專利名稱：超微功耗待機安全節能控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電器產品基本電源系統的控制器，尤其涉及降低電器待機能耗的一種超 微功耗待機安全節能控制器。
背景技術：
近年來，隨著科學技術進步和人民生活水平不斷提高，各種現代電器大量普及，這 大大方便了人們的工作和生活。隨著全球節能環保意識的日漸深入人心，消費者對家用 電器、視聽產品、自動化辦公設備和網絡產品等電子設備在待機狀態時消耗的能量提出 更高的節能環保要求。
現有技術中的電器設備至少存在以下缺點
電器設備在待機期間因電源沒有關斷而總存在"待機能耗"和"在線待機"的不安 全問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種安全、節電的超微功耗待機安全節能控制器。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的超微功耗待機安全節能控制器，包括被控電器，其特征在于，包括智能控 制模塊，所述智能控制模塊包括超微功耗遙控復位開機電路、待機節電自動關機電路、 磁保持繼電器；
所述磁保持繼電器為脈沖激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述超微 功耗遙控復位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的輸出 端連接；
所述被控電器的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，被控電器的N線 通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接；
所述超微功耗遙控復位開機電路接收遙控器或鍵控的復位開機信號，并根據該信號 向所述磁保持繼電器的復位線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點接通，所述被控電 器上電；
所述待機節電自動關機電路檢測所述被控電器的N線的關機電壓信號，當該電壓信號低于設定的閾值，則延時至設定時間向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖，磁 保持繼電器的觸點斷開，所述被控電器斷電。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的超微功耗待機安全節能控制 器，包括超微功耗遙控復位開機電路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電器；超微功 耗遙控復位開機電路接收遙控器或鍵控的復位開機信號，并根據該信號向磁保持繼電器 的復位線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點接通，被控電器上電；待機節電自動關 機電路檢測被控電器的N線的關機電壓信號，當該電壓信號低于設定的閾值，則延時至設 定時間向磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點斷開，被控電器 斷電。本發明的超微功耗待機安全節能控制器能夠消除被控電器"待機能耗"和"在線 待機"的不安全問題，且自身的靜態和動態功耗都極低"超微功耗"，安全、節電。
圖l為本發明超微功耗待機安全節能控制器具體實施例的結構原理圖。
具體實施例方式
本發明的超微功耗待機安全節能控制器，其較佳的具體實施方式
是
包括被控電器、智能控制模塊，所述智能控制模塊可以包括超微功耗遙控復位開機 電路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電器等；
所述磁保持繼電器可以為脈沖激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述 超微功耗遙控復位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的 輸出端連接；
所述被控電器的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，被控電器的N線 通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接。具體被控電器可以包括內部交流電 源，并通過該內部交流電源與電網連接；
所述超微功耗遙控復位開機電路接收復位開機信號，并根據該信號向所述磁保持繼 電器的復位線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點接通，所述被控電器上電；
所述待機節電自動關機電路檢測所述被控電器的N線的關機電壓信號，當該電壓信號 低于設定的閾值，則延時至設定時間向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖，磁 保持繼電器的觸點斷開，所述被控電器斷電。
具體可以是
所述待機節電自動關機電路可以包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能電源等；
所述關機信號取樣電路的輸入端與所述被控電器的N線連接，輸出端與所述空載斷電 監控電路的輸入端連接；
所述空載斷電監控電路的輸出端與所述功率驅動電路的輸入端連接，所述功率驅動 電路的輸出端與所述磁保持繼電器的動作線圈連接；
所述關機儲能電源的輸入端通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，輸出端
與所述空載斷電監控電路和功率驅動電路分別連接；
所述關機信號取樣電路檢測所述被控電器的N線的關機電壓信號，并將該信號送到所 述空載斷電監控電路比較處理，如果低于設定的閾值，則所述空載斷電監控電路延時至 設定時間輸出一個高電平使所述功率驅動電路導通，所述關機儲能電源對所述磁保持繼 電器的動作線圈發出激勵脈沖。
所述被控電器上電后，延時至設定的時間，所述被控電器的N線的關機電壓信號仍未 升至設定的閾值，則所述關機儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖。
所述空載斷電監控電路可以包括主要由CMOS集成雙運算放大器組成的電壓比較器和 電壓放大器，或可以包括主要由7555芯片組成的觸發脈沖控制電路；
所述關機信號取樣電路可以主要包括大功率金屬片電阻，所述被控電器的N線可以通 過該關機信號取樣電路與電網的N線連接；所述功率驅動電路可以包括單向可控硅。
所述關機儲能電源可以為超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，包括高壓電容、電 阻、整流二極管、穩壓二極管和儲能電容等；
所述關機儲能電源的供電可以分兩級，第一級直接供給所述功率驅動電路，第二級 通過分壓電阻降壓和濾波電容濾波后，供給所述空載斷電監控電路。
所述超微功耗遙控復位開機電路包括紅外接收電路、脈沖觸發控制電路、脈沖功率 驅動電路和復位開機儲能電源；
所述紅外接收電路接收遙控器的遙控信號，其輸出端與脈沖觸發控制電路的輸入端 連接，脈沖觸發控制電路的輸出端與脈沖功率驅動電路的輸入端連接，脈沖功率驅動電 路的輸出端與磁保持繼電器K的復位線圈L1連接；
所述復位開機儲能電源的輸入端通過磁保持繼電器的常開觸點與電網的L線連接，輸 出端與紅外接收電路、脈沖觸發控制電路和脈沖功率驅動電路分別連接。
所述紅外接收電路可以包括一體化紅外遙控接收頭，所述一體化紅外遙控接收頭可 以包括紅外二極管和前置放大接收的集成電路等；
所述脈沖觸發控制電路可以包括主要由7555芯片組成的施密特電路；
所述脈沖功率驅動電路包括單向可控硅，或包括特設鍵控"復位"開關與單向可控 硅并聯等(帶鍵控"復位"開機功能)組成的鍵控"復位"開機單元；所述復位開機儲能電源可以包括高壓電容、電阻、整流二極管、穩壓二極管和儲能電容，其供電分兩級，第一級直接供給所述脈沖功率驅動電路，第二級通過電阻降壓和電容濾波后供給所述紅外接收電路和脈沖觸發控制電路等。
所述磁保持繼電器的觸點為常開/常閉轉換型觸點，其常開觸點與所述超微功耗遙控復位開機電路的電源輸入端連接，常閉觸點與所述被控電器的L線和所述待機節電自動關機電路的電源輸入端分別連接，公共觸點與電網的L線連接。
下面通過具體實施例對本發明進行詳細的闡述，如圖l所示
超微功耗待機安全節能控制器設有智能控制模塊，智能控制模塊包括超微功耗遙控復位開機電路l、待機節電自動關機電路2、磁保持繼電器K等。
超微功耗待機安全節能控制器包括被控電器，被控電器的L線(火線)通過磁保持繼電器K的觸點與電網的L線連接；被控電器的N線(零線)通過智能控制模塊與電網的N線連接。
磁保持繼電器K為一只僅需脈沖激勵控制的大功率雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈Ll與超微功耗遙控復位開機電路l的輸出端連接，動作線圈L2與待機節電自動關機電路2的輸出端連接。
本具體實施例中，磁保持繼電器K的觸點為常開/常閉轉換型觸點，其中常開觸點K-L2與超微功耗遙控復位開機電路l的電源輸入端連接，常閉觸點K-L1與被控電器的L進線及待機節電自動關機電路2的關機蓄能電源的輸入端連接，公共觸點K-L0與AC220V電網的L進線連接。
具體包括
待機節電自動關機電路2包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能電源，其中，關機信號取樣電路的輸入端和被控電器的N線連接，關機信號取樣電路的輸出端與空載斷電監控電路的輸入端連接，空載斷電監控電路的輸出端與功率驅動電路的輸入端連接，功率驅動電路的輸出端與磁保持繼電器的動作線圈L2連接，關機儲能電源輸入端與磁保持繼電器的常閉觸點K-L1連接，關機儲能電源輸出端與空載斷電監控電路和功率驅動電路連接。
關機信號取樣電路主要包括一只大功率金屬片電阻，被控電器的N線還通過關機信號取樣電路與電網的N線連接。
空載斷電監控電路主要由一只靜態工作電流小、單電源工作的CMOS集成雙運算放大器等組成的電壓比較器和電壓放大器，其功率驅動電路為單向可控硅等。空載斷電監控電路還可主要由7555芯片組成的觸發脈沖控制電路等。
關機儲能電源是一種超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，由高壓電容、電阻、整流二極管、穩壓二極管和儲能電容等組成，其供電分兩級，第一級直接供給功率驅動電路，第二級通過分壓電阻R2降壓和濾波電容C2濾波后，供給空載斷電監控電路。
超微功耗遙控復位開機電路l包括紅外接收電路、脈沖觸發控制電路、脈沖功率驅動電路和復位開機儲能電源。其中，紅外接收電路接收遙控器的遙控信號，其輸出端與脈沖觸發控制電路的輸入端連接，脈沖觸發控制電路的輸出端與脈沖功率驅動電路的輸入端連接，脈沖功率驅動電路的輸出端與磁保持繼電器K的復位線圈L1連接。復位開機儲能電源的輸入端與磁保持繼電器K的常開觸點K-L2連接，輸出端與紅外接收電路、脈沖觸發控制電路和脈沖功率驅動電路分別連接。
所述紅外接收電路主要為一只靜態工作電流小的一體化紅外遙控接收頭，它包括紅外二極管和前置放大接收的集成電路等；
脈沖觸發控制電路包括主要由7555芯片組成的施密特電路；
脈沖功率驅動電路主要為一只單向可控硅，或可采用一只普通按鈕作特設鍵控"復位"開關與單向可控硅的A-K極并聯組合(帶鍵控"復位"開機功能)等；
復位開機儲能電源是一種超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，由高壓電容、電阻、整流二極管、穩壓二極管和儲能電容等組成，其供電分兩級，第一級直接供給脈沖功率驅動電路，第二級通過電阻R2降壓和電容C2濾波后供給紅外接收電路和脈沖觸發控制電路。
上述具體實施例的工作原理是當接入AC220V電網和電器使用時，如圖l所示
通常被控電器和待機節電自動關機電路2都處于斷開狀態，而超微功耗遙控復位開機電路l一直處于"待機"狀態。若需"復位開機"，只需使用任一款電器的遙控器(如家電類的電視機或空調等用的)對向節電安全節能控制器的紅外接收頭，按遙控器上的任一鍵(或需要鍵控方式，可輕按"復位"按鈕)，聽到"咯噔"的響聲，接入被控電器內部交流電源和待機節電自動關機電路2都處于開機通電狀態(動態)。
當超微功耗遙控復位開機電路l "待機"時， 一體化紅外遙控接收頭都輸出高電平，經脈沖觸發控制電路后使脈沖功率驅動電路一直處于截止狀態，磁保持繼電器的復位線圈L1沒有脈沖激勵電流通過；當按下遙控器的任一鍵時， 一體化紅外遙控接收頭接收到特定紅外發射頻率就輸出低電平，并經脈沖觸發控制電路使脈沖功率驅動電路導通(或輕按特設"復位"按鈕時)，從而復位開機儲能電源對動作線圈L1形成放電脈沖，使磁保持繼電器K-L1觸點吸合復位為"常閉"狀態、K-L2觸點斷開，這時接入被控電器的電源以及待機節電自動關機電路2都接通AC220V供電；同時為進一步節能，減小自身功耗，因K-L2觸點斷開，還自動斷開復位開機儲能電源。"復位開機"通電后，隨后被控電器開機按常規操作即可正常工作。同時，待機節電自動關機電路2得電開始超微功耗待機運行。開始，功率驅動電路處于截止狀態，關機儲能電源開始充電儲能，并延時逐步升壓到直流穩壓值；另一方面，隨著直流電壓的升高，關機信號取樣電路也開始工作并檢測取樣信號，送空載斷電監控電路進行監控比較處理，并將監控的結果送功率驅動電路。如果上電后被控電器開機正常工作，待機節電自動關機電路2就一直超微功耗待機正常運行。
如被控電器使用完畢關機，或市網AC220V突發停電，關機信號取樣電路將及時檢測的電壓"變0"空載待機信號，送空載斷電監控電路比較處理，如果低于安全節能控制器所設定的待機功率的標準值(針對大量家電和辦公等電器產品系列不同應用領域的待機功率等級，可按需求設定)，則自動延時(可按需要，由R-C電路設定)輸出一個高電平使功率驅動電路導通，關機儲能電源對動作線圈L2形成放電脈沖，使磁保持繼電器K-L1觸點斷開，K-L2觸點吸合復位為"閉合"狀態，從而自動切斷接入被控電器系統電源，實現電器安全"零功耗待機"；因K-L2觸點吸合復位為"閉合"，超微功耗遙控復位開機電路1得電，又處于"待機等待"狀態；同時為進一步節能，減小控制器的自身功耗，因K-L1觸點斷開，還自動斷開關機儲能電源。如果需要重新開機，只需按遙控器的任一鍵(或輕按特設"復位"按鈕)即可。
上電后，若被控電器未能及時開機正常工作，空載斷電監控電路將自動延時(可按需要設定，由關機儲能電源的充電儲能的時間確定)輸出高電平也使功率驅動電路導通，關機儲能電源對動作線圈L2形成放電脈沖，使磁保持繼電器K-L1觸點斷開、K-L2觸點吸合復位為"閉合"狀態，從而自動切斷接入被控電器系統電源，實現電器安全"零功耗待機"；因K-L2觸點吸合復位為"閉合"，超微功耗遙控復位開機電路l得電，又處于"待機等待"狀態；同時為進一步節能，減小控制器的自身功耗，因K-L1觸點斷開，還自動斷開關機儲能電源。如果需要重新開機，同上只需按遙控器的任一鍵(或輕按特設"復位"按鈕)即可。
本發明針對目前大量家電、辦公電器廣泛使用中普遍存在的"待機能耗"問題，提供一種超微功耗待機安全節能控制器，通過在安全節能控制器的被控電器設置一個智能控制模塊，智能控制模塊包括僅需脈沖激勵控制的大功率磁保持繼電器、超微功耗遙控復位開機電路和待機節電自動關機電路，它連接被控電器輸入端；所述超微功耗遙控復位開機電路和待機節電自動關機電路輪流啟動工作，待機節電自動關機電路對被控電器待機實施監控并自動斷開電器系統電源，實現安全"超微功耗待機"，同時為進一步節能，減小自身功耗，還自動斷開關機電路儲能電源；復位開機只需輕按任一款電器遙控器上的任一按鈕(或輕按特設"復位"按鈕)即可恢復電器供電，對被控家電、辦公電器的關機實施自動斷開電源，使電器處于安全"超微功耗待機"，又不改變用戶使用遙
9控(或鍵控)型家電、辦公電器的習慣。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種超微功耗待機安全節能控制器，包括被控電器，其特征在于，包括智能控制模塊，所述智能控制模塊包括超微功耗遙控復位開機電路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電器；所述磁保持繼電器為脈沖激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述超微功耗遙控復位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的輸出端連接；所述被控電器的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，被控電器的N線通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接；所述超微功耗遙控復位開機電路接收遙控器或鍵控的復位開機信號，并根據該信號向所述磁保持繼電器的復位線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點接通，所述被控電器上電；所述待機節電自動關機電路檢測所述被控電器的N線的關機電壓信號，當該電壓信號低于設定的閾值，則延時至設定時間向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖，磁保持繼電器的觸點斷開，所述被控電器斷電。
2、 根據權利要求l所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述待機節 電自動關機電路包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能 電源；所述關機信號取樣電路的輸入端與所述被控電器的N線連接，輸出端與所述空載斷電 監控電路的輸入端連接；所述空載斷電監控電路的輸出端與所述功率驅動電路的輸入端連接，所述功率驅動 電路的輸出端與所述磁保持繼電器的動作線圈連接；所述關機儲能電源的輸入端通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，輸出端 與所述空載斷電監控電路和功率驅動電路分別連接；所述關機信號取樣電路檢測所述被控電器的N線的關機電壓信號，并將該信號送到所 述空載斷電監控電路比較處理，如果低于設定的閾值，則所述空載斷電監控電路延時至 設定時間輸出一個高電平使所述功率驅動電路導通，所述關機儲能電源對所述磁保持繼 電器的動作線圈發出激勵脈沖。
3、 根據權利要求2所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述被控電 器上電后，延時至設定的時間，所述被控電器的N線的關機電壓信號仍未升至設定的閾 值，則所述關機儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈沖。
4、 根據權利要求2所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述空載斷 電監控電路包括主要由CMOS集成雙運算放大器組成的電壓比較器和電壓放大器，或包括主要由7555芯片組成的觸發脈沖控制電路；所述關機信號取樣電路主要包括大功率金屬片電阻，所述被控電器的N線通過該關機 信號取樣電路與電網的N線連接；所述功率驅動電路包括單向可控硅。
5、 根據權利要求2所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述關機儲 能電源為超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，包括高壓電容、電阻、整流二極管、穩壓 二極管和儲能電容；所述關機儲能電源的供電分兩級，第一級直接供給所述功率驅動電路，第二級通過 分壓電阻降壓和濾波電容濾波后，供給所述空載斷電監控電路。
6、 根據權利要求l所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述超微功 耗遙控復位開機電路包括紅外接收電路、脈沖觸發控制電路、脈沖功率驅動電路和復位 開機儲能電源；所述紅外接收電路接收遙控器的遙控信號，其輸出端與脈沖觸發控制電路的輸入端 連接，脈沖觸發控制電路的輸出端與脈沖功率驅動電路的輸入端連接，脈沖功率驅動電 路的輸出端與磁保持繼電器K的復位線圈L1連接；所述復位開機儲能電源的輸入端通過磁保持繼電器的常開觸點與電網的L線連接，輸 出端與紅外接收電路、脈沖觸發控制電路和脈沖功率驅動電路分別連接。
7、 根據權利要求6所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述紅外接 收電路包括一體化紅外遙控接收頭，所述一體化紅外遙控接收頭包括紅外二極管和前置 放大接收的集成電路；所述脈沖觸發控制電路包括主要由7555芯片組成的施密特電路；所述脈沖功率驅動電路包括單向可控硅，或包括由鍵控復位開關與單向可控硅并聯 的鍵控復位開機單元；
8、 根據權利要求6所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述復位開 機儲能電源包括高壓電容、電阻、整流二極管、穩壓二極管和儲能電容，其供電分兩 級，第一級直接供給所述脈沖功率驅動電路，第二級通過電阻降壓和電容濾波后供給所 述紅外接收電路和脈沖觸發控制電路。
9、 根據權利要求1至8任一項所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所 述磁保持繼電器的觸點為常開/常閉轉換型觸點，其常開觸點與所述超微功耗遙控復位開 機電路的電源輸入端連接，常閉觸點與所述被控電器的L線和所述待機節電自動關機電路 的電源輸入端分別連接，公共觸點與電網的L線連接。
10、 根據權利要求1至8任一項所述的超微功耗待機安全節能控制器，其特征在于，所述被控電器包括內部交流電源，并通過該內部交流電源與電網連接。
全文摘要
本發明公開了一種超微功耗待機安全節能控制器，通過在安全節能控制器的被控電器設置一個智能控制模塊，智能控制模塊包括磁保持繼電器、超微功耗遙控復位開機電路和待機節電自動關機電路，它連接被控電器內部交流電源的輸入端；超微功耗遙控復位開機電路和待機節電自動關機電路輪流啟動工作。待機節電自動關機電路對被控電器關機實施監控并自動延時斷開電器系統電源，同時為進一步節能，減小自身功耗，還自動斷開關機電路儲能電源；復位開機只需輕按任一款電器遙控器上的任一按鈕(或輕按特設“復位”按鈕)即可恢復被控電器供電，同時又自動斷開復位開機電路儲能電源。本發明對被控電器實施“超微功耗”開關機控制，使電器實現安全“零功耗待機”，又不改變用戶使用遙控(或鍵控)型家電、辦公電器的習慣。
文檔編號H02M5/32GK101635517SQ20091009148
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者余壽慶, 馮松云, 李聲沛 申請人:北京中科可來博電子技術有限公司