專利名稱：具省電控制的電源組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具省電控制的電源組件，尤其涉及用于監(jiān)視器中具省電控制的電源組件。
目前監(jiān)視器(monitor)都能符合EPA、VESA、NUTEK的能源省電規(guī)章，最小的規(guī)格也需小于5瓦(w)以下，將來(lái)還有E2000、TC099的規(guī)章，其最小省電瓦特?cái)?shù)需要在3瓦以下，若以現(xiàn)今的線路設(shè)計(jì)來(lái)控制，則需要花費(fèi)較昂貴的設(shè)計(jì)成本，才能符合E2000和TC099的需求。


圖1為已有的進(jìn)行省電控制的電源供電器的電路框圖，它主要包含一變壓器Tr、一波寬調(diào)變器PWM、一輔助電源Aux.Power、一電子開(kāi)關(guān)SW及一微控制器MCU。在監(jiān)視器正常運(yùn)作時(shí)，電子開(kāi)關(guān)SW接通變壓器Tr輸出的電壓Vo給監(jiān)視器使用，此電壓包含80伏特、15伏特及6.3伏特的三個(gè)電壓，同時(shí)微控制器也會(huì)接收來(lái)自其內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)S，例如屏幕的水平信號(hào)Hs或垂直信號(hào)Vs。當(dāng)監(jiān)視器進(jìn)入省電狀態(tài)，水平信號(hào)或垂直信號(hào)會(huì)消失，微處理器即可據(jù)以控制電子開(kāi)關(guān)，使之切斷輸出的電源Vo。
已有的進(jìn)行省電控制線路除了在變壓器Tr次級(jí)電源處的受兩組控制電源控制的電子開(kāi)關(guān)SW外，還需提供一組輔助電源Aux.Power來(lái)控制線路，如微控制器MCU的電源，來(lái)控制主電源的動(dòng)作狀態(tài)。它雖然能到達(dá)省電控制的目的，但是所花費(fèi)的設(shè)計(jì)成本相對(duì)提高，而且也使設(shè)計(jì)的線路復(fù)雜化。
換言之，在已有的省電狀態(tài)下，由于微處理器必須能夠因信號(hào)S再度出現(xiàn)時(shí)接通電子開(kāi)關(guān)SW，所以必須額外提供一輔助電源Aux.Power來(lái)供其基本之運(yùn)作，因此就會(huì)有電力的消耗。除此之外，由于只是切斷電子開(kāi)關(guān)SW輸出的電源Vo，所以只能使監(jiān)視器內(nèi)部其它電路不消耗電力，卻無(wú)法使電源供電器內(nèi)部的各元件處于省電的狀態(tài)。對(duì)電源供電器而只是負(fù)載(loading)下降而已，而事實(shí)上，變壓器Tr及波寬調(diào)變器(PWM)等元件仍會(huì)不時(shí)地通以電流，持續(xù)地消耗電力。
為了使上述省電狀態(tài)耗電小于3瓦的要求，顯然必需花費(fèi)較昂貴的設(shè)計(jì)成本以降低電源供電器內(nèi)部各元件的耗電。而現(xiàn)今低價(jià)電腦的盛行，電腦設(shè)計(jì)日趨低成本，現(xiàn)有的做法，難以符合潮流，顯然已被淘汰。
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、符合E2000和TC099的規(guī)章的具省電控制的電源組件。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具省電控制的電源組件，它通過(guò)外接一信號(hào)并由信號(hào)的變化而控制其進(jìn)入省電狀態(tài)，其特征在于它包含一電源組件，它具有一用以控制該電源組件得以穩(wěn)定輸出的調(diào)變器；以及，一控制電路，它電連接至該電源組件，并通過(guò)接受所述的信號(hào)而控制該電源組件的調(diào)變器，使該調(diào)變器控制該電源組件進(jìn)入該省電狀態(tài)。
其中，所述的信號(hào)為一屏幕之水平信號(hào)或垂直信號(hào)。
所述的電源組件還包含一變壓器，它電連接至所述的調(diào)變器，并由所述的調(diào)變器控制而穩(wěn)定輸出電源，而輸出的該電源還回授至所述的調(diào)變器以供控制之用；一開(kāi)關(guān)電路，它電連接至該變壓器，用以控制該電源之輸出；以及，一微控制器，它電連接至該開(kāi)關(guān)電路，且因該信號(hào)的變化，而控制該開(kāi)關(guān)電路之開(kāi)關(guān)。
所述的開(kāi)關(guān)電路是一晶體管電路。
所述的調(diào)變器是一波寬調(diào)變器。
所述的控制電路包含一信號(hào)-電壓控制電路，因所述的信號(hào)的變化而轉(zhuǎn)換為一第一電壓信號(hào)；以及，一省電延遲控制電路，它電連接至該調(diào)變器和該信號(hào)-電壓控制電路，且因所述的第一電壓信號(hào)的變化而產(chǎn)生一第二電壓信號(hào)控制所述的調(diào)變器。
所述的控制電路還包含一指示燈控制電路，因一回授電壓的變化而改變顯示之顏色。
所述的顯示之顏色由該指示燈控制電路內(nèi)部的二個(gè)不同顏色之發(fā)光二極管決定之。
所述的信號(hào)-電壓控制電路與該省電延遲控制電路之間還電連接一光耦合開(kāi)關(guān)，以便通過(guò)光電的轉(zhuǎn)換，將所述的第一電壓信號(hào)傳送至所述的省電延遲控制電路。
所述的省電延遲控制電路還因該電源組件的第一次啟動(dòng)，使該電源組件動(dòng)作正常。
所述的省電延遲控制電路在所述的電源組件進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，延遲一段時(shí)間再關(guān)閉該電源組件。
所述的信號(hào)-電壓控制電路在所述的電源組件進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，因所述的信號(hào)而產(chǎn)生所述的第一電壓信號(hào)，使所述的省電延遲控制電路停止運(yùn)作。
所述的省電延遲控制電路停止運(yùn)作時(shí)，所述的電源組件為一開(kāi)啟狀態(tài)。
所述的電源組件為一電源供電器。
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，使本發(fā)明不需象已有的由一輔助電源來(lái)提供電源給微控制器，從而降低了成本，并達(dá)到電源供電器的省電功能，以下結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是已有電源供電器的電路框圖；圖2是本發(fā)明具省電控制的電源組件的電路框圖；圖3是本發(fā)明具省電控制的電源組件的電路圖；圖4是本發(fā)明中的信號(hào)-電壓控制電路圖；圖5是本發(fā)明中的省電延遲控制電路圖；圖6是本發(fā)明中的另一種省電延遲控制電路圖；圖7是本發(fā)明中的又一種省電延遲控制電路圖；圖8是本發(fā)明中的指示燈控制電路圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本發(fā)明具省電控制的電源組件，主要因信號(hào)S(屏幕之水平信號(hào)Hs或垂直信號(hào)Vs)的消失而進(jìn)入一省電狀態(tài)，而在檢測(cè)到信號(hào)S再度出現(xiàn)時(shí)，切回工作狀態(tài)。電源供電器21主要包含變壓器Tr、波寬調(diào)變器PWM、微控制器MCU及電子開(kāi)關(guān)SW。波寬調(diào)變器PWM用以控制該電源組件，使之穩(wěn)定輸出之電源Vo?？刂齐娐?2則連接至該電源供電器21，且因信號(hào)S之出現(xiàn)或消失來(lái)控制電源供電器21之波寬調(diào)變器PWM，使波寬調(diào)變器PWM控制電源供電器21進(jìn)入省電狀態(tài)或工作狀態(tài)。
與已有不同之處在于，本發(fā)明無(wú)需提供額外的輔助電源Aux.Power給微控制器，在省電狀態(tài)下直接由控制電路通過(guò)檢測(cè)到屏幕水平信號(hào)或垂直信號(hào)來(lái)接通電源供電器。所以在成本上可降低輔助電源的開(kāi)銷(xiāo)。
另外，在省電狀態(tài)下，控制電路直接對(duì)波寬調(diào)變器作控制，使電壓不再有輸出，亦即波寬調(diào)變器及變壓器此時(shí)系維持在不運(yùn)作的狀態(tài)，因此可以節(jié)省更多的電力，進(jìn)而達(dá)到最新能源規(guī)章E2000及TC099中不超過(guò)3w的規(guī)定。
當(dāng)然，最主要還是在于控制電路可以用成本較低的電路來(lái)達(dá)成，這使得整個(gè)電源組件的成本又大為降低。關(guān)于控制電路的作法及原理則詳述如下
圖3為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。其中變壓器Tr受波寬調(diào)變器的控制而穩(wěn)定的輸出80伏、15伏及6.3伏的電壓。二極管D201、D202及D203及電容C201、C202及C203用來(lái)作整流及濾波。晶體管Q201及Q202則受微控制器MCU(IC201)的控制，當(dāng)水平信號(hào)Hs或垂直信號(hào)Vs因消失而進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，則晶體管Q201及Q202會(huì)切斷輸出的電壓，使監(jiān)視器的其他電路進(jìn)入省電狀態(tài)。除此，本發(fā)明還通過(guò)信號(hào)-電壓控制電路33及省電延遲控制電路32的運(yùn)作，將檢測(cè)水平信號(hào)及垂直信號(hào)的結(jié)果傳到電源供電器內(nèi)部，使波寬調(diào)變器PWM(IC101)及變壓器Tr停止運(yùn)作，更進(jìn)一步的節(jié)省電力的開(kāi)銷(xiāo)。
另外，光耦合集成電路IC102在工作狀態(tài)時(shí)，則回授輸出的電壓給波寬調(diào)變器PWM，以維持穩(wěn)定的輸出電壓。
其中，控制電路主要包含信號(hào)-電壓控制電路33及省電延遲線路32，除此還包含指示燈控制電路31。信號(hào)-電壓控制電路33以因屏幕之水平信號(hào)Hs及垂直信號(hào)Vs轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào)V1(見(jiàn)圖4)。省電延遲控制電路32連接至該調(diào)變器PWM及信號(hào)-電壓控制電路33，且因第一電壓信號(hào)V1以產(chǎn)生一第二電壓信號(hào)V2(見(jiàn)圖5)控制波寬調(diào)變器PWM(IC101)。另外，指示燈控制電路31因回授同步信號(hào)+FB及-FB之有無(wú)，而改變顯示之顏色。
亦即，信號(hào)-電壓控制線路33主要功能是，當(dāng)電源在省電狀態(tài)時(shí)，一檢測(cè)到水平信號(hào)Hs或垂直信號(hào)Vs有任何信號(hào)輸入時(shí)，促使光耦合集成電路IC104導(dǎo)通，然后讓省電延遲控制電路32停止作用，進(jìn)而使電源供電器開(kāi)啟。而省電延遲控制電路主要目的有二一、當(dāng)電源供電器第一次啟動(dòng)時(shí)，使之不會(huì)有誤動(dòng)作；二、在剛進(jìn)入省電狀態(tài)狀態(tài)時(shí)，先延遲一段時(shí)間，再啟動(dòng)電源供電器，以免造成內(nèi)部電路的誤動(dòng)作。另外，指示燈控制電路則由回授同步信號(hào)+FB及-FB來(lái)控制發(fā)光二極管的顏色變化，一般在工作狀態(tài)為綠色，而在省電狀態(tài)則為橙色。
以下則針對(duì)控制電路的各框作進(jìn)一步說(shuō)明圖4為本發(fā)明之信號(hào)-電壓延遲電路，其電路共有四個(gè)信號(hào)-電壓控制輸入端6.3V、Hs、Vs及USB upstream之+5V。在正常運(yùn)作下，四個(gè)信號(hào)-電壓都存在，使得電容C204充電在某一電壓準(zhǔn)位時(shí)，讓光耦合集成電路IC104導(dǎo)通。光稠合集成電路IC104在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，省電延遲線路就會(huì)被切斷，使得整個(gè)電源供電器正常運(yùn)作。
當(dāng)在省電狀態(tài)時(shí)，Hs、Vs及USB upstream都為低電位狀態(tài)，此時(shí)微控制器判斷后，會(huì)再去切斷晶體管Q203，使得穩(wěn)壓二極管ZD201關(guān)閉，此時(shí)第一電壓V1的壓位為低電位，則光耦合集成電路IC104被切斷，省電延遲控制電路就被開(kāi)啟，因而關(guān)閉主電源控制用的波寬調(diào)變器PWM(IC101)。當(dāng)波寬調(diào)變器PWM(IC101)被關(guān)閉后，所有的電力就被切斷，達(dá)到省電小于3w的目的。
圖5為省電延遲控制電路圖。當(dāng)?shù)谝浑妷篤1為低電位時(shí)，光藕合集成電路IC104切斷。此時(shí)，電容C102開(kāi)始充電，當(dāng)達(dá)3.6V時(shí)，晶體管Q102就被導(dǎo)通，波寬調(diào)變器PWM(IC101)接腳1內(nèi)部的誤差放大的輸出就被晶體管Q102接到低電位。當(dāng)波寬調(diào)變器的接腳1被拉到低電位時(shí)，其動(dòng)作就被停止，使得變壓器Tr不被其所控制，因而整個(gè)電源供電器進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，達(dá)到省電控制的目的。
如果電源供電器是第一次開(kāi)機(jī)，由于電容C102瞬時(shí)短路不會(huì)有充電電壓，所以穩(wěn)壓二極管ZD101和晶體管Q102就不會(huì)被導(dǎo)通，波寬調(diào)變器就能正常開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。
圖6為另一種省電延遲控制電路圖。另一種的波寬調(diào)變器集成電路將場(chǎng)效晶體管Q101結(jié)合在一起，所以在接線上就不必額外再接一個(gè)場(chǎng)效晶體管，而是直接輸出到變壓器Tr即可。另外，接腳4是穩(wěn)壓回授的輸入端，而光耦合集成電路IC102是一顆穩(wěn)壓回授集成電路。
圖7又為另一種省電延遲控制電路。相同的電路控制也可使用在編號(hào)為UC3842或不同廠牌之相同規(guī)格的波寬調(diào)變器集成電路上，其中腳接1及接腳2與省電延遲控制線路相連接。
圖8為指示燈控制電路。當(dāng)正常工作時(shí)，回授電壓+FB從監(jiān)視器水平線路利用耦合方式感應(yīng)到一個(gè)脈沖，經(jīng)二極管D104及電容C103整流成一直流準(zhǔn)位Vc。當(dāng)直流準(zhǔn)位Vc建立后，晶體管Q103導(dǎo)通，電壓Vb為低電壓。當(dāng)電壓Vb為低電位時(shí)，定電流電路被關(guān)閉，無(wú)電流流過(guò)，所以發(fā)光二極管的橙燈不亮，而二極管D103此時(shí)開(kāi)啟，發(fā)光二極管的綠色燈被點(diǎn)亮。其中手動(dòng)開(kāi)關(guān)SW101系為監(jiān)視器的電源開(kāi)關(guān)，2A、2日為中心點(diǎn)，可切換到1A、1B或3A、3B。
當(dāng)進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，回接信號(hào)+FB無(wú)信號(hào)，則電壓Vc為低電位，晶體管Q103關(guān)閉，定電流電路正常工作，提供電流流過(guò)橙色發(fā)光二極管，使其顯示橙芭燈。
由上述之圖解及說(shuō)明可知，本發(fā)明是以低成本的設(shè)計(jì)方式，達(dá)到電源供電器的省電功能，它由控制波寬調(diào)變(PWM)集成電路的誤差放大的輸入輸出端，使波寬調(diào)變集成電路開(kāi)啟或關(guān)閉，而不需象已有得另外由一輔助電源來(lái)提供電源給微控制器，再去控制波寬調(diào)變集成電路的狀態(tài)，設(shè)計(jì)成本較高。
權(quán)利要求
1.一種具省電控制的電源組件，它通過(guò)外接一信號(hào)并由信號(hào)的變化而控制其進(jìn)入省電狀態(tài)，其特征在于它包含一電源組件，它具有一用以控制該電源組件得以穩(wěn)定輸出的調(diào)變器；以及一控制電路，它電連接至該電源組件，并通過(guò)接受所述的信號(hào)而控制該電源組件的調(diào)變器，使該調(diào)變器控制該電源組件進(jìn)入該省電狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的信號(hào)為一屏幕水平信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的信號(hào)為一屏幕垂直信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的電源組件還包含一變壓器，它電連接至所述的調(diào)變器，并由所述的調(diào)變器控制而穩(wěn)定輸出電源，而輸出的該電源還回授至所述的調(diào)變器以供控制之用；一開(kāi)關(guān)電路，它電連接至該變壓器，用以控制該電源之輸出；以及一微控制器，它電連接至該開(kāi)關(guān)電路，且因該信號(hào)的變化，而控制該開(kāi)關(guān)電路之開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)電路是一晶體管電路。
6.如權(quán)利要求1所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的調(diào)變器是一波寬調(diào)變器。
7.如權(quán)利要求1所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的控制電路包含一信號(hào)-電壓控制電路，因所述的信號(hào)的變化而轉(zhuǎn)換為一第一電壓信號(hào)；以及一省電延遲控制電路，它電連接至該調(diào)變器和該信號(hào)-電壓控制電路，且因所述的第一電壓信號(hào)的變化而產(chǎn)生一第二電壓信號(hào)控制所述的調(diào)變器。
8.如權(quán)利要求7所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的控制電路還包含一指示燈控制電路，因一回授電壓的變化而改變顯示之顏色。
9.如權(quán)利要求8所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的顯示之顏色由該指示燈控制電路內(nèi)部的二個(gè)不同顏色之發(fā)光二極管決定之。
10.如權(quán)利要求7所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的信號(hào)-電壓控制電路與該省電延遲控制電路之間還電連接一光耦合開(kāi)關(guān)，以便通過(guò)光電的轉(zhuǎn)換，將所述的第一電壓信號(hào)傳送至所述的省電延遲控制電路。
11.如權(quán)利要求7所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的省電延遲控制電路還因該電源組件的第一次啟動(dòng)，使該電源組件動(dòng)作正常。
12.如權(quán)利要求7所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的省電延遲控制電路在所述的電源組件進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，延遲一段時(shí)間再關(guān)閉該電源組件。
13.如權(quán)利要求7所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的信號(hào)-電壓控制電路在所述的電源組件進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，因所述的信號(hào)而產(chǎn)生所述的第一電壓信號(hào)，使所述的省電延遲控制電路停止運(yùn)作。
14.如權(quán)利要求13所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的省電延遲控制電路停止運(yùn)作時(shí)，所述的電源組件為一開(kāi)啟狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的具省電控制的電源組件，其特征在于，所述的電源組件為一電源供電器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具省電控制的電源組件,它通過(guò)外接一信號(hào)并由信號(hào)的變化而控制其進(jìn)入省電狀態(tài),其特征在于它包含:一電源組件,它具有一用以控制該電源組件得以穩(wěn)定輸出的調(diào)變器;一控制電路,它電連接至該電源組件,并通過(guò)接受所述的信號(hào)而控制該電源組件的調(diào)變器,使該調(diào)變器控制該電源組件進(jìn)入該省電狀態(tài)。由此提供了一種成本低廉、具省電控制的電源組件。
文檔編號(hào)H04N5/63GK1263293SQ9910219
公開(kāi)日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者王文彬, 洪有財(cái), 李日標(biāo), 陳建宏, 陳榮華 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司