CN1089173C - 显示装置的高效节能电路 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置的高效节能电路通过一个简单的电路来控制一个交流电压供电端的接通和/或断开，这个简单的电路包括一个传感器，一个操作控制器和一个输出单元，用于在输入信号结束状态实现在模拟量基础上的自动复位，而不需要用一个辅助电源供电电路向微处理器提供电源，由此而省电而且总的交流电源暂停以节省以前在打印机这样的外围设备中所消耗的电能。

Description

显示装置的高效节能电路
本发明涉及一种显示装置的电源节省电路，更具体地是涉及一种显示装置的高效节能电路，用于当在输入信号结束状态接收输入信号以进行相关的工作的时候，实现在模拟量的基础上的自动复位，而不用形成显示装置在输入信号结束状态下工作所用的辅助电源节省电路。
在向计算机外围设备的显示装置提供电源的情况中，一般采用的方法是向微处理器提供辅助电源代替主电源进行监视器的开/关控制，从而在不接收输入信号的这段时间里不会造成不必要的能量浪费并且节省电能。图1表示的是适用这种方法的一种电源节省电路。
这里，电源节省电路根据一种操作逻辑工作，这种操作逻辑取决于通过输入装置向显示装置的屏幕提供数据的水平和垂直同步信号的工作状态。换句话说，操作逻辑分为：输入信号结束状态，用于在没有接收信号的这段时间里产生一个直流电平上的水平和垂直同步信号；输入信号工作状态，用于在接收输入信号时正常产生水平和垂直同步信号；输入信号备用状态，用于正常产生水平同步信号而且提供在直流电平上的垂直同步信号；和输入信号停止状态，用于正常产生垂直同步信号而在直流电平上提供水平同步信号。
即必须是在工作状态，备用状态或停止状态提供主电流，但不需要在结束状态提供主电源。因此，为了保持显示输出的备用状态，以在控制监视器开/关的微处理器监测到在结束状态接收到输入信号时提供一个输出信号，在输入信号结束状态主电源暂停而由辅助电源继续向微处理器供电，由此，提供监视器开/关控制信号。
上述电源节省电路非常有利于自由控制监视器，而且可以有效地在配备了一个显示数据通道系统的系统中使用，这是一个正逐渐成为数据传输占优势的方法。
但是，通过辅助电源省电的监视器由于附加了补充的电源电路而提高了成本，由于补充的电源电路是在结束状态工作的而增加了用电需求，还要使电流沿消磁线圈流动以消除与AC电源供电端和磁化的磁体相连的电路的磁性。这样既使在没有接收输入信号的时候也要因连续供电而浪费至少5W的电。
4,959,594号美国专利提出了一种与这种节省电源相关的技术，该专利涉及一种具有随机笔划和周期光栅显示的电磁偏转阴极射线管的显示系统，更具体的是涉及一种在格栅(Patchraster)状态工作期间产生双向光栅扫描以减少电源浪费的系统。
本发明的产生是为解决上述问题。因此，本发明的一个目的是提供一种显示装置的高效节能电路，该电路既使在不向微处理器供电的时候，也能根据在输入信号结束状态接收到的输入信号在模拟量的基础上实现自动复位。
为了实现本发明的上述目的，提供一种显示装置的高效节能电路，其包括：一个传感器，用于监测水平同步信号和垂直同步信号的接收；一个操作控制器，用于把从传感器输入的信号变换成直流性质的电压，并把这个结果提供给一个输出单元；和一个输出单元，用于在操作控制器的控制下向交流电源供电端提供一个电源控制信号。
通过参照下面的附图对本发明的最佳实施例进行的详细说明，本发明的上述目的和其它优点将会变的更加清楚，其中：
图1是一个电路图，表示的是普通的监视器的电源节省电路；
图2是一个基本电路图，表示的是本发明的高效节能电路的一个实施例；
图3A和3B是应用本发明的高效节能电路的一个实施例的示图；
图4表示的是本发明的高效节能电路的又一个实施例；和
图5是一个表格，表示的是用于本发明的高效节能电路的每一种状态的逻辑。
参照图2，将在下面对发明的高效节能电路进行说明。
这里，传感器10包括两个三极管Q4和Q5，它们的集电极分别与水平同步信号H-sync端和垂直同步信号V-sync端相连，以通过对输入信号进行监测产生监测器输出信号，基极与电路稳定电阻器R7和R8相连，发射极接地。操作控制器20包括三极管Q2和Q3，当接收来自传感器10的水平和垂直同步信号时，三极管Q2和Q3的集电极分别通过二极管D5和D7，电容器C2和C4，以及电阻器R3和R5接收直流电压，它们的基极通过二极管D6和D8，电阻器R4和R6，以及电容器C3和C5接收水平和垂直同步信号，发射极接地。通过这种连接，三极管Q2和Q3经二极管D3和D4，将由它们的开关操作倒相的波形向电容器C1充电，D3和D4连接在一起与输出单元30中的三极管Q1的基极相连，下面将对输出单元30进行说明。此外，输出单元30的三极管Q1的集电极通过连接在一起的二极管D1和D2接收经二极管D5和D7以及电容器C2和C4提供的直流性质的电压。输出单元30包括三极管Q1，三极管Q1的基极经电路稳定电阻器R2接收通过操作控制器20中连接在一起的二极管D3和D4提供的信号，以进行开关操作，从而在把经操作控制器20中连接在一起的二极管D1和D2提供的直流性质的电压信号通过电阻R1输入给三极管Q1的集电极之前，先通过光电耦合器OPTO1耦合给交流电源电压端。而且，如图3B所示的输出执行单元40’与光电耦合器OPTO1的光发射部分内部相连，输出执行单元40’由三端双向可控硅开关的门触发电压源和三端双向可控硅开关元件组成，以使光电耦合器OPTO1的光接收部分Q9接通1断开交流输入。
操作控制器20可以分为第一开关21和第二开关22，其中，第一开关21包括二极管D6，电容器C3和电阻器R4，用于根据接收到的水平同步信号向三极管Q2提供偏置电压，还包括二极管D5和D3，电阻器R3和电容器C2，用于使水平同步信号具有直流性质以把其提供给输出单元30。而且，第二开关22包括二极管D8，电容器C5和电阻器R6，用于根据接收到的垂直同步信号向三极管Q3提供偏置电压，还包括二极管D7和D4，电阻器R5和电容器C1与C4，用于使垂直同步信号具有直流性质以把其提供给输出单元30。
简要地讲，本发明的高效节能电路是由传感器10，操作控制器20，输出单元30，和图3B所示的输出执行单元40’或图3A所示的40″组成。这里，输出执行单元40″具有一个辅助电源开关三极管Q6和一个光接收三极管Q7，三极管Q7用于向三极管Q6提供偏置电压并与光电耦合器OPTO1的光发射部分相关联。
图3A和3B分别表示的是输出执行单元40″和40’。
参照图3A，以这样的方式构成输出执行单元40″，即与输出单元30中光电耦合器OPTO1的光发射部分相关联的光接收三极管Q7与电阻器R9相连，从而与三极管Q6的基极相连，由此接通/关断与三极管Q6的集电极相连的主电压源的驱动电路。
参照图3B，以这样的方式构成输出执行单元40’，即和输出单元30中光电耦合器OPTO1的光发射部分相关联的光接收部分Q9与三端双向可控硅开关的门极相连，从而通过电阻器R10与门触发电压源相连。
在如上所述构成的本发明的高效节能电路中，如图2所示，设置在传感器10上的水平同步信号端H-sync或垂直同步信号端V-sync与AC输入线是绝缘的，AC输入线称为次级电路，当计算机的视频接口有要求时，向操作控制器20输入上述水平同步信号或垂直同步信号。这时，水平和垂直同步信号经三极管Q2和Q3各自的二极管D5和D7由连接电阻R3和R5向它们的集电极提供一个平滑的直流电压。同时，水平和垂直同步信号经过二极管D6和D8驱动而使三极管Q2和Q3实现开关操作。由于三极管Q2和Q3的发射极接地，所以，开关操作过程中倒相的波形通过二极管D3和D4充电至电容器C1。接着由电阻器R2向三极管Q1提供偏置充电电压以使其导通。
因此，提供给二极管D1和D2的直流性质的电压通过电阻R1激励光电耦合器OPTO1的光发射部分。
图4表示的是本发明的高效节能电路的另一个实施例，其中用来驱动显示数据通道系统的电源电压改作驱动用于监视器开/关控制的微处理器。
更具体地讲，与图2所示的传感器10相对应的传感器10’接收各数据水平和垂直同步信号，同时接收来自计算机硬盘的数据通道电源电压。与操作控制器20相对应的操作控制器20’由第一开关21和第二开关22组成，第一开关21具有一个通过接收水平同步信号而导通的三极管Q2，第二开关22具有一个通过接收垂直同步信号而导通的三极管Q3，由此通过连接在一起的D3和D4提供一个输出。还有，与输出单元30相对应的输出单元30’包括一个三极管Q1，当操作控制器20’接通时，通过向三极管Q1的集电极提供数据通道电源电压，三极管Q1打开光电耦合器OPTO1的光发射部分，由此与光电耦合器OPTO1的光发射部分内部连接的输出执行单元40’工作，而使光电耦合器OPTO1的光接收部分接通/关断与三端双向可控硅开关的门极相连的交流输入侧的原级电路的一端上的交流输入；或者使输出执行单元40″工作，输出执行单元40″由辅助电源开关三极管Q6和光接收三极管Q7组成，三极管Q7与光电耦合器OPTO1的光发射部分内部相连用于向三极管Q6提供偏置电压。
在如图4所示形成的本发明的高效节能电路，提供给传感器10’的水平同步信号H-sync或垂直同步信号V-sync与交流输入线相隔离，交流输入线称为次级电路，当计算机的视频接口有要求时，把上述信号H-sync或V-sync输入给操作控制器20’。这时，水平和垂直同步信号经过各自的二极管D5和D7，由连接电阻器R3和R5向三极管Q2和Q3的集电极提供一个平滑的直流电压。经过二极管D6和D8的水平和垂直同步信号激励并使三极管Q2和Q3实现开关操作。由于三极管Q2和Q3的发射极接地，在开关操作期间倒相的波形经过二极管D3和D4充电至电容器C1。接着，由电阻器R2向三极管Q1施加偏置充电电压以使其导通。
因此，提供给传感器10’的数据通道供电电压通过电阻器R1激励光电耦合器OPTO1的光发射部分。
本发明中水平和垂直同步信号的工作逻辑由图5的Vesa或NYUTEK系统表示，图3所示的输出控制器就是按照这个工作逻辑工作的。
特别是，用于控制图1所示的主电源驱动电路的图3A所示的输出执行单元40″，只有在光电耦合器OPTO1的光接收部分Q7的信号存在时才向主电源的驱动电路供电。其结果是，在结束状态下不需要连续供电来控制微处理器，使高效节能电路更经济。
此外，由于三端双向可控硅开关的门极是在光接收部分Q9接通时才被激励的，所以，设置在交流输入级的图3B所示的输出执行单元40’向电路(监视器电路，外围设备，打字机等)提供交流电源，随后向输出单元30或30’的光电耦合器OPTO1的光发射部分供电。
换句话说，根据图2所示的高效节能电路的一个实施例，只有在通过传感器10提供水平和垂直同步信号而向电路侧(即监视器或外围设备)提供交流电源时，才经操作控制器20和输出单元30驱动输出执行单元40’。而根据图4所示的本发明高效节能电路的另一个实施例，只有在经传感器10’提供水平和垂直同步信号，而且在数据通道供电电源向电路侧(即监视器或外围设备)提供交流电源时使整个电路偏置的时候，才经操作控制器20’和输出单元30’驱动输出执行单元40’。因此，控制原级电路(交流输入侧)在结束状态暂停以使电源保持在1[瓦]以下，从而可以节省电源。
此外，在一般系统中当打开点式打印机时，在节能状态下监视器和打印机也要消耗几乎3[瓦]的电源。但是，根据本发明不需要构成次级电源电路，所以可以很明显地降低成本。
在参照本发明的具体实施例具体表示和说明了本发明的时候，对于本领域的普通技术人员来说应该知道，在不离开由后面的权利要求书限定的本发明的范围和精神实质的情况下，在形式和细节上可以进行各种变化。

Claims (9)

1.一种显示装置的高效节能电路，包括：
一个传感部分(10)，其包括第四、第五三极管(Q4，Q5)，该第四、第五三极管的集电极用于分别接收来自计算机的水平和垂直同步信号，它们的基极与电路稳定电阻器相连，发射极接地；
一操作控制电路部分(20)，其包括具有第二三极管(Q2)的第一开关(21)和具有第三三极管(Q3)的第二开关(22)；
其中，每个所述第二、第三三极管(Q2，Q3)都具有一集电极，该集电极通过经电阻(R3，R5)接收直流电压的电容器(C2，C4)和二极管(D5，D7)，与所述传感器(10)的第四、第五三极管(Q4，Q5)的每个集电极相连；一基极，其通过接收水平和垂直同步信号的二极管(D6，D8)、电阻(R4，R6)和电容器(C3，C5)，与所述传感器(10)的第四、第五三极管(Q4，Q5)的每个集电极相连；和一接地的发射极；
其中，所述操作控制电路部分(20)使输入信号的波形倒相，从所述第二、第三三极管的每个集电极输出倒相信号并充电至公共的连接电容器(C1)，同时，所述操作控制电路部分向所述第二、第三三极管的每个集电极增加直流电压，并向公共终端输出增加的直流电压；
一输出部分(30)，其包括第一三极管(Q1)，该第一三极管的基极与所述第二、第三三极管(Q2，Q3)的集电极相连，当经电阻(R2)接收从所述第二、第三三极管的集电极输出的信号时，该第一三极管被导通；一光电耦合器(OPT01)的光发射部分，其被连接在所述第一三极管的集电极和所述操作控制电路部分的公共终端之间，当所述第一三极管导通时，所述光发射部分被导通；及
一输出执行部分(40’)，其包括一光接收部分(Q9)，该光接收部分被连接在三端双向可控硅开关的门极和该门极触发器的电源之间，且通过打开/关闭所述光发射部分，从交流输入侧的原级电路的一端开关交流输入。
2.如权利要求1所述的显示装置的高效节能电路，其中所说的输出执行部分(40’)具有一个第九光接收三极管，所说的第九光接收三极管在与一个三端双向可控硅开关的门极相连的所说输出部分中和所说光电耦合器(OPT01)的所说光发射部分内部相连，与一个电阻器相连的触发器电源由所说光电耦合器的开/关操作来控制，交流电源的一端通过所说的三端双向可控硅开关与所说的监视器和外围设备相连。
3.如权利要求1所述的显示装置的高效节能电路，其中所说第一开关(21)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说水平同步信号向所说的第二三极管(Q2)施加偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一个电容器，用于使所说的水平同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说输出部分。
4.如权利要求1所述的显示装置的高效节能电路，其中所说第一开关(21)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说水平同步信号向所说第二三极管(Q2)提供偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一个电容器，用于使所说水平同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说输出部分。
5.如权利要求1所述的显示装置的高效节能电路，其中所说第二开关(22)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说垂直同步信号向所说第三三极管(Q3)施加偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一些电容器，用于使所说垂直同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说输出部分。
6.如权利要求1所述的显示装置的高效节能电路，其中所说第二开关(22)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说垂直同步信号向所说第三三极管(Q3)施加偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一些电容器，用于使所说垂直同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说输出部分。
7.一种显示装置的高效节能电路，包括：
一个传感部分(10)，其包括第四、第五三极管(Q4，Q5)，该第四、第五三极管的集电极用于分别接收来自计算机的水平和垂直同步信号，它们的基极与电路稳定电阻器相连，发射极接地；
一操作控制电路部分(20)，其包括具有第二三极管(Q2)的第一开关(21)和具有第三三极管(Q3)的第二开关(22)；
其中，每个所述第二、第三三极管(Q2，Q3)都具有一集电极，该集电极通过经电阻(R3，R5)接收直流电压的电容器(C2，C4)和二极管(D5，D7)，与所述传感器(10)的第四、第五三极管(Q4，Q5)的每个集电极相连；一基极，其通过接收水平和垂直同步信号的二极管(D6，D8)、电阻(R4，R6)和电容器(C3，C5)，与所述传感器(10)的第四、第五三极管(Q4，Q5)的每个集电极相连；和一接地的发射极；
其中，所述操作控制电路部分(20)使输入信号的波形倒相，从所述第二、第三三极管的每个集电极输出倒相信号并充电至公共的连接电容器(C1)，同时，所述操作控制电路部分向所述第二、第三三极管的每个集电极增加直流电压，并向公共终端输出增加的直流电压；
一输出部分(30)，其包括第一三极管(Q1)，该第一三极管的基极与所述第二、第三三极管(Q2，Q3)的集电极相连，当经电阻(R2)接收从所述第二、第三三极管的集电极输出的信号时，该第一三极管被导通；一光电耦合器(OPT01)的光发射部分，其被连接在所述第一三极管的集电极和所述操作控制电路部分的公共终端之间，当所述第一三极管导通时，所述光发射部分被导通；及
一输出执行部分(40”)，其包括第六三极管(Q6)和光接收部分(Q7)，该第六三极管用于控制主电源的驱动电路，该光接收部分向所述第六三极管的基极提供一通路并与所述光发射部分共同作用。
8.如权利要求7所述的显示装置的高效节能电路，其中所说的第一开关(21)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说水平同步信号向所说第二三极管(Q2)施加偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一个电容器，用于使所说水平同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说输出部分。
9.如权利要求7所述的显示装置的高效节能电路，其中所说第二开关(22)包括一个二极管，一个电容器和一个电阻器，用于根据接收的所说垂直同步信号向所说第三三极管(Q3)施加偏压，还包括一些二极管，一个电阻器和一些电容器，用于使所说垂直同步信号具有直流性质以将其结果提供给所说的输出部分。
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