零静耗彩电待机控制器的设计与制作

作者 彭佩烘 来源 《无线电》杂志
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发布时间 2010-12-30

元件选择

超级电容C8选用100F,耐压为2.7V,也可选择容量更大的,对应遥控待机时间可以更长。DC/DC变换器IC2选用BL8530,输出电压为5.5V,这是一种开关型升压稳压芯片,效率可达85%,最低输入电压只要0.8V,最大输出电流达200mA,静态电流小于5.5μA。IC1为5V三端稳压器78M05,输出电流可达500mA。IC3为CMOS数字集成电路六反相器CD4069。变压器T1选用小型的3W/7.5V。电流互感器T2采用DZ L18-20漏电保护器(20A,220V/50Hz,额定漏电动作电流30mA)中的电流互感器,去掉两组初级绕组(每组只有2匝),另外采用照明电路中使用的φ1.5铜芯导线或φ1.5漆包线绕5匝即可。

IR为一体化红外线遥控接收头,采用的是塑料封装,有3只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和数据输出(VOUT)。一体化红外线遥控接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠,使用非常方便。图中红外线遥控接收头IR采用的是TSOP1230,1脚为地,2脚为+5V电源端,3脚为信号输出端。未接收到红外线信号时,3脚输出4.5V左右高电平。接收到红外线信号时,3脚输出一连串低电平脉冲。实测,在5V工作电压下,其工作电流为0.6mA。

继电器K选用JQX-14F,两组转换触点,触点负荷 10A,绕组工作电压5V,实测电阻值为40Ω。只要继电器触点负荷选取不要太小,就可以胜任各种彩电的开关需求。由于是通过继电器两个常开触点进行彩电电源控制,彩电遥控关机后包括整个待机控制器都脱离交流市电,是一种安全的高标准待机方式。

常开按钮SB采用彩电中的电源开关,通过简单改动而成。只要把开关中原有的自锁功能去掉即可,这样既实现两组常开功能又保证有足够的触点负荷。电源变压器T1功率有2W就够了,由于所采用的排插有足够的空间,这里采用了3W。

三极管VT1、VT4选用2SC1008,其集电极最大电流为700mA,集电极最大功耗为700mW。VT2、VT3、VT5均为9013三极管。
VD1~VD4 采用1N4007,VD6、VD8采用1N4001,VD5、VD12、VD13、VD16、VD17二极管均采用1N4148。VD7、VD11、 VD14均为肖特基二极管1N5819,肖特基二极管的主要特点是正向压降只有0.3V。VD9为普通发光二极管,起电源指示作用。VD10选择正向压降为3.2V的φ5高亮度发光二极管,也可选择稳压值为3.2V或3.3V的小功率稳压二极管。刚开始通电工作时,由于超级电容C8上电压较低,VD10不发光;C8充电快结束时,VD10发光指示。VD15为3.5〜4.5V小功率稳压二极管,起限压作用,把电流互感器T2次级经整流、滤波后的电压限制在 3.5〜4.5V。R1~R12电阻阻值分别为27kΩ、20Ω、2kΩ、20kΩ、10kΩ、22kΩ、2kΩ、2MΩ、390kΩ、100kΩ、 330kΩ、100kΩ,除了R2功率为1/4W外,其余功率均为1/16W。C1~C4分别为10μF、1000μF、220μF、470μF/16V 电解,C5、C10、C12为470nF,C6为10μF/16V电解电容,C7为220μF/16V电解电容,C9为0.1μF。L采用47μH色环电感。

零静耗彩电待机控制器改进电路

图3 改进后的零静耗彩电待机控制器电路

电路改进

为了让这个电路体积更小、取材更易,笔者又对此控制器进行了改进。去掉了电流互感器T2,采用一个0.1Ω的小阻值电阻串联在电器插座中进行负载电流检测,再通过LM324运算放大器进行电压放大、电压比较,去控制反相器CD4069的动作。彩电正常收看时,此0.1Ω电阻上的电压只有零点零几伏。由于彩电每次开机时,消磁电路工作需要较大的电流,因此这个0.1Ω电流检测电阻功率要选择2~3W。改进后的零静耗彩电待机控制器电路见图3所示。R2、 R3、R4与LM324中的一个运放组成电压放大倍数约为150倍的电压放大电路,R13、R14与LM324中的另一个运放组成电压比较电路。另外,只要把运算放大器的电压放大倍数设计成2000多倍,即R3阻值增为820kΩ、R4阻值减为300Ω,同时R13阻值增为30kΩ,这样就可以用一段 12cm长、截面积1mm2的铜导线(阻值只有几毫欧)代替这个0.1Ω电阻进行电流检测,从而实现遥控待机控制。注意LM324的供电电源是取自于三端稳压器78M05的输出端3脚,不要取自于反相器CD4069的电源端。这样,当整个控制器处于遥控待机状态时,由超级电容提供的电源不会加给运算放大器。

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