专利名称：一种电视机及其振动能量收集电路的制作方法
技术领域：
一种电视机及其振动能量收集电路技术领域[0001]本实用新型属于家用电器领域，特别是涉及一种电视机及其振动能量收集电路。
技术背景[0002]家用电器的能量消耗居高不下，电能使用费用越来越高，这些都催生了各种节能技术，如零待机技术、自动调整背光强度技术、休眠技术等。但这些技术，要么是只能降低电器待机、不工作时的功耗，要么是基于电器本身电路层面的改进，使得电器正常运行时的功耗都无法降低。[0003]以电视机为例，此前市场上电视机的主导产品主要是CCFL-IXD电视机，即我们通常所说的LCD液晶电视。普通的LCD电视机耗电量大，显然在节能减排、低碳环保的大背景下，LCD液晶电视的市场占有率就变得越来越小。在LED技术发展之后，液晶电视的背光纷纷改成了 LED灯管，以进一步节省能量。而LED电视机因其更加节能、亮度衰减较小等特点成为各大彩电企业的新宠，并成为国家政策鼓励发展的方向。然而，不管背光灯管是CCFL 还是LED，电视机除了用于正常工作的能量外，还有一部分能量通过自身的振动消耗了，尤其是显示屏的振动和喇叭的振动，如果能有效收集这部分振动能量重新供给电视机，必将大大减少电视机的功耗，提高用电效率。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种振动能量收集电路，在电视机等家用电器上使用，有效收集振动能量，转化为电能后重新供给电视机等家用电器，旨在解决家用电器自身振动消耗能量的问题，减少电视机等家用电器的功耗，提高用电效率。[0005]为了解决上述技术问题，本发明的振动能量收集电路包括一个压电转换模块和一个与压电转换模块连接的AC/DC电压转换器；压电转换模块包括一个或一个以上压电转换器，压电转换器贴在显示屏或者喇叭支架等振动源器件上，压电转换器的输出极接AC/DC 电压转换器的输入端，AC/DC电压转换器的输出端接负载，为负载器件供电。[0006]作为本实用新型的一种改进，在AC/DC电压转换器和负载器件之间，增加了一个对AC/DC电压转换器输出的电压进行滤波和储能的滤波模块。滤波模块300采用简单的RC 滤波电路，包括一个电阻R3和一个电容Cl，电阻R3串接在AC/DC电压转换器200的输出端和均流器400的第一输入端之间，电阻接在均流器400的第一输入端与地之间。[0007]本实用新型的另一目的在于提供一种电视机，该电视机包括了上述任何一种振动能量收集电路。[0008]作为电视机的另一种改进，可以将振动能量收集电路的输出端和电视机原电源的输出端分别接均流器的第一输入端和第二输入端后，通过均流器向负载供电。作为对上述电视机的一种改进，均流器包括二极管D1、二极管D2、衰减电阻器Rl和衰减电阻器R2，二极管Dl的阳极作为均流器的第一输入端，二极管Dl的阴极接衰减电阻器Rl的第一端，二极管D2的阳极作为均流器的第二输入端，二极管D2的阴极接衰减电阻器R2的第一端，衰减二端和衰减电阻器R2的第二端接负载。[0009]作为对上述电视机的一种改进，均流器中的二极管D1、二极管D2均为肖特基二极管。
[0010]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明[0011]图1是本实用新型第一实施例所提供的振动能量收集电路的电路结构图；[0012]图2是本实用新型第二实施例所提供的振动能量收集电路的电路结构图；[0013]图3是本实用新型第三实施例所提供的振动能量收集电路与电视机原电源电路共同供电的电路结构图。
具体实施方式
[0014]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0015]图1示出了本实用新型第一实施例提供的振动能量收集电路的电路结构，为便于说明，仅示出了与本实施例有关的部分，详述如下[0016]一种振动能量收集电路，连接在振动源器件和负载器件500之间，包括压电转换模块100和一个AC/DC电压转换器200，压电转换模块100的输出极接AC/DC电压转换器 200的输入端，AC/DC电压转换器200的输出端接负载器件500。[0017]作为本实用新型一实施例，压电转换模块100包括一个或一个以上压电转换器， 压电转换器有两个输出极和一个接触面。压电转换器贴在振动源器件上，，只要接触面间存在振动，就会在两个输出极之间产生交流电压，再连接一个AC/DC电压转换器200将交流电压转换成合适的直流工作电压后直接供给后续的负载器件500。[0018]图2示出了本实用新型第二实施例提供的振动能量收集电路的电路结构，为便于说明，仅示出了与本实施例有关的部分，详述如下[0019]振动能量收集电路还包括分别连接在AC/DC电压转换器200和负载器件500之间的滤波模块300，滤波模块300串接在AC/DC电压转换器200的输出端，对AC/DC电压转换器200输出的电压进行滤波和储能后再向负载供电。[0020]图3示出了本实用新型第三实施例提供的振动能量收集电路的电路结构，为便于说明，仅示出了与本实施例有关的部分，详述如下[0021]振动能量收集电路包括一个压电转换模块100、一个AC/DC电压转换器200、一个滤波模块300，振动能量收集电路与电视机原电源600分别串接均流器400的第一输入端和第二输入端，通过该均流器400并联在一起，共同向负载500供电。[0022]作为本实用新型一实施例，AC/DC电压转换器200采用LTC3588芯片。[0023]作为本实用新型一实施例，滤波模块300采用简单的RC滤波电路，包括一个电阻 R3和一个电容Cl，电阻R3串接在AC/DC电压转换器200的输出端和均流器400的第一输入端之间，电阻接在均流器400的第一输入端与地之间。[0024]作为本实用新型一实施例，均流器400包括二极管D1、二极管D2、衰减电阻器Rl和衰减电阻器R2，二极管Dl的阳极作为均流器400的第一输入端，二极管Dl的阴极接衰减电阻器Rl的第一端，二极管D2的阳极作为均流器400的第二输入端，二极管D2的阴极接衰减电阻器R2的第一端，衰减电阻器Rl的第二端和衰减电阻器R2的第二端接负载。[0025]作为本实用新型一实施例，上述均流器400中的二极管Dl和D2采用肖特基二极管。[0026]下面以电视机为例，对本实用新型上述几个实施例提供的电路结构的工作原理作具体说明。压电转换器是利用某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应来将电能与机械振动能进行相互转换的器件，有两个输出极和一个接触面，只要接触面间存在振动，就会在两个输出极之间产生交流电压，输出电压大小与振动幅度、振动频率成正比。由于电视机上喇叭振动幅度最大，可以将压电转换器贴在喇叭支架上，电视机工作时喇叭不断振动发声，同时使压电转换器输出电能。为了增加收集的电能，可以在喇叭上贴上多个压电转换器，将多个压电转换器的输出串联，串联的压电转换器越多，产生的功率越大。 另外电视机工作时显示屏也发生振动，虽然这个振动幅度很小，但是振动的面积很大，采用较灵敏的压电转换器，同样能收集到振动能量。压电转换器产生的电压是交流的，还需要用 AC/DC电压转换器将交流电压转换成合适的直流工作电压。AC/DC电压转换器转换出来的电压可能不够稳定，后面再接一个滤波模块对其进行滤波和储能，再向负载供电。[0027]对于本实用新型第一实施例或第二实施例提供的收集振动能量电路单独供电的情形，负载器件可以是电视机电路板中某些对功率要求不高的芯片，也可以是电池或者超级电容器和芯片的组合。如果负载器件是电池或者超级电容器和芯片的组合，振动收集能量电路转换的电能对电池或者超级电容器充电，电视机正常工作时，电池或者超级电容器就不对芯片供电，当电视机待机时，电池或者超级电容器中储存的能量向芯片供电，使得电视机原电源完全不工作，可以做到零电流待机，节省了能耗。[0028]本实用新型第三实施例提供的收集振动能量电路系统和电视机原电源电路并联在一起，共同向负载供电。负载一般是电视机的电路主板。均流电路的目的是调整两个电源向负载供电电流的大小，避免其中一个电源故障导致后续电路损坏，由于通过振动收集产生的电源能量小于电视机原电源产生的能量，只是作为辅助电源使用，因此均流电路应该调整为电视机原电源提供大部分电流，振动收集产生的电源提供小部分电流。这里采用一种简单的无源均流电路，电视机原电源和振动收集产生的电能分别通过一个二极管和一个电阻并联在一起，二极管用于防止两个电源互相充放电，为了减小功率损耗，最好用压降较小的肖特基二极管。电阻Rl和R2是衰减电阻器，可以产生足够的负载情况下的电压降落，从而使两个转换器的电压相等，这样转换器即可实现均流，需要注意的是如果衰减阻抗电阻器太小，则将不会有足够的负载情况下的电压降落，从而无法使两个电源共享负载。 反之，如果衰减阻抗电阻器太大，则会浪费电源能量，具体的阻值需要根据实际电路和负载大小来进行调整。[0029]本实用新型使电视机在正常运行的同时，通过喇叭和屏的振动收集机械能，转换成电能后再次提供给电视系统使用，创造性地收集、利用了通过振动散发的能量，提高了电能使用效率，减小了电视功耗，节省了能源，并且系统成本低，易实现，适合各种会产生机械振动的电器，具有广泛的应用前景。[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种振动能量收集电路，连接在振动源器件和负载之间，其特征在于，所述的振动能量收集电路包括压电转换模块和一个AC/DC电压转换器；所述压电转换模块包括一个或一个以上压电转换器，当所述压电转换模块包括一个以上压电转换器时，所述一个以上压电转换器相互串联连接，所述压电转换器贴在所述的振动源器件上，所述压电转换器的输出极接所述AC/DC电压转换器的输入端，所述AC/DC电压转换器的输出端接所述负载。
2.如权利要求1所述的振动能量收集电路，其特征在于，所述振动能量收集电路还包括连接在所述AC/DC电压转换器和所述负载之间、对所述AC/DC电压转换器输出的电压进行滤波和储能的滤波模块。
3.—种电视机，其特征在于，所述电视机包括如权利要求1或2所述的振动能量收集电路。
4.如权利要求3所述的电视机，其特征在于，所述的振动能量收集电路的输出端和电视机原电源的输出端分别接均流器的第一输入端和第二输入端后，通过所述均流器向负载{共 ο
5.如权利要求4所述的电视机，其特征在于，所述的均流器包括二极管D1、二极管D2、 衰减电阻器Rl和衰减电阻器R2，所述二极管Dl的阳极作为所述均流器的第一输入端，所述二极管Dl的阴极接所述衰减电阻器Rl的第一端，所述二极管D2的阳极作为所述均流器的第二输入端，所述二极管D2的阴极接所述衰减电阻器R2的第一端，所述衰减电阻器Rl的第二端和所述衰减电阻器R2的第二端接负载。
6.如权利要求5所述的电视机，其特征在于，所述的二极管为肖特基二极管。
专利摘要本实用新型属于家用电器领域，特别是涉及一种电视机及其振动能量收集电路。本实用新型使电视机在正常运行的同时，通过喇叭和屏的振动收集机械能，转换成电能后再次提供给电视系统使用，创造性地收集、利用了通过振动散发的能量，提高了电能使用效率，减小了电视功耗，节省了能源。该收集振动能量的电路系统成本低，易实现，适合各种会产生机械振动的电器，具有广泛的应用前景。
文档编号H04N5/63GK202276413SQ201120415598
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者王俊, 袁彩凤 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司