专利名称：一种开关系统及具有此系统的电视机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关系统，具体地-说，是涉及一种采用直流开关代替
交流开关以降低EMI辐射、提高安全性能的技术。
背景技术：
目前，很多电器设备如等离子电视机等都采用交流开关来控制电器设备的 通断电，即通过积3成开关的电压为交流电压，如图1所示。
图1为现有等离子电视机内部的部分电路原理框图，包括机械开关S1、电 源板和信号板等主要组成部分。其中，机械开关的两个接线端子通过交流电源 线与电源滤波器L1连接，进而通过电源滤波器L1连接外部的交流市电(此部 分线路在图1中未示出)，电源滤波器Ll的第三引脚接地。机械开关Sl的另外 两个接线端子通过交流电源线与电源板上的交流插座Jl连接，在与电源滤波器 Ll相连接的电源线插接到外部的电源插座上后，即接通外部交流市电后，按下 机械开关Sl,交流电源通过电源滤波器L1、机械开关S1、交流插座J1引入电 源板，使电源板上电开始工作，即将高压交流电通过变压器转化为低压交流电， 后经功能电路转化为低压直流电为信号板上的各种模块电路提供工作电源。
由图l可以看出机内的交流电源线比较长，在机箱内绕来绕去，从而引 起极大的EMI辐射。为了解决这一问题，通常需要加设多个磁环来降低EMI辐 射，如果有一处出现漏电现象就会造成很大的安全隐患。除此之外，交流电源 线一般采用18号线，成本较高，加之多个磁环的使用，更提高了电器设备的整 机成本，极大影响了诸如电视机等家电产品的市场竟争能力。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有采用交流开关的电器设备易产生EMI辐射、且安 全性低的问题，提供了一种利用直流开关代替交流开关的开关系统，有效降低 了 EMI辐射,提高了电器设备的安全性能。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 一种开关系统，包括用于将交流电源转换为直流电源的交直流转换电路和 机械开关，所述交直流转换电路的输出端一方面连接一控制电路，为其提供工 作电源；另一方面通过一开关电路的开关通路连接后续的功能电路；所述机械 开关的一侧接线端子接地，另一侧接线端子连接所述的控制电路，所述控制电 路根据机械开关的通断状态输出控制信号至所述开关电路的控制端，控制所述 开关电^各通断。
其中，在所述控制电路中包含有一PNP型三极管，其基极通过一分压电阻 连接所述交直流转换电路的输出端，通过另一分压电阻连接所述的机械开关； 其发射极一方面连接所述交直流转换电路的输出端，另 一方面连接所述开关电 路的控制端；其集电极接地。
当然，所述控制电路也可以采用一控制芯片实现，其电源端连接所述交直 流转换电路的输出端，信号输入端连接所述的机械开关，信号输出端连接所述 开关电路的控制端；当控制电路检测到其信号输入端接地时，即机械开关闭合， 则通过其信号输出端输出控制信号以控制所述开关电路闭合，进而将交直流转 换电路输出的直流电压传输至后续的功能电路，以控制其上电运行。
进一步的，在所述开关电路中包含有一P沟道MOS管，其栅极连接所述控 制电路，接收其输出的控制信号，源极连接所述交直流转换电路的输出端，漏 极连接后续的功能电路。
当然，所述开关电路也可以采用三极管或者继电器等其他具有开关作用的 元器件或者集成芯片实现。
再进一步的，在所述交直流转换电路中包含有一变压器和一整流电路，所
述变压器的初级连接交流电源，将高压交流电转化为低压交流电通过其次级输 出至整流电路以转化为直流电输出至所述的控制电路和开关电路。
基于上述开关系统结构，本实用新型又提供了 一种具有所述开关系统的电
视机，包括电源板、信号板和机械开关；在所述电源板上设置有交直流转换电 路、控制电路、开关电路和功能电路；其中，通过所述交直流转换电^^输出的 直流电压一方面为控制电赠提供工作电源，另一方面通过所述开关电路的开关 通路连接后续的功能电路，并通过所述功能电路连接信号板，为信号板提供工 作电源；所述控制电路通过机械开关接地，根据机械开关的通断状态输出控制 信号控制所述开关电路通断，进而在机械开关断开时阻断交直流转换电路与功 能电路之间的连接通路，而在机械开关闭合时连通所述通路，通过交直流转换 电路输出的直流电压为功能电路供电，进而通过功能电路转换输出信号板所需 的各种工作电压，控制信号板上电运行，实现整机开机。
电路的电源端，在其受控导通时输出直流电压，控制所述开/关机静音电路上电 工作，进而实现整机的开/关机静音。
再进一步的，在所述交直流转换电路中包含有一变压器和一整流电路，所 述变压器的初级通过电源滤波器连接外部交流电源，其次级连接整流电路的输 入端，通过所述整流电路将交流电转化为直流电输出至所述的控制电路和开关 电路。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的开关系 统采用直流开关来代替交流开关，机内的交流电源线很短，而且不需要绕来绕 去，大大提高了其安全性能。开机时，与机械开关连接的信号线接到地，不会 引起辐射，不需^f吏用磁环，因而大大降低了整机成本。将所述开关系统应用 于电视机中，不仅可以降低电视产品的EMI辐射，提高电视产品的安全性能； 而且与机械开关连接的信号线还可以作为关机信号，通过开关电路输出的电压 还可以作为开/关机静音信号，使电视机在开关机时能够控制功放准确静音，从 而有助于提升电视产品的整机品质和市场竟争能力。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点 和优点将变得更加清楚。
图1是电视机中现有开关系统的电路原理框图2是将本实用新型所提出的开关系统应用于电视机中的电路原理框图； 图3是图2中开关电路和控制电路的一种实施例的电路原理图。
务体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进4亍详细地描述。
本实用新型的开关系统采用直流开关代替交流开关来控制电源对功能电路 的供电，即通过机械开关的电流不再是交流强电，而是微弱的直流电甚至是零 伏的接地信号，从而有效抑制了电磁辐射，避免了磁环的使用，而且有助于提 高电器设备操作的安全性。
下面以等离子电视机为例具体阐述所述开关系统的电路结构以及在等离子 电一见中的具体应用。
实施例一，参见图2所示，图示了一种等离子电视机的内部部分电路原理 框图，包括机械开关S1、电源滤波器L1、电源^1和信号板等主要组成部分。其 中，电源滤波器L1的第一、第二引脚一端通过电源线连接外部的交流市电(此 部分线路在图2中未示出)，另一端连接电源板上的交流插座Jl，通过交流插 座Jl连接电源板上的交直流转换电路，以实现高压交流到低压直流之间的转 换；所述电源滤波器L1的第三引脚接地，对输入的交流电源进行滤波处理。在 所述交直流转换电路中包含有变压器和整流电路，所述变压器的初级连接交流 插座Jl,将输入的高压交流电转换为低压交流电输出至整流电路，通过整流电 路转换为低压直流电输出。为了实现电源板对信号板的通断电控制，在所述电
源板上还设置有开关电路和控制电路。通过所述交直流转换电路输出的低压直 流电一方面连接控制电路，为其提供工作电压，另一方面通过开关电路的开关 通路连接后续的功能电路。所述控制电路连接机械开关Sl的一侧接线端子，机 械开关Sl的另一侧接线端子接地。控制电路才艮据机械开关的通断状态(即是否 接地)输出控制信号至所述开关电路的控制端，控制开关电路通断，即在机械
开关S1断开时，控制开关电路断开，进而阻断交直流转换电路与功能电鴻之间
的连接通路，此时功能电路的输出端没有电压输出，信号板处于断电不工作状
态，即电视机处于关机状态；而在机械开关S1闭合时，控制电路输出控制信号 连通开关电路的开关通路，此时，功能电路的输入端连通交直流转换电路的输 出端，功能电路上电运行，通过其内部的电压转换及稳压电路输出信号板所需 的各种工作电压，控制信号板上电运行，实现整机开机。
与此同时，通过开关电路输出的电压还可以同时为信号板上的开/关机静音 电路提供工作电源，控制所述开/关机静音电路上电工作，进而实现整机的开/ 关机静音。
使用直流开关方式，当电一见机与外部交流市电连通后，交流电压便通过电 源滤波器L1作用到电源板上，使变压器、整流电路和控制电路上电运行，由于 没有电阻器件消耗功率，关机时的电能损耗小于0. 1W,满足国家制定的节能标 准，只要设计得当，便不存在安全隐患。
图3为组成所述开关电路和控制电路的一种实施例的电路原理图。其中，P 沟道M0S管VI构成所述的开关电路，其余元器件构成所述的控制电路，5V电 源由交直流转换电路输出提供。在等离子电视上通常会使用不同电压的电源， 例如主5V、待机5V、 12V、 15V等。其中，待机5V是提供给信号板上信号处 理核心芯片工作用的，而其他几路电源的开关可通过核心芯片来直接控制等离 子模块的电源板提供。也就是说，等离子模块厂家提供给整机厂家的等离子模 块都带有电源板，板上一般会提供给整机厂家控制主5V、 12V、 15V等电源的控 制引脚，但待机5V是不受控制的， 一接通外部电源，待机5V即可产生，本使
用新型的目的是通过外部机械开关将待机5V与信号板隔开，实现直流开关控制 目的。当然，提供的电路原理图也可以用于其他几路电源的通断控制，方法是 通用的。
在所述控制电路中，PNP型三极管Ql的基极一方面通过分压电阻R3连接 交直流转换电路的输出端，即5V电压输出端，另一方面通过分压电阻R4连接 机械开关Sl的接线端子，并通过所述机械开关Sl接地；PNP型三极管Ql的集 电极接地，发射极一方面通过电阻Rl连接所述交直流转换电路的输出端，即 5V电压输出端，另一方面通过电阻R2连接P沟道M0S管VI的4册极；所述P沟 道MOS管VI的源极连接交直流转换电路的5V电压输出端，漏极连接后续的功 能电路，并与信号板上的开/关机静音电路的电源端连接，在其受控导通时，为 开/关机静音电路提供工作电压，进而控制电视机在开关机时能够准确静音。
所述控制电路和开关电路的工作原理是5V电源为常有电源，当电视机与 外部交流市电连接上后就能通过变压器降压，再通过整流电路获得。关机时， 机械开关Sl处于断开状态，此时由于PNP型三极管Ql的基极和发射极电位相 同，使Q1处于截止状态，因此，MOS管VI的栅极为高电平，Vl处于截止状态， 5V电压不能进入后续功能电路部分，此时系统处于关机状态。当用户开机，闭 合机械开关S1时，由于电阻R3、 R4的分压作用，使PNP型三极管Ql的基极电 位低于其发射极电位，此时Ql进入饱和导通状态，使MOS管VI的栅极为低电 平，进而控制其导通，5V电源被引入后续的功能电路，形成电源VCC。
所述电源VCC —方面经功能电路进行电压转换和稳压处理，即通过开关电 路输出的待机5V经功能电路转换成信号板上核心芯片工作所需的3. 3V、 2. 5V 和1. 2V等稳定电压后输出至信号板，控制信号板上的各模块电路上电工作，实 现电视机的开机运行；另 一方面输入到信号板上的开/关机静音电路的电源端， 控制所述开/关机静音电路上电运行，进而在电视机开关机过程中实现功放的准 确静音，以避免噪音的产生。
另外，与机械开关Sl连接的信号线还可以同时与信号板上的核心芯片连
接，以向其提供关机信号；即当核心芯片检测到由低变高的脉沖信号时，则认 为用户触发了关机指令，此时核心芯片向信号板上的相关模块电路输出关机信 号，控制整机进入关机状态。
所述的控制电路和开关电路也可以采用除图3所示电路以外的结构实现， 比如控制电路可以采用单片机、微处理器等具有控制作用的集成芯片实现； 而开关电路则可以采用三极管或者继电器等其他具有开关作用的元器件或者集 成芯片实现，本实用新型并不仅限于上述举例。
当然，本实用新型所提出的开关系统同样也适用于除电视机以外的其他需 要开关控制的电器设备中。
应当指出，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种开关系统，包括用于将交流电源转换为直流电源的交直流转换电路和机械开关，其特征在于所述交直流转换电路的输出端一方面连接一控制电路，为其提供工作电源；另一方面通过一开关电路的开关通路连接后续的功能电路；所述机械开关的一侧接线端子接地，另一侧接线端子连接所述的控制电路，所述控制电路根据机械开关的通断状态输出控制信号至所述开关电路的控制端，控制所述开关电路通断。
2、 根据权利要求1所述的开关系统，其特征在于在所述控制电路中包含 有一 PNP型三极管，其基极通过一分压电阻连接所述交直流转换电路的输出端， 通过另一分压电阻连接所述的机械开关；其发射极一方面连接所述交直流转换 电路的输出端，另一方面连接所述开关电路的控制端；其集电极接地。
3、 根据权利要求l所述的开关系统，其特征在于在所述控制电路中包含 有一控制芯片，其电源端连接所述交直流转换电路的输出端，信号输入端连接 所述的机械开关，信号输出端连接所述开关电路的控制端。
4、 根据权利要求1或2或3所述的开关系统，其特征在于在所述开关电 路中包含有一P沟道MOS管，其4册极连接所述控制电路，接收其输出的控制信 号，源极连接所述交直流转换电^各的输出端，漏极连接后续的功能电路。
5、 根据权利要求1所述的开关系统，其特征在于在所述交直流转换电路 中包含有一变压器和一整流电路，所述变压器的初级连接交流电源，将高压交 流电转化为低压交流电通过其次级输出至整流电路以转化为直流电输出至所述 的控制电路和开关电路。
6、 一种电视机，包括用于将交流电源转换为直流电源的交直流转换电路和 机械开关，其特征在于所述交直流转换电路的输出端一方面连接一控制电路， 为其提供工作电源；另一方面通过一开关电路的开关通路连接后续的功能电路， 并通过所述功能电路连接信号板，为信号板提供供电电源；所述机械开关的一 侧接线端子接地，另一侧接线端子连接所述的控制电路，所述控制电路根据机 械开关的通断状态输出控制信号至所述开关电路的控制端，控制所述开关电路 通断。
7、 根据权利要求6所述的电视机，其特征在于在所述控制电路中包含有 一 PNP型三极管，其基极通过一分压电阻连接所述交直流转换电路的输出端， 通过另一分压电阻连接所述的机械开关；其发射极一方面连接所述交直流转换 电路的输出端，另一方面连接所述开关电路的控制端；其集电极接地。
8、 根据权利要求7所述的电视机，其特征在于在所述开关电路中包含有 一P沟道M0S管，其栅极连接所述控制电路，接收其输出的控制信号，源极连 接所述交直流转换电路的输出端，漏极连接后续的功能电路。
9、 根据权利要求6或7或8所述的电视机，其特征在于所述开关电路的 开关通路同时连接所述信号板上的开/关机静音电路的电源端，在其受控导通时 输出直流电压控制所述开/关机静音电路上电工作。
10、 根据权利要求9所述的电视机，其特征在于在所述交直流转换电路 中包含有一变压器和一整流电路，所述变压器的初级通过电源滤波器连接外部 交流电源，其次级连接整流电路的输入端，通过所述整流电路将交流电转化为 直流电输出至所述的控制电路和开关电路。
专利摘要本实用新型公开了一种开关系统及具有此系统的电视机，包括用于将交流电源转换为直流电源的交直流转换电路和机械开关，所述交直流转换电路的输出端一方面连接一控制电路，为其提供工作电源；另一方面通过一开关电路的开关通路连接后续的功能电路；所述机械开关的一侧端子接地，另一侧端子连接所述的控制电路，所述控制电路根据机械开关的通断状态输出控制信号至所述开关电路的控制端，控制所述开关电路通断。本实用新型的开关系统采用直流开关来代替交流开关，机内的交流电源线很短，而且不需要绕来绕去，大大提高了其安全性能。开机时，与机械开关连接的信号线接到地，不会引起辐射，不需要使用磁环，因而大大降低了整机成本。
文档编号H03K17/60GK201213289SQ200820024898
公开日2009年3月25日 申请日期2008年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者洪胜峰, 杰 陈 申请人:青岛海信电器股份有限公司