专利名称：具有待机功能的电子装置和待机电源供应系统及供电方法
技术领域：
本发明涉及一种具有待机功能的电子装置和待机电源供应系统及其供电方法，并且特别涉及一种节省待机电能的具有待机功能的电子装置和待机电源供应系统及其供电方法。
背景技术：
参照图1A，其是传统的具有待机功能的电子装置的方块图。电子装置100例如为液晶电视、投影机、计算机屏幕等消费性电子产品，其包括待机电源供应系统110、继电器120和电能消耗电路130。其中，待机电源供应系统110包括待机电源转换器112、信号感应器114、电源控制单元116和控制单元118。在待机状态下，待机电源转换器112接收交流电压输入AC，并将交流电压输入AC分别转换为第一直流电压VCC1和第二直流电压VCC2。其中，第一直流电压VCC1用于提供信号感应器114在正常操作下所需要的电压，并且第二直流电压VCC2用于提供电源控制单元116在正常操作下所需要的电压。信号感应器114接收遥控器10所传递的系统开机信号S1，并根据系统开机信号S1来产生控制信号S2以传递至电源控制单元116。电源控制单元116根据控制信号S2来输出启动信号S3至控制单元118。
参照图1B，其是传统的待机电源供应系统的控制单元的电路图。控制单元118包括电容181和NPN型双极性晶体管(BJT)182。电容181接收系统开机信号S3，并根据系统开机信号来充电。而NPN型双极性晶体管182作为开关，当电容181完成充电之后，由此接通NPN型双极性晶体管182，并且输出控制电流IC至继电器120。继电器120接收控制电流IC并由此被接通。电源供应单元122根据接通的继电器120来接收交流电压输入AC，并将其转换为电子装置100所需要的操作电压VCC以输入至电能消耗电路130，如图1A所示。然而，待机电源供应系统110在轻载时，效率低，还消耗了许多待机电能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有待机功能的电子装置和待机电源供应系统及其供电方法，有效地减少具有待机功能的电子装置在待机时所需消耗的电能，使得具有待机功能的电子装置符合低耗能的要求。
根据本发明的目的，提出一种待机电源供应系统，适用于电子装置。待机电源供应系统包括信号感应器、待机电源、开关电路、充电电路及电源控制单元。信号感应器接收系统开机信号，并根据系统开机信号产生充电信号和电源启动信号。待机电源耦合至信号传感器，提供信号传感器在待机状态下运行所需要的第一电压。开关电路耦合至待机电源和信号感应器，用于接收充电信号并由此在预定的充电时间内被接通。充电电路耦合至开关电路，当开关电路为接通状态，对充电电路进行充电至预设电压。电源控制单元耦合至充电电路和信号感应器，当充电电路被充电至预设电压时，电源控制单元接收电源启动信号，并由此启动电源供应器，以提供操作电压至电能消耗电路。
根据本发明的目的，还提出一种具有待机功能的电子装置，其包括电能消耗电路、电源供应器和待机电源供应系统。待机电源供应系统包括信号感应器、待机电源、开关电路、充电电路和电源控制单元。信号感应器接收系统开机信号，并由此产生充电信号和电源启动信号。待机电源耦合至信号传感器，用于提供电能给信号传感器。开关电路耦合至待机电源和信号感应器，开关电路接收充电信号并由此被接通。充电电路耦合至开关电路，当开关电路为接通状态时，待机电源对充电电路进行充电。电源控制单元耦合至充电电路和信号感应器，当充电电路被充电至预设电压，并且控制信号切换至电源启动周期时，电源控制单元接收充电启动信号，并由此启动电源供应器，以提供操作电压至电能消耗电路。
根据本发明的目的，还提出一种启动电子装置的电源供应方法。电子装置包括信号感应器、待机电源、开关电路、充电电路、电源控制单元、电源供应器及电能消耗电路。此方法首先由信号感应器接收由使用者输入的系统开机信号，并由此产生充电信号和电源启动信号。接着，开关电路接收充电信号，并由此将开关电路接通，使待机电源对充电电路进行充电。然后，当充电电路被充电至预设电压时，充电电路启动电源控制单元。最后，电源控制单元接收电源启动信号并由此启动电源供应器，使得电源供应器提供操作电压至电能消耗电路。
为使得本发明的上述目的、特征、和优点更加明显易懂，下文特举出优选实施例，并结合附图，作详细说明如下
图1A示出了传统的具有待机功能的电子装置的方块图。
图1B示出了传统的待机电源供应系统的控制单元的电路图。
图2A示出了根据本发明优选实施例的具有待机功能的电子装置的方块图。
图2B示出了根据本发明优选实施例的具有待机功能的电子装置的电路图。
图3示出了根据本发明优选实施例的控制信号的时序图。
具体实施例方式
参照图2A，其示出了根据本发明优选实施例的具有待机功能的电子装置的方块图。电子装置200例如为液晶电视、投影机、计算机屏幕等消费性电子产品，其包括电能消耗电路210和待机电源供应系统220。电能消耗电路210用于控制电子装置200在启动状态下的操作。待机电源供应系统220用于供应电子装置200在待机状态时所需要的操作电压，使得电子装置200可由待机状态进入启动状态。待机电源供应系统220包括信号感应器221、待机电源223、开关电路225、充电电路227和电源控制单元229。优选地，本发明实施例的信号感应器221例如为Vishay制造的TSOP 4838红外线感应器，且电源控制单元229例如为Myson制造的8051微处理器。
参照图2B，其示出了根据本发明优选实施例的具有待机功能的电子装置的电路图。信号感应器221用于接收从遥控器10输出的系统开机信号S1，并由此产生控制信号S2，其中，控制信号S2包括充电信号S21和电源启动信号S22。待机电源223耦合至信号传感器221，以提供信号传感器221在待机状态下工作所需要的第一电压VCC1(例如为5V)。开关电路225连接在待机电源223和充电电路227之间，且开关电路225接收信号感应器221输出的控制信号S2，并根据控制信号S2将开关电路225选择性地接通或断开。充电电路227连接在开关电路225和电源控制单元229之间，当开关电路225为接通状态时，待机电源223可对充电电路227进行充电。当充电电路227持续充电增加储存电量而使电压升高至第二电压VCC2时，充电电路227会启动电源控制单元229，此时电源控制单元229可正常工作以接收控制信号S2，并根据控制信号S2来提供操作电压至电能消耗电路210。
电子装置200还包括电源供应器230，电源控制单元229输出供电信号S3来启动电源供应器230，而使电源供应器230能提供操作电压VCC给电能消耗电路210。当电源供应器230接收来自电源控制单元229(例如为8051的Pin 32)的供电信号S3时，电源供应器230将转换外部交流电源AC而输出操作电压VCC至电能消耗电路210。此时电源供应器230可代替待机电源223以提供电子装置200所需要的第一电压VCC1和第二电至VCC2，从而使电子装置200由待机状态进入启动状态。
参照图3，其示出了根据本发明优选实施例的控制信号的时序图。开关电路225包括电阻251及PNP型双极性晶体管252。充电电路227包括两个电容271和272。当电子装置200在待机状态下，信号感应器221接收从遥控器10输出的系统开机信号S1后，信号感应器221由此产生控制信号S2，控制信号S2包括充电信号S21和电源启动信号S22。优选地，依次产生充电信号S21和电源启动信号S22。具体地说，如果信号感应器221在时间点t1接收到从遥控器10输出的系统开机信号S1，在时间区段t1至t2之间，信号感应器221输出例如为低电压电平的充电信号S21，此低电压电平的充电信号S21用于接通开关电路225的PNP型双极性晶体管252。当PNP型双极性晶体管252接通后，待机电源223即可对充电电路227进行充电，例如对电容271和272进行充电。
然后，在时间点t2时，控制信号S2产生例如为方波的电源启动信号S22。当电源启动信号S22包含高电压电平和一连串数位编码后的信号时，开关电路225的PNP型双极性晶体管252由于接收此高电压电平的电源启动信号S22而被关闭。而充电电路227将所储存的第二电压VCC2提供至电源控制单元229，作为电源控制单元229所需要的操作电压。当电源控制单元229接收到第二电压VCC2和信号感应器221输出的电源启动信号S22后，电源控制单元229输出供电信号S3至电源供应器230，以启动电源供应器230，并使电源供应器230转换外部交流电压输入AC，以提供电能消耗电路210所需要的操作电压VCC，使得电子装置200由待机状态进入启动状态。
优选地，电子装置200由待机状态进入启动状态后，信号感应器221所需要的第一电压VCC1、以及电源控制单元229所需要的第二电压VCC2也可以由电源供应器230来提供。即电源供应器230将取代待机电源223输出的第一电源VCC1和充电电路227输出的第二电源VCC2来供应电能，以维持信号感应器221、开关电路225和电源控制单元229的正常运行。此外，还可通过操作电压VCC对待机电源223进行充电，以延长待机电源223的使用寿命。这样，待机电源223输出的第一电压VCC1和充电电路227输出的第二电压VCC2，只需要维持短暂的时间，足以维持“从使用者输入系统开机信号到电源供应器230启动”期间所需要的电能即可。
本发明上述实施例所披露的具有待机功能的电子装置提出一种有效地降低待机电能的待机电源供应系统的设计。当电子装置200在待机时，只有信号感应器221需要被提供所需要的第一电压VCC1(＝5V)，此第一电压VCC1通过待机电源223来提供。与以往的在待机状态时仍需对信号感应器、控制电路和继电器等负载组件提供所需要的电压的电子装置相比较，本发明实施例的电子装置200有效地减少了待机时所需的负载组件及其使用的电能，仅保留信号感应器221来接收系统开机信号。因此，本发明实施例的电子装置200在待机时的能耗即为信号感应器221的能耗，其值约为5V×1.1mA＝5.5mW，远小于以往的电子装置的待机能耗。
综上所述，虽然已经以优选实施例将本发明披露如上，但其并不用于限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作各种变换和修改。因此，本发明的保护范围应该以所附的权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种待机电源供应系统，用于电子装置，该电子装置还包括电源供应器和电能消耗电路，所述待机电源供应系统包括信号感应器，用于接收由使用者输入的系统开机信号，并由此产生充电信号和电源启动信号；待机电源，耦合至所述信号感应器，用于提供电能给所述信号感应器；开关电路，耦合至所述待机电源和所述信号感应器，所述开关电路接收所述充电信号，并依据所述充电信号将所述开关电路接通预定充电时间；充电电路，耦合至所述开关电路，当所述开关电路为接通状态时，所述待机电源对所述充电电路进行充电；以及电源控制单元，耦合至所述充电电路和所述信号感应器，当所述充电电路被充电至预设电压时，所述充电电路启动所述电源控制单元以接收所述电源启动信号，所述电源控制单元还根据所述电源启动信号启动所述电源供应器，使所述电源供应器提供操作电压至所述电能消耗电路；其中，所述预定充电时间至少等于所述待机电源对所述充电电路充电至所述预设电压所需要的时间。
2.根据权利要求1所述的待机电源供应系统，其中，所述开关电路包括PNP型双极性晶体管，所述充电信号为低电压电平，所述PNP型双极性晶体管接收所述低电压电平，并根据所述低电压电平将所述PNP型双极性晶体管接通。
3.根据权利要求2所述的待机电源供应系统，其中，所述电源启动信号包含高电压电平和一连串数位编码后的信号，所述PNP型双极性晶体管接收所述高电压电平，并根据所述高电压电平将所述PNP型双极性晶体管关闭。
4.根据权利要求1所述的待机电源供应系统，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述待机电源以提供电能给所述信号感应器。
5.根据权利要求1所述的待机电源供应系统，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述充电电路以提供电能给所述电源控制单元。
6.一种具有待机功能的电子装置，包括电能消耗电路；电源供应器，耦合至所述电能消耗电路；以及待机电源供应系统，包括信号感应器，用于接收由使用者输入的系统开机信号，并由此产生充电信号和电源启动信号；待机电源，耦合至所述信号感应器，用于提供电能给所述信号感应器；开关电路，耦合至所述待机电源和所述信号感应器，所述开关电路接收所述充电信号，并依据所述充电信号将所述开关电路接通预定充电时间；充电电路，耦合至所述开关电路，当所述开关电路为接通状态时，所述待机电源对所述充电电路进行充电；以及电源控制单元，耦合至所述充电电路和所述信号感应器，当所述充电电路被充电至预设电压时，所述充电电路启动所述电源控制单元以接收所述电源启动信号，所述电源控制单元还根据所述电源启动信号启动所述电源供应器，使所述电源供应器提供操作电压至所述电能消耗电路；其中，所述预定充电时间至少等于所述待机电源对所述充电电路充电至所述预设电压所需要的时间。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其中，所述开关电路包括PNP型双极性晶体管，所述充电信号为低电压电平，所述PNP型双极性晶体管接收所述低电压电平，并根据所述低电压电平将所述PNP型双极性晶体管接通。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，所述电源启动信号包含高电压电平和一连串数位编码后的信号，所述PNP型双极性晶体管接收所述高电压电平，并根据所述高电压电平将所述PNP型双极性晶体管关闭。
9.根据权利要求6所述的电子装置，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述待机电源以提供电能给所述信号感应器。
10.根据权利要求6所述的电子装置，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述充电电路以提供电能给所述电源控制单元。
11.一种启动电子装置的电源供应方法，所述电子装置还包括信号感应器、待机电源、耦合至所述待机电源和所述信号感应器的开关电路、耦合至所述开关电路的充电电路、耦合至所述充电电路和所述信号感应器的电源控制单元、电源供应器、以及电能消耗电路，所述方法包括下列步骤所述信号感应器接收由使用者输入的系统开机信号，并由此产生充电信号和电源启动信号；所述开关电路接收所述充电信号，并依据所述充电信号将所述开关电路接通预定充电时间，使所述待机电源对所述充电电路进行充电；当所述充电电路被充电至预设电压时，所述充电电路启动所述电源控制单元；以及所述电源控制单元接收所述电源启动信号并由此启动所述电源供应器，使所述电源供应器提供操作电压至所述电能消耗电路；其中，所述预定充电时间至少等于所述待机电源对所述充电电路充电至所述预设电压所需要的时间。
12.根据权利要求11所述的电源供应方法，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述待机电源以提供电能给所述信号感应器。
13.根据权利要求11所述的电源供应方法，其中，当所述电源供应器提供所述操作电压之后，所述电源供应器取代所述充电电路以提供电能给所述电源控制单元。
全文摘要
一种待机电源供应系统，适用于包含电能消耗电路的电子装置。待机电源供应系统包括信号感应器、待机电源、开关电路、充电电路和电源控制单元。信号感应器接收系统开机信号，并根据系统开机信号产生充电信号和电源启动信号。待机电源提供信号传感器在待机状态下运行所需要的电能。开关电路接收充电信号，并由此在预定充电时间内被接通。当开关电路为接通状态，且充电电路进行充电至预设电压时，充电电路启动电源控制单元以接收电源启动信号，并且电源控制单元根据电源启动信号启动电源供应器，使电源供应器提供操作电压至该电能消耗电路。
文档编号H02M7/00GK101087134SQ20061008710
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者吴志祥 申请人:明基电通股份有限公司