專利名稱：減少待機功耗的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及減少電子設(shè)備的待機功耗。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于減少電源控制電路的功耗的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
這部分旨在向讀者介紹所屬技術(shù)領(lǐng)域的各個方面，這與以下描述和/或要求的本發(fā)明的各個方面相關(guān)。相信這部分說明有助于為讀者提供背景信息，以利于更好地理解本發(fā)明的各個方面。由此，應(yīng)該理解要以此目的來閱讀這些描述，而不只是對現(xiàn)有技術(shù)的陳述。諸如消費電器之類的電子設(shè)備歷來都是通過機械或機電開關(guān)來“加電”或“斷電”。 例如，可以利用機械旋鈕開啟或關(guān)閉電視。將機械旋鈕從關(guān)位置旋轉(zhuǎn)到開位置將兩個電接觸相連,這兩個電接觸將電源與電視的顯示系統(tǒng)電連接。但是，從大約二十世紀(jì)八十年代開始，用于電子設(shè)備，特別是消費電器的電源控制開始遠(yuǎn)離機械開關(guān)，而向基于晶體管的開關(guān)發(fā)展。可以通過向晶體管施加電流可以使基于晶體管的開關(guān)導(dǎo)通。因為基于晶體管的開關(guān)不需要物理上的移動，所以它們顯著地拓寬了電子設(shè)備電源控制的選擇范圍。例如，采用基于晶體管的開關(guān)，電視可以在接收到電子命令信號(例如，遙控信號)時自動進行開關(guān)。這種電子信號可以由諸如紅外遙控器之類的遙控單元產(chǎn)生，或由安裝在電視本身上的開關(guān)產(chǎn)生。采用基于晶體管的開關(guān)的電子設(shè)備包括被配置成接收來自遠(yuǎn)程設(shè)備的信號的接收機。因為接收機不知道何時可以接收到命令信號，所以典型地是將接收機配置成保持在 “開”，即使在電子設(shè)備看起來是“關(guān)”的時候。這種模式被稱作“待機模式”，待機模式期間提供的功率(即，提供給接收機的功率)被稱作“待機功率”。希望可以減少電子設(shè)備的待機功耗。

發(fā)明內(nèi)容
以下描述了符合原始要求的發(fā)明范圍的特定方案；但是本發(fā)明也可以涵蓋以下未提出的的多種方案。所公開的實施例涉及一種用于減少電子設(shè)備中待機功耗的系統(tǒng)和方法。提供了一種電子設(shè)備(10)，包括接收機電路(16)以及與該接收機電路(16)串聯(lián)的電源控制電路
(18)，其中接收機電路(16)的地連接與電源控制電路(18)的電源電壓連接相連。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例、配置來減少待機功耗的電子設(shè)備的方框圖；以及
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例、配置來減少待機功耗的電子設(shè)備的原理圖。
具體實施例方式以下將描述本發(fā)明的一個或多個具體實施例。首先參考圖I，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例、被配置成減少待機功耗的電子設(shè)備的方框圖，并總體上由參考數(shù)字10表示。在一個實施例中，電子設(shè)備10是電視或其他視頻顯示設(shè)備。在可選實施例中，電子設(shè)備10可以是多種消費電器，包括但不限于磁帶錄像機、數(shù)字化視頻光盤(“DVD”)播放器、數(shù)字視頻記錄器、音頻或視頻接收機、計算機、攝像機等。在其他實施例中，電子設(shè)備10可以包括遠(yuǎn)程激活系統(tǒng)，例如通常用于汽車或安全系統(tǒng)中的那些裝置。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解上述實施例只是示例性的，因此并不是排他性的。如圖I所示，電子設(shè)備10可以包括市電電源(mains supply) 12。市電電源12被配置成向電子設(shè)備10提供工作功率，例如150伏特。市電電源12可以與限流電阻器14或另一電流源(未示出)相連。如以下將更加詳細(xì)地描述，可以選擇電阻器14從市電電源12 汲取足夠電流，以向接收機16和開關(guān)模式電源(“SMPS”)控制器18提供工作功率。在一個實施例中，接收機16被配置成接收“加電”命令，并產(chǎn)生針對SMPS控制器18的“使能”信號17。在另一實施例中，接收機16可以被配置成接收從第一工作模式切換到第二工作模式的命令。例如，接收機16可以接收從低功率工作模式切換到正常工作模式的命令。在一個實施例中，接收機16包括紅外(“IR”)接收機，該IR接收機與用于對IR 接收機接收的加電信號進行解碼的開/關(guān)IR解碼器相結(jié)合。在可選實施例(圖2中示出) 中，接收機16可以包括與SMPS控制器18串聯(lián)的IR接收機，并且開/關(guān)IR解碼器與IR接收機并聯(lián)設(shè)置。在這種配置中，開/關(guān)解碼器被配置成產(chǎn)生使能信號17。在另一實施例中， 接收機16是射頻(“RF”)接收機和RF解碼器。最后，在其他實施例中，接收機16可以被配置成接收其他適當(dāng)形式的有線或無線信號，并對其進行解碼。如圖I所示，SMPS控制器18串聯(lián)在接收機16與地之間。同樣，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解接收機16上的地連接(VSS)與SMPS控制器18上的電源連接(VDD)相連。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解接收機16和SMPS控制器18的這種串聯(lián)布局比常規(guī)布局和并聯(lián)定向消耗更少的功率。如圖所示，電子設(shè)備10還可以包括由連接在接收機16與SMPS控制器18之間的電容器20和二極管22形成的儲壓器。當(dāng)電子設(shè)備10處于待機工作模式時，變壓器26處于反向偏置二極管22的非供電狀態(tài)，從而允許連接接收機16的VSS端子、SMPS控制器18 的VDD端子和電容器20的端子的電壓節(jié)點與變壓器26的次級繞組斷開。接著，SMPS控制器18也可以與絕緣柵極雙極性晶體管(“IGBT”)24相連。在一個實施例中，當(dāng)SMPS控制器18接收到使能信號17時，SMPS控制器18被配置成啟用IGBT 24。一旦啟用，IGBT 24 激活變壓器26，并允許電能通過二極管28，到達次級側(cè)組件30。此外，當(dāng)激活變壓器26時， 使二極管22導(dǎo)通，從而使控制器18的VDD端子處于由控制器18和變壓器26的次級繞組產(chǎn)生的工作電勢上。一旦次級側(cè)組件30已加電，用戶命令可以直接從接收機16傳遞到次級側(cè)組件30 (即，正常、非待機或運行模式工作)。在一個實施例中，次級側(cè)包括被配置成對加電命令以及其他多種命令信號進行解碼的微處理器122。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例、被配置成減少待機功耗的電子設(shè)備的原理圖。為了簡明，相同的參考數(shù)字用于表示前述參考圖I的那些特征。電子設(shè)備50包括市電電源12。在所示實施例中，市電電源12包括稱作“干線”52的多根電源線、與每根干線52相連的多個開關(guān)54、以及用于對通過干線52傳輸?shù)碾娔苓M行整流的橋電路56。市電電源12可以與用于穩(wěn)定由市電電源12產(chǎn)生的電能的電容器58相連。在一個實施例中，電容器58包括100 微法拉的電容器。電容器58可以與上述電阻器14相連。在一個實施例中，電阻器14包括用于產(chǎn)生
I.2毫安電流的270千歐(“kOhm”)的電阻器。電阻器140可以與用于指示流經(jīng)電阻器14 的電流的發(fā)光二極管(“LED”)60相連。如圖所示，LED 60可以與接收機16、二極管62和電容器64相連。如上所述，接收機16被配置成至少接收來自遙控器等外部設(shè)備的“加電”信號或命令。在一個實施例中，接收機16包括IR接收機，例如由Vishay Semiconductors制造的TSOP 11系列IR接收機， 或由Atmel Corporation制造的8位AVR微控制器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解二極管62 和電容器64可以被配置成穩(wěn)定接收機16兩端的電壓。在一個實施例中，電容器64是470 納法拉(“nF”)電容器，二極管62是5V1齊納二極管。如圖2所示，接收機16可以與電容器66和二極管68相連。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，因為接收機16和紅外(“IR”)解碼器76處于不同的地電平，所以采用電容器66 和二極管68將通過電容器66的信號通路的電壓鉗制到IR解碼器76的電源電壓(VDD)。 二極管68可以與電阻器70、齊納二極管72和電容器74相連。電阻器70、齊納二極管72和電容器74可以被配置成向IR解碼器76提供電壓VDD。在一個實施例中，電阻器70是22 千歐電阻器，齊納二極管73是3V3 二極管，電容器74是I微法拉電容器。在本實施例中， 電阻器70、齊納二極管72和電容器74被配置成產(chǎn)生針對IR解碼器76的VDD輸入的3. 3 伏特電壓。IR解碼器76可以被配置成接收來自接收機16的輸入，并確定該輸入是否包括加電命令。在待機模式期間，IR解碼器76通過電阻器84使晶體管86導(dǎo)通。如果從接收機 16的輸出是加電命令，則IR解碼器76可以通過電阻器84使晶體管86截止。此外，IR解碼器76可以通過電阻器88使晶體管90導(dǎo)通。如下更加詳細(xì)地描述，使晶體管86截止和啟用晶體管90可以是使電子設(shè)備50退出待機模式的一系列事件中的一部分。在一個實施例中，IR解碼器76還可以與電容器78、電容器80和振蕩器82相連。在一個實施例中，IR 解碼器76是PIC12F629低功率微控制器，電阻器84是10千歐電阻器，電阻器88是10千歐電阻器。此外，電容器78可以包括100皮法拉(“pF”)電容器，電容器80可以包括IOOpF 電容器，振蕩器82可以包括低頻(例如，100千赫茲)振蕩器。此外，雖然圖2中未示出，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解在可選實施例中，IR解碼器76可以集成到接收機16中，或串聯(lián)設(shè)置在接收機16與SMPS控制器18之間。如上所述，當(dāng)IR解碼器76接收到指示加電命令的信號時，IR解碼器可以禁用晶體管86。一旦被禁用，則晶體管86通過啟用由電阻器96和98形成的分壓器，允許開關(guān)模式電源的正常運行模式工作。選擇電阻器96、98，從而將控制器18的引腳3偏置為啟用區(qū)。 如圖2所示，由電阻器96和電阻器98構(gòu)成的分壓器與SMPS控制器18的初級電壓監(jiān)控輸入引腳(示為“ISNS”)相連，電阻器100和電容器102與SMPS控制器18的主電流輸入?yún)⒖家_(示為“PIS”)相連，以穩(wěn)定針對更高市電電壓的返送限流。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解向這些輸入中的每個施加電壓會啟用SMPS控制器18。在一個實施例中，電阻器96 包括100兆歐電阻器，電阻器98包括105千歐電阻器。在這種配置中，由電阻器96和電阻器98形成的分壓器可以在SMPS控制器18的ISNS輸入上產(chǎn)生I. 7伏特電壓。在本實施例中，電阻器100可以包括I兆歐電阻器，電容器102可以包括InF電容器。如上所述，如果IR解碼器76接收到指示加電命令的信號，則IR解碼器76可以啟用晶體管90。一旦啟用，則晶體管90 “打開”從電阻器94到光耦合器92的電流通路。如上所述，IR解碼器76可以被配置成只對加電命令進行解碼，以減少待機功耗。但是，電子設(shè)備10 —旦加電，則可以被配置成對其他多種適當(dāng)信號或命令進行解碼。因此，光耦合器 92 一旦加電，則用作從IR接收機16向次級側(cè)組件之中的另一 IR解碼器122傳遞命令的通道。與IR解碼器76不同，IR解碼器122被配置成對加電命令以及其他信號進行解碼。例如，IR解碼器122可以被配置成接收電視的頻道改變命令或音量調(diào)節(jié)。在一個實施例中， 電阻器94可以包括10千歐電阻器。IR解碼器122可以是一般可用的多個控制微處理器或?qū)Ｓ每刂平獯a器的任何之一。再看SMPS控制器18。SMPS控制器18可以是任何適當(dāng)形式的功率控制微處理器或微控制器。在一個實施例中，SMPS控制器18是由Siemens Semiconductor制造的TDA 4605-3雙極性集成電路。在另一實施例中，SMPS控制器18是由Fuji Semiconductor制造的FA1384X系列電源控制器。SMPS控制器18的電源電壓輸入引腳(示為“VDD”)可以與由電容器20和二極管 22形成的儲壓器相連。在一個實施例中，電容器20包括47微法拉電容器。此外，如圖2所示，SMPS控制器18的次級電壓信息引腳(示為“In”)和振蕩器反饋輸入(示為“Zer”) 與電阻器106、108、110和112、二極管114、電容器116和118相連。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解電阻器106、108和110、二極管114、電容器116和118可以被配置成產(chǎn)生次級電壓信息引腳上的調(diào)節(jié)輸入和振蕩反饋引腳上的輸入隔離反饋。在一個實施例中，電阻器106 包括10千歐電阻器，電阻器108包括4千歐電阻器，電阻器110包括2千歐電阻器，電容器 116包括4nF電容器，電容器118包括I微法拉電容器。如上所述，施加到SMPS控制器18的ISNS輸入的電壓可以啟用SMPS控制器18。 啟用的SMPS控制器18可以產(chǎn)生從輸出引腳(示為“out”)穿過電阻器120的電壓/電流。 該輸入電壓/電流可以啟用IGBT24。一旦啟用了 IGBT 24，次級側(cè)變壓器26開始從市電電源12汲取電能。該電能通過變壓器26，經(jīng)由二極管28到達次級側(cè)組件30，這使電子設(shè)備正常工作。在一個實施例中，電阻器120包括47歐姆電阻器。雖然本發(fā)明容易進行多種修改和可選形式，圖中僅作為示例示出了具體實施例， 并且這里進行了詳細(xì)描述，然而。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的特定形式。相反，本發(fā)明涵蓋了落入所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等效和可選形式。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，由工作電壓源向該設(shè)備提供工作功率，所述設(shè)備包括次級側(cè)組件，由工作電壓源經(jīng)由變壓器向所述次級側(cè)組件饋電；以及控制信號提供裝置和電源控制裝置，在電流提供線路中串聯(lián)布置在工作電壓源與地之間；其中，控制信號提供裝置在電流提供線路中通過限流裝置連接至工作電壓源，并操作為提供用于選擇設(shè)備的低功率工作模式或正常工作模式的控制信號；以及其中，電源控制裝置在電流提供線路中串聯(lián)連接在控制信號提供裝置與地之間，并操作為接收來自控制信號提供裝置的控制信號，以及響應(yīng)于控制信號控制流經(jīng)變壓器的初級繞組的電流，以控制工作電壓源對次級側(cè)組件的饋電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述控制信號提供裝置包括用于從用戶接收紅外信號的紅外接收機，所述紅外信號指示所述設(shè)備的加電或斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中當(dāng)所述設(shè)備處于正常工作模式時，激活電源控制裝置，當(dāng)所述設(shè)備處于低功率工作模式時，將電源控制裝置去激活。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述電源控制裝置包括電源微控制器。
5.一種電子設(shè)備，由工作電壓源向該電子設(shè)備提供工作功率，所述電子設(shè)備包括次級側(cè)組件(30)，由工作電壓源經(jīng)由變壓器向所述次級側(cè)組件饋電；以及遠(yuǎn)程控制信號接收機電路和電源控制電路，在電流提供線路中串聯(lián)布置在工作電壓源與地之間；其中，遠(yuǎn)程控制信號接收機電路在電流提供線路中通過限流裝置連接至工作電壓源， 并操作為從用戶接收指示了所述電子設(shè)備的加電或斷電的遠(yuǎn)程控制信號，以及響應(yīng)于遠(yuǎn)程控制信號，提供用于選擇所述電子設(shè)備的低功率工作模式或正常工作模式的控制信號；以及其中，電源控制電路在電流提供線路中串聯(lián)連接在遠(yuǎn)程控制信號接收機電路與地之間，并操作為接收來自遠(yuǎn)程控制信號接收機電路的控制信號，以及響應(yīng)于控制信號，控制流經(jīng)變壓器的初級繞組的電流，以控制工作電壓源對次級側(cè)組件的饋電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中接收機電路包括紅外接收機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中接收機電路包括紅外解碼器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，還包括與所述電源控制電路并聯(lián)的紅外解碼器， 其中所述紅外解碼器被配置成對接收機電路所接收的遠(yuǎn)程控制信號中包括的加電命令進行解碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中所述紅外解碼器被配置成當(dāng)所述紅外解碼器對加電命令進行解碼時，啟用所述電源控制電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中所述紅外解碼器被配置成忽略指示了除加電命令之外的其他命令的任何遠(yuǎn)程控制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述次級側(cè)組件包括視頻顯示器。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備包括電視系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中接收機電路包括射頻接收機。
14.一種在包括工作電壓源和次級側(cè)組件的設(shè)備中控制工作電壓源對次級側(cè)組件的饋電的方法，其中由工作電壓源經(jīng)由變壓器向次級側(cè)組件饋電，所述方法包括在接收機處從用戶接收指示了所述設(shè)備的加電或斷電的電子命令信號，所述接收機在電流提供線路中在工作電壓源與地之間連接至工作電壓源；對所述電子命令信號進行解碼；將解碼的電子命令信號傳送到電源控制器，所述電源控制器在電流提供線路中串聯(lián)連接在接收機與地之間；以及響應(yīng)于解碼的電子命令信號，控制流經(jīng)變壓器的初級繞組的電流，以控制工作電壓源對次級側(cè)組件的饋電。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中接收機包括紅外接收機。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中對所述電子命令信號進行解碼包括利用紅外解碼器對所述電子命令信號進行解碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中電流提供線路中流經(jīng)的電流小于I.2毫安。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中接收所述電子命令信號包括接收加電命令。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括如果所述電子命令信號包括所述加電命令之外的其他命令，則將所述電子命令信號傳送到用于對所述其他命令進行解碼的次級解碼器。
全文摘要
所公開的實施例涉及一種用于減少電子設(shè)備中待機功耗的系統(tǒng)和方法。提供了一種電子設(shè)備(10)，包括接收機電路(16)以及與該接收機電路(16)串聯(lián)的電源控制電路(18)，其中接收機電路(16)的地連接與電源控制電路(18)的電源電壓連接相連。
文檔編號H02M5/10GK102594158SQ20121003789
公開日2012年7月18日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者安東·維納·凱勒 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司