專利名稱：具有待機功能的電子裝置和待機電源供應系統(tǒng)及供電方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有待機功能的電子裝置和待機電源供應系統(tǒng)及其供電方法，并且特別涉及一種節(jié)省待機電能的具有待機功能的電子裝置和待機電源供應系統(tǒng)及其供電方法。
背景技術：
參照圖1A，其是傳統(tǒng)的具有待機功能的電子裝置的方塊圖。電子裝置100例如為液晶電視、投影機、計算機屏幕等消費性電子產(chǎn)品，其包括待機電源供應系統(tǒng)110、繼電器120和電能消耗電路130。其中，待機電源供應系統(tǒng)110包括待機電源轉換器112、信號感應器114、電源控制單元116和控制單元118。在待機狀態(tài)下，待機電源轉換器112接收交流電壓輸入AC，并將交流電壓輸入AC分別轉換為第一直流電壓VCC1和第二直流電壓VCC2。其中，第一直流電壓VCC1用于提供信號感應器114在正常操作下所需要的電壓，并且第二直流電壓VCC2用于提供電源控制單元116在正常操作下所需要的電壓。信號感應器114接收遙控器10所傳遞的系統(tǒng)開機信號S1，并根據(jù)系統(tǒng)開機信號S1來產(chǎn)生控制信號S2以傳遞至電源控制單元116。電源控制單元116根據(jù)控制信號S2來輸出啟動信號S3至控制單元118。
參照圖1B，其是傳統(tǒng)的待機電源供應系統(tǒng)的控制單元的電路圖?？刂茊卧?18包括電容181和NPN型雙極性晶體管(BJT)182。電容181接收系統(tǒng)開機信號S3，并根據(jù)系統(tǒng)開機信號來充電。而NPN型雙極性晶體管182作為開關，當電容181完成充電之后，由此接通NPN型雙極性晶體管182，并且輸出控制電流IC至繼電器120。繼電器120接收控制電流IC并由此被接通。電源供應單元122根據(jù)接通的繼電器120來接收交流電壓輸入AC，并將其轉換為電子裝置100所需要的操作電壓VCC以輸入至電能消耗電路130，如圖1A所示。然而，待機電源供應系統(tǒng)110在輕載時，效率低，還消耗了許多待機電能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有待機功能的電子裝置和待機電源供應系統(tǒng)及其供電方法，有效地減少具有待機功能的電子裝置在待機時所需消耗的電能，使得具有待機功能的電子裝置符合低耗能的要求。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種待機電源供應系統(tǒng)，適用于電子裝置。待機電源供應系統(tǒng)包括信號感應器、待機電源、開關電路、充電電路及電源控制單元。信號感應器接收系統(tǒng)開機信號，并根據(jù)系統(tǒng)開機信號產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號。待機電源耦合至信號傳感器，提供信號傳感器在待機狀態(tài)下運行所需要的第一電壓。開關電路耦合至待機電源和信號感應器，用于接收充電信號并由此在預定的充電時間內(nèi)被接通。充電電路耦合至開關電路，當開關電路為接通狀態(tài)，對充電電路進行充電至預設電壓。電源控制單元耦合至充電電路和信號感應器，當充電電路被充電至預設電壓時，電源控制單元接收電源啟動信號，并由此啟動電源供應器，以提供操作電壓至電能消耗電路。
根據(jù)本發(fā)明的目的，還提出一種具有待機功能的電子裝置，其包括電能消耗電路、電源供應器和待機電源供應系統(tǒng)。待機電源供應系統(tǒng)包括信號感應器、待機電源、開關電路、充電電路和電源控制單元。信號感應器接收系統(tǒng)開機信號，并由此產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號。待機電源耦合至信號傳感器，用于提供電能給信號傳感器。開關電路耦合至待機電源和信號感應器，開關電路接收充電信號并由此被接通。充電電路耦合至開關電路，當開關電路為接通狀態(tài)時，待機電源對充電電路進行充電。電源控制單元耦合至充電電路和信號感應器，當充電電路被充電至預設電壓，并且控制信號切換至電源啟動周期時，電源控制單元接收充電啟動信號，并由此啟動電源供應器，以提供操作電壓至電能消耗電路。
根據(jù)本發(fā)明的目的，還提出一種啟動電子裝置的電源供應方法。電子裝置包括信號感應器、待機電源、開關電路、充電電路、電源控制單元、電源供應器及電能消耗電路。此方法首先由信號感應器接收由使用者輸入的系統(tǒng)開機信號，并由此產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號。接著，開關電路接收充電信號，并由此將開關電路接通，使待機電源對充電電路進行充電。然后，當充電電路被充電至預設電壓時，充電電路啟動電源控制單元。最后，電源控制單元接收電源啟動信號并由此啟動電源供應器，使得電源供應器提供操作電壓至電能消耗電路。
為使得本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點更加明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實施例，并結合附圖，作詳細說明如下


圖1A示出了傳統(tǒng)的具有待機功能的電子裝置的方塊圖。
圖1B示出了傳統(tǒng)的待機電源供應系統(tǒng)的控制單元的電路圖。
圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有待機功能的電子裝置的方塊圖。
圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有待機功能的電子裝置的電路圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制信號的時序圖。
具體實施例方式
參照圖2A，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有待機功能的電子裝置的方塊圖。電子裝置200例如為液晶電視、投影機、計算機屏幕等消費性電子產(chǎn)品，其包括電能消耗電路210和待機電源供應系統(tǒng)220。電能消耗電路210用于控制電子裝置200在啟動狀態(tài)下的操作。待機電源供應系統(tǒng)220用于供應電子裝置200在待機狀態(tài)時所需要的操作電壓，使得電子裝置200可由待機狀態(tài)進入啟動狀態(tài)。待機電源供應系統(tǒng)220包括信號感應器221、待機電源223、開關電路225、充電電路227和電源控制單元229。優(yōu)選地，本發(fā)明實施例的信號感應器221例如為Vishay制造的TSOP 4838紅外線感應器，且電源控制單元229例如為Myson制造的8051微處理器。
參照圖2B，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有待機功能的電子裝置的電路圖。信號感應器221用于接收從遙控器10輸出的系統(tǒng)開機信號S1，并由此產(chǎn)生控制信號S2，其中，控制信號S2包括充電信號S21和電源啟動信號S22。待機電源223耦合至信號傳感器221，以提供信號傳感器221在待機狀態(tài)下工作所需要的第一電壓VCC1(例如為5V)。開關電路225連接在待機電源223和充電電路227之間，且開關電路225接收信號感應器221輸出的控制信號S2，并根據(jù)控制信號S2將開關電路225選擇性地接通或斷開。充電電路227連接在開關電路225和電源控制單元229之間，當開關電路225為接通狀態(tài)時，待機電源223可對充電電路227進行充電。當充電電路227持續(xù)充電增加儲存電量而使電壓升高至第二電壓VCC2時，充電電路227會啟動電源控制單元229，此時電源控制單元229可正常工作以接收控制信號S2，并根據(jù)控制信號S2來提供操作電壓至電能消耗電路210。
電子裝置200還包括電源供應器230，電源控制單元229輸出供電信號S3來啟動電源供應器230，而使電源供應器230能提供操作電壓VCC給電能消耗電路210。當電源供應器230接收來自電源控制單元229(例如為8051的Pin 32)的供電信號S3時，電源供應器230將轉換外部交流電源AC而輸出操作電壓VCC至電能消耗電路210。此時電源供應器230可代替待機電源223以提供電子裝置200所需要的第一電壓VCC1和第二電至VCC2，從而使電子裝置200由待機狀態(tài)進入啟動狀態(tài)。
參照圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制信號的時序圖。開關電路225包括電阻251及PNP型雙極性晶體管252。充電電路227包括兩個電容271和272。當電子裝置200在待機狀態(tài)下，信號感應器221接收從遙控器10輸出的系統(tǒng)開機信號S1后，信號感應器221由此產(chǎn)生控制信號S2，控制信號S2包括充電信號S21和電源啟動信號S22。優(yōu)選地，依次產(chǎn)生充電信號S21和電源啟動信號S22。具體地說，如果信號感應器221在時間點t1接收到從遙控器10輸出的系統(tǒng)開機信號S1，在時間區(qū)段t1至t2之間，信號感應器221輸出例如為低電壓電平的充電信號S21，此低電壓電平的充電信號S21用于接通開關電路225的PNP型雙極性晶體管252。當PNP型雙極性晶體管252接通后，待機電源223即可對充電電路227進行充電，例如對電容271和272進行充電。
然后，在時間點t2時，控制信號S2產(chǎn)生例如為方波的電源啟動信號S22。當電源啟動信號S22包含高電壓電平和一連串數(shù)位編碼后的信號時，開關電路225的PNP型雙極性晶體管252由于接收此高電壓電平的電源啟動信號S22而被關閉。而充電電路227將所儲存的第二電壓VCC2提供至電源控制單元229，作為電源控制單元229所需要的操作電壓。當電源控制單元229接收到第二電壓VCC2和信號感應器221輸出的電源啟動信號S22后，電源控制單元229輸出供電信號S3至電源供應器230，以啟動電源供應器230，并使電源供應器230轉換外部交流電壓輸入AC，以提供電能消耗電路210所需要的操作電壓VCC，使得電子裝置200由待機狀態(tài)進入啟動狀態(tài)。
優(yōu)選地，電子裝置200由待機狀態(tài)進入啟動狀態(tài)后，信號感應器221所需要的第一電壓VCC1、以及電源控制單元229所需要的第二電壓VCC2也可以由電源供應器230來提供。即電源供應器230將取代待機電源223輸出的第一電源VCC1和充電電路227輸出的第二電源VCC2來供應電能，以維持信號感應器221、開關電路225和電源控制單元229的正常運行。此外，還可通過操作電壓VCC對待機電源223進行充電，以延長待機電源223的使用壽命。這樣，待機電源223輸出的第一電壓VCC1和充電電路227輸出的第二電壓VCC2，只需要維持短暫的時間，足以維持“從使用者輸入系統(tǒng)開機信號到電源供應器230啟動”期間所需要的電能即可。
本發(fā)明上述實施例所披露的具有待機功能的電子裝置提出一種有效地降低待機電能的待機電源供應系統(tǒng)的設計。當電子裝置200在待機時，只有信號感應器221需要被提供所需要的第一電壓VCC1(＝5V)，此第一電壓VCC1通過待機電源223來提供。與以往的在待機狀態(tài)時仍需對信號感應器、控制電路和繼電器等負載組件提供所需要的電壓的電子裝置相比較，本發(fā)明實施例的電子裝置200有效地減少了待機時所需的負載組件及其使用的電能，僅保留信號感應器221來接收系統(tǒng)開機信號。因此，本發(fā)明實施例的電子裝置200在待機時的能耗即為信號感應器221的能耗，其值約為5V×1.1mA＝5.5mW，遠小于以往的電子裝置的待機能耗。
綜上所述，雖然已經(jīng)以優(yōu)選實施例將本發(fā)明披露如上，但其并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以作各種變換和修改。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以所附的權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種待機電源供應系統(tǒng)，用于電子裝置，該電子裝置還包括電源供應器和電能消耗電路，所述待機電源供應系統(tǒng)包括信號感應器，用于接收由使用者輸入的系統(tǒng)開機信號，并由此產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號；待機電源，耦合至所述信號感應器，用于提供電能給所述信號感應器；開關電路，耦合至所述待機電源和所述信號感應器，所述開關電路接收所述充電信號，并依據(jù)所述充電信號將所述開關電路接通預定充電時間；充電電路，耦合至所述開關電路，當所述開關電路為接通狀態(tài)時，所述待機電源對所述充電電路進行充電；以及電源控制單元，耦合至所述充電電路和所述信號感應器，當所述充電電路被充電至預設電壓時，所述充電電路啟動所述電源控制單元以接收所述電源啟動信號，所述電源控制單元還根據(jù)所述電源啟動信號啟動所述電源供應器，使所述電源供應器提供操作電壓至所述電能消耗電路；其中，所述預定充電時間至少等于所述待機電源對所述充電電路充電至所述預設電壓所需要的時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的待機電源供應系統(tǒng)，其中，所述開關電路包括PNP型雙極性晶體管，所述充電信號為低電壓電平，所述PNP型雙極性晶體管接收所述低電壓電平，并根據(jù)所述低電壓電平將所述PNP型雙極性晶體管接通。
3.根據(jù)權利要求2所述的待機電源供應系統(tǒng)，其中，所述電源啟動信號包含高電壓電平和一連串數(shù)位編碼后的信號，所述PNP型雙極性晶體管接收所述高電壓電平，并根據(jù)所述高電壓電平將所述PNP型雙極性晶體管關閉。
4.根據(jù)權利要求1所述的待機電源供應系統(tǒng)，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述待機電源以提供電能給所述信號感應器。
5.根據(jù)權利要求1所述的待機電源供應系統(tǒng)，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述充電電路以提供電能給所述電源控制單元。
6.一種具有待機功能的電子裝置，包括電能消耗電路；電源供應器，耦合至所述電能消耗電路；以及待機電源供應系統(tǒng)，包括信號感應器，用于接收由使用者輸入的系統(tǒng)開機信號，并由此產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號；待機電源，耦合至所述信號感應器，用于提供電能給所述信號感應器；開關電路，耦合至所述待機電源和所述信號感應器，所述開關電路接收所述充電信號，并依據(jù)所述充電信號將所述開關電路接通預定充電時間；充電電路，耦合至所述開關電路，當所述開關電路為接通狀態(tài)時，所述待機電源對所述充電電路進行充電；以及電源控制單元，耦合至所述充電電路和所述信號感應器，當所述充電電路被充電至預設電壓時，所述充電電路啟動所述電源控制單元以接收所述電源啟動信號，所述電源控制單元還根據(jù)所述電源啟動信號啟動所述電源供應器，使所述電源供應器提供操作電壓至所述電能消耗電路；其中，所述預定充電時間至少等于所述待機電源對所述充電電路充電至所述預設電壓所需要的時間。
7.根據(jù)權利要求6所述的電子裝置，其中，所述開關電路包括PNP型雙極性晶體管，所述充電信號為低電壓電平，所述PNP型雙極性晶體管接收所述低電壓電平，并根據(jù)所述低電壓電平將所述PNP型雙極性晶體管接通。
8.根據(jù)權利要求7所述的電子裝置，其中，所述電源啟動信號包含高電壓電平和一連串數(shù)位編碼后的信號，所述PNP型雙極性晶體管接收所述高電壓電平，并根據(jù)所述高電壓電平將所述PNP型雙極性晶體管關閉。
9.根據(jù)權利要求6所述的電子裝置，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述待機電源以提供電能給所述信號感應器。
10.根據(jù)權利要求6所述的電子裝置，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述充電電路以提供電能給所述電源控制單元。
11.一種啟動電子裝置的電源供應方法，所述電子裝置還包括信號感應器、待機電源、耦合至所述待機電源和所述信號感應器的開關電路、耦合至所述開關電路的充電電路、耦合至所述充電電路和所述信號感應器的電源控制單元、電源供應器、以及電能消耗電路，所述方法包括下列步驟所述信號感應器接收由使用者輸入的系統(tǒng)開機信號，并由此產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號；所述開關電路接收所述充電信號，并依據(jù)所述充電信號將所述開關電路接通預定充電時間，使所述待機電源對所述充電電路進行充電；當所述充電電路被充電至預設電壓時，所述充電電路啟動所述電源控制單元；以及所述電源控制單元接收所述電源啟動信號并由此啟動所述電源供應器，使所述電源供應器提供操作電壓至所述電能消耗電路；其中，所述預定充電時間至少等于所述待機電源對所述充電電路充電至所述預設電壓所需要的時間。
12.根據(jù)權利要求11所述的電源供應方法，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述待機電源以提供電能給所述信號感應器。
13.根據(jù)權利要求11所述的電源供應方法，其中，當所述電源供應器提供所述操作電壓之后，所述電源供應器取代所述充電電路以提供電能給所述電源控制單元。
全文摘要
一種待機電源供應系統(tǒng)，適用于包含電能消耗電路的電子裝置。待機電源供應系統(tǒng)包括信號感應器、待機電源、開關電路、充電電路和電源控制單元。信號感應器接收系統(tǒng)開機信號，并根據(jù)系統(tǒng)開機信號產(chǎn)生充電信號和電源啟動信號。待機電源提供信號傳感器在待機狀態(tài)下運行所需要的電能。開關電路接收充電信號，并由此在預定充電時間內(nèi)被接通。當開關電路為接通狀態(tài)，且充電電路進行充電至預設電壓時，充電電路啟動電源控制單元以接收電源啟動信號，并且電源控制單元根據(jù)電源啟動信號啟動電源供應器，使電源供應器提供操作電壓至該電能消耗電路。
文檔編號H02M7/00GK101087134SQ20061008710
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權日2006年6月9日
發(fā)明者吳志祥 申請人:明基電通股份有限公司