专利名称：低电能消耗的通讯控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绿能装置，特别是一种低电能消耗的通讯控制装置。
背景技术：
随着通讯技术的发达，远程控制技术已趋成熟，因此，具有远程遥控功能的各式家电产品也陆续上市，它们可以提供许多生活的便利性，例如，在快到家了，可先以手机遥控家中客厅的冷气机，或者反过来，离开时忘了关冷气机，此时，也可以借着远程遥控关闭它。另外，例如，具有遥控功能的照明器具，也可以创造许多生活的便利性，远程简易居家保全，出外旅游时，不定时的远程开启家里照明或家电，可以让坏人以为家内时时有人，而起到吓阻作用。
上述的遥控产品，最大的通病是不环保，虽然接收器一直处在待机状态，消耗的功率也不高，但累加的电能，特别是家中若有许多的产品都要具备这种功能时，其所累积的电能，就会很可观，特别是能源价格高涨，与环保意识抬头的今天。因此，如何在讲求生活便利与舒适的要求下，同时，可以以最低限度的耗能，例如，这些具有可以被遥控能力的接收器是几乎不耗能的，那么就可以普遍性的使用于家中，或办公室的任何想得到，又用得着的产品上，相信会是所有人所共同追求的目标。另外，具有远程遥控的通讯控制装置，最好要具有方便性，不需要复杂的设定，另夕卜，最好能像贴卷标或者插插座一样，可以使得那些不具有端遥控的通讯控制装置在不更新替换的前提下，也能外加一个省电的远程遥控的通讯控制装置，那相信是最符合便利又环保的了。
发明内容
本发明揭露一种低电能消耗的通讯控制装置，至少包含一半导体型开关电路串联于一电源和一负载之间，一电荷泵模块跨接于该开关电路的两端，该电荷泵模块又包含电荷收集单元，电荷泵电路及电能储存单元，该电荷收集单元包含电容量较小的电容，以收集来自开关电路的电荷，该些电荷被该电荷栗电路提闻至一定准位后储存于该电能储存单元，该电能储存单元具有相当于电荷收集单元大的电容量的电容，一计时电路，定时开放该电能储存单元的电能至一通讯控制单元。其中通讯控制单元具有一无线接收器以接收远程控制信号，并依据该远程控制信号内容控制半导体型开关电路。通讯控制单元具有时睡时醒的特性，即它工作所需的电能是由电能储存单元定期的释放能源一预定时间，使其能在使用者不会察觉的条件下正常工作，但又不至于成为耗能的组件。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中
图I显示依据本发明一较佳实施例的低电能消耗的通讯控制装置的功能方块图。附图标号电源5电荷泵模块20电荷收集单元21电荷泵电路22计时电路30比较器35开关电路45通讯控制单元50无线收发器50B无线接发器50A负载方块60 控制命令53控制信号55开关25电能储存单元2具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。如先前技术所述，现有可以作为远程控制或遥控功能的通讯装置尽管平时大都处于待机状态，但它的数量一多，且又若每日在24小时待机下，所累积的电能消耗就相当可观。因此，这就不利于节能。本发明提供的技术可以解决上述这样的问题。本发明提供的技术是使用半导体开关电路串联于电源和负载之间。累积由半导体开关电路所流出的漏电流经由电荷收集及电荷泵电路将电位提高至可以操作无线通讯控制单元所需的电压，再依据其接收来自远程控制信号的内容反馈至半导体开关电路作为触发信号。如此，将可使真正的节能。尽管上述的电流甚小，但事实上，无线通讯控制单元也多半在睡眠状态，只需要在固定周期时间例如数十至上百个毫秒，便使无线接收器“醒来一下”，就可让使用者远程呼叫时查觉不到通讯控制单元是在睡眠状态，相反的用户会觉得无线通讯控制单元是处在随时待命状态。请参考图1，图I中显示依据本发明的一实施例的包含节能低功率泵于其中的电源(交流或直流电源)5、节能低功率电荷泵模块20、负载方块60的功能方块图。包含一电源、一开关电路45、一负载方块60、一电荷泵模块20、一计时电路30、一比较器35、一通讯控制单元50。其中，开关电路45是由半导体工艺的组件，例如SCR(硅控整流器)、GT0(闸关开关)或TRIAC(三端开关)等等其中的一种。电荷泵模块20跨接于开关电路45的两端，并且，电荷泵模块20相对于开关电路45的内阻而言，它的两个输入端分别连接开关电路45的两端，而由输入端看具有很大的输入阻抗，因此，即使开关电路45的开关ON时，犹如电荷泵模块20的输入阻抗和开关电路450N时的内阻相并联。因此，和开关电路450N主要分路相比，只有极小的电流流往电荷泵电路20的分路，这个电流虽小，但足以使电荷泵电路20运转。依据本发明的一实施例，电荷泵模块20包含电荷收集单元21、电荷泵电路22及电能储存单元23。电荷收集单元21收集由开关电路45关闭时的漏电流,漏电流电流量约为数个微安培，因此，它可以由被动组件，例如RC (电阻、电容)，其中的C是小容量电容。电荷收集单元21收集的电荷只要达一定值的量时就由电荷泵电路22电压提高至一定位准后，储存于电能储存单元23。电荷泵电路22在一实施例中由被动组件来完成，例如RC(电阻、电容)来完成。再另实施例中，它是由主动组件来完成。此时，它所需的工作电压就要由电能储存单元23供应。电能储存单元23在一实施例中相较于电荷收集单元21而言，电容容量较大，前者就好比像是个水缸而后者则是小脸盆。电能储存单元23可以由RLC(电阻、电感及电容)或RC组成。开关电路450N时，则因为电荷泵模块20本身输入阻抗大，因此，流入电荷泵模块20的电流也只有数个毫安，因此，和开关电路45串联的负载方块60不会查觉到电流的消耗。电荷泵电路22由输入端看具有高输入阻抗，例如约1ΜΩ至100ΜΩ。另外有别于先前技术，本发明的电荷泵电路22不管是被动组件型或主动组件型，其前级都没有任何的振荡电路。电荷泵电路22将电荷收集单元21所收集的电荷提供至一电压位准后就输出到电能储存单元23进行储存，此外，计时电路30则是用以于一预定时间周期，周期性的将储能电路23中的电位和一参考电压Vref经由一比较器35比较，只要电能储存单元23中所积累的电位大于参考电压Vref时，比较器的输出就将电能储存单元23的开关25打关以释放部
分电能至通讯控制单元50—工作时间(dutycycle)。随着电能储能单元23的电位因电能的释放，再次小于Vref值。电荷泵电路22持续将电能储存于电能储存单元23。待计时电路30的下一周期，再比较。本发明的电荷泵电路21输出电能至电能储存单元23而将电能提升是持续进行的，开关电路45是开路(open)亦然，此时，电源5对负载60是断路，但对电荷泵电路21而言，是一个大的输入阻抗，仍有极小的定电流输入至电荷泵电路21以持续将电能储存于电能储存单元23。如同前述，只要计时电路30在预定频率下，再由比较器35比较如前述，只要电能储存单元23电位超过了参考电压，就提供电能至通讯控制单元50。依据本发明的一实施例，通讯控制单元50相对于电荷泵模块20而言，并不是持续消耗电能的，因为只有在计时电路30计时到(time out)时，才将电能储存单元23的电位VO与一参考电压Vref比较，也只有在电位VO又同时超过了参考电压Vref，才将开关25打开电能输出给通讯控制单元50且只供应一第二预定时间，即工作时间(duty cycle)。因此，对通讯控制单元50而言，它是部分时间在睡眠状态，部分时间工作的。例如，每IOms中有3毫秒是在睡眠状态，而7个毫秒是工作时间。通讯控制单元50包含一无线接收模块50A，或一无线收发模块50B。当一使用者由远程发出一控制命令而被通讯控制单元50的无线接收模块50A，或无线收发模块50B所接收时，通讯控制单元50将依据控制命令53的内容发出控制信号55以开启或关闭开关电路45，以令负载工作或停止工作。除了以上的远程控制功能用，事实上，也可以将本发明低能量消耗的控制装置做为对于个人定位的功效，不需要通过摄影镜头，这种可能侵犯隐私权者定位。例如，来宾的识别证包含一发射器的芯片，则当本发明低电能消耗的通讯控制装置安装在大楼的各室点时，则来宾走到那，其身上配带的识别证上的发射器，就无时不刻的对着他所在位置的收发器50B发射信号，收发器50B再回传一响应信号给监控者，于是就很容易的知道来宾的位置，这对于某些位置不适合安装摄影机处更显得重要，例如化妆室等。而达到监控的目的。
在另一应用中，若负载方块60的组件是传感器时，则坏人入侵时，传感器可以随时回报所感测的信息给监控者，本发明的优点I.本发明的电源供应和负载之间，插入一开关电路而与负载呈串联，开关电路不管是在开路或闭路都可持续地对电荷泵模块供电，当电荷泵模块工作时，就定时地将电能供应给通讯控制装置。而这个电流甚小，因此，负载端不会感觉有一个额外的负载存在。2.原来没有无线接收模块的家电产器，可以通过本发明的低能量消耗的控制装置产品而对其加以控制。3.利用本发明装置的布点，可以做到外宾所在位置的回报，以达到监控的功能。本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。凡本领域技术人员，当可轻易了解并利用其它组件或方式来产生相同的功效。 是以，在不脱离本发明的精神与范畴内所作的修改，均应包含在权利要求专利范围内。
权利要求
1.一种低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述低电能消耗的通讯控制装置包含: 一半导体型开关电路串联于一电源和一负载之间； 一电荷泵模块跨接于所述开关电路的两端，所述电荷泵模块又包含电荷收集单元，电荷泵电路及电能储存单元，所述电荷收集单元包含电容量较小的电容，以收集来自所述开关电路的电荷，所述电荷被所述电荷泵电路提高至一定准位后储存于所述电能储存单元，所述电能储存单元具有相当于电荷收集单元大的电容量的电容； 一计时电路，定时开放所述电能储存单元的电能一工作时间； 一通讯控制单元，具有一无线接收器以接收远程控制信号，并依据所述远程控制信号内容控制所述半导体型开关电路；以及 一比较器具有一参考端连接一参考电压，一输入端连接至所述电能储存单元，以进行所述参考电压与所述电能储存单元所输入的电压位准比较，当所述电压位准大于所述参考电压时，所述电能储存单元就释放部分电能至所述通讯控制单元以提供所述通讯控制单元工作时所需的电能。
2.如权利要求I所述的低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述的计时电路每I毫秒至数十毫秒就释放所述电能储存单元的电能一次，每次持续I毫秒至数十毫秒，以使得所述通讯控制单元能正常接收所述控制信号。
3.如权利要求I所述的低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述的通讯控制单元所消耗的功率每秒为O. I至50mW。
4.如权利要求I所述的低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述的电荷收集单元为被动组件型。
5.如权利要求I所述的低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述的电荷泵电路为被动组件型。
6.如权利要求I所述的低电能消耗的通讯控制装置，其特征在于，所述的电荷泵电路为主动组件型，由所述电能储存单元供应工作时所需要的电能。
全文摘要
本发明揭露一种低电能消耗的通讯控制装置，至少包含一半导体型开关电路串联于一电源和一负载之间，一电荷泵模块跨接于该开关电路的两端，该电荷泵模块又包含电荷收集单元，电荷泵电路及电能储存单元，该电荷收集单元包含电容量较小的电容，以收集来自开关电路的电荷，该些电荷被该电荷泵电路提高至一定准位后储存于该电能储存单元，该电能储存单元具有相当于电荷收集单元大的电容量的电容，一计时电路，定时开放该电能储存单元的电能至一通讯控制单元。其中通讯控制单元具有一无线接收器以接收远程控制信号，并依据该远程控制信号内容控制半导体型开关电路。
文档编号G08C17/02GK102881130SQ20111019600
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者林伟成 申请人:易联全数位科技股份有限公司