專利名稱：一種低功耗待機電路及電視機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于待機電路技術領域，具體地說，是涉及一種可降低待機功耗的控制電路以及采用所述低功耗待機電路設計的電視機。
背景技術：
在目前的電視產品中一般都設置有電源板和主板，電源板用于將外部的交流市電轉換成主板上各用電負載所需的工作電壓，為主板供電。當電視機處于待機狀態時，為了使電視機能夠接收遙控器或者按鍵板發出的開機指令，實現電視機的準確啟動，需要電視機主板上的主芯片或者專門設置的待機MCU仍然處于上電工作狀態。這就要求電視機電源板上的部分電路(例如濾波電路、整流電路、待機電源電路等)必須繼續工作，產生主芯片或者待機MCU工作所需的供電電壓，由此必然會在電源板上產生一部分能量損耗。由于待機損耗主要出現在主板和電源板上，為了降低待機功耗，滿足電視產品節能環保的設計要求，因此，目前通常采用的解決方案是盡量減小主板上待機時的負載或者提高電源板的效率，但是整機待機功耗最小也只能做到0. 5W左右，在抑制待機功耗方面仍然不盡理想。
發明內容本實用新型為了解決現有待機電路功耗大的問題，提出了一種低功耗待機電路， 以實現整機待機功耗的有效控制。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低功耗待機電路，包括遙控接收頭、待機時用于接收開機指令的處理器、阻容降壓電路和一開關電路；所述阻容降壓電路連接交流電源輸入端，將輸入的交流電源轉換成低壓直流電源輸出至所述處理器和遙控接收頭的供電端；所述處理器根據接收到的開機 /待機指令控制連接在交流電源輸入端與主電源電路之間的開關電路導通或關斷。為了使待機功耗得到有效控制，應采用盡量少的元器件構建所述的阻容降壓電路，在本發明的阻容降壓電路中包含有電容器、電阻、穩壓管和整流二極管；所述電容器和電阻并聯后，一端連接交流電源輸入端的火線，另一端分別與穩壓管的陰極和整流二極管的陽極相連接，所述穩壓管的陽極連接零線，整流二極管的陰極連接所述處理器和遙控接收頭的供電端。其中，所述電容器的容值可以根據所述處理器和遙控接收頭所要求的輸入電流大小進行確定。優選的，在所述交流電源輸入端的火線中還可以進一步串聯限流電阻。進一步的，在所述整流二極管的陰極與交流電源輸入端的零線之間還連接有相互并聯的濾波電容和穩壓二極管，用于對通過所述阻容降壓電路輸出的低壓直流電源做進一步濾波穩壓處理。作為所述開關電路的一種優選設計方式，在所述開關電路中包含有一繼電器，所述繼電器的常開觸點串聯在所述交流電源輸入端與主電源電路之間，繼電器線圈的通電回路在所述處理器的控制下通斷。進一步的，在所述繼電器線圈的兩端并聯有一儲能電容，所述繼電器線圈的一端一方面連接第二整流二極管的陰極，所述第二整流二極管的陽極連接交流電源輸入端的零線，另一方面通過一電阻和電容的并聯支路連接所述交流電源輸入端的火線，所述繼電器線圈的另一端連接所述的處理器或者通過一開關器件接地，所述開關器件的控制極接收所述處理器發出的通斷控制信號。優選的，所述開關器件為可控硅，所述可控硅的陽極連接繼電器線圈，陰極接地， 控制極連接所述處理器的通斷控制信號輸出端。進一步的，在所述第二分壓電阻的兩端還并聯有用于抑制沖擊電流的電容。再進一步的，所述處理器為一顆低功耗MCU，連接所述遙控接收頭的輸出端，在接收到遙控接收頭輸出的開機指令時，控制所述開關電路導通，使交流電源輸入端與主電源電路連通；通過所述遙控接收頭的輸出端輸出的遙控指令經光電隔離電路處理后，傳輸至系統主芯片，所述系統主芯片連接所述的MCU，將接收到的待機指令傳輸至MCU，進而通過 MCU控制所述開關電路關斷，切斷主電源電路的交流供電，以大幅降低待機功耗。基于上述低功耗待機電路結構，本實用新型又提供了一種采用所述低功耗待機電路設計的電視機，包括交流電源輸入端、為電視機主板上各用電負載提供工作電壓的主電源電路以及遙控接收頭、待機時用于接收開機指令的處理器、阻容降壓電路和一開關電路； 所述阻容降壓電路連接交流電源輸入端，將輸入的交流電源轉換成低壓直流電源輸出至所述處理器和遙控接收頭的供電端；所述處理器根據接收到的開機/待機指令控制連接在交流電源輸入端與主電源電路之間的開關電路導通或關斷。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型的待機電路利用簡單的幾個器件直接將輸入到系統的交流電源轉換成待機電源為待機時仍需工作的負載供電，由此可以徹底切斷系統中原有的主電源電路，實現整機功耗的大幅降低，從而有效地解決了電子系統待機功耗嚴重的問題，在性能和成本上更加具有競爭力。同時，也為解決電器設備的待機控制問題提供了一種很好的設計思路，尤其適用于價格競爭相對激烈的電視機產品中。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點將變得更加清楚。
圖1是現有電視機電源板的一種實施例的電源電路設計原理框圖；圖2是本實用新型所提出的低功耗待機電路的一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地說明。實施例一，本實施例以電視產品為例進行說明。在現有的電視機電源板上，其電源電路主要由交流電源輸入端、濾波電路、整流電路、開關電源、電源管理芯片和待機電源電路等主要組成部分，參見圖1所示。外部的交流市電經交流電源輸入端接入后，首先通過濾波電路進行濾波處理，然后傳輸至全橋整流電路進行交流電源到直流電源的整流變換，輸出的直流電源一方面通過待機電源電路生成電源管理芯片所需的工作電壓Vcc，以及主板上系統主芯片(或者待機MCU)和其他待機電路 (比如遙控接收頭等)所需的待機電壓Vstb ；另一方面為開關電源提供初級電壓。所述開關電源在電源管理芯片的控制作用下，將初級電壓轉換成多路不同幅值的直流電壓，即主板上各用電負載所需的各路工作電壓，為主板上的系統主芯片、伴音通道、顯示屏和其他功能電路供電。系統主芯片在進入正常工作狀態后，根據用戶的遙控指令或者按鍵指令通過其各路輸出通道控制相應的功能電路運行，以響應用戶的操作。為了使電視機在待機時，系統主芯片或者待機MCU能夠對遙控開機指令和按鍵開機指令進行接收，以準確地控制整機開機工作，必須使系統主芯片或者待機MCU始終處于上電工作狀態，其供電電壓由電源板輸出的待機電壓Vstb提供。為了獲得所述的待機電壓 Vstb，就要求電源板上的濾波電路、整流電路和待機電源電路在待機時仍處于運行狀態，由此便產生了較大的功率損耗，導致整機待機功耗很難達到0. Iff以下。為了降低電源板的待機功耗，本實施例在電源板上利用幾個簡單的元器件重新設計待機電路，從交流電源輸入端直接獲取交流電源并轉換成待機電壓Vstb，為待機時需要運行的負載供電，由此可以徹底關掉原有電源板上產生較大待機功耗的濾波電路和整流電路(此時，待機電源電路無需設置)，使整機的待機功耗得到有效地控制。下面以電視機為例，通過一個具體的實施例來詳細闡述所述低功耗待機電路的具體組成結構及其工作原理。參見圖2所示，本實施例的待機電路主要由阻容降壓電路A和開關電路Kl組成。 其中，阻容降壓電路A的輸入端直接連接電源板的交流電源輸入端AC-INPUT，將外部的交流市電直接轉換成低壓直流電源VCC，為系統中的遙控接收頭X3以及待機時用于接收開機指令的處理器提供待機電壓。所述處理器可以是電視機系統的主芯片，也可以是一顆專用于待機控制的低功耗微處理器MCU(即待機MCU)。考慮到主芯片的待機功耗遠大于待機MCU 的功耗，因此，本實施例優選采用待機MCU作為所述的處理器進行待機電路的設計。所述開機指令由遙控接收頭X3根據接收到的遙控信號編碼生成，通過遙控接收頭X3的輸出端OUT 傳輸至待機MCU的其中一路I/O 口，比如1/03。待機MCU在接收到開機指令后，控制連接在交流電源輸入端AC-INPUT與電源板上主電源電路之間的開關電路Kl導通，從而使主電源電路上電運行，轉換輸出主板上各用電負載所需的工作電壓，使整機系統開機運行。當用戶按下遙控器或者按鍵板上的待機按鍵時，為了使主板上的各功能電路在穩定進入關閉狀態后再行切斷其供電電源，本實施例將待機MCU與系統主芯片相連接，接收系統主芯片輸出的待機指令，進而控制所述開關電路Kl關斷，徹底關掉電源板上的主電源電路，以達到降低待機功耗的目的。在本實施例中，所述阻容降壓電路A可以由電阻R2、降壓電容器C2、穩壓管V3和整流二極管Vl組成，如圖2所示。其中，將所述電阻R2和電容器C2并聯后，串聯在交流輸入電源的火線中，利用所述電容器C2對輸入的電流進行限制，通過合理選擇電容器C2的容值，使通過電容器C2輸出的電流大小能夠剛好滿足后級負載(即待機MCU和遙控接收頭X3) 對輸入電流的要求；再配合穩壓管V3實現高壓交流市電到低壓交流電源的轉換，然后通過整流二極管Vl進行半波整流，整流成低壓直流電源VCC，輸出至待機MCU和遙控接收頭X3的供電端VIN。具體來講，將所述電阻R2和電容器C2組成的并聯支路的一端連接到交流電源輸入端AC-INPUT的火線上，另一端分別與穩壓管V3的陰極和整流二極管Dl的陽極相連接，所述穩壓管V3的陽極連接交流電源輸入端AC-INPUT的零線，整流二極管Vl的陰極連接所述待機MCU和遙控接收頭X3的供電端VIN。并聯在電容器C2兩端的電阻R2為關斷電源后電容器C2的電荷泄放電阻。由此，通過幾個簡單的元器件即可實現交流輸入電源到直流待機電壓的轉換輸出，使得待機功耗大大降低。在所述阻容降壓電路A中還可以進一步設置限流電阻R1，如圖2所示，串聯在交流電源輸入端AC-INPUT的火線與所述電阻R2和電容器C2組成的并聯支路之間，以用于對輸入的交流電源進行限流分壓。為了使通過阻容降壓電路A輸出的直流電源VCC更加穩定，在整流二極管Vl的陰極與零線之間還可以進一步并聯濾波電容C5、C和穩壓二極管V4，如圖2所示，以濾除直流電源VCC波形中的毛刺。當然，本實施例對此不進行具體限制。對于開關電路K1，本實施例優選采用繼電器設計實現，如圖2所示。將繼電器Kl 的常開觸點串聯在交流電源輸入端AC-INPUT與主電源電路之間，利用待機MCU控制繼電器 Kl線圈的通斷電狀態，進而控制繼電器Kl的常開觸點吸合或者斷開，使系統電路進入開機或者待機狀態。繼電器Kl線圈的通電回路可以采用多種設計方式，例如可以直接將繼電器Kl線圈的一端連接所述阻容降壓電路A的輸出端，禾Ij用阻容降壓電路A輸出的直流電源VCC為繼電器Kl線圈供電。將繼電器Kl線圈的另一端連接待機MCU的其中一路I/O 口，當所述 I/O 口被置為低電平時，繼電器Kl線圈中有電流流過，吸合其常開觸點；而當所述I/O 口被置為高電平時，繼電器Kl線圈中無電流流過，其常開觸點斷開，由此便可以實現主電源電路與交流電源輸入端AC-INPUT之間的通斷控制。當然，所述繼電器Kl線圈的另一端也可以采用通過一顆開關器件接地方式進行電路設計，將所述開關器件的控制極連接待機MCU， 通過待機MCU控制所述開關器件通斷，同樣可以達到控制所述繼電器Kl通斷的設計目的。作為本實施例的一種優選設計方案，所述繼電器Kl線圈的通電回路優選采用由第二整流二極管V2、電阻R3、電容Cl組成的第二阻容降壓電路以及儲能電容C4和可控硅 V5組建實現，如圖2所示。將所述第二整流二極管V2的陽極連接交流電源輸入端AC-INPUT 的零線，陰極連接繼電器Kl線圈的一端，并通過由所述電阻R3和電容Cl組成的并聯支路連接交流電源輸入端AC-INPUT的火線；繼電器Kl線圈的另一端連接可控硅V5的陽極，可控硅V5的陰極接地，控制極通過限流電阻R5連接待機MCU的通斷控制信號輸出端，比如I/ 04 口，接收待機MCU發出的通斷控制信號。所述儲能電容C4并聯在繼電器Kl線圈的兩端。 當系統處于待機狀態時，待機MCU通過其1/04輸出低電平，控制可控硅V5截止，切斷繼電器Kl線圈的通電回路，使繼電器Kl的常開觸點斷開，關掉電源板上的主電源電路，以降低整機的待機功耗。而當待機MCU接收到遙控接收頭X3發出的開機指令后，通過其1/04發出高電平信號，控制可控硅V5導通，進而連通繼電器Kl線圈的通電回路，使其常開觸點吸合，進而控制電源板上的主電源電路進入上電運行狀態，為主板上的各用電負載供電，使系統進入開機運行狀態。待機MCU的1/01 口通過限流電阻Rll連接指示燈VDl，通過控制指示燈VDl亮滅， 來指示系統當前所處的狀態，即待機狀態還是開機狀態。[0036]當然，所述繼電器Kl的線圈也可以直接連接待機MCU或者通過除可控硅V5以外的其他開關器件(比如晶體管等)接地，以實現待機MCU對繼電器Kl線圈的通斷電控制，本實施例并不僅限于以上舉例。在系統開機后，通過遙控接收頭X3編碼輸出的遙控指令(通常以脈沖串的形式出現)可以通過光電隔離電路處理后，傳輸至需要接收遙控指令的器件X4中，比如電視機的系統主芯片。如圖2所示，將遙控接收頭X3的輸出端OUT通過限流電阻R9連接一 NPN型三極管V6的基極，所述三極管V6的集電極連接直流電源VCC，發射極通過電阻R4經光耦m 的發光二極管接地；所述光耦W的受光三極管連接系統主芯片，將遙控脈沖串傳送至系統主芯片，以解析識別出用戶的按鍵操作。本發明的待機電路使用很簡單的幾個器件直接將接入到系統的交流電源轉換成待機MCU和遙控接收頭所需要的供電電壓，在待機時電源板上的其他電路通過開關電路切斷，均不工作，由此大大降低了整機的待機功耗，完全可以達到電視產品整機待機功耗小于 0. IW的設計目標。當然，所述低功耗待機電路同樣也適用于除電視機以外的其他電子設備中，本實施例對此不進行具體限制。應當指出的是，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種低功耗待機電路，其特征在于包括遙控接收頭、待機時用于接收開機指令的處理器、阻容降壓電路和一開關電路；所述阻容降壓電路連接交流電源輸入端，將輸入的交流電源轉換成低壓直流電源輸出至所述處理器和遙控接收頭的供電端；所述處理器根據接收到的開機/待機指令控制連接在交流電源輸入端與主電源電路之間的開關電路導通或關斷。
2.根據權利要求1所述的低功耗待機電路，其特征在于在所述阻容降壓電路中包含有電容器、電阻、穩壓管和整流二極管；所述電容器和電阻并聯后，一端連接交流電源輸入端的火線，另一端分別與穩壓管的陰極和整流二極管的陽極相連接，所述穩壓管的陽極連接零線，整流二極管的陰極連接所述處理器和遙控接收頭的供電端。
3.根據權利要求2所述的低功耗待機電路，其特征在于所述電容器的容值根據所述處理器和遙控接收頭所要求的輸入電流確定。
4.根據權利要求2所述的低功耗待機電路，其特征在于在所述交流電源輸入端的火線中還串聯有限流電阻。
5.根據權利要求2所述的低功耗待機電路，其特征在于在所述整流二極管的陰極與交流電源輸入端的零線之間還連接有相互并聯的濾波電容和穩壓二極管。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的低功耗待機電路，其特征在于在所述開關電路中包含有一繼電器，所述繼電器的常開觸點串聯在所述交流電源輸入端與主電源電路之間，繼電器線圈的通電回路由所述處理器進行通斷控制。
7.根據權利要求6所述的低功耗待機電路，其特征在于在所述繼電器線圈的兩端并聯有一儲能電容，所述繼電器線圈的一端一方面連接第二整流二極管的陰極，所述第二整流二極管的陽極連接交流電源輸入端的零線，另一方面通過一電阻和電容的并聯支路連接所述交流電源輸入端的火線，所述繼電器線圈的另一端連接所述的處理器或者通過一開關器件接地，所述開關器件的控制極接收所述處理器發出的通斷控制信號。
8.根據權利要求7所述的低功耗待機電路，其特征在于所述開關器件為可控硅，所述可控硅的陽極連接繼電器線圈，陰極接地，控制極連接所述處理器的通斷控制信號輸出端。
9.根據權利要求6所述的低功耗待機電路，其特征在于所述處理器為一顆低功耗 MCU，連接所述遙控接收頭的輸出端；通過所述遙控接收頭的輸出端輸出的遙控指令經光電隔離電路處理后，傳輸至系統主芯片，所述系統主芯片連接所述的MCU，將接收到的待機指令傳輸至MCU。
10.一種電視機，包括交流電源輸入端和為電視機主板上各用電負載提供工作電壓的主電源電路；其特征在于在所述電視機中還設置有如權利要求1至9中任一項權利要求所述的低功耗待機電路。
專利摘要本實用新型公開了一種低功耗待機電路及電視機，包括遙控接收頭、待機時用于接收開機指令的處理器、阻容降壓電路和一開關電路；所述阻容降壓電路連接交流電源輸入端，將輸入的交流電源轉換成低壓直流電源輸出至所述處理器和遙控接收頭的供電端；所述處理器根據接收到的開機/待機指令控制連接在交流電源輸入端與主電源電路之間的開關電路導通或關斷。本實用新型的待機電路利用簡單的幾個器件直接將輸入到系統的交流電源轉換成待機電源為待機時仍需工作的負載供電，由此可以徹底切斷系統中原有的主電源電路，實現整機功耗的大幅降低，有效解決了電子系統待機功耗嚴重的問題，尤其適用于價格競爭相對激烈的電視機產品中。
文檔編號H04N5/44GK202135235SQ20112024396
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者楊丹丹, 王清金, 陶淦 申請人:青島海信電器股份有限公司