專利名稱：用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法，并且更特別地涉及一種如下的裝置和方法，其中如果在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中滿足預(yù)定控制條件，則切斷用于致動(dòng)電子產(chǎn)品的功率來減少電子產(chǎn)品的功耗。
背景技術(shù)：
在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中，用于展現(xiàn)該電子產(chǎn)品的獨(dú)特功能的負(fù)載不是所有時(shí)間都操作。替代的是，如果滿足預(yù)定控制條件(溫度、熱、壓力等)，則負(fù)載臨時(shí)掛起；否貝IJ，負(fù)載繼續(xù)操作。即使?jié)M足了預(yù)定控制條件，也繼續(xù)向傳統(tǒng)電子產(chǎn)品供應(yīng)功率。即，甚至當(dāng)由于滿足了預(yù)定控制條件而不需要功率供應(yīng)來驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，也繼續(xù)供應(yīng)功率。因此，由于電子產(chǎn)品產(chǎn)生的待機(jī)功率，在電子產(chǎn)品中出現(xiàn)了不必要的功耗。例如，在冰箱中，壓縮機(jī)操作以維持用戶預(yù)置溫度。如果冰箱的內(nèi)部溫度達(dá)到了預(yù)置溫度，則壓縮機(jī)臨時(shí)停止操作。如果冰箱的內(nèi)部溫度增加超過了預(yù)置溫度，則壓縮機(jī)繼續(xù)操作。甚至當(dāng)壓縮機(jī)停止操作時(shí)，仍舊向冰箱供應(yīng)功率，這引起功耗。盡管隨著用戶使用模式的變化，壓縮機(jī)通常針對家庭使用平均每天操作持續(xù)5小時(shí)。因而，在冰箱中，不必要的功耗每天平均發(fā)生19小時(shí)。操作持續(xù)長時(shí)間的其他電子產(chǎn)品也不必要地消耗了功率，這是由于甚至在負(fù)載不操作(比如冰箱)時(shí)的待機(jī)功率。例如，盡管負(fù)載的不同類型，諸如加熱器、泵、電磁閥、風(fēng)扇、燈等、調(diào)制解調(diào)器、傳真機(jī)、機(jī)頂盒、復(fù)印機(jī)、冷水器/熱水器、微波爐、坐浴盆、調(diào)溫器、機(jī)器工具、汽鍋、干手器以及遭受相同問題的其他電子產(chǎn)品，但是甚至當(dāng)負(fù)載不操作時(shí)也有不必要的功耗。因而，為了解決前述問題，存在對于用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法的急迫需要。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的一個(gè)方面是至少解決上述問題和/或劣勢并且至少提供下述優(yōu)勢。因而，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種用于有效地減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法，其中通過如下操作來防止功耗如果滿足了預(yù)定控制條件，則切斷用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的功率，并且如果不滿足預(yù)定控制條件，則供應(yīng)功率以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。問題的解決方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于減少在操作持續(xù)長時(shí)間的電子設(shè)備中消耗的功率的裝置，該裝置包括功率開關(guān)單元，用于供應(yīng)或切斷到電子設(shè)備的外部功率，傳感器單元，用于測量與電子產(chǎn)品的負(fù)載的操作相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)并且輸出測量數(shù)據(jù)，以及控制器，用于通過使用來自傳感器單元的測量數(shù)據(jù)輸出來確定電子產(chǎn)品是否滿足預(yù)定控制條件，并且根據(jù)確定結(jié)果來控制功率開關(guān)單元和電子產(chǎn)品的負(fù)載，其中如果電子產(chǎn)品滿足預(yù)定控制條件，則控制器停止負(fù)載的操作并且關(guān)斷功率開關(guān)單元以切斷外部功率；否則，如果電子產(chǎn)品不滿足預(yù)定控制條件，則控制器接通功率開關(guān)單元以供應(yīng)外部功率并且再次驅(qū)動(dòng)負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于減少在操作持續(xù)長時(shí)間的電子設(shè)備中消耗的功率的方法，該方法包括由傳感器單元測量與電子產(chǎn)品的負(fù)載的操作相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)并且輸出測量數(shù)據(jù)，由控制器通過使用輸出測量數(shù)據(jù)來確定是否滿足預(yù)定控制條件，如果滿足預(yù)定控制條件，則控制器停止負(fù)載的操作并且關(guān)斷功率開關(guān)單元以切斷外部功率；并且如果不滿足預(yù)定控制條件，則控制器接通功率開關(guān)單元以供應(yīng)外部功率并且再次驅(qū)動(dòng)負(fù)載。本發(fā)明的有利效果
在如上所述的本發(fā)明操作中，在此公開的本發(fā)明的代表性的那些獲得的效果將簡要表述如下。通過提供用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法，本發(fā)明在負(fù)載不被驅(qū)動(dòng)時(shí)自動(dòng)切斷功率供應(yīng)，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品滿足了預(yù)定控制條件，這減少了不必要的功耗。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例的上述和其他特征和優(yōu)勢將從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述中更加清楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置的電路圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于減少電子產(chǎn)品的功耗的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的以下描述中，省略在此合并的已知功能和配置的詳細(xì)描述以避免使本發(fā)明的主題不清楚?；诒景l(fā)明中的功能定義以下的術(shù)語，并且以下的術(shù)語可以根據(jù)用戶或操作者的意圖、通常實(shí)踐等變化。因此，基于說明書的整個(gè)內(nèi)容來進(jìn)行術(shù)語的定義。本發(fā)明提出一種用于減少操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法。在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中，用于展現(xiàn)該電子產(chǎn)品的獨(dú)特功能的負(fù)載不是所有時(shí)間都操作。替代的是，如果滿足預(yù)定控制條件(溫度、熱、壓力等)，則負(fù)載臨時(shí)掛起；否則，負(fù)載繼續(xù)操作。例如，在冰箱中，壓縮機(jī)操作以維持用戶預(yù)置溫度。如果冰箱的內(nèi)部溫度達(dá)到了預(yù)置溫度，則壓縮機(jī)臨時(shí)停止操作。在本發(fā)明中，當(dāng)在電子產(chǎn)品中滿足預(yù)定控制條件并且因此負(fù)載臨時(shí)掛起時(shí)，切斷向電子產(chǎn)品供應(yīng)的功率以減少電子產(chǎn)品中消耗的功率。在本發(fā)明的以下實(shí)施例中，其中掛起負(fù)載(即不將電壓提供到電子產(chǎn)品中)的狀態(tài)將被稱作功率切斷模式，并且其中負(fù)載操作(即，將電壓提供到電子產(chǎn)品中)的狀態(tài)將被稱作功率供應(yīng)模式。在功率切斷模式中，控制器不是所有時(shí)間都醒著并且周期性的被喚醒。 其中控制器操作的狀態(tài)將被稱作喚醒模式，并且其中控制器不操作的狀態(tài)將被稱作休眠模式。當(dāng)電子產(chǎn)品處于功率切斷模式中、即負(fù)載不操作時(shí)，本發(fā)明切斷到電子產(chǎn)品的功率供應(yīng)，從而減少電子產(chǎn)品中消耗的不必要待機(jī)功率。此后，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例?，F(xiàn)在將對用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置的電路圖。參考圖1，電子產(chǎn)品100包括功率開關(guān)單元101、自鎖繼電器102、功率單元104、自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106、控制器108、自鎖繼電器功率單元110、休眠模式功率單元112、負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114、負(fù)載116 (或負(fù)載1和2)、傳感器單元118、鍵輸入單元120、通信單元122、出口部分IM和出口 126。在以下描述中，將不描述與本發(fā)明不相關(guān)的部件的操作。功率單元104將來自外部功率源的交流(AC)功率輸入轉(zhuǎn)換為直流(DC)功率并且將DC功率供應(yīng)到電子產(chǎn)品100中。自鎖繼電器102和自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106是功率開關(guān)單元101的示例，功率開關(guān)單元101被配置為供應(yīng)或切斷到電子產(chǎn)品100的功率。在以下描述中，自鎖繼電器102和自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106將被用作功率開關(guān)單元101的示例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是其他類型的開關(guān)也可以在根據(jù)本發(fā)明的電子產(chǎn)品100 中使用。因而，自鎖繼電器功率單元110是功率開關(guān)功率單元的示例。自鎖繼電器102關(guān)閉或打開去往功率單元104的AC功率線纜觸點(diǎn)10和11以及觸點(diǎn)12和13，從而供應(yīng)或切斷到功率單元104的功率。自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106 (利用四個(gè)晶體管Q3、Q4、Q5和Q6配置為橋電路)在控制器108的控制下驅(qū)動(dòng)自鎖繼電器102?？刂破?08的輸出02與自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106的晶體管Q5和Q6連接，并且控制器108的輸出03與自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106的晶體管Q3和Q4連接。自鎖繼電器功率單元110包括利用電流充電的電容器C2，用于接“通”自鎖繼電器 102和二極管D2以便防止充電電流被放電。在功率切斷模式中，自鎖繼電器功率單元110 供應(yīng)功率用于致動(dòng)自鎖繼電器102以將功率重新供應(yīng)到電子產(chǎn)品100中。在功率切斷模式中，如果休眠模式功率單元112完全放電，則控制器108可能發(fā)生故障，并且因此，休眠模式功率單元112必須在完全放電之前被重新充電。自鎖繼電器功率單元110致動(dòng)自鎖繼電器 102以供應(yīng)功率用于對休眠模式功率單元112重新充電。包括晶體管Ql和Q2以及繼電器Kl和K2的負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品100中的負(fù)載116。負(fù)載116是展現(xiàn)電子產(chǎn)品100的獨(dú)特功能的設(shè)備和部分。例如，負(fù)載可以是用于維持冰箱的制冷和冰凍溫度的壓縮機(jī)，并且可以是用于熱水器的加熱器。盡管圖1中示出的電子產(chǎn)品100包括兩個(gè)負(fù)載，但是其可以包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載。休眠模式功率單元112包括超級電容器Cl以及二極管Dl和D2，并且向功率切斷模式中的電子產(chǎn)品100的某些部件供應(yīng)功率。如果電子產(chǎn)品100轉(zhuǎn)變到功率供應(yīng)模式，則休眠模式功率單元112利用電流對超級電容器Cl重新充電。二極管Dl運(yùn)轉(zhuǎn)以防止充電電流被放電。當(dāng)電子產(chǎn)品100處于功率切斷模式中時(shí)，切斷向電子產(chǎn)品100供應(yīng)的主功率，并且因此休眠模式功率單元112向控制器108、鍵輸入單元120和通信單元122供應(yīng)功率?？刂破?08不是所有時(shí)間都醒著，但是被周期性地喚醒。換言之，控制器108周期性地重復(fù)執(zhí)行休眠模式和喚醒模式。傳感器單元118包括晶體管Q7、電阻器R3和R4、以及傳感器1和2。傳感器1和 2感測對應(yīng)于電子產(chǎn)品100的功能的當(dāng)前狀態(tài)并且向控制器108中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供感測信息。感測單元118的晶體管Q7與控制器108的輸出04連接，并且控制器108控制在感測操作期間利用來自休眠模式功率單元112的功率供應(yīng)傳感器單元108。鍵輸入單元120包括電阻器Rl和R2以及開關(guān)SWl和SW2，并且與控制器108的輸入Il和12連接。鍵輸入單元120執(zhí)行對外部輸入的中斷處理。即，如果在功率切斷模式中生成外部輸入，則鍵輸入單元120進(jìn)行到功率供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變。例如，如果用戶打開正處于功率切斷模式的冰箱的門，則生成中斷并且進(jìn)行到喚醒模式和功率供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變，從而重新向冰箱供應(yīng)功率。當(dāng)電子產(chǎn)品100處于功率切斷模式時(shí)，通信單元122可以從家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接收控制信號。在控制信號輸入時(shí)，通信單元122向控制器108提供控制系統(tǒng)用于中斷處理?？刂破?08從功率切斷模式向功率供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變，并且執(zhí)行用于重新供應(yīng)功率的操作。此后， 在本發(fā)明的實(shí)施例中，用于生成被輸入到控制器108的中斷信號以允許電子產(chǎn)品100轉(zhuǎn)變到功率供應(yīng)模式的設(shè)備將被稱作信號發(fā)生器。即，用于生成中斷信號的鍵輸入單元120和家庭網(wǎng)絡(luò)可以是信號發(fā)生器的示例?？刂破?08控制電子產(chǎn)品100的總體操作并且執(zhí)行諸如測量、計(jì)算、確定、記憶和處理之類的功能以根據(jù)電子產(chǎn)品100的特性來控制電子產(chǎn)品100?？刂破?08周期性地重復(fù)執(zhí)行休眠模式和喚醒模式，從而最小化電子產(chǎn)品100中消耗的功率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，微計(jì)算機(jī)(Micom) Ul可以用作控制器108的示例。此后，將進(jìn)行對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置的操作的詳細(xì)描述。在產(chǎn)品發(fā)布時(shí)，自鎖繼電器102的觸點(diǎn)10和11以及觸點(diǎn)12和13被配置為彼此接觸以在插入電子產(chǎn)品100時(shí)向電子產(chǎn)品供應(yīng)功率。如果稍后向功率單元104供應(yīng)AC功率，則功率單元104將AC功率轉(zhuǎn)換為DC功率并且向電子產(chǎn)品100供應(yīng)DC功率。在功率供應(yīng)模式中，電子產(chǎn)品100通過經(jīng)由負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114確定負(fù)載116來執(zhí)行正常操作。一旦從功率單元104向自鎖繼電器功率單元110供應(yīng)DC功率，就利用通過二極管 D4的電流對自鎖繼電器功率單元110的電容器C2充電。自鎖繼電器功率單元110的二極管D4被逆偏置以防止自鎖繼電器功率單元110中充電的電流被放電。當(dāng)電子產(chǎn)品100從功率切斷模式向功率供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變時(shí)，自鎖繼電器功率單元110提供在自鎖繼電器102中充電的電流。由于自鎖繼電器功率單元110的電容器C2的電容增加，所以放電時(shí)間也增加。 因此，可以基于電子產(chǎn)品100的特性來選擇合適的電容。一旦從功率單元104向休眠模式功率單元112供應(yīng)DC功率，就利用通過二極管D2 的電流來對休眠模式功率單元112的超級電容器Cl充電。超級電容器Cl具有雙結(jié)構(gòu)，使得超級電容器Cl可以在預(yù)定時(shí)間(例如，約20秒)流逝之后被充電。在完成充電時(shí)，休眠模式功率單元112的二極管D2被逆偏置以防止充電的電流被放電。當(dāng)休眠模式功率單元112在功率切斷模式中提供充電電流時(shí)，放電電流從若干 μ A到1或2mA。因此，無法利用超級電容器Cl的電流來驅(qū)動(dòng)需要數(shù)十mA或更多的驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載(比如，自鎖繼電器102)。因而，休眠模式功率單元112供應(yīng)功率給消耗小量電流的控制器108、鍵輸入單元120、通信單元122和傳感器單元118。當(dāng)電子產(chǎn)品100包括遠(yuǎn)程控制接收器時(shí)，休眠模式功率單元112可以向遠(yuǎn)程控制接收器供應(yīng)功率。在功率切斷模式中，沒有利用來自休眠模式功率單元112的功率繼續(xù)對控制器 108供應(yīng)，但是控制器108交替地以休眠模式和喚醒模式操作。通常，控制器108在休眠模式中僅消耗若干μ A，但是在喚醒模式中消耗數(shù)百μΑ。因而，即使在長時(shí)間中維持功率切斷模式，休眠模式功率單元112也可以維持對控制器108的功率供應(yīng)。當(dāng)電子產(chǎn)品100執(zhí)行正常操作時(shí)，控制器108通過傳感器單元118檢查電子產(chǎn)品 100的當(dāng)前狀態(tài)。控制器108的輸出04將“低”脈沖應(yīng)用于傳感器單元118的晶體管Q7的基極。這時(shí)，傳感器單元118的晶體管Q7被接通并且向傳感器Sl和S2供應(yīng)功率。傳感器 Sl和S2感測對應(yīng)于電子產(chǎn)品100的功能的當(dāng)前狀態(tài)，并且向控制器108的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADl 和AD2提供感測數(shù)據(jù)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADl和AD2將來自傳感器Sl和S2的模擬信號輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且向控制器108提供數(shù)字信號。例如，如果電子產(chǎn)品100的功能是溫度控制功能，傳感器Sl和S2測量與電子產(chǎn)品 100的功能相關(guān)聯(lián)的溫度。一旦傳感器Sl和S2向控制器108提供測量的溫度，控制器108 就確定測量的溫度是否滿足預(yù)定控制條件。因此，控制器108確定是否驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的加熱器或冷卻器。如果傳感器Sl和S2是換能器，則控制器108確定是否驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的壓縮機(jī)。傳感器Sl和S2和負(fù)載的類型將隨電子產(chǎn)品100的功能而變化，并且傳感器Sl和S2 以及負(fù)載也可以由控制器108控制。一旦傳感器單元118向控制器108提供感測數(shù)據(jù)，控制器108的輸出04輸出“高” 脈沖。傳感器單元118的晶體管Q7關(guān)斷，從而切斷到傳感器單元118的功率。這是旨在在電子產(chǎn)品100處于功率供應(yīng)模式時(shí)最小化不必要的電流消耗。控制器108通過將傳感器單元118測量的值與預(yù)置值進(jìn)行比較來確定是否滿足預(yù)定控制條件。如果滿足預(yù)定控制條件，則控制器108以功率切斷模式操作以減少電子產(chǎn)品 100中消耗的功率。否則，如果不滿足預(yù)定控制條件，則控制器108以功率供應(yīng)模式操作以繼續(xù)驅(qū)動(dòng)負(fù)載?？刂破?08將傳感器單元118測量的值與預(yù)置值進(jìn)行比較，并且如果不滿足預(yù)定控制條件，則控制器108操作以繼續(xù)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。預(yù)置值可以是制造者在產(chǎn)品發(fā)布時(shí)預(yù)置的值或可以是用戶設(shè)置的任意值。如果當(dāng)電子產(chǎn)品100處于功率切斷模式時(shí)不滿足預(yù)定控制條件，則控制器108從休眠模式喚醒并且將從“高”電平去往“低”電平的脈沖用于輸出03。 這時(shí)，自鎖繼電器102被接通以將功率供應(yīng)到電子產(chǎn)品100中。此后，控制器108將“高”脈沖應(yīng)用于輸出05和06以接通負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114的晶體管Ql和 Q2。負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和Κ3以驅(qū)動(dòng)負(fù)載1和2。由于從功率切斷模式到功率供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變，自鎖繼電器功率單元110和休眠模式功率單元112被重新充電。如果傳感器單元118的傳感器Sl和S2被周期性地測量并且滿足預(yù)定控制條件， 則控制器108將“低”脈沖應(yīng)用于輸出05和06。在從控制器108輸入“低”脈沖時(shí)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114關(guān)斷晶體管Ql和Q2并且驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和Κ3以停止負(fù)載1和2的操作。為了由于滿足預(yù)定控制條件而以功率切斷模式操作，控制器108向輸出02輸出從 “高”電平去往“低”電平的脈沖。當(dāng)輸出脈沖是“高”時(shí)，自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106的晶體管Q5和Q6接通并且自鎖繼電器功率單元110中充電的電流在從自鎖繼電器102的線圈級的端子14向端子15的方向上通過二極管和晶體管Q6的發(fā)射極r流動(dòng)。因此，自鎖繼電器 102的觸點(diǎn)10和11以及觸點(diǎn)12和13彼此分離，因此切斷從外部功率源的功率供應(yīng)。這樣，如果滿足預(yù)定控制條件，則切斷功率供應(yīng)，從而減少電子產(chǎn)品10消耗的待機(jī)功率。鍵輸入單元120包括電阻器Rl和R2以及開關(guān)SWl和SW2。如果鍵輸入單元120將“低”脈沖應(yīng)用于控制器108的輸入Il和12，則控制器108進(jìn)入中斷處理模式，使得控制器108從休眠模式喚醒并且執(zhí)行中斷處理。例如，如果電子產(chǎn)品100是冰箱，鍵輸入單元120的開關(guān)可以是門打開感測開關(guān)。 如果冰箱的門打開，則鍵輸入單元120的開關(guān)進(jìn)行操作并且將“低”脈沖應(yīng)用于控制器108 的輸入Il和12?？刂破?08進(jìn)入中斷處理模式并且因此從休眠模式喚醒，向輸出03輸出從“高”電平去往“低”電平的脈沖。如果在控制器108的輸出03時(shí)接通自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106的晶體管Q3和Q4，則將自鎖繼電器功率單元110的電容器C2中充電的電流提供給自鎖繼電器102的線圈級。在將電流供應(yīng)給自鎖繼電器102的線圈級時(shí)，自鎖繼電器102 的觸點(diǎn)10和11以及觸點(diǎn)12和13進(jìn)行彼此接觸，因此向功率單元104供應(yīng)AC功率。電子產(chǎn)品100從功率切斷模式向功率供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變。在功率供應(yīng)模式中，控制器108致動(dòng)作為負(fù)載的燈以照明冰箱的內(nèi)部。由于再次供應(yīng)功率，所以自鎖繼電器功率單元110和休眠模式功率單元112被重新充電。如果電子產(chǎn)品100是坐浴盆，則鍵輸入單元120的開關(guān)可以是坐下感測開關(guān)。如果坐下感測開關(guān)感測到功率切斷模式中用戶坐下，則生成中斷，使得控制器108從休眠模式喚醒以致動(dòng)自鎖繼電器102。因此，再次供應(yīng)功率并且電子產(chǎn)品100執(zhí)行正常操作。這樣，通過根據(jù)電子產(chǎn)品100互換開關(guān)和負(fù)載，可以將本發(fā)明應(yīng)用于任何類型的電子產(chǎn)品?，F(xiàn)在將描述用于在電子產(chǎn)品100的功率切斷模式中生成中斷或不滿足預(yù)定控制條件時(shí)轉(zhuǎn)變到功率供應(yīng)模式的操作?？刂破?08向輸出03輸出從“高”電平去往“低”電平的脈沖。如果自鎖繼電器驅(qū)動(dòng)單元106的晶體管Q3和Q4在控制器108的輸出03維持“高”脈沖時(shí)接通，則向自鎖繼電器102提供自鎖繼電器功率單元110的電容器C2中的充電電流。一旦自鎖繼電器功率單元110在從端子15到端子14的方向上向自鎖繼電器102的線圈級提供電流，自鎖繼電器102的觸點(diǎn)10和11以及觸點(diǎn)12和13就彼此進(jìn)行接觸，因此向功率單元104供應(yīng)AC 功率。在重新供應(yīng)功率時(shí)，利用電流對自鎖繼電器功率單元110的電容器C2和休眠模式功率單元112的超級電容器C2重新充電?？刂破?08通過負(fù)載驅(qū)動(dòng)器114驅(qū)動(dòng)負(fù)載116。 如果通過負(fù)載116的驅(qū)動(dòng)滿足了預(yù)定控制條件，則控制器108執(zhí)行涉及功率切斷模式的操作，從而最小化電子產(chǎn)品100中消耗的待機(jī)功率。如果操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品100與家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信，則其可以包括與家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接的通信單元122。在功率切斷模式中，在從家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入控制信號時(shí)，通信單元122生成中斷。在通信單元122中生成中斷時(shí)，控制器108在生成中斷之后執(zhí)行上述操作以轉(zhuǎn)變到功率供應(yīng)模式。同時(shí)，通常負(fù)載安裝在電子產(chǎn)品內(nèi)部以執(zhí)行用于電子產(chǎn)品的獨(dú)特功能的操作。然而，負(fù)載可以是工業(yè)設(shè)備，諸如可以分離安裝在電子產(chǎn)品外部的機(jī)器工具或制造設(shè)施。在該情況中，根據(jù)本方面的電子產(chǎn)品可以是用于控制工業(yè)設(shè)備的電子產(chǎn)品。用作負(fù)載的工業(yè)設(shè)備通常使用3相功率。在功率供應(yīng)模式中，需要用于將電子設(shè)備的輸出功率轉(zhuǎn)換為3相功率的設(shè)備，使得電子設(shè)備的控制器可以向負(fù)載供應(yīng)功率。為此，可以在電子設(shè)備的出口部分126中提供磁鐵?？刂破骺刂戚敵?7以致動(dòng)繼電器K2，從而供應(yīng)或切斷到負(fù)載的功率。當(dāng)向負(fù)載供應(yīng)功率時(shí)，在電子設(shè)備的出口部分126中提供的磁鐵將2相功率轉(zhuǎn)換為3相功率并且向負(fù)載供應(yīng)3相功率。因此，如果滿足預(yù)定控制條件，則電子產(chǎn)品自動(dòng)切斷到負(fù)載的功率供應(yīng)，因此減少功耗。至此已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于減少功耗的裝置的結(jié)構(gòu)和操作。因此， 在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中，當(dāng)由于滿足預(yù)定控制條件而不驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，自動(dòng)切斷功率供應(yīng)，從而減少不必要的功耗。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于減少電子產(chǎn)品的功耗的方法的流程圖。參考圖2，接通電子產(chǎn)品的功率開關(guān)。在步驟202中，如果由于功率失效等而突然切斷功率供應(yīng)，則自鎖繼電器維持“開”狀態(tài)持續(xù)預(yù)定初始時(shí)間TO。這是因?yàn)槿绻捎诠β使?yīng)的突然切斷而關(guān)斷自鎖繼電器，則利用電流不足以對自鎖繼電器充電器和休眠模式充電器充電。在步驟204中，控制器確定是否滿足對應(yīng)于電子產(chǎn)品功能的預(yù)定控制條件。如果通過傳感器單元輸入的值不滿足預(yù)定控制條件，則過程去往步驟206。在步驟206中，控制器通過負(fù)載驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)負(fù)載以滿足預(yù)定控制條件。在步驟208中，控制器周期性地致動(dòng)傳感器單元的傳感器以確定是否滿足預(yù)定控制條件。如果在步驟204中通過傳感器單元輸入的值滿足預(yù)定控制條件，則過程去往步驟 210。在步驟210中，控制器停止負(fù)載的操作以減少電子產(chǎn)品中消耗的功率并且關(guān)斷自鎖繼電器。即，電子產(chǎn)品進(jìn)入功率切斷模式。在步驟212中，為了最小化電子產(chǎn)品中消耗的功率， 控制器進(jìn)入休眠模式。在步驟214中，確定是否從鍵輸入單元120或通信單元122生成中斷。如果是，則過程去往步驟216以接通自鎖繼電器并且重新供應(yīng)功率。否則，如果在步驟214中生成中斷，則過程去往步驟218。在步驟218中，控制器周期性地從休眠模式喚醒來以喚醒模式檢查傳感器單元的傳感器。在完成步驟218之后，控制器確定在步驟220中是否滿足對應(yīng)于電子產(chǎn)品的功能的預(yù)定控制條件。如果通過傳感器單元輸入的值不滿足預(yù)定控制條件，則過程去往步驟 216。在步驟216中，控制器接通自鎖繼電器以滿足預(yù)定控制條件。一旦接通自鎖繼電器并且因此再次供應(yīng)功率，就由負(fù)載驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。如果在步驟220中通過傳感器單元輸入的值滿足預(yù)定控制條件，則過程去往步驟 222。在步驟222中，控制器計(jì)算自鎖繼電器功率單元和休眠模式功率單元的放電時(shí)間T2。 這是因?yàn)槿绻娮赢a(chǎn)品滿足預(yù)定控制條件持續(xù)長時(shí)間，則自鎖繼電器功率單元和休眠模式功率單元中的充電電流可能耗盡并且因此電子產(chǎn)品的操作可能不受控制。在步驟2 中，將控制器計(jì)算的放電時(shí)間T2與預(yù)置自然放電時(shí)間Tl進(jìn)行比較。如果放電時(shí)間T2大于或等于自然放電時(shí)間Tl，則過程去往步驟226以清除放電時(shí)間T2，并且繼而去往步驟216。在步驟216中，接通自鎖繼電器以再次供應(yīng)功率，并且利用電流對自鎖繼電器功率單元和休眠模式功率單元重新充電。如果放電時(shí)間T2小于自然放電時(shí)間Tl，則電子產(chǎn)品繼續(xù)以功率切斷模式操作。這樣，在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中，當(dāng)由于滿足預(yù)定控制條件不驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)， 自動(dòng)切斷功率供應(yīng)，從而有效地減少不必要的功耗。同時(shí)，雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的某個(gè)示例性實(shí)施例示出并且描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明的精神和范圍必須不由描述的其實(shí)施例而是由所附權(quán)利要求書和所附權(quán)利要求書的等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于減少操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中消耗的功率的裝置，所述裝置包括功率開關(guān)單元，用于供應(yīng)或切斷到所述電子產(chǎn)品的外部功率；傳感器單元，用于測量與所述電子產(chǎn)品的負(fù)載的操作相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)并且輸出測量數(shù)據(jù)；以及控制器，用于通過使用來自所述傳感器單元的測量數(shù)據(jù)輸出來確定所述電子產(chǎn)品是否滿足預(yù)定控制條件，并且根據(jù)確定結(jié)果來控制所述功率開關(guān)單元和所述電子產(chǎn)品的負(fù)載， 其中如果所述電子產(chǎn)品滿足所述預(yù)定控制條件，則所述控制器停止所述負(fù)載的操作并且關(guān)斷所述功率開關(guān)單元以切斷所述外部功率，并且如果所述電子產(chǎn)品不滿足所述預(yù)定控制條件，則控制器接通所述功率開關(guān)單元以供應(yīng)所述外部功率并且再次驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括信號發(fā)生器，用于如果在所述電子產(chǎn)品處于功率切斷模式時(shí)用戶或家庭網(wǎng)絡(luò)通信生成中斷，則向所述控制器輸出用于將所述電子產(chǎn)品轉(zhuǎn)變到功率供應(yīng)模式的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括功率開關(guān)功率單元，用于供應(yīng)功率以便驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)單元；以及休眠模式功率單元，用于向所述控制器、所述傳感器單元和所述信號發(fā)生器供應(yīng)功率，其中當(dāng)所述電子產(chǎn)品處于所述功率切斷模式時(shí)利用功率供應(yīng)所述功率開關(guān)功率單元和所述休眠模式功率單元，并且當(dāng)所述電子產(chǎn)品處于功率供應(yīng)模式時(shí)對所述功率開關(guān)功率單元和所述休眠模式功率單元重新充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述控制器以周期性方式交替地操作于休眠模式和喚醒模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，如果由3相功率驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載并且所述負(fù)載與所述電子產(chǎn)品分離地安裝，則還包括出口部分，用于供應(yīng)或切斷到所述負(fù)載的去往所述電子產(chǎn)品的交流(AC)功率；以及還包括磁鐵，用于將來自所述出口部分的2相功率輸出轉(zhuǎn)換為所述3相功率并且向所述負(fù)載供應(yīng)所述3相功率。
6.一種用于減少操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中消耗的功率的方法，所述方法包括由傳感器單元測量與所述電子產(chǎn)品的負(fù)載的操作相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)并且輸出測量數(shù)據(jù)；由控制器通過使用輸出測量數(shù)據(jù)來確定是否滿足預(yù)定控制條件；如果滿足所述預(yù)定控制條件，則所述控制器停止所述負(fù)載的操作并且關(guān)斷功率開關(guān)單元以切斷外部功率；并且如果不滿足所述預(yù)定控制條件，則所述控制器接通所述功率開關(guān)單元以供應(yīng)所述外部功率并且再次驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述確定包括如果滿足所述預(yù)定控制條件，則計(jì)算功率開關(guān)功率單元和休眠模式功率單元的放電時(shí)間，并且將計(jì)算的放電時(shí)間與所述功率開關(guān)功率單元和所述休眠模式功率單元的自然放電時(shí)間進(jìn)行比較；以及其中如果所述計(jì)算的放電時(shí)間大于或等于所述自然放電時(shí)間，則所述電子產(chǎn)品以功率切斷模式操作，以及其中如果所述計(jì)算的放電時(shí)間小于所述自然放電時(shí)間，則所述電子產(chǎn)品以功率供應(yīng)模式操作。
全文摘要
提供一種用于減少電子產(chǎn)品的功耗的裝置和方法。該裝置和方法通過如下操作來減少不必要的功耗如果在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中滿足了預(yù)定控制條件，則切斷用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的功率。在操作持續(xù)長時(shí)間的電子產(chǎn)品中，如果滿足預(yù)定控制條件，則切斷用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的功率來防止浪費(fèi)功率，并且僅當(dāng)不滿足預(yù)定控制條件時(shí)驅(qū)動(dòng)負(fù)載，從而有效地減少電子產(chǎn)品的功耗。
文檔編號H02J9/00GK102484392SQ201080027242
公開日2012年5月30日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者金昌鎬 申請人:金昌鎬