專利名稱：用于切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置，它能夠通過遙控器進(jìn)行操作并具有低損耗備用模式，如果所述設(shè)備處在備用模式下，在一定的時間之后該裝置中斷供給該設(shè)備的電網(wǎng)電壓，當(dāng)從遙控器收到信號時該裝置將電網(wǎng)電壓接轉(zhuǎn)到該設(shè)備。
消費(fèi)電器中的現(xiàn)代設(shè)備，例如，電視和高保真系統(tǒng)，通常可借助于一個紅外遙控器來操作，并具有低功率備用模式，通過遙控器它們能夠從備用模式再次被接通。如果該設(shè)備被完全關(guān)斷，則必須再次手動接通它。
此外，這些設(shè)備的備用模式通常具有少量瓦特的功率，常常也在5與10W以上之間。因此，在這些設(shè)備在備用模式下較長時間工作期間，可能積累較大的功耗。
在期刊“ELV學(xué)報”2/94，第16-19頁中公開了一種用于切斷后級電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置。該裝置構(gòu)造為連接在電源插座與設(shè)備之間的單獨組件，如果設(shè)備處在備用模式下，該裝置在一定時間之后從電網(wǎng)電壓斷開設(shè)備。該組件包含一個紅外傳感器，它檢測來自遙控器的紅外信號并隨之為連接的設(shè)備提供電網(wǎng)電壓。因此，在備用模式下該組件使設(shè)備與電源完全隔離，這樣不會給用戶增加任何不利之處。然而，該裝置包含一個具有整體電壓穩(wěn)定性的電源變壓器和多個集成電路，變壓器與這些集成電路本身具有不可忽略的功率損耗。
本發(fā)明的目的是提出一種前述類型的裝置，該裝置用非常低功耗完成任務(wù)，并是一種低干擾操作。
借助于下述本發(fā)明的裝置達(dá)到本發(fā)明目的。一種用于切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置，它能夠通過遙控器進(jìn)行操作并具有低損耗備用模式，如果所述設(shè)備處在備用模式下在一定的時間之后該裝置中斷供給該設(shè)備的電網(wǎng)電壓，當(dāng)從遙控器收到信號時該裝置將電網(wǎng)電壓接轉(zhuǎn)到該設(shè)備，其特征在于該裝置包含一個具有用于產(chǎn)生其內(nèi)部電源電壓的電容器和二極管的無變壓器的無源網(wǎng)絡(luò)按照本發(fā)明的裝置具有一個內(nèi)部電壓源，該電壓源按照“供給泵”原理操作而且實際上沒有損耗。借助于電容電抗和齊納二級管直接從電網(wǎng)電壓產(chǎn)生電源電壓。借助于一個例如僅需要非常低控制電壓的三端雙向可控硅開關(guān)，能夠有益地將電網(wǎng)電壓接轉(zhuǎn)到后級設(shè)備。為了驅(qū)動三端雙向可控硅開關(guān)，采用具有兩個運(yùn)算放大器并具有很低功率損耗的集成電路。
此外該裝置具有一個零電壓開關(guān)，使電網(wǎng)電壓的相位在電壓最小值接轉(zhuǎn)到設(shè)備。電視機(jī)的電源單元尤其可具有高容性負(fù)載，在接通操作期間在幾毫秒的時間期間將電流上拉到60至70安倍。由零電壓開關(guān)產(chǎn)生限流并避免高電流浪涌。這符合新的爭取進(jìn)一步限定開關(guān)型電源初始電流的計劃標(biāo)準(zhǔn)。
該裝置既可作為直接插入電源插座的獨立組件，也可結(jié)合在例如一臺電視機(jī)中。當(dāng)該裝置被結(jié)合在一臺電視機(jī)中時，可以以簡化的方式來構(gòu)造屬于電視機(jī)的開關(guān)型電源的電流限制。
本發(fā)明的應(yīng)用尤其表現(xiàn)在電視機(jī)和高保真系統(tǒng)中。
下面利用

圖1所示的電路原理圖說明本發(fā)明的一個有益的示范實施例，附圖中圖1表示出一種切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置。
圖1的裝置的輸入側(cè)具有端子BP01和BP02，它們可連接到電網(wǎng)電壓，輸出側(cè)具有端子BP03和BP04。施加到輸入側(cè)的電網(wǎng)電壓可借助于一個三端雙向可控硅開關(guān)Q2接轉(zhuǎn)到輸出側(cè)。為代替三端雙向可控硅開關(guān)，也可采用一個可控硅整流器或另一相應(yīng)的電子開關(guān)。
在電網(wǎng)電壓被接轉(zhuǎn)時發(fā)生的電流流動通過電阻RP03檢測其相對于地的電壓降經(jīng)由電阻RP04施加到差分放大器U1a的正相輸入端。該電壓降與第一參考電壓相比較，第一參考電壓是由分壓器RP08、RP09產(chǎn)生的并出現(xiàn)在差分放大器U1a的第二、反相輸入端。如果三端雙向可控硅開關(guān)Q2導(dǎo)通并且電阻RP03兩端存在較高的電壓降，則差分放大器U1a的輸出變?yōu)樨?fù)的，結(jié)果連接到該輸出端的電容器CP07經(jīng)由電阻RP10被負(fù)向充電。
電容器CP7上的電壓通過差分放大器U1b與第二參考電壓相比較，在該示范實施例中第二參考電壓約為-1.5V。如果電容器CP07上的電壓下降到該負(fù)參考電壓以下，則差分放大器U1b的輸出變?yōu)樨?fù)，結(jié)果三端雙向可控硅開關(guān)Q2被導(dǎo)通。
電容器CP07與并聯(lián)連接的電阻RP13一起構(gòu)成一個具有10秒左右時間常數(shù)的RC元件。如果連接到輸出側(cè)的設(shè)備隨后切換到備用模式，則電阻RP03兩端的電壓降變得很低，因此大于差分放大器U1a上的負(fù)參考電壓。由此差分放大器U1a的輸出電壓上升，電容器CP07經(jīng)由電阻RP13將它的負(fù)電壓放電。在一定時間之后，電容器CP07上的電壓超過第二差分放大器U1b上的負(fù)參考電壓，因而差分放大器U1b在輸出側(cè)切換為正，因此從下一電網(wǎng)相位開始使三端雙向可控硅開關(guān)Q2截止。
紅外接收器U2的輸出端經(jīng)由二極管DP14和電阻RP15連接到電容器CP07。該接收器響應(yīng)來自任何紅外遙控器的信號。一旦收到信號它就將負(fù)電源電壓接轉(zhuǎn)到輸出端，從而將電容器CP07再次充電到負(fù)電壓。這時經(jīng)由差分放大器U1b使得三端雙向可控硅開關(guān)Q2再次導(dǎo)通，因此所連接的設(shè)備返回用戶所希望的操作。電路U3是可以作為U2替代物工作的第二紅外接收器，在此不具有進(jìn)一步的作用。
另外包含連接在上端作為開關(guān)的兩個晶體管TP01和TP02的零電壓開關(guān)連接到三端雙向可控硅開關(guān)Q2的控制輸入端。經(jīng)由二極管DP02，DP04，齊納二極管DP01，DP03和電阻RP01及RP02，這兩個晶體管TP01和TP02的基極檢測經(jīng)過三端雙向可控硅開關(guān)Q2的較大電壓降，并防止三端雙向可控硅開關(guān)Q2在這種情況下被導(dǎo)通。在經(jīng)過三端雙向可控硅開關(guān)Q2的電壓降較大的情況下，在正半周期晶體管TP01導(dǎo)通，在負(fù)半周期晶體管TP02導(dǎo)通，從而補(bǔ)償差分放大器U1b的負(fù)輸出電壓，該電壓可能出現(xiàn)在三端雙向可控硅開關(guān)Q2的控制輸入端。因此在當(dāng)前半周期的較大電壓下三端雙向可控硅開關(guān)Q2不導(dǎo)通。因此電網(wǎng)電壓僅在正半周期與負(fù)半周期之間的近似電壓最小值上被接轉(zhuǎn)到連接在輸出側(cè)的設(shè)備。
該裝置工作所需的電源電壓無需變壓器而由無源網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生。在端子BP01拾取電壓并饋送到并聯(lián)連接的電容器CP01和CP03-CP05。電容器CP01-CP05形成無損耗電抗并用作齊納二極管DP08和DP11的偏置阻抗。二極管DP06和DP09實現(xiàn)半波整流，整流后的電壓又由電容器CP02和CP05穩(wěn)壓。與電容器CP03，CP04和CP05并聯(lián)的電阻RP20在該裝置的截止?fàn)顟B(tài)下使這些電容器放電。另外電阻RP24可連接在電網(wǎng)端BP01與電容器CP01，CP03，CP04及CP05之間，以便增強(qiáng)電路的安全性。
該裝置僅包含非常少的有源元件，而且具有很低的功耗。有益的是可用一個包含兩個運(yùn)算放大器的低損耗集成電路作為兩個差分放大器U1a和U1b。圖1所示的裝置的功耗僅為0.1W左右，換言之與備用模式下的設(shè)備相比是非常低的。當(dāng)以單獨組件形式使用該裝置時尤其需要低功耗，這是因為它不能被切斷因而永久性地連接到電網(wǎng)電壓。
權(quán)利要求
1.一種用于切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置，它能夠通過遙控器進(jìn)行操作并具有低損耗備用模式，如果所述設(shè)備處在備用模式下在一定的時間之后該裝置中斷供給該設(shè)備的電網(wǎng)電壓，當(dāng)從遙控器收到信號時該裝置將電網(wǎng)電壓接轉(zhuǎn)到該設(shè)備，其特征在于該裝置包含一個具有用于產(chǎn)生其內(nèi)部電源電壓的電容器和二極管的無變壓器的無源網(wǎng)絡(luò)(CP01-CP06，DP06-DP11)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)包含至少一個連接到電網(wǎng)電壓的電容器(CP01，CP03-CP05)，用于產(chǎn)生低耗電抗，至少一個二極管(DP06，DP09)，用于對電網(wǎng)電壓整流，以及至少一個齊納二極管(DP08，DP11)和一個電容器(CP02，CP06)，用于穩(wěn)定所產(chǎn)生的電源電壓。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于它包含一個用于中斷電網(wǎng)電壓的電子開關(guān)(Q2)，該開關(guān)另外由一個零電壓開關(guān)(TP01，TP02，DP01-DP04，RP01，RP02，RP05，RP06)控制。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于零電壓開關(guān)包含一個開關(guān)級(TP01，TP02)，它在電子開關(guān)(Q2)電壓降較高的情況下補(bǔ)償施加到電子開關(guān)(Q2)控制極的控制信號。
5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于所述電子開關(guān)是三端雙向可控硅開關(guān)(Q2)。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于它被結(jié)合到電視機(jī)中。
全文摘要
一種用于切斷電子設(shè)備電網(wǎng)電壓的裝置可遙控操作并具有低損耗備用模式。若設(shè)備處于備用模式則在一定時間該裝置將設(shè)備與電網(wǎng)電壓隔離。若該裝置從任何所需遙控器接收紅外信號則將電網(wǎng)電壓接轉(zhuǎn)到設(shè)備,因此設(shè)備變回備用模式接著回到正常工作。這抑制了備用模式下設(shè)備功耗。本發(fā)明配備有很低損耗的內(nèi)部電源并僅用少量低功耗電子元件。該裝置設(shè)置有通過電網(wǎng)電壓實現(xiàn)低干擾切換的零電壓開關(guān)。本發(fā)明特別應(yīng)用于電視機(jī)和高保真系統(tǒng)。該裝置本身功耗僅為0.1W左右。
文檔編號H02J13/00GK1173759SQ9711022
公開日1998年2月18日 申請日期1997年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月26日
發(fā)明者于爾根·蓋澤, 杰勒德·莫里佐特, 漢斯－喬基姆·普拉特, 杰勒德·賴?yán)? 哈拉爾德·羅思 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司