一种电源控制电路及方法、显示装置与流程

文档序号:12947962阅读:190来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种电源控制电路及方法、显示装置。



背景技术:

随着家用电器拥有量的迅速增长,能源消耗问题受到人们广泛的关注。世界各国都通过制定和实施能效标准、推广能效标识制度来提高用能产品的能源效率,促进节能技术进步,进而减少有害物的排放和保护环境。

例如:中国计算机显示器能效标准gb21520-2008中规定:液晶显示器的能效等级分为三级,第一能效等级的待机功耗为0.5w,第二能效等级的待机功耗为1w,第三能效等级的待机功耗为2w。

而现有液晶显示器在按下待机键时,液晶显示器内主板上的主芯片会控制背光关闭,以及其他外接设备(如功放芯片)关闭,以保证主芯片以外的功耗设备全部关闭,因此,现有液晶显示器的待机功耗包含主芯片功耗、电源板和电源适配器功耗;而由于电源板和适配器功耗一般在0.2w~0.3w左右,这使得液晶显示器中的主芯片功耗必须在一定的范围内,才能够使得液晶显示器的待机能效等级符合gb21520-2008规定。因此,液晶显示器的待机能效等级受到主芯片自身所具有的功耗的限制。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种电源控制电路及方法、显示装置,使得主板实现零功耗,以解决显示装置的待机能效等级受到主芯片自身所具有的功耗的限制。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种电源控制电路,包括:信号控制模块、接地控制模块,以及分别与电源线连接的弹起式按键开关和电磁开关模块;

所述电源线通过所述弹起式按键开关与所述信号控制模块的输入端连接,所述电源线通过所述电磁开关模块的施控端与所述接地控制模块的输入端电连接,所述接地控制模块的输出端接地;所述电源线与所述电磁开关模块的受控端连接,所述电磁开关模块的受控端用于向所述主板和所述信号控制模块供电,所述信号控制模块的输出端和所述弹起式按键开关分别与所述接地控制模块的控制端连接;所述信号控制模块用于根据所述弹起式按键开关的状态控制所述接地控制模块导通或关断。

与现有技术相比,本发明提供的电源控制电路中,电源线与弹起式按键开关连接,弹起式按键开关还与接地控制模块的控制端连接,电源线通过电磁开关模块的施控端与接地控制模块的输入端电连接,接地控制模块的输出端接地,使得按下弹起式按键开关时,电源线提供的电源信号能够通过弹起式按键开关控制接地控制模块导通;此时,电源信号就能够通过电磁开关模块的施控端与接地控制模块导入地线中;而由于电源线与电磁开关模块的受控端连接,电磁开关模块的受控端作为电源输出端用于向主板和信号控制模块供电,因此,在电源信号通过电磁开关模块的施控端时,电磁开关模块的受控端能够在电磁开关模块的施控端控制下,使得电源信号通过电磁开关模块的施控端向主板和信号控制模块供电,这样就能够保证信号控制模块带电以控制接地控制模块导通,从而使得电源线持续向主板供电。

而需要待机时,可通过按下弹起式按键开关,使得弹起式按键开关在按压状态向信号控制模块提供的关闭信号,信号控制模块可根据关闭信号控制接地控制模块关断,从而保证电源信号停止向主板和信号控制模块供电。由此可见,当需要待机时,只需按压弹起式按键开关,通过电源控制电路切断主板电源线向主板供电即可,使得主板完全掉电,就能够保证主板在待机状态下实现零功耗,这样显示装置的待机能效等级就不会受到主芯片自身所具有的功耗的限制。

本发明还提供了一种电源控制方法,应用上述技术方案提供的所述的电源控制电路,所述电源控制方法包括:

电源线提供的电源信号向主板和信号控制模块供电时,按下弹起式按键开关,所述弹起式按键开关处在按压状态,所述弹起式按键开关向所述信号控制模块提供的关闭信号,所述信号控制模块根据所述关闭信号控制接地控制模块关断,使得所述电源信号停止向所述主板和所述信号控制模块供电。

与现有技术相比,本发明提供的电源控制方法的有益效果与上述技术方案提供的电源控制电路的有益效果相同,在此不做赘述。

本发明还提供了一种显示装置,包括上述技术方案提供的电源控制电路。

与现有技术相比,本发明提供的显示装置的有益效果与上述技术方案提供的电源控制电路的有益效果相同,在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例提供的电源控制电路的结构示意图。

附图标记:

in-电源输入端,out-电源输出端;

k1-弹起式按键开关,u1-信号控制模块;

u2-电磁开关模块,l-电感线圈;

k2-无触点开关,dc/dc-电压转换模块;

b-保护电路,rf1-第一分压电阻;

rf2-第二分压电阻,rx-限流电阻;

rc-偏置电阻,q-接地控制模块;

d1-第一二极管,d2-第二二极管;

a-连接点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例提供的电源控制电路,用于控制主板供电;包括信号控制模块u1、接地控制模块q,以及分别与电源线连接的弹起式按键开关k1和电磁开关模块u2。

电源线的电源输入端in通过弹起式按键开关k1与信号控制模块u1的输入端连接,电源线的电源输入端in通过电磁开关模块u2的施控端与接地控制模块q的输入端电连接,接地控制模块q的输出端接地;电源线与电磁开关模块u2的受控端连接,电磁开关模块u2的受控端作为电源输出端out用于向主板和信号控制模块u1供电,信号控制模块u1的输出端和弹起式按键开关k1分别与接地控制模块q的控制端连接;信号控制模块u1用于根据弹起式按键开关k1的状态控制接地控制模块q导通或关断。

下面结合附图对本发明实施例提供的电源控制电路的控制方法进行详细说明。

当电源线提供的电源信号向主板和信号控制模块u1供电时,按下弹起式按键开关k1,弹起式按键开关k1处在按压状态(即弹起式按键开关k1导通),弹起式按键开关k1向信号控制模块u1提供的关闭信号,信号控制模块u1根据关闭信号控制接地控制模块q关断,这样电源信号就无法通过电磁开关模块u2的施控端,使得电磁开关模块u2的受控端无法在电磁开关模块u2的施控端的控制下,电源信号向主板和信号控制模块u1供电,从而保证切断主板和信号控制模块u1的供电。而在弹起式按键开关k1处在弹起状态,此时电源转换模块掉电,且主板保持电源切断状态。

当电源线提供的电源信号没有向主板和信号控制模块u1供电时,按下弹起式按键开关k1,弹起式按键开关k1处在按压状态,电源信号通过弹起式按键开关k1控制接地控制模块q导通,使得电源信号通过电磁开关模块u2的施控端以及接地控制模块q导入地线;在电磁开关模块u2的施控端通过电源信号时,电磁开关模块u2的施控端控制电磁开关模块u2的受控端导通,使得电源信号通过电磁开关模块u2的受控端向主板和信号控制模块u1供电,使得信号控制模块u1控制接地控制模块q保持导通。另外,弹起式按键开关k1处在弹起状态(即弹起式按键开关k1断开),电源信号无法通过弹起式按键开关k1控制接地控制模块q导通;但是,由于在弹起式按键开关k1处在按压状态时,信号控制模块u1控制接地控制模块q保持导通,因此,当弹起式按键开关k1处在弹起状态时,电源信号仍然能够通过电磁开关模块u2的受控端向主板和信号控制模块u1持续供电。

基于上述实施例提供的电源控制电路的具体结构和实施过程可知,本发明实施例提供的电源控制电路中,电源线与弹起式按键开关k1连接,弹起式按键开关k1还与接地控制模块q的控制端连接,电源线通过电磁开关模块u2的施控端与接地控制模块q的输入端电连接,接地控制模块q的输出端接地,使得按下弹起式按键开关k1时,电源线提供的电源信号能够通过弹起式按键开关k1控制接地控制模块q导通,从而保证电源信号通过电磁开关模块u2的施控端与接地控制模块q导入地线中;而由于电源线与电磁开关模块u2的受控端连接,电磁开关模块u2的受控端作为电源输出端out用于向主板和信号控制模块u1供电,因此,在电源信号通过电磁开关模块u2的施控端时,电磁开关模块u2的受控端能够在电磁开关模块u2的施控端控制下,使得电源信号通过电磁开关模块u2的施控端向主板和信号控制模块u1供电,这样就能够保证信号控制模块u1带电以控制接地控制模块q导通,从而使得电源线持续向主板供电。

在需要待机时,可通过按下弹起式按键开关k1,使得弹起式按键开关k1在按压状态向信号控制模块u1提供的关闭信号,信号控制模块u1可根据关闭信号控制接地控制模块q关断,从而保证电源信号停止向主板和信号控制模块u1供电。由此可见,当需要待机时,只需按压弹起式按键开关k1,通过电源控制电路切断主板电源线向主板供电即可,使得主板完全掉电,就能够保证主板在待机状态下实现零功耗,这样显示装置的待机能效等级就不会受到主芯片自身所具有的功耗的限制。

而由于显示装置的待机能效等级就不会受到主芯片自身所具有的功耗的限制,使得在生产主板上的主芯片时,无需考虑待机能耗损耗,从而降低主芯片的生产成本。

值得注意的是,上述实施例中信号控制模块u1可以为单片机或其他控制模块,当信号控制模块u1为单片机时,单片机的gnd引脚接地,单片机的vcc引脚作为电源接口与电磁开关模块u2的受控端连接,单片机的io1引脚作为输入端与弹起式按键开关k1连接,单片机的io2引脚作为输出端与接地控制模块q的控制端连接。

当电源线没有向主板和单片机供电时,按下弹起式按键开关k1,且弹起式按键开关k1处在按压状态,使得电源信号通过电磁卡管模块的受控端向主板和单片机供电,此时,单片机直接将作为输出端的io2引脚所输出的电压预置为高电平。

而在电源线向主板和单片机供电时,由于单片机处在上电状态,此时按下弹起式按键开关k1,且弹起式按键开关k1处在按压状态,上述第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压为高电平,并提供给单片机作为输入端的io1引脚,单片机将高电平转换为低电平,输出给接地控制模块q,以关断接地控制模块q。

需要说明的是,上述电磁开关模块u2的种类多样多样,如图1所示,电磁开关模块u2可以为继电器,继电器中的施控端为电感线圈l,受控端为无触点开关k2,电感线圈l在通电时,能够使得无触点开关k2导通,因此,当上述电磁开关模块u2为继电器时,电源线通过所述电感线圈l与接地控制模块q的输入端连接;电源线与无触点开关k2的一端连接,无触点开关k2的另一端作为电源输出端out向主板与信号控制模块u1供电。基于该结构,当接地控制模块q导通时,电感线圈l就会有电源信号通过,即电感线圈l有电流通过,使得无触点开关k2在电感线圈l所产生的磁场下闭合,这样电源信号就能够通过无触点开关k2向主板和信号控制模块u1供电。

而为了保证信号控制模块u1工作的稳定性和安全性,上述实施例在电磁开关模块u2的受控端与信号控制模块u1的电源接口通过电压转换模块dc/dc连接,以在电磁开关模块u2的施控端控制电磁开关模块u2的受控端,使得电源信号向主板和信号控制模块u1供电时,电源信号经过电压转换模块dc/dc进行转换,使得电源信号的电压处在信号控制模块u1的工作电压,以保证信号控制模块u1的工作稳定性和安全性。

进一步,如图1所示,上述实施例提供的电源控制电路还包括保护电路b,弹起式按键开关k1通过保护电路b分别与接地控制模块q的控制端和信号控制模块u1的输入端连接,以通过保护电路b至少用于保护信号控制模块u1。

可选的,如图1所示,上述保护电路b包括第一分压电阻rf1以及接地的第二分压电阻rf2;弹起式按键开关k1、第一分压电阻rf1和第二分压电阻rf2依次串联在一起,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部(即图1中的连接点a)分别与信号控制模块u1的输入端和接地控制模块q的控制端相连接,且第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压应当不超过信号控制模块u1的工作电压。

例如:如图1所示,信号控制模块u1为单片机,其工作电压为3.3v或5v,在单片机的工作电压为3v,电源信号电压为12v,第一分压电阻rf1的阻值为27kω,第二分压电阻rf2的阻值为10kω,此时,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压为3.24v,因此,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压不超过信号控制模块u1的工作电压,从而保证单片机工作在安全电压内。

同时,12v的电源信号经过无触点开关k2后,通过电压转换模块dc/dc进行电压转换,使电源信号的电压降至3.3v,提供给单片机,单片机将单片机的输出端电压预置为约3.3v的高电平,以使得单片机控制接地控制模块q导通。

另外,上述实施例中第一分压电阻rf1、第二分压电阻rf2的电阻大小是由信号控制模块u1的工作电压大小决定的。而考虑到第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部不仅与信号控制模块u1的输入端连接,而且还与接地控制模块q的控制端相连接,这使得第一分压电阻rf1、第二分压电阻rf2在流过电流时,能够控制接地控制模块q导通。

而为了避免电流过大导致接地控制模块q烧毁,如图1所示,上述实施例中保护电路b通过限流电阻rx与接地控制模块q的控制端连接,以避免接地控制模块q的控制端和集电极电流过大;且限流电阻rx限流时,需要与保护电路b中的第一分压电阻rf1和第二分压电阻rf2协同配合,才能保证接地控制模块q的电流处在安全范围内,并且能够在接地控制模块q需要导通时,保证提供给接地控制模块q控制端的电压能够使得接地控制模块q导通。

而上述实施例中电磁开关模块u2的施控端通过偏置电阻rc与接地控制模块q的输入端连接,使得偏置电阻rc能够限制进入接地控制模块q的输入端电流,保证接地控制模块q正常工作。

示例性的,上述接地控制模块q为npn型三极管,此时弹起式按键开关k1和信号控制模块u1与npn型三极管的基极连接,电磁开关模块u2的受控端与npn型三极管的集电极连接,npn型三极管的发射极接地;弹起式按键开关k1和信号控制模块u1通过限流电阻rx分别与npn型三极管的基极连接,电磁开关模块u2的受控端通过偏置电阻rc与接地控制模块q的集电极连接。此时,偏置电阻rc不仅能够限制进入npn型三极管集电极电流大小,而且还能够向npn型三极管提供直流偏置,使得npn型三极管处在饱和状态和导通状态。

进一步,考虑到信号控制模块u1的输出端和弹起式按键开关k1分别与接地控制模块q的控制端连接,使得电源信号通过弹起式按键开关k1控制接地控制模块q导通,容易使得电流回灌到信号控制模块u1,而在信号控制模块u1控制接地控制模块q导通,容易使得电流回灌到弹起式按键开关k1所在回路中;基于此,请参阅图1,上述实施例提供的电源控制电路还包括并联的第一二极管d1和第二二极管d2,保护电路b与第一二极管d1的阳极连接,第一二极管d1的阴极通过限流电阻rx与接地控制模块q的控制端连接,而信号控制模块的输出端与第二二极管d2的阳极连接,第二二极管d2的阴极通过限流电阻rx与接地控制模块q的控制端连接。基于该结构,当弹起式按键开关k1按下,并处在按压状态,电源信号通过保护电路b、第一二极管d1、限流电阻rx控制接地控制模块q导通时,第二二极管d2能够防止电流回灌到信号控制模块u1中;而在弹起式按键开关k1按下后弹起时,信号控制模块u1控制接地控制模块q导通时,第一二极管d1能够避免该电流回灌到保护电路b中。

示例性的,本发明实施例提供了一种如图1所示的电源控制电路,该电源控制电路的结构参见前文,其中电源线电压为12v,信号控制模块u1为工作电压为3.3v的单片机、接地控制模块q为三极管,具体型号为sst3904,电磁开关模块u2为继电器,保护电路b中第一分压电阻rf1的阻值为27kω,第二分压电阻rf2的阻值为10kω,限流电阻rx的阻值为4.7kω,偏置电阻rc的阻值为10kω。

如果弹起式按键开关k1按下前,电源线提供的电源信号没有向主板和单片机供电,那么在电源信号弹起式按键开关k1按下后,且处在按压状态,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压为3.24v(约3.3v),可见,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压略小于单片机的工作电压,12v的电源信号通过弹起式按键开关k1、第一分压电阻rf1和限流电阻rx后,经过第一二极管d1(0.5v压降),然后通过限流电阻rx后提供给三极管的基极,此时三极管的基极电压为2.74v,使得三极管导通,这样电源信号通过继电器中的电感线圈l、偏置电阻rc和三极管引入地线中,而继电器中的电感线圈l在通过电流时产生磁场,使得继电器中的无触点开关k2闭合,保证12v的电源信号通过闭合的无触点开关k2向主板和单片机供电,而为了保证单片机工作安全,在电源信号进入单片机前,将12v的电源信号转换为3.3v的电压,并从单片机的vcc引脚给单片机供电,单片机此时将io2引脚直接预置为高电平(电压为3.3v),并经过限流电阻rx限流后,控制三极管导通。其中,上述弹起式按键开关k1在按下后,会立刻弹起,使得弹起式按键开关k1断开;但由于在这个过程中,单片机将io2引脚直接预置为高电平,使得弹起式按键开关k1在断开时,三极管仍然能够保持导通。

而如果弹起式按键开关k1按下前,电源线提供的电源信号向主板和单片机供电,那么在弹起式按键开关k1按下后,且处在按压状态,虽然第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压为3.24v的高电平,单片机的io1引脚在接收到高电平后,将高电平转换为低电平,控制三极管关断。

值得注意的是,上述实施例中单片机在上电后默认其io2引脚的输出信号为高电平,在上电的单片机接收到高电平信号时,能够将高电平信号转换为低电平信号输出,而在上电的单片机接收到低电平信号时,单片机的io2引脚的输出信号仍然保持默认状态,这样就能够在没有向主板和单片机供电时,按下弹起式按键开关k1后,弹起式按键开关k1处在弹起状态,虽然单片机的io1引脚接收到低电平信号,但是单片机的io2引脚仍然能够输出高电平信号控制三极管保持导通,而在向主板和单片机供电时,按下弹起式按键开关k1后,弹起式按键开关k1处在按压状态,单片的io1引脚接收到高电平信号,单片机能够将高电平信号转换为低电平信号,并通过io2引脚输出低电平信号控制三极管关断。

需要说明的是,对于弹起式按键开关k1按下前,电源线提供的电源信号没有向主板和单片机供电这种情况,在电源信号弹起式按键开关k1按下后,且处在按压状态,第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压为3.24v的高电平,但是因为单片机没有上电,使得第一分压电阻rf1连接第二分压电阻rf2的端部电压不会对单片机的起到任何控制作用。

而在三极管导通,电源信号给单片机供电的瞬间时,弹起式按键开关k1已经弹起(即弹起式按键开关k1断开),无法继续控制三极管导通。但由于上电后的单片机可直接将io2引脚的输出信号预置为高电平,以在弹起式按键开关k1断开情况下,保持三极管导通。

本发明实施例还提供了一种电源控制方法,应用上述技术方案提供的所述的电源控制电路,如图1所示,该电源控制方法包括:

电源线提供的电源信号向主板和信号控制模块u1供电时,按下弹起式按键开关k1,弹起式按键开关k1处在按压状态,弹起式按键开关k1向信号控制模块u1提供的关闭信号,信号控制模块u1根据关闭信号控制接地控制模块q关断,使得电源信号停止向主板和信号控制模块u1供电。

与现有技术相比,本发明实施例提供的电源控制方法的有益效果与上述技术方案提供的所述的电源控制电路的有益效果相同,在此不做赘述。

具体的,如图1所示,上述实施例提供的电源控制方法还包括:

电源线提供的电源信号没有向主板和信号控制模块u1供电时,按下弹起式按键开关k1,弹起式按键开关k1处在按压状态,电源信号通过弹起式按键开关k1控制接地控制模块q导通,使得电源信号通过电磁开关模块u2的施控端以及接地控制模块q导入地线;在电磁开关模块u2的施控端通过电源信号时,电磁开关模块u2的施控端控制电磁开关模块u2的受控端导通,使得电源信号通过电磁开关模块u2的受控端向主板和信号控制模块u1供电,信号控制模块u1控制接地控制模块q保持导通。

如图1所示,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述技术方案提供的电源控制电路。

与现有技术相比,本发明实施例提供的显示装置的有益效果与上述技术方案提供的电源控制电路的有益效果相同,在此不做赘述。

其中,上述实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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