专利名称：待机电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够在待机模式(Stand-by mode)下以低能量工作的电子装置。
背景技术：
当电子装置被保存在仓库中时，该装置(其由电池供电并通过连接到电力线 (mains)而被使用)的电池不断失去动力(run down) 0使用存储器电池(memory battery) 的收银机和使用存储器电池以存储日期数据的DVD播放器、电视和电脑可作为这些装置的示例被引用。只要不利用开关将电池停用(deactivate)，所述装置就不断使用电池。例如， 当电脑被保存在仓库中时，电脑中使用的BIOS电池不断被使用。为了防止在仓储状态下从电池抽取不必要的能量，利用机械或电子开关将电池从其它元件断开。为此目的，使用控制电池连接并充当传感器的电路。而且，只要当装置在待机模式时不将电池断开，则在提供微处理器所需的能量时， 至少从电池抽取一定量的电流。因此，就象在装置被保存在仓库中的情况下那样，在待机模式下，除了其主要功能之外，也使用电池电力。在本实施方式中，使用独立的电路设计来解决这两个问题。在作为当前技术的美国专利文献NO.US4730121中描述了一种电力控制电路，其以受控方式发送主电源和后备电池的电压至电力输出端子。在接收到隔离信号的情况下， 两个电源都能从该电力输出端子隔开。在作为当前技术的美国专利文献NO.US5315549中描述了一种涉及用于存储器电力供应的电池的切换的实施方式。在此发明中，为了避免从电池中抽取不必要的能量，使用 MOSFET开关将电池从其他元件隔开。在现有技术实施方式中，在仓储状态下停用电池(4')和在待机模式下为微处理器(3')提供所需的能量的功能是由独立的电路执行的。通过控制电路(电力线传感器电路)(K')控制电池(4')连接，该控制电路切换开关(A')(图1)。待机模式电力通常是由独立的电路使用开关模式的电源(SMPS) (S')来提供的(图2)。
发明内容
本发明的目标是实现一种电子装置，当该电子装置被保存在仓库中或处于待机模式时，延缓它的电池的动力失去。利用在权利要求1及其相应权利要求中所阐明的、为了达到本发明的目标而实现的电子装置，通过单一电路，阻止处于仓储状态和待机模式的电池消耗能量，并且提供待机模式下微处理器所需的能量。尽管在当前技术中通过单独的电路来执行这两个功能，然而在本发明的电子装置中，由执行这两个功能的单一电路而提供了一种成本更低的紧凑解决方案。该电路(其是以电力线传感器和微安(microamperes)两者的量级提供待机模式能量的电源)单独充当控制和供电电路。因此，实现了一种电子装置，在从待机模式转换到正常模式期间，以及在该装置被连接到电力线的短时间内(若干毫秒)，其由该电池供应电力，并且能够实现待机模式下的低功耗，并且与现有技术的类似实施方式相比，在生产成本和能量消耗方面都提供有优势。
附图中描绘了为了达到本发明的目标而实现的电子装置及其所包括的控制-供电电路。图1-是现有技术的电力线传感器电路的示意图。图2-是现有技术的待机模式电源电路的示意图。图3-是电子装置的示意图。 图4-是本发明的控制和供电电路的示意图。图中所示的元件以如下方式编号1.装置2.电路3.微处理器4.电池5.晶体管6.整流器7. 107，207，307 电容器8. 108，208 二极管9. 109，209 电阻器
具体实施例方式本发明的电子装置(1)包括由电力线电压供电的控制-供电电路(2)、微处理器 (3)和电池(4)(图3)。控制-供电电路(2)为微处理器(3)提供待机模式下所需的电源(Vmc)并控制电池(4)与装置(1)的连接。控制-供电电路(2)包括至少一个晶体管(5)、至少一个整流器(6)、多于一个的电容器(7，107，207，307)、多于一个的二极管(8，108，208)以及多于一个的电阻器(9，109，209)元件(图4)。整流器(6)是二极管电桥，该二极管电桥优选由四个二极管组成。控制-供电电路⑵具有与电力线输入(Vin)、电池(4)和微处理器(3) 的电气连接(图4)。通过流经电容器(307，207)而对电力线输入电压(Vin)整流，电容器 (307,207)位于相线和中性线(phase and neutral lines)上并且电容分别为Cz和Cw，并且通过整流器(6)，这些线与电容器(307，207)相连接。按照这种方式，对于电路(2)，电容器(307，207)和整流器(6)提供用于切换开关(晶体管)的能量，并且还提供待机/睡眠模式能量。该相线和中性线分别连接于整流器(6)的P节点和N节点。电容器(7)(其电容为Cx)、二极管⑶(其阳极连接于A而其阴极连接于B)以及两个电阻器(109，209)(其彼此串联并且值为Rb和Re)彼此并联于整流器(6)的A节点和 B节点之间。电路(2)(由A节点和B节点间的电容器(7)、二极管(8)和电阻器(109,209) 组成)在待机模式下向微处理器(3)馈电。二极管(108)(其阴极连接于A节点而其阳极连接于接地(GND))、晶体管(5)、电容为Cy的电容器(107)、电阻为Ra的电阻器(9)和二极管(208)进一步位于该电路(2)中。晶体管(5)优选地是MOSFET。电阻器(9)连接于A 节点和晶体管(5)的栅极(G)之间。晶体管(5)的源极⑶连接于B节点且其漏极⑶连接于C节点，C节点是控制-供电电路⑵的输出。C节点是微处理器(3)和电路⑵所连接的节点，且待机模式下的微处理器(3)的电源以电压(Vmc)被提供在该节点上。电容器 (107)在控制-供电电路(2)的输出处连接于C节点和接地(GND)之间。通过E节点提供电路⑵的电池⑷的连接。二极管(208)(其提供被停用的电池(4)的连接)连接于B 节点和E节点之间。二极管(208)的阳极连接于E节点而其阴极连接于B节点。
微处理器(3)控制在装置(1)向待机模式转换中和装置(1)从待机模式向正常工作模式转换期间所需的电路和部件(比如将接收切换命令的接收器单元)。为了在需要的时候能够执行从待机模式到正常工作模式的转换，当装置(1)处于待机模式时向微处理器 (3)提供最小量的能量。在本发明的装置⑴中，所述能量是由控制-供电电路⑵提供的。电池(4)被用作从待机模式向正常工作模式转换期间以及在装置(1)连接于电力线时短时间内(若干毫秒)的临时电源。当装置(1)不连接于电力线时，电力线输入电压 (Vin)等于零。相应地，电路(2)的A-B节点之间也没有电压差。因此，在晶体管(5)的G-S 端之间不出现足以接通晶体管(5)并使D-S端连通传输的电压。在这种情况下，当装置(1) 不连接于电力线时，即，当装置(1)被拔下插头时，电池(4)和微处理器(3)之间的连接是开路的。因此，微处理器(3)不从电池(4)抽取电流，并且因而避免电池(4)消耗能量。当装置⑴连接于电力线时，晶体管(5)开始传输并激活电池⑷。装置⑴处于待机模式下时微处理器⑶所需的微瓦(μ w)量级的低能量由通过在控制-供电电路(2) 侧的电力线接收的能量提供。因为从电力线向微处理器⑶供应电力时B节点处的电压大于E节点处的电压，所以没有电流流经位于电路⑵的电池(4)的输出处的二极管(208)。 因此，电池⑷和电路(2)的连接成为开路，并且在待机模式下不从电池抽取电流。在装置(1)从待机模式向正常工作模式转换期间，微处理器(3)被激活且对能量的需要增加。因为转换期间控制-供电电路(2)提供的待机模式能量不足，所以在短时间内从电池(4)提取临时需要的相对较高的电流的其余部分。在执行向正常工作模式的转换后，开始从主电力线电源(图中未示)向微处理器(3)供电，而在正常模式下不从电路(2) 和电池(4)抽取电流。因此，在装置(1)中，在待机模式下消耗少量的电力，且在待机模式下以及装置(1)不连接于电力线时电池(4)的能量不被消耗。通过上面详细说明的控制-供电电路(2)，提供了装置(1)，其中在仓储状态下以及在待机模式下不消耗电池(4)的能量。只在从待机模式向正常模式转换期间以及装置 (1)连接到电力线时的短时间内(若干毫秒)由电池(4)向控制-供电电路(2)供应电力。 控制-供电电路⑵既提供了微处理器所需的能量，又为了避免电池⑷的能量的无谓消耗而在装置(1)处于仓储状态以及待机模式时提供对电池(4)的停用。
权利要求
1.一种电子装置(1)，包括由电力线电压供电的控制-供电电路(2)、具有与所述控制-供电电路⑵的电气连接的微处理器⑶和电池⑷，并且其特征在于-所述电池(4)，其提供所述微处理器(3)所需的电流的一部分，且因此其被用作所述装置(1)从待机模式向正常工作模式转换期间以及在所述装置(1)连接于所述电力线时的短时间(若干毫秒)内的临时电源，-晶体管(5)，其通过在不连接于所述电力线时被断开的所述装置(1)，使得所述微处理器(3)和所述电池(4)之间的连接开路，并因而避免所述电池(4)消耗能量，以及-二极管(208)，其阳极连接于所述电池(4)所连接的E节点，而其阴极连接于B节点， 且其在所述待机模式下提供被停用的所述电池(4)的连接，并因此避免所述电池(4)消耗能量°
2.如权利要求1中所述的电子装置(1)，其特征在于两个电容器(307，207)，对于所述电路(2)，所述两个电容器(307，207)提供用于切换所述开关(晶体管)的能量，并且还提供所述待机模式能量，且所述两个电容器(307，207)位于所述电力线输入连接的相线和中性线上，并且这些线通过整流器(6)连接至所述电容器(307，207)。
3.如权利要求2中所述的电子装置(1)，包括电容器(7)；二极管(8)，所述二极管(8)的阳极连接于A而阴极连接于B;以及两个电阻器(109，209)，所述两个电阻器(109，209)彼此串联，而所有这些元件连接于所述整流器(6)的A节点和B节点之间，其特征在于所述控制-供电电路(2)，其中在所述待机模式下，所述电容器(7)、所述二极管(8)和所述电阻器(109，209)提供所述电压(Vmc)的调节，所述电压(Vmc)向所述微处理器⑶馈送电力。
4.如权利要求3中所述的电子装置(1)，其特征在于所述控制-供电电路(2)，其中所述晶体管(5)是MOSFET。
5.如权利要求4中所述的电子装置(1)，其特征在于所述晶体管(5)，电阻器(9)连接于A节点和所述晶体管(5)的栅极(G)之间，且所述晶体管(5)的源极⑶连接于B节点， 且所述晶体管(5)的漏极⑶连接于C节点，所述C节点是所述控制-供电电路⑵的输出ο
全文摘要
本发明涉及电子装置(1)，其包括控制-供电电路(2)，该电路通过微处理器(3)和电池(4)，在该装置(1)不连接于电力线时以及在待机模式时阻止电池(4)消耗能量，且其进一步充当待机模式下的电源。
文档编号H02J7/00GK102224654SQ200980148045
公开日2011年10月19日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月25日
发明者C·博基, O·伊尔马茨, O·奥斯曼 申请人:阿塞里克股份有限公司