专利名称：一种彩电节电防雷保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种彩电节电防雷保护装置，特别是一种具有彩电遥控全关机节电和同时具有电源线路与有线电视线路双重防雷的保护装置。
背景技术：
彩电的遥控功能给用户的使用带来很大的方便，但是遥控关机(使彩电处于待机状态)以后，还有一定的电源消耗，特别是一些早期彩电遥控关机以后的电源消耗功率高达15W以上。现有彩电全关机技术因为电路设计没有采用遥控解码电路，采用直接驱动继电器控制电路，由于用户电子镇流器、手机充电器等电磁辐射源越来越多，现有技术存在容易受电磁波干扰而造成彩电被无故开机的误开机问题，起不到真正的节电作用。更严重的问题是彩电在遥控关机状态下很容易被雷击损坏，因为现在的彩电用户大部分采用有线电视线路实现电视节目的收看，由于进入家庭的有线电视线路均采用同轴电缆线进行信号传输，并通过相当数量的线路放大器和分支分配器将不同的用户连接起来，构成有线电视网络，同时，各个放大器均与220V市电电源线路相连，为放大器进行供电，而这些同轴电缆线与220V市电电源线路又不可避免地存在架空现象，若在架空线路附近出现雷击时，在同轴电缆线或220V市电电源线路上就会感应出几千甚至是上万伏的雷电电压，雷电电压会直接通过同轴电缆线进入到有线电视用户，造成彩电被雷电击坏，同时，从220V市电电源线路上感应的雷电进入到线路放大器，在击穿损坏线路放大器的同时，也会通过与线路放大器相连的同轴电缆线进入到有线电视用户，同样会对彩电造成损坏。由于有线电视网络具有多台彩电相互连接的特点，所以某一处出现雷击时，则整个有线电视网络都有雷电，往往会造成多台彩电同时被雷击损坏的问题，其造成的损失也非常严重。由于雷电不仅会在同轴电缆线上传输，也会在220V的市电电源线路上传输，当220V的市电电源线路上出现雷电时，击坏彩电后还会通过彩电将雷电引入到有线电视网络，再通过有线电视对其他家庭的彩电产生危害。
如图1所示是一个彩电雷击回路的示意图，通过对雷击损坏的彩电分析，往往是用户采用遥控关机状态下遭雷击损坏的，这主要是因为彩电电源的高压电路部分与低压电路部分设计有EMC(电磁兼容性)电容Cd为雷击提供了最便捷的电流回路。以下分别分析感应雷从架空电源线路进入损坏彩电和感应雷从架空的同轴电缆线进入损坏彩电的过程1)感应雷从架空电源线路进入损坏彩电的分析
如图1所示，变电所将变压后的220V市电电源电压，通过架空电源线路传送经CT1进入彩电内，设在架空电源线路附近发生雷击，就会在电源线路上产生感应雷1的瞬间电流高达上千安培电压高达上万伏特的雷电电压，该雷电电压通过架空电源线路经电源插头CT1进入彩电内部，由于彩电处于遥控关机，电源开关K处于闭合状态，该雷电电压很容易进入到彩电电源部分的高压电路部分，进入EMC(电磁兼容性)电容Cd，由于EMC(电磁兼容性)电容Cd的另一端与彩电的低压电路部分的地线连通，由于彩电使用有线电视线路传输信号，而有线电视传输线路的同轴电缆线的屏蔽层经过线路放大器又用接地线与大地连接，这一段与大地连接的通路给雷电的瞬间巨大电压提供了泄放的通路(感应雷1电流的泄放途径见图中黑色实心箭头所示)，而EMC(电磁兼容性)电容Cd又没有承受雷电的瞬间巨大电压能力被击穿损坏，由于雷电的瞬间电流非常高，同时会在彩电内形成很高的电压而使彩电内的集成电路等半导体器件遭破坏，从而使彩电被彻底损坏，给用户造成经济损失。
2)感应雷从架空的同轴电缆线进入损坏彩电的分析设在架空同轴电缆线附近发生雷击，就会在架空同轴电缆线上形成感应雷2的瞬间电流高达上千安培电压高达上万伏特的雷电电压，该雷电电压通过架空同轴电缆线经彩电信号输入接口(RFin)进入到彩电内部的低压电路部分，并进入EMC(电磁兼容性)电容Cd，由于EMC(电磁兼容性)电容Cd的另一端与彩电的高压电路部分的地线连通，由于彩电处于遥控关机，电源开关K处于闭合状态，使彩电的高压电路部分通过架空的电源线路与变电所连通，变电所内送出的零线(N)又与大地连接，这一段与大地连接的通路给雷电的瞬间巨大电压提供了泄放的通路(感应雷2电流的泄放途径见图中空心箭头所示)，而EMC(电磁兼容性)电容Cd又没有承受雷电的瞬间巨大电压能力被击穿损坏，由于雷电的瞬间电流非常高，同时会在彩电内形成很高的电压而使彩电内的集成电路等半导体器件遭破坏，同样会使彩电被彻底损坏，给用户造成经济损失。
发明内容
本实用新型提供一种具有彩电遥控全关机节电和同时具有电源线路与有线电视线路双重防雷的保护装置，可以解决现有技术彩电遥控全关机容易受干扰而出现误开机的问题，用户投资少，效果好。
本实用新型由红外线遥控及控制电路和防雷电路等组成，其特征是红外线遥控及控制电路由红外线遥控电路将接收到的红外线遥控信号输入微处理器控制电路，经微处理器解码有效后输出控制信号给继电器控制电路，控制彩电的供电，彩电工作以后，彩电电流检测电路检测彩电的工作电流，以判断彩电的工作状态，若用户遥控或定时关闭彩电后，能自动切断彩电的全部供电实现全关机；220V市电经过可复位过流保护装置，与电源防雷电路连接，通过旁路对流防雷电路与有线电视防雷电路连接，使雷电电流不再进入彩电内部，而直接被旁路；上述的旁路对流防雷电路可以使电源线路和有线电视线路的感应雷同时具有旁路通路，实现双重防雷作用。
本实用新型使用效果好，具有以下优点1)红外线遥控采用微处理器解码电路，避免出现误开机；2)红外线遥控指令学习后保存于EEPROM(电可擦除存储器)内，停电数据不丢失，实现来电可以继续使用；3)采用旁路对流防雷电路，具有电源电路和有线电视线路双重防雷功能；4)采用放电管和压敏电阻串联雷电吸收电路，不仅响应速度快，而且压敏电阻的箝位作用可以避免放电管续流造成永久损坏，雷电过后可自动复位；5)220V市电输入的相线(L)和零线(N)均串接有可复位过流保护装置，避免因过电流而出现防雷器件永久损坏；6)使用时不用另外连接至大地的接地线，使用方便。
图1是彩电雷击回路示意图图2是本实用新型方框图图3是本实用新型的前侧视图图4是本实用新型的后侧视图图5是本实用新型的原理图图6是本实用新型的实施例示意图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行更详细的描述。如图2所示，红外线遥控电路将接收到的红外线遥控信号输入微处理器控制电路，经微处理器解码有效后输出控制信号给继电器控制电路，控制彩电的供电，彩电工作以后，彩电电流检测电路检测彩电的工作电流，以判断彩电的工作状态，若用户遥控或定时关闭彩电后，能自动切断彩电的全部供电实现全关机；220V市电经过可复位过流保护装置，与电源防雷电路连接，通过旁路对流防雷电路与有线电视防雷电路连接，使雷电电流不再进入彩电内部，而直接被旁路；上述的旁路对流防雷电路可以使电源线路和有线电视线路的感应雷同时具有旁路通路，实现双重防雷作用。
如图3所示在外壳(1)的前部设置有工作指示灯(2)和红外线遥控接收窗(3)；如图4所示，在外壳(1)的后部设置有有线电视信号输入插座(4)、有线电视信号输出插座(5)、接彩电的电源插座(6)、2只可复位过流保护装置(7)、电源线(8)。
如图5所示，红外线遥控与控制电路采用微处理器(IC3)组成主控电路，使用时先按住学习按键(AN)将彩电遥控器对着红外线接收头(IC1)并按一下开机按键，红外线接收头(IC1)的②脚输出指令送入微处理器(IC3)的①脚，经微处理器(IC3)处理后，遥控指令由⑦、⑧脚输出被保存到EEPROM(IC2)内。再用遥控器对着本实用新型按开机按键，红外线接收头(IC1)将接收到的指令送入微处理器(IC3)的①脚，经微处理器(IC3)将其与EEPROM(IC2)内的指令数据进行解码，若符合要求则从④脚输出高电平，经电阻(R2)限流，驱动三极管(Q3)导通，继电器(J1)吸合，其2组触点J1-1、J1-2均由原来1-3接通改为1-2接通，电源经触点流经电流传感器(B)后，送至接彩电的插座(CZ1)，彩电得电进入工作状态，工作指示灯LED1亮。彩电的工作电流由电流传感器(B)检测从③、④端输出，经电阻(R4)限流，整流二极管(D3)整流，电容(C4)滤波，稳压二极管(D2)限幅，再经电阻(R3)输入到微处理器(IC3)的⑤脚，微处理器(IC3)将采样到的数据进行暂存记为V1，之后每隔5秒钟再采集一次数据(记为Vn)，并不断与第一次采集的数据V1进行比较。若彩电遥控关机或定时关机后，彩电的工作电流将变小，当微处理器(IC3)新采集的数据(Vn)是第一次数据值(V1)的二分之一以下时(V1÷Vn≥2)，微处理器(IC3)就判定彩电已经关机，延时10秒钟后④脚输出低电平，三极管(Q3)由导通转为截至，继电器(J1)释放，其2组触点(J1-1、J1-2)均由原来1-2接通改为1-3接通，切断彩电的全部供电，工作指示灯LED1熄灭，实现彩电的全关机，节省彩电的待机耗电。
从电源插头(CT)之后，由可复位过流保护装置(BX1、BX2)分别与相线(L)和零线(N)连接，使用时可复位过流保护装置(BX1、BX2)均处于闭合状态，过流保护装置(BX1、BX2)的另一端与电源线路防雷保护电路的放电管(G1)和压敏电阻(RV1)连接，放电管(G1)和压敏电阻(RV1)构成电源线路过电压防雷，当电源线路的相线(L)和零线(N)之间的电压因雷电等原因突然超压达到其保护值时，放电管(G1)和压敏电阻(RV1)快速呈现低阻的泄流状态，使电源线路两端的电压保持正常，避免彩电因电源线路过电压损坏。由于可复位过流保护装置(BX1、BX2)具有时间滞后特点，所以在放电管(G1)和压敏电阻(RV1)处于短时间的泄流状态时，可复位过流保护装置(BX1、BX2)不会动作，若感应雷电时间偏长，放电管(G1)和压敏电阻(RV1)处于泄流状态的时间也会偏长，可复位过流保护装置(BX1、BX2)就会动作而进入断开状态切断供电，避免放电管(G1)和压敏电阻(RV1)因过热而损坏。用户按动可复位过流保护装置(BX1、BX2)的复位按键即可继续使用。
相线(L)和零线(N)还与旁路对流防雷电路的放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)连接，旁路对流防雷是这样实现的1)旁路作用由于放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)的泄放启动电压远低于彩电内部EMC(电磁兼容性)电容Cd的耐压，当电源线路或有线电视线路有感应雷出现时，放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)会快速启动进入低阻泄放状态，避免雷电从彩电内部经过而起到旁路的作用；2)对流作用由于电源线路的雷电电流流向(从电源线路进入，从有线电视线路流出)和有线电视的雷电电流流向(从有线电视线路进入，从电源线路流出)为对流流向，而放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)组成的防雷电路具有完全的对称性，可以实现两个方向的雷电电流对流作用，避免2个方向的雷电电流从彩电内部流过而起到防雷作用。
有线电视线路输入接口(RF1)的两端并接有放电管(G4)，用于泄放有线电视线路两端出现的雷电过电压，同时通过小容量高频高压电容(GC1、GC2)与有线电视输出接口(RF2)连接，而小容量高频高压电容(GC1、GC2)的耐压参数远高于放电管(G4)及旁路对流防雷电路的放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)的泄放启动电压，使小容量高频高压电容(GC1、GC2)不至于被雷电击穿，保护彩电不至于被有线电视线路两端出现的雷电过电压损坏，起到防雷作用。
降压电容(C5)、整流二极管(D4-7)、滤波电容(C4)组成电源电路，稳压集成电路(IC4)、滤波电容(C1、C2)组成5V电源给红外线接收头(IC1)微处理器(IC3)等供电。
图6是本实用新型的防雷功能实施例示意图，针对防雷功能的描述，图中只画出了本实用新型的简化图。
1)感应雷从架空电源线路进入的防雷分析
变电所将变压后的220V市电电源电压，通过架空电源线路传送经插头(CT2)进入本实用新型内部，彩电电源插头(CT1)与本实用新型连接，中间通过继电器的两组触点(J1-1、J1-2)进行电源通断控制，当彩电处于关机状态时，继电器的两组触点(J1-1、J1-2)均处于断开状态(均为1-3接通)，而此时彩电的插头被继电器触点(3-3)短接，使彩电电源线两端处于同电位状态。有线电视线路与本实用新型的有线电视输入接口(RF1)连接，有线电视输出接口(RF2)通过同轴电缆线与彩电的信号输入接口(RFin)连接。
设在架空电源线路附近发生雷击，就会在电源线路上产生感应雷1的瞬间电流高达上千安培电压高达上万伏特的雷电电压，该雷电电压通过架空电源线路经电源插头CT2进入本实用新型内部，继电器的两组触点(J1-1、J1-2)均处于断开状态，该雷电电压不能流经彩电，而由于放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)的泄放启动电压远低于该雷电电压呈现出低阻的泄放状态，经有线电视输入接口(RF1)、架空同轴电缆线、线路放大器，由线路放大器的接地线路将雷电泄放掉(感应雷1电流的泄放途径见图中黑色实心箭头所示)，避免雷电经过彩电并损坏彩电而起到防雷作用。
2)感应雷从架空的同轴电缆线进入的防雷分析设在架空同轴电缆线附近发生雷击，就会在架空同轴电缆线上形成感应雷2的瞬间电流高达上千安培电压高达上万伏特的雷电电压，该雷电电压通过架空同轴电缆线进入本实用新型的有线电视输入接口(RF1)，由于有线电视输入接口(RF1)与彩电连接的有线电视输出接口(RF2)之间串接有小容量高频高压电容(GC1、GC2)，其耐压参数远高于旁路对流防雷电路的放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)的泄放启动电压，该雷电电压不能流经彩电，而由于放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)的泄放启动电压远低于该雷电电压快速呈现出低阻的泄放状态，经电源插头(CT2)、架空电源线路、变电所内送出的零线(N)又与大地连接，这一段与大地连接的通路给雷电的瞬间巨大电压提供了泄放的通路(感应雷2电流的泄放途径见图中空心箭头所示)，避免雷电经过彩电并损坏彩电而起到防雷作用。
通过本实用新型可以实现彩电遥控全关机节电和同时具有电源线路与有线电视线路双重防雷的保护作用，可以解决彩电遥控全关机容易受干扰误开机的问题，用户投资少，使用方便，效果好。
权利要求1.一种彩电节电防雷保护装置，其特征在于由微处理器(IC3)和EEPROM(IC2)、红外线接收头(IC1)组成彩电遥控器指令学习保存与解码电路，由电流传感器(B)、限流电阻(R4)整流二极管(D3)，滤波电容(C4)，稳压二极管(D2)组成电流检测电路，实现全关机控制；由可复位过流保护装置、电源防雷电路、旁路对流防雷电路和有线电视线路防雷电路组成防雷功能的保护装置。
2.如权利要求1所述的一种彩电节电防雷保护装置，其特征在于采用微处理器(IC3)、EEPROM(IC2)、按钮开关(AN)、发光管(LED1)、电阻(R1)构成遥控器指令学习、保存与指示电路。
3.如权利要求1所述的一种彩电节电防雷保护装置，其特征在于电源线路输入端的相线(L)和零线(N)均串接有可复位过流保护装置(BX1、BX2)。
4.如权利要求1所述的一种彩电节电防雷保护装置，其特征在于电源线路的相线(L)和零线(N)与有线电视线路的输入接口(RF1)地线之间连接有2组由放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)串联组成的旁路对流防雷电路。
5.如权利要求1所述的全自动彩电节电保护器，其特征在于当彩电处于关机状态时，继电器(J1)的两组触点(J1-1、J1-2)均处于断开状态(均为1-3接通)，并将彩电的插头用继电器触点(3-3)短接，使彩电电源线两端处于同电位状态。
6.如权利要求1所述的全自动彩电节电保护器，其特征在于由放电管(G2、G3)和压敏电阻(RV2、RV3)串联组成的旁路对流防雷电路，使用时不用另外连接至大地的接地线。
专利摘要一种彩电节电防雷保护装置，由红外线遥控电路、微处理器控制电路、彩电电流检测电路、继电器控制电路组成全关机控制电路，用微处理器解码解决现有技术在使用中易受干扰出现误开机问题；由可复位过流保护装置、电源线路防雷电路、旁路对流防雷电路、有线电视防雷电路实现电源线路和有线电视线路双重防雷，其特征在于可以实现电源线路和有线电视线路两个方向的雷电电流旁路和对流作用，避免雷电从彩电内部流过而起到防雷作用，使用时不用另外连接至大地的接地线，使用方便。
文档编号H02H9/06GK2831647SQ20052011181
公开日2006年10月25日 申请日期2005年7月13日 优先权日2005年7月13日
发明者刘志洪 申请人:刘志洪