专利名称：光能遥控唤醒待机节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种遥控装置，尤其是涉及一种光能遥控唤醒待机的节能装置。
背景技术：
现有的待机方式供电简介如下 目前，使用红外遥控器遥控的电子产品中，都具有待机(休眠)功能。它们都采用开关电源作为电源转换部件。在进入待机时，虽然主耗能部分关闭，但是开关电源、遥控接收电路、轻触按钮控制电路等组件则一直通电，消耗着电能。这样的能耗一般为I 10W。笔者曾经对自家的家电待机能耗做过测试，其数值与许多资料显示的相当([I]http: //www.hudong. com/wiki/% E5% BE% 85% E6% 9C% BA% E8% 83% BD% E8% 80% 97)。待机能耗在浪费能源的同时形成了巨大的环保压力。以下以液晶彩电为例介绍具备待机功能的液晶彩电开关电源特点([2 ] h11P://www. go-gddq. com/html/s254/2011-03/573988. htm)，它把待机电源与其他电源分开。如以电源是否在待机状态下通电来划分，可清楚地发现，待机电源与市电之间没有开关控制，一旦电源插头插进插座就一直通电。它的供电对象是接收遥控器信号并解码处理的CPU和红外接收组件。此外，它还提供开启和关断主电源、背光灯电源执行机构继电器的电源。它由以下几个部分组成电源输入滤波、待机电源、主电源、背光灯电源、开机执行等组件。其缺点在于每个受控设备一天内通过遥控器开启和关闭电源累计工作时间不超过lmin，却要24h消耗着能量，从节能的角度讲这样的待机模式十分让费能源。现有的节能待机方式简介如下现有的节能待机方式主要考虑如何提高开关电源的效率，减少开关电源内部损耗，通常采用电源管理芯片来实现。尽管如此，依然摆脱不了待机开关电源、红外接收等组件长期通电的问题。采用在开关电源的桥式整流器和储能变压器之间加入管理芯片，通过管理芯片感知负载的大小，震荡电路根据负载大小自动调整震荡频率，调整输出电流的大小，从而提高电源的效率，减少开关电源的自身损耗。《德州仪器应用手册》(ZHCA071-0ctober 2008)介绍的UCC28600芯片是低待机功耗、高效率的交直流电源转换控制器，它把负载分为大、中、小三种模式，对其采用不同结构的电路和工作方式，使开关电源的效率达到85%，待机功耗(最低负载时)最多降到150mW。其缺点在于虽然该电源管理芯片与一般的待机能耗相比已经取得显著成效，但若由它组成带遥控功能的待机装置，其开关电源、红外接收、UCC286000等组件还通着电源，它还至少有150mW的能耗。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种光能遥控唤醒待机的节能装置。本实用新型设有主机和遥控机构，所述主机设有光电池、红外接收与推动组件、电源、电子开关、延时器、执行组件；所述光电池用于接收自然光或强光与红外发射组件发出的白色强光产生电能，为红外接收与推动组件提供电能；红外接收与推动组件接收由强光与红外发射组件发出的开机信号，红外接收与推动组件的输出端接电子开关的控制输入端；所述电源的输入端外接市电，电源的输出端分别接延时器和执行组件；所述遥控机构为强光与红外发射组件，所述强光与红外发射组件设有强光发光组件、控制电路、红外发射组件、按钮；所述强光发光组件用于向光电池发出强光；控制电路的电源由按钮控制，控制电路的控制信号输出端分别接强光发光组件和红外发射组件，红外发射组件用于发出红外开机信号。所述电源可采用开关电源，所述电源可设有桥式整流器、震荡器、储能变压器、电源电子开关和输出滤波器等，为了使用上的需要，可将电源的桥式整流器与其它组件分开。所述执行组件可设有第I执行组件和第2执行组件。所述第I执行组件可采用继电器，所述第2执行组件可采用受控设备原有开关电源的继电器。所述红外接收与推动组件可采用具有红外接收功能的三端器件。所述电子开关组件可设有直流单向可控硅、驱动三极管和电阻，直流单向可控硅的两端分别接开关电源的桥式整流器和其它组件的连接端。所述强光与红外发射组件可设有强光发光装置、控制电路、电池、按钮和控制受控设备的红外发射装置；所述控制电路的输入端接按钮，控制电路分别与强光发光电路和遥控组件连接，所述红外发射装置由一个红外发射集成电路和一个红外发射发光二极管构成。所述控制电路由电阻，电容，三极管、定时电路和开关电路组成，所述定时电路由集成电路组成，所述开关电路采用开关三极管。与现有的待机节能装置相比，本实用新型具有以下突出优点I)待机状态由受控设备转移到本实用新型，待机能耗由I IOW减到6. 6mW。2)待机唤醒的能源取之于自然光能，在没自然光或自然光不足时用强光照射时间不超过3秒，即可唤醒本实用新型的主机。
图I为本实用新型实施例的组成框图。图2为本实用新型实施例的遥控机构组成框图。图3为本实用新型实施例的主机电原理图。图4为本实用新型实施例的遥控机构电原理图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本实用新型作进一步的说明。参见图I 4，本实用新型实施例设有主机和遥控机构，所述主机设有光电池LB、红外接收与推动组件RD、电源P0W、电子开关ES、延时器CT、执行组件Jl ;所述光电池LB用于接收自然光或强光与红外发射组件RS发出的白色强光产生电能，为红外接收与推动组件RD提供电能；红外接收与推动组件RD接收由强光与红外发射组件RS发出的开机信号，红外接收与推动组件RD的输出端接电子开关ES的控制输入端；所述电源POW的输入端外接市电，电源POW的输出端分别接延时器CT和执行组件Jl ;所述遥控机构为强光与红外发射组件RS，所述强光与红外发射组件RS设有强光发光组件PL、控制电路C、红外发射组件RM、按钮SI、按钮S2 ;所述强光发光组件PL用于向光电池LB发出强光；控制电路C的电源由按钮SI控制，控制电路C的控制信号输出端分别接强光发光组件PL和红外发射组件RM，红外发射组件RM用于发出红外开机信号。所述电源POW可采用开关电源，所述电源POE可设有桥式整流器、震荡器、储能变压器、电源电子开关和输出滤波器等，为了使用上的需要，可将电源POW的桥式整流器与其它组件分开，桥式整流器记为D ；电源POW的其它组件记为0ΤΗ，包括震荡器、储能变压器、电源电子开关和输出滤波器等。所述执行组件Jl可设有第I执行组件JlA和第2执行组件J1B。所述第I执行组件JlA可采用继电器，所述第2执行组件JlB可采用受控设备原有开关电源的继电器。所述红外接收与推动组件RD可采用具有红外接收功能的三端器件。所述电子开关组件ES可设有直流单向可控硅Q2、驱动三极管Ql和电阻R1、R2，直流单向可控硅Q2的两端分别接开关电源POW的桥式整流器D和其它组件OTH的连接端。所述强光与红外发射组件RS可设有强光发光装置PL、控制电路C、第I电池RME1、第2电池RME2、按钮SI、按钮S2和控制受控设备M的红外发射装置RM ;所述红外发射装置RM由一个红外发射集成电路和一个红外发射发光二极管构成。所述控制电路C由电阻R1、R2、R3，电容Cl，三极管Q1、定时电路和开关电路组成，所述定时电路由集成电路IC1A、IC2组成，所述开关电路采用开关三极管Q1。所述电源POW属于小型开关电源，电源POW设有桥式整流器、震荡器、储能变压器、电子开关和输出滤波器等。电源POW的输入端外接市电，电源POW的输出端分别接延时器CT和执行组件J1A。本装置由于工作上的需要，将电源POW的桥式整流器D和其他部件OTH分开，其它组件OTH包括震荡器、储能变压器、电源电子开关和输出滤波器等(参见图3)。在桥式整流器D和其它组件OTH的原连接端断开后串入电子开关ES中可控硅Q2和延时器CT中继电器J2的常开触点；可控硅Q2的阳极与延时器CT中J2的一个常开触点并联后接入其它组件OTH的一端，可控硅Q2的阴极(此处输出和输入共用)和延时器CT中J2的另一个常开触点并联接到红外接收与推动组件RD的地端，桥式整流D的另一端也接此端。可控硅Q2的通断由红外接收与推动组件RD控制。继电器J2的延时时间由R4、C1和IC2A决定。电源POW的输出为直流12V，它为执行组件JlA的继电器线圈和延时器CT提供电源。所述执行组件Jl由本装置的第I执行组件JlA继电器和受控设备原有开关电源的第2执行组件JlB继电器组成。执行组件JlA在电子开关ES导通后，由电源POW输出直流电得电工作。电子开关ES的导通时间由延时器CT组件控制。当延时器CT组件所设置的延时时间(约IOs)到时(此时，强光与红外发射组件RS视为红外开机信号已经停止发出)，延时器CT组件中的继电器J2断开，电源POW不再有直流电输出时，第I执行组件JlA失电触点断开，在这10秒内第2执行组件JlB的触点必须闭合接替JlA工作，并一直维持闭合状态。所述RD为红外接收与推动组件。实际上它是一个具有红外接收功能的三端器件(参见图3)。在一个封装中，它包含红外接收、放大、整形、推动等电路(在实际遥控电路中，数据解码由单片机进行。本组件在此只要检测有否红外遥控信号即可，即使非受控设备的红外信号出现，它虽导通也因数据解码不匹配无法使受控设备启动工作)。它从光电池LB获得电能后就进入工作状态。当使用者通过强光与红外发射组件RS发送开机信号后，红外接收与推动组件RD接收、放大，由该三端器件的第I脚送出唤醒信号到电子开关组件ES的控制输入端三极管Ql的基极，使Q2可控硅导通，本实用新型的主机结束待机状态。所述电子开关组件ES是一个电子开关。它由直流单向可控硅Q2、驱动三极管Ql和电阻Rl、R2组成(参见电原理图3)。可控硅Q2的两端分别接入电源POW中桥式整流D和其它组件OTH原来的连接端。它的作用是，当本实用新型的主机处于待机时，三极管Ql导通可控硅Q2截止，切断桥式整流D和其它组件OTH的连接，使电源POW没有对外输出电压，能耗只有桥式整流D的自身损耗和可控硅Q2的漏电流引起的损耗，这两项能耗趋于“零”。当它在红外接收与推动组件RD的触发下，三极管Ql截止，光电池LB的电压经R2加在可控硅Q2的控制极上，驱动可控硅Q2导通，使得电源POW中桥式整流D和其它组件OTH由断开转为连接而输出12V直流电压。所述光电池LB接收自然光(或强光与红外发射组件RS发出的强光)所产生的电能为红外接收与推动组件RD提供电能。红外接收与推动组件RD接红外线开机信号时，经 推动后送到电子开关ES的控制输入端，即可控硅Q2的控制端。所述延时器CT可采用IOs左右的延时器，在本实用新型主机由待机转入正常工作后，它锁住电子开关ES，使电源POW能一直工作。当延时时间到时，受控设备也进入正常稳定工作，电子开关ES即断开，电源POW不工作，本实用新型主机再度进入待机状态。所述RS组件为强光及红外发射组件，是本实用新型的遥控机构。由控制受控设备的红外发射装置RM、强光发光装置PL、控制电路C、电池RME1、电池RME2、按钮SI和按钮S2组成，参见图2。所述红外发射装置RM组件，实际由一个红外发射专用集成电路和一个红外发射发光二极管构成，图3中的IC3。当按钮S2 (红外开机按钮)按动或光稱合器IC2的光敏电阻受光电阻变小(相当于按钮S2按动导通)时，IC3送出开机信号，红外发光二极管发出含有开机信号的红外光。所述控制电路C由电组Rl、R2、R3，电容Cl，三极管Ql，IC1A、IC2定时电路和开关电路组成。开关由开关三极管Ql担任，它的通断由Rl、R2、IClA组成的定时电路决定，三极管Ql导通则强光发光组件PL发出强光。定时电路的作用是，当按钮SI被一直按住超过5s后，关断强光发光组件PL的电源使其不发光，一是保护强光发光组件PL，二是减少电池RME和电池RME2的消耗。所述强光发光组件PL,由白光发光二极管Dl担任,它发出的光需由聚光镜聚光后成为窄光束射向光电池LB。当自然光(指白天的自然光和晚间的灯光，灯光的能耗不需增加，下同。)的照度使得光电池LB能够输出2. 2V左右的电压让红外接收与推动组件RD工作，强光与红外发射组件RS中的红外发射组件RM发射红外光，可以对本实用新型主机进行唤醒使其结束待机进入工作状态。当自然光的照度较低，光电池LB输出小于2. 2V时，需按动按钮SI，通过强光与红外发射组件RS中的控制电路C使强光发光组件PL发出短暂强光，迫使光电池LB输出电压大于2. 2V。在控制电路C使强光发光组件PL发出强光的同时，也使光耦合器IC2触发红外发射组件RM发出开机红外信号，受控装置的红外接收组件接收到开机信号使其开始开机，参见图4。[0042]以下给出本实用新型的简单工作原理和优点I、系统组成系统主机和遥控两大系统构成，如图I和图2所示，电原理图参见图
3、图4。系统主机由光电池LB、红外接收与推动组件RD、电源P0W、电子开关ES、延时器CT、执行组件Jl (Jl由JlA和JlB组成)组成，遥控系统由强光与红外发射组件RS组成。本装置从节能的理念出发，采用受控设备中原有控制主电源的继电器作为工作时保持电力供应的部件。2、各组件构成 2-1、光电池LB，由6片6V2. 88W太阳能电池板组成。2-2、红外接收与推动组件RD，一个具备红外接收功能的三端集成电路IC1。2-3、电源P0W, —个12V1A小型开关稳压电源。2-4、电子开关ES，由Q1、Q2、R1、R2组成，构成可控硅的导通与截止及其控制电路。2-5、延时器CT，由Q3、D3、R4、R5、Cl、IC2A组成IOs的延时电路，继电器J2作为延时电路的执行部件。2-6、执行组件J1，由第I执行组件JlA继电器和第2执行组件JlB继电器组成。2-7、强光与红外发射组件RS，由SI、RU R2、Cl、Ql构成延时与强光控制电路，由Dl、R3、IC2、S2、ICS构成强光与红外发射电路。电池RMEl和RME2为本强光与红外发射组件RS提供电源。本实用新型的原理参见图3和图4。主机部分参见图3。当本实用新型主机和受控设备一同接入电网时，本实用新型主机进入待机状态，受控设备没通电。当自然光的照度使光电池LB输出高于2. 2V电压，足以使红外接收与推动组件RD得电工作，在没接收到红外开机信号时，红外接收与推动组件RD处于待机状态，具有红外接收功能的三端器件ICl输出端第I脚处于高电平，三极管Ql导通，可控硅Q2截止，执行组件JlA的触点没闭合，受控设备依然没通电。当具有红外接收功能的三端器件ICl接收到强光与红外发射组件RS发来的开机信号后，具有红外接收功能的三端器件ICl第I脚送出一串低电平的脉冲信号，经三极管Ql倒相后触发可控硅Q2导通，电源POW得电工作，第I执行组件JlA继电器得电吸合对受控设备供电。同时，由于电容Cl两端的电压不能突变，IOs延时电路使三极管Q3导通，继电器J2触点吸合，使红外光消失后，可控硅截止时保持电源POW得电工作，让受控设备有足够的时间建立稳定可靠的工作电压。电源POW输出的12V电源经电阻R4对Cl充电约10s，Cl上的电平上升到足以使施密特触发器IC2A反转后，三极管Q3截止，继电器J2触点断开，电源POW不再有直流电压输出，本实用新型主机再度进入待机状态。尽管如此，第2执行组件JlB继电器已经吸合接替第I执行组件JlA的工作，受控设备依然可以稳定工作。遥控机构电原理参见图4。当自然光的照度足够时，使用者可以像使用其他遥控器那样直接按动按钮S2，发出红外开机信号。当自然光照度不足时，使用者应按动按钮SI，电池RMEl和RME2经电阻Rl开始对电容Cl充电。刚开始时，IClA的第1、2脚为低电平，输出脚3为高电平，开关三极管Ql导通，强光发光组件PL通电发光，光经聚光镜汇集后射向光电池LB。同时，电池RMEl和RME2经过R3使光耦合器IC2的发光二极管导通发光，光敏管电阻急剧减少，等效于按钮S2按下导通，红外发射组件RM发出开机红外信号。大约经过5s, Cl上的电平升高到足以使IClA翻转，其第3脚输出低电平，三极管Ql截止，强光发光组件PL停止发光。一方面保护强光发光组件PL以免过热，另一方面延长电池使用 时间。
权利要求1.光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于设有主机和遥控机构，所述主机设有光电池、红外接收与推动组件、电源、电子开关、延时器、执行组件；所述光电池用于接收自然光或强光与红外发射组件发出的白色强光产生电能，为红外接收与推动组件提供电能；红外接收与推动组件接收由强光与红外发射组件发出的开机信号，红外接收与推动组件的输出端接电子开关的控制输入端；所述电源的输入端外接市电，电源的输出端分别接延时器和执行组件；所述遥控机构为强光与红外发射组件，所述强光与红外发射组件设有强光发光组件、控制电路、红外发射组件、按钮；所述强光发光组件用于向光电池发出强光；控制电路的电源由按钮控制，控制电路的控制信号输出端分别接强光发光组件和红外发射组件，红外发射组件用于发出红外开机信号。
2.如权利要求I所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述电源采用开关电源，所述开关电源设有桥式整流器、震荡器、储能变压器、电源电子开关和输出滤波器。
3.如权利要求I所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述执行组件设有第I执行组件和第2执行组件，所述第I执行组件采用继电器，所述第2执行组件采用受控设备原有开关电源的继电器。
4.如权利要求I所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述红外接收与推动组件采用具有红外接收功能的三端器件。
5.如权利要求I所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述电子开关组件设有直流单向可控硅、驱动三极管和电阻，直流单向可控硅的两端接开关电源的桥式整流器。
6.如权利要求I所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述强光与红外发射组件设有强光发光装置、控制电路、电池、按钮和控制受控设备的红外发射装置；所述控制电路的输入端接按钮，控制电路分别与强光发光电路和遥控组件连接，所述红外发射装置由一个红外发射集成电路和一个红外发射发光二极管构成。
7.如权利要求6所述的光能遥控唤醒待机节能装置，其特征在于所述控制电路由电阻，电容，三极管、定时电路和开关电路组成，所述定时电路由集成电路组成，所述开关电路采用开关三极管。
专利摘要光能遥控唤醒待机节能装置，涉及一种遥控装置。设有主机和遥控机构，主机设有光电池、红外接收与推动组件、电源、电子开关、延时器、执行组件；光电池用于接收自然光或强光与红外发射组件发出的白色强光产生电能；红外接收与推动组件接收由强光与红外发射组件发出的开机信号，红外接收与推动组件的输出端接电子开关的控制输入端；电源的输入端外接市电，电源的输出端分别接延时器和执行组件；遥控机构为强光与红外发射组件，强光与红外发射组件设有强光发光组件、控制电路、红外发射组件、按钮；强光发光组件用于向光电池发出强光；控制电路的电源由按钮控制，控制电路的控制信号输出端分别接强光发光组件和红外发射组件。
文档编号G08C23/04GK202383827SQ201120489460
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者陈永毅 申请人:厦门大学