CN1154036C - 电子装置的电源电路 - Google Patents

Abstract

一种电子装置的电源电路，包括一电源端，可连接至该电子装置外部的电源；一倍压电路，连接至该电源端，并可选择性地输出电压电平加倍的电压；一变压器；一第一整流电路，位于该变压器的一次侧，并耦接该倍压电路；一第二整流电路，位于该变压器的二次侧，用来产生至少一稳定的直流电压；一省电回路，用来控制该倍压电路的电源供应；当该电子装置在正常模式时，该省电回路将开启该倍压电路的电源供应；当该电子装置进入省电模式时，该省电回路将关闭该倍压电路的电源供应。

Description

电子装置的电源电路

本发明有关于一种电子装置的省电回路，特别是用于监视器电源供应电路中的省电回路。当监视器在省电状态下时，该省电回路可透过关闭监视器倍压电路的电源供应，来减少监视器的电源消耗。

为减少不必要的电能消耗，目前市面上的电脑会自动检测使用者的使用状况，并决定是否进入省电模式。一般说来，省电模式更可细分成数个不同等级，但为了便于说明本发明，本说明书仅将电脑状态分为正常模式及省电模式两种。

倘若决定进入省电模式，电脑主机除了本身进入省电模式外，亦将通知监视器进入省电模式。在省电模式时，监视器仅维持部分电路的电源供给，其目的是为了节省电能，并在接到电脑主机进入正常模式的指示时，监视器可以尽快进入正常模式，以让使用者继续使用电脑。

一般的监视器为了适应全球不同的电压规格，经常在监视器连接外界交流电源的位置，设置一倍压电路，该倍压电路主要由倍压控制芯片(controller)、闸流晶体管(TRIAC)及其他相关电路所组成。倍压电路可以检测到外界所供应的交流电源电压，并根据检测结果选择性地将该交流电源予以倍压。例如：倘若该监视器内部电路预设接受的交流电压为200～220V，当该倍压电路检测到外界交流电源的电压为200～220V时，就直接将外界电源接至监视器内部电源电路；当该倍压电路侦测到外界交流电源的电压为100～110V时，就先倍压，再接至监视器内部电源电路。如此一来，该监视器就可以适用于全球各种不同的电压规格。然而，由于倍压电路直接连接到外界的交流电源，因此倍压电路本身也会消耗部分电能，而且，由于外界的交流电源电压较高，因此倍压电路本身消耗的电能也会比较多。

因此，本发明的一目的，在于提供一种监视器省电回路，特别是用于电脑监视器电源供应电路中的省电回路。该省电回路透过关闭倍压电路来达到节省电能的目的。利用本发明的省电回路，可以比习知技术节省更多电能。

本发明为一种监视器的省电回路，用于节省监视器在省电模式下的电源消耗，其包括一省电模式检测单元，用以检测该电脑系统的一电源使用模式，其中该使用模式为正常模式与省电模式之一；一省电回路，其中包括一控制组以及一开关组，该控制组将对应该等使用模式之一送出一相对应的信号，该开关组包括一第一晶体管与一第二晶体管，其中该控制器耦接该第一晶体管，且该第一晶体管耦接该第二晶体管；以及一倍压电路，当该第二晶体管为关闭状态时，该倍压电路将被切断电源供应。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图简要说明：

图1系显示一般电脑架构图；

图2系显示习知监视器中所采用的电源供应(Power Supply)电路图；

图3系显示根据本发明第一实施例倍压电路的省电回路的电路图；以及

图4系显示根据本发明第二实施例倍压电路的省电回路的电路图。

请参阅图1，一般电脑系统可概分为电脑主机20、监视器28、及其他周边。电脑主机20可检测使用者的使用状况，并根据使用者的使用状况判定是否进入省电模式。一旦决定进入省电模式，电脑主机20除了本身进入省电模式外，也将送出讯号通知监视器28，并要求监视器28进入省电模式。

图2系显示习知监视器中所采用的电源供应(Power Supply)电路图。该电路图中包含倍压电路320、第一整流电路310、第二整流电路300、以及第一省电回路370。为简化电路图，图2中，位于变压器T1二次侧的第二整流电路只画出15伏特直流电源供应的部分，但业界人士应该了解在应用时应该会有数个不同直流电压供应，如：-15伏特、5伏特等。IC1为一倍压控制芯片(Controller)，用以检测目前外界交流电源的电压大小，并根据检测结果决定闸流晶体管(TRIAC)IC4是否进行倍压的动作。

在图2的习知电路图中，监视器预设使用的交流电压为200～220伏特；倍压检测芯片IC1可采用如SGS-Thomson公司生产的编号AVS1AC或AVS1BC元件等；闸流晶体管IC4则可采用如SGS Thomson公司生产的AVS08CB元件等；AC1、AC2分别连接至外界交流电源的两端。当倍压控制芯片IC1测得交流电压为200～220伏特时，将要求闸流晶体管IC4不动作，因此闸流晶体管IC4端点A1、端点A2为开路(open)，端点A的电压约为 $200*\sqrt{2}~220*\sqrt{2}$ 伏特；当倍压检测芯片IC1测得交流电压为100～120伏特时，将要求闸流晶体管IC4动作，因此闸流晶体管IC4端点A1、端点A2为闭路(close)，端点A的电压将可自原先的 $100*\sqrt{2}~120*\sqrt{2}$ 伏特，加倍到约为 $200*\sqrt{2}~220*\sqrt{2}$ 伏特。透过这样的方式，无论外界提供的交流电压为100～120伏特、或是200～220伏特，端点A的电位都能维持在 $200*\sqrt{2}~220*\sqrt{2}$ 伏特，因此监视器都可以正常工作。

当省电模式检测芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器正常运作的讯号时，省电芯片IC3输出一逻辑高电平信号。此逻辑高电平信号开启晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300正常供应电流给监视器内部电路。当省电模式检测芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器进入省电模式的讯号时，省电晶片IC3输出一逻辑低电平信号。此逻辑低电平信号关闭晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300停止供应电流给监视器内部电路。这种习知电路利用切断变压器T1二次侧的电源供应，来达到省电的目的。这种方式虽然可以获得部分省电效果，然而发明人发现，倍压电路320的部分消耗的电能也很大，若能针对此点做改善，将可大幅度强化监视器的省电效率。

图3为本发明第一实施例的电路图。与图2比较，本实施例新增了第二省电回路330。当省电模式检测芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器正常运作的讯号时，省电芯片IC3输出一逻辑高电平信号。此逻辑高电平信号开启晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300正常供应电流给监视器内部电路。此时，变压器T1的二次侧正常供电，变压器T1的一次侧端点B电压约为18伏特。由于端点B的电压约为18伏特，大于齐纳二极管(ZenerDiode)Z1的击穿电压(breakdown voltage)(如：15伏特)，因此电流可以顺利流经电阻R5与电阻R6，并导通晶体管Q2、晶体管Q1，使倍压控制芯片IC1顺利自AC1、AC2得到电源供应，因此整个监视器正常运作。

当省电芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器进入省电模式时，省电芯片IC3输出一逻辑低电平信号。此逻辑低电平信号关闭晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300停止供应电流给监视器内部电路。此时，变压器T1由于二次侧负载的降低，因此一次侧端点B的电压也会降低至约13伏特。由于端点B的电压约为13伏特，小于齐纳二极管(Zener Diode)Z1的击穿电压(breakdown voltage)(如：15伏特)，因此电流无法顺利流经电阻R5与电阻R6，晶体管Q2、晶体管Q1被关闭，使倍压芯片IC1无法顺利自AC1、AC2得到电源供应，因此整个监视器的电源电路停止运作，进入省电模式。与习知技术比较，本实施例关闭了倍压检测芯片IC1的电源供应，因此节省电能的效果比习知技术有大幅度的改善。

图4为本发明第二实施例的电路图，其中所示的符号与元件装置的意义与功能与图3相同。图4与图3所示的差异于在图4中，以一光耦合器(photocoupler)350取代图3中齐纳二极管Z1的功能，而该光耦合器350的一接脚(如图4所示光敏晶体管Q5的集极端)连接至整流控制芯片IC2之一参考电源端(5伏特)，作为光敏晶体管的导通电源。当省电模式检测芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器正常运作的讯号时，省电模式检测芯片IC3输出一逻辑高电平信号。此逻辑高电平信号开启晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300正常供应电流给监视器内部电路。由于省电模式检测芯片IC3输出一逻辑高电平信号，因此光耦合器350中发光二极管L1导通并使光敏晶体管Q5导通，所以晶体管Q2、晶体管Q1导通，倍压控制芯片IC1顺利自AC1、AC2得到电源供应，整个监视器正常运作。

当省电模式检测芯片IC3收到来自电脑主机、要求监视器进入省电模式时，省电模式检测芯片IC3输出一逻辑低电平信号。此逻辑低电平信号关闭晶体管Q3与晶体管Q4，因此第二整流电路300停止供应电流给监视器内部电路。由于省电模式检测芯片IC3输出一逻辑低电平信号，因此光耦合器350中发光二极管L1不导通，所以光敏晶体管Q5不导通。故晶体管Q2、晶体管Q1关闭，倍压检测芯片IC1无法顺利自AC1、AC2得到电源供应，整个监视器进入省电模式运作。与习知技术比较，本实施例关闭了倍压检测芯片IC1的电源供应，因此节省电能的效果比习知技术更佳。

与第一实施例比较，第一实施例虽然成本较低，但是万一变压器T1一次侧端点B的电压变化非如预期，则第二省电回路330有误动作的可能性。第二实施例虽然成本较高，然而一光耦合器350系直接利用省电模式检测芯片IC3的输出讯号来控制倍压控制芯片IC3的电源供应，因此第三省电回路340的动作更确实，不会有误动作的情况发生。

需要特别说明的是，除了应用在一般的阴极射线管(CRT)监视器外，本发明亦可应用在液晶显示器(LCD Monitor)、投影机(Projector)、数字电视机(Digital TV)等内含倍压电路、且需要省电模式的电子装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (16)

1.一种电子装置的电源电路，其特征在于该电源电路包含：

一电源端，可连接至电子装置外部的电源；

一倍压电路，连接至该电源端，可选择性地将接收到的电压予以倍压；

一控制组，根据该电子装置是在正常模式与省电模式其中之一送出一信号；以及

一开关组，包括一第一晶体管与一第二晶体管，上述控制组耦接该第一晶体管、该第一晶体管耦接该第二晶体管，根据上述来自控制组的信号，来开启或关闭该倍压电路的电源供应。

2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一齐纳二极管；

当该电子装置在正常模式时，该齐纳二极管因击穿而导通，因而开启该开关组，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该齐纳二极管不导通，因而关闭该开关组，使该倍压电路无法获得电源供应。

3.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一光耦合器；

当该电子装置在正常模式时，该光耦合器导通，因而开启该开关组，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该光耦合器不导通，因而关闭该开关组，使该倍压电路无法获得电源供应。

4.如权利要求1、2或3所述的电源电路，其特征在于该电子装置为一监视器。

5.如权利要求1、2或3所述的电源电路，其特征在于该电子装置为一投影机。

6.如权利要求1、2或3所述的电源电路，其特征在于该电子装置为一数字电视机。

7.一种电子装置的电源电路，其特征在于该电源电路包括：

一电源端，可连接至该电子装置外部的电源；

一倍压电路，连接至该电源端，并可选择性地输出电压电平加倍的电压：

一变压器；

一第一整流电路，位于该变压器的一次侧，并耦接该倍压电路；

一第二整流电路，位于该变压器的二次侧，用来产生至少一稳定的直流电压；

一省电回路，用来控制该倍压电路的电源供应，该省电回路包括一控制组，根据该电子装置是在正常模式或是省电模式而送出一信号；以及包括一第一晶体管与一第二晶体管的一开关组，上述控制组耦接该第一晶体管、该第一晶体管耦接该第二晶体管，根据上述来自控制组的信号，来开启或关闭该倍压电路的电源供应；

当该电子装置在正常模式时，该省电回路将开启该倍压电路的电源供应；当该电子装置进入省电模式时，该省电回路将关闭该倍压电路的电源供应。

8.如权利要求7所述的电源电路，其特征在于该控制组系耦接至上述第一整流电路。

9.如权利要求7所述的电源电路，其特征在于该控制组系耦接至上述第二整流电路。

10.如权利要求8所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一齐纳二极管；

当该电子装置在正常模式时，该齐纳二极管因击穿而导通，因而开启该第一晶体管及该第二晶体管，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该齐纳二极管不导通，因而关闭该开关组，使该倍压电路无法获得电源供应。

11.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一齐纳二极管，当该电子装置在正常模式时，该齐纳二极管因击穿而导通，因而开启该第一晶体管及该第二晶体管，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该齐纳二极管不导通，因而关闭该第一晶体管及该第二晶体管，使该倍压电路无法获得电源供应。

12.如权利要求8所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一光耦合器；

当该电子装置在正常模式时，该光耦合器导通，因而开启该开关组，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该光耦合器不导通，因而关闭该开关组，使该倍压电路无法获得电源供应。

13.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于该控制组包含一光耦合器；

当该电子装置在正常模式时，该光耦合器导通，因而开启该第一晶体管及该第二晶体管，使该倍压电路获得电源供应；当该电子装置在省电模式时，该光耦合器不导通，因而关闭该第一晶体管及该第二晶体管，使该倍压电路无法获得电源供应。

14.如权利要求7、8、9、10、11、12或13的电源电路，其特征在于该电子装置为一监视器。

15.如权利要求7、8、9、10、11、12或13所述的电源电路，其特征在于该电子装置为一投影机。

16.如权利要求7、8、9、10、11、12或13所述的电源电路，其特征在于该电子装置为一数字电视机。

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