一信號端處于低電平信號狀態(tài)，第二信號端也處于低電平狀態(tài)，效應(yīng)管Q3持續(xù)導(dǎo)通，第二開關(guān)K2保證電器工作電路通電，遙控電器正常工作；
[0035]當(dāng)遙控器信號源202發(fā)出暫時待機(jī)信號時，例如短按待機(jī)鍵，第一信號端仍處于低電平狀態(tài)，第二信號端收到暫時信號后轉(zhuǎn)為高電平狀態(tài)，效應(yīng)管Q3仍然持續(xù)導(dǎo)通，工作電路仍然持續(xù)供電；
[0036]當(dāng)遙控器信號源202發(fā)出零功耗待機(jī)信號時，例如長按待機(jī)鍵3s以上，第一信號端收到高電平信號，轉(zhuǎn)為高電平狀態(tài)，第二信號端收到低電平信號，轉(zhuǎn)為低電平，場效應(yīng)管Q3不再導(dǎo)通，第二開關(guān)K2兩端獲得相對高壓，受迫做出動作，切斷遙控電器工作電路，電器的工作電路被切斷，完全關(guān)機(jī)，從而達(dá)到零功耗待機(jī)狀態(tài)。
[0037]在本實(shí)用新型中，強(qiáng)光源201可以為獨(dú)立的強(qiáng)光源，也可以如圖4所示，集成在遙控器200中，使得該遙控器具有強(qiáng)光源201和遙控信號源202。其可以通過對遙控器改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)，自身的遙控器上附加高強(qiáng)度光信號出發(fā)裝置(3W LED電珠，發(fā)出光通1801m，單柱光強(qiáng)度超過30001x)其電源仍為遙控器中的兩節(jié)1.5V電池，至此改裝后的遙控器成為了可以發(fā)出強(qiáng)光信號和紅外遙控信號的遙控信號觸發(fā)裝置。
[0038]因此，通過本實(shí)用新型的待機(jī)零功耗電路，可以在遙控信號之外建立強(qiáng)光信號，利用強(qiáng)光信號通過微型太陽能電池板觸發(fā)開啟電路，同時利用遙控信號在施加關(guān)機(jī)信號時，徹底關(guān)斷能夠遙控電器的電路，實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗。
[0039]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】僅限于此，對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 該電路包括光接收模塊，所述光接收模塊接收強(qiáng)光源的照射產(chǎn)生光致電壓， 開啟電路，所述開啟電路接收所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時傳輸開啟信號，所述開啟電路包括，Port端，其接入端連接所述光接收模塊產(chǎn)生的電壓，并連接場效應(yīng)管Q2的柵極，負(fù)極連接在供電電源的負(fù)極，并與二極管D2的正極，場效應(yīng)管Q2的源極、穩(wěn)壓二極管U1的正極、電容C1的一端和第一開關(guān)Kl的一端連接；所述供電電源的正極與二極管D1的正極相連；二極管D2的負(fù)極與二極管D1的負(fù)極，三極管Q1的發(fā)射極連接；三極管Q1的基極與接限流電阻R1相連，三極管Q1的集電極與穩(wěn)壓電阻R2的一端相連，穩(wěn)壓電阻R2另一端與穩(wěn)壓二極管U1的負(fù)極、電容C1的另一端和第一開關(guān)Kl的另一端相連,所述第一開關(guān)Kl控制所述遙控電器開機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 還包括關(guān)斷電路，所述關(guān)斷電路包括:直流輸入端VCC為12V輸入端，與場效應(yīng)管03的集電極，第二開關(guān)K2的一端相連；第一信號端與二極管D4的負(fù)極相連，第二信號端與二極管D3的正極相連；二極管D3的負(fù)極與二極管D4的正極相接，并與穩(wěn)壓電阻R3的一端相接；穩(wěn)壓電阻R3的另一端與場效應(yīng)管Q3的基極相連；三極管場效應(yīng)管Q3的發(fā)射極和限流電阻R4的一端相連；限流電阻&的另一端與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的集電極與第二開關(guān)K2的另一端相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，所述第二開關(guān)K2控制所述遙控電器的關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 所述光接收模塊為微型太陽能電池板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 所述微型太陽能電池板安裝于密封黑盒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 所述微型太陽能電池板為受到23001x以上的光照射時，能夠產(chǎn)生5V電壓的微型太陽能電池板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的基于光信號驅(qū)動的遙控電器待機(jī)零功耗電路，其特征在于: 對所述遙控電器進(jìn)行遙控的遙控器包括遙控信號源和強(qiáng)光源。
【文檔編號】H03K17/51GK203504517SQ201320608893
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王澤黎, 劉自發(fā), 徐兢浩 申請人:華北電力大學(xué)