专利名称：用于切断电子设备电网电压的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切断电子设备电网电压的装置，它能够通过遥控器进行操作并具有低损耗备用模式，如果所述设备处在备用模式下，在一定的时间之后该装置中断供给该设备的电网电压，当从遥控器收到信号时该装置将电网电压接转到该设备。
消费电器中的现代设备，例如，电视和高保真系统，通常可借助于一个红外遥控器来操作，并具有低功率备用模式，通过遥控器它们能够从备用模式再次被接通。如果该设备被完全关断，则必须再次手动接通它。
此外，这些设备的备用模式通常具有少量瓦特的功率，常常也在5与10W以上之间。因此，在这些设备在备用模式下较长时间工作期间，可能积累较大的功耗。
在期刊“ELV学报”2/94，第16-19页中公开了一种用于切断后级电子设备电网电压的装置。该装置构造为连接在电源插座与设备之间的单独组件，如果设备处在备用模式下，该装置在一定时间之后从电网电压断开设备。该组件包含一个红外传感器，它检测来自遥控器的红外信号并随之为连接的设备提供电网电压。因此，在备用模式下该组件使设备与电源完全隔离，这样不会给用户增加任何不利之处。然而，该装置包含一个具有整体电压稳定性的电源变压器和多个集成电路，变压器与这些集成电路本身具有不可忽略的功率损耗。
本发明的目的是提出一种前述类型的装置，该装置用非常低功耗完成任务，并是一种低干扰操作。
借助于下述本发明的装置达到本发明目的。一种用于切断电子设备电网电压的装置，它能够通过遥控器进行操作并具有低损耗备用模式，如果所述设备处在备用模式下在一定的时间之后该装置中断供给该设备的电网电压，当从遥控器收到信号时该装置将电网电压接转到该设备，其特征在于该装置包含一个具有用于产生其内部电源电压的电容器和二极管的无变压器的无源网络按照本发明的装置具有一个内部电压源，该电压源按照“供给泵”原理操作而且实际上没有损耗。借助于电容电抗和齐纳二级管直接从电网电压产生电源电压。借助于一个例如仅需要非常低控制电压的三端双向可控硅开关，能够有益地将电网电压接转到后级设备。为了驱动三端双向可控硅开关，采用具有两个运算放大器并具有很低功率损耗的集成电路。
此外该装置具有一个零电压开关，使电网电压的相位在电压最小值接转到设备。电视机的电源单元尤其可具有高容性负载，在接通操作期间在几毫秒的时间期间将电流上拉到60至70安倍。由零电压开关产生限流并避免高电流浪涌。这符合新的争取进一步限定开关型电源初始电流的计划标准。
该装置既可作为直接插入电源插座的独立组件，也可结合在例如一台电视机中。当该装置被结合在一台电视机中时，可以以简化的方式来构造属于电视机的开关型电源的电流限制。
本发明的应用尤其表现在电视机和高保真系统中。
下面利用
图1所示的电路原理图说明本发明的一个有益的示范实施例，附图中图1表示出一种切断电子设备电网电压的装置。
图1的装置的输入侧具有端子BP01和BP02，它们可连接到电网电压，输出侧具有端子BP03和BP04。施加到输入侧的电网电压可借助于一个三端双向可控硅开关Q2接转到输出侧。为代替三端双向可控硅开关，也可采用一个可控硅整流器或另一相应的电子开关。
在电网电压被接转时发生的电流流动通过电阻RP03检测其相对于地的电压降经由电阻RP04施加到差分放大器U1a的正相输入端。该电压降与第一参考电压相比较，第一参考电压是由分压器RP08、RP09产生的并出现在差分放大器U1a的第二、反相输入端。如果三端双向可控硅开关Q2导通并且电阻RP03两端存在较高的电压降，则差分放大器U1a的输出变为负的，结果连接到该输出端的电容器CP07经由电阻RP10被负向充电。
电容器CP7上的电压通过差分放大器U1b与第二参考电压相比较，在该示范实施例中第二参考电压约为-1.5V。如果电容器CP07上的电压下降到该负参考电压以下，则差分放大器U1b的输出变为负，结果三端双向可控硅开关Q2被导通。
电容器CP07与并联连接的电阻RP13一起构成一个具有10秒左右时间常数的RC元件。如果连接到输出侧的设备随后切换到备用模式，则电阻RP03两端的电压降变得很低，因此大于差分放大器U1a上的负参考电压。由此差分放大器U1a的输出电压上升，电容器CP07经由电阻RP13将它的负电压放电。在一定时间之后，电容器CP07上的电压超过第二差分放大器U1b上的负参考电压，因而差分放大器U1b在输出侧切换为正，因此从下一电网相位开始使三端双向可控硅开关Q2截止。
红外接收器U2的输出端经由二极管DP14和电阻RP15连接到电容器CP07。该接收器响应来自任何红外遥控器的信号。一旦收到信号它就将负电源电压接转到输出端，从而将电容器CP07再次充电到负电压。这时经由差分放大器U1b使得三端双向可控硅开关Q2再次导通，因此所连接的设备返回用户所希望的操作。电路U3是可以作为U2替代物工作的第二红外接收器，在此不具有进一步的作用。
另外包含连接在上端作为开关的两个晶体管TP01和TP02的零电压开关连接到三端双向可控硅开关Q2的控制输入端。经由二极管DP02，DP04，齐纳二极管DP01，DP03和电阻RP01及RP02，这两个晶体管TP01和TP02的基极检测经过三端双向可控硅开关Q2的较大电压降，并防止三端双向可控硅开关Q2在这种情况下被导通。在经过三端双向可控硅开关Q2的电压降较大的情况下，在正半周期晶体管TP01导通，在负半周期晶体管TP02导通，从而补偿差分放大器U1b的负输出电压，该电压可能出现在三端双向可控硅开关Q2的控制输入端。因此在当前半周期的较大电压下三端双向可控硅开关Q2不导通。因此电网电压仅在正半周期与负半周期之间的近似电压最小值上被接转到连接在输出侧的设备。
该装置工作所需的电源电压无需变压器而由无源网络产生。在端子BP01拾取电压并馈送到并联连接的电容器CP01和CP03-CP05。电容器CP01-CP05形成无损耗电抗并用作齐纳二极管DP08和DP11的偏置阻抗。二极管DP06和DP09实现半波整流，整流后的电压又由电容器CP02和CP05稳压。与电容器CP03，CP04和CP05并联的电阻RP20在该装置的截止状态下使这些电容器放电。另外电阻RP24可连接在电网端BP01与电容器CP01，CP03，CP04及CP05之间，以便增强电路的安全性。
该装置仅包含非常少的有源元件，而且具有很低的功耗。有益的是可用一个包含两个运算放大器的低损耗集成电路作为两个差分放大器U1a和U1b。图1所示的装置的功耗仅为0.1W左右，换言之与备用模式下的设备相比是非常低的。当以单独组件形式使用该装置时尤其需要低功耗，这是因为它不能被切断因而永久性地连接到电网电压。
权利要求
1.一种用于切断电子设备电网电压的装置，它能够通过遥控器进行操作并具有低损耗备用模式，如果所述设备处在备用模式下在一定的时间之后该装置中断供给该设备的电网电压，当从遥控器收到信号时该装置将电网电压接转到该设备，其特征在于该装置包含一个具有用于产生其内部电源电压的电容器和二极管的无变压器的无源网络(CP01-CP06，DP06-DP11)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述网络包含至少一个连接到电网电压的电容器(CP01，CP03-CP05)，用于产生低耗电抗，至少一个二极管(DP06，DP09)，用于对电网电压整流，以及至少一个齐纳二极管(DP08，DP11)和一个电容器(CP02，CP06)，用于稳定所产生的电源电压。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于它包含一个用于中断电网电压的电子开关(Q2)，该开关另外由一个零电压开关(TP01，TP02，DP01-DP04，RP01，RP02，RP05，RP06)控制。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于零电压开关包含一个开关级(TP01，TP02)，它在电子开关(Q2)电压降较高的情况下补偿施加到电子开关(Q2)控制极的控制信号。
5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于所述电子开关是三端双向可控硅开关(Q2)。
6.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于它被结合到电视机中。
全文摘要
一种用于切断电子设备电网电压的装置可遥控操作并具有低损耗备用模式。若设备处于备用模式则在一定时间该装置将设备与电网电压隔离。若该装置从任何所需遥控器接收红外信号则将电网电压接转到设备,因此设备变回备用模式接着回到正常工作。这抑制了备用模式下设备功耗。本发明配备有很低损耗的内部电源并仅用少量低功耗电子元件。该装置设置有通过电网电压实现低干扰切换的零电压开关。本发明特别应用于电视机和高保真系统。该装置本身功耗仅为0.1W左右。
文档编号H02J13/00GK1173759SQ9711022
公开日1998年2月18日 申请日期1997年4月2日 优先权日1996年4月26日
发明者于尔根·盖泽, 杰勒德·莫里佐特, 汉斯－乔基姆·普拉特, 杰勒德·赖利, 哈拉尔德·罗思 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司