DE212015000103U1

DE212015000103U1 - Energieeffiziente Power-Sequenzer-Steuerschaltung

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Publication number: DE212015000103U1
Application number: DE212015000103.2U
Authority: DE
Original assignee: Barco NV
Current assignee: Barco NV
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-14
Also published as: US20170084246A1; WO2015173369A1; CN208850095U; US10600384B2

Abstract

Displaysystem mit einer Anordnung von mehreren Displayeinheiten, die durch lokale Stromversorgungseinheiten betrieben werden, und mit einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung zum Steuern des Ein- und Ausschaltvorgangs der lokalen Stromversorgungseinheiten, wobei die Stromversorgungssteuerschaltung den Einschalt- oder Ausschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten in einer Folge steuert, um den Einschaltstrom zu reduzieren, wobei der Ein- und der Ausschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgt, das/der ein selbsthaltendes Relais ist, wobei das selbsthaltende Relais gesteuert wird, um die Stromversorgung einer AC-Stromversorgung am oder in der Nähe eines Nulldurchgangs eines von der AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals zu verbinden oder zu unterbrechen, ferner mit einem Signalgeber oder Sensor zum Erfassen des Nulldurchgang des durch die AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals, wobei der Signalgeber oder Sensor nur dann verbunden wird und Strom verbraucht, wenn eine Nulldurchgangserfassung erforderlich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches System, das mehrere elektronische Vorrichtungen, die jeweils durch eine lokale Stromversorgungseinheit betrieben werden, und eine Power-Sequenzer-Steuerschaltung zum Steuern des Einschalt- oder Ausschaltvorgangs der lokalen Stromversorgungseinheiten aufweist. Die elektronischen Vorrichtungen können beispielsweise Displayeinheiten einer Displaywand sein.
Hintergrund
Displaywände werden in verschiedenen Anwendungsgebieten verwendet, wie beispielsweise für Innen- und Außenwerbung, für Veranstaltungen, wie beispielsweise Konzerte, Sportveranstaltungen oder allgemeine Unterhaltung. Displaywände sind in verschiedenen Größen bis zu zehn oder mehr Quadratmetern erhältlich. Auf Displaywänden können verschiedene Inhalte, wie beispielsweise Videos, Text oder Grafiken, sowohl als statische als auch als Bewegtbilder dargestellt werden. Displaywände werden normalerweise durch Anordnen von Displayeinheiten nebeneinander aufgebaut.
Beispielsweise kann eine Displayeinheit ein Flüssigkristalldisplay oder ein LED-Modul sein. Beispiele von Displaywänden mit einer großen Anzahl von LED-Modulen sind z.B. in der EP 1 238 328 B1 "Method of and device for displaying images on a display device", US2005/0134525 "Control system for a tiled large-screen emissive display" und US2009/10312884 "Method for power sharing and controlling the status of a display wall" dargestellt.
Die Displayeinheit kann auch ein Rückprojektionsdisplay sein. Beispiele für Displaywände mit einer großen Anzahl von Rückprojektionsdisplaymodulen sind beispielsweise in der US 6335829 "Projection screen for image reproduction devices which are positioned next to and/or above one another" dargestellt. In diesem Fall ist die Displaywand ein aus mehreren Rückprojektionsbildschirm-Panels zusammengesetzter Rückprojektionsbildschirm. Eine Tragstruktur hält die Bildschirm-Panels und die Projektoren. In einigen Fällen kann ein Projektor für mehr als ein Bildschirm-Panel oder ein Projektor pro Bildschirm-Panel vorgesehen sein. In jedem Fall wird eine große Videowand mindestens zwei Projektoren aufweisen.
Die Montage und die Wartung großer Videowände profitieren von Modularität. In einer modularen Displaywand sind die Displayeinheiten identisch. Insbesondere weist jede Displayeinheit ihre eigene Gleichstromversorgung zum Versorgen nicht nur einer Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Projektor, ein LED-Panel oder ein Flüssigkristalldisplay sein kann, sondern auch unter anderem einer Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen, Verarbeiten und/oder Übertragen von Steuer- und Datensignale und von "Haushalts"elektronik mit Strom auf, um unter anderem in der Lage zu sein, die Displaywand, wenn sie sich im Standby-Betrieb befindet, beim Empfang eines durch eine zentrale Steuereinheit (z.B. einen Computer) ausgegebenen Befehls einzuschalten.
Da jede Displaykachel vorzugsweise durch ihre eigene DC-Stromversorgung mit Strom versorgt wird, kann für die Displaywand eine AC-Stromversorgung, wie beispielsweise ein 120-Volt- oder 240-Volt-AC-Stromverteilungssystem, bereitgestellt werden. Unter Verwendung einer effizienten Schalt-DC-Stromversorgung wird jede Displaykachel mehr oder weniger zwischen 0,8 und 1 Ampere Wechselstrom benötigen, manchmal mehr. Unter Verwendung einer effizienten Schalt-DC-Stromversorgung kann jedes Display, beispielsweise in Abhängigkeit vom Videoinhalt, bis zu 400 W benötigen, so dass der maximale Strom bei einer niedrigen Eingangs-AC-Spannung (120 V oder weniger) 6A erreichen kann. Die DC-Stromversorgung ist oft nicht zu 100% effizient und kann auch dann Leistung verbrauchen, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung sich im Standby-Modus befindet. Beispielsweise kann ein herkömmliches HD-Flüssigkristall(LC)display etwa 0,5 bis 1 W verbrauchen. Setzt man voraus, dass eine Displaywand 128 Displaykacheln aufweist, würde die in einem stationären Zustand im Stand-by-Modus gezogene Leistung in der Größenordnung von 64 bis 128 W liegen.
Für große Videowände wird der Leistungsverbrauch im Standby-Modus so wichtig, dass verhindert wird, dass die Displaywand die Anforderungen für "grüne" Labels oder Öko-Labels wie z.B. EPEAT, Group for Energy Efficient Appliances Label, Energy Star usw. erfüllt.
Wenn Bilder dargestellt werden, beträgt der z.B. durch eine LED- oder LC-Displayeinheit benötigte Strom 1A, er kann aber in Abhängigkeit von der Eingangs-AC-Spannung, Videoinhalten und dem Displaytyp (LCD oder Rückprojektion) bis auf 6 A ansteigen. Wenn alle Kacheln gleichzeitig eingeschaltet werden, wäre der Einschaltstrom sehr groß, so dass die AC-Stromversorgungen für das Videowanddisplay entsprechend dimensioniert werden müssten. Große Stromschwankungen auf der AC-Stromversorgungsleitung würden auch eine erhebliche elektromagnetische Strahlung erzeugen, die beispielsweise digitale Geräte, Mobiltelefone usw. stören könnte.
Kurzbeschreibung der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches System mit einer Anordnung von mehreren elektronischen Vorrichtungen, die jeweils durch eine lokale Stromversorgungseinheit betrieben werden, und einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung zum Steuern des Einschalt- oder Ausschaltvorgangs der lokalen Stromversorgungseinheiten. Obwohl jede elektronische Vorrichtung ihre eigene lokale Stromversorgung haben kann, ist die Erfindung gleichermaßen auf eine Anordnung elektronischer Vorrichtungen anwendbar, bei der eine lokale Stromversorgung durch N elektronische Vorrichtungen gemeinsam genutzt wird, wobei N kleiner als M und M die Gesamtzahl der elektronischen Vorrichtungen in der Anordnung ist. Das Verhältnis von M zu N kann 3 oder mehr, 5 oder mehr oder 10 oder mehr betragen.
Die elektronischen Vorrichtungen können beispielsweise Displayeinheiten einer Displaywand sein. Ein Vorteil einer solchen Anordnung, z.B. eines gekachelten Displays oder einer gekachelten Displaywand, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist, dass durch die lokalen Stromversorgungseinheiten, wie beispielsweise DC-Stromversorgungen, die den elektronischen Vorrichtungen zugeordnet sind, wie beispielsweise Kacheln eines Displays und der zugeordneten "Haushalts"elektronik, wenig Energie oder so wenig Energie wie möglich verbraucht wird. Ein weiterer Vorteil von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Begrenzung des Einschaltstroms bei der Inbetriebnahme.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung elektronischer Vorrichtungen bereitgestellt und werden Steuer- und Datensignale an die elektronischen Vorrichtungen übertragen. Diese Steuer- und Datensignale können durch eine zentrale Verarbeitungs- oder Steuereinheit übertragen werden. Jede elektronische Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Zugang zu einer DC-Stromversorgung ausgestattet, wobei eine solche DC-Stromversorgung durch N elektronische Vorrichtungen gemeinsam genutzt werden kann, wobei N kleiner ist als M und M die Gesamtzahl der Vorrichtungen in der Displayanordnung ist. Die DC-Stromversorgung kann mit einer AC-Stromversorgung verbunden sein. Die DC-Stromversorgungen können unter der Steuerung einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung ein- und ausgeschaltet werden. Beispielsweise kann dies durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgen. Die elektronischen Vorrichtungen können eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen, Verarbeiten und/oder Übertragen der Steuer- und Datensignale und "Haushalts"elektronik aufweisen, um unter anderem in der Lage zu sein, die Vorrichtung beim Empfang eines durch eine Steuerbefehleinheit (z.B. einen Computer) ausgegebenen Befehls einzuschalten, wenn sie sich im Standby-Modus befindet.
Beispielsweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein elektronisches gekacheltes Display oder eine Displaywand aus mehreren Displayeinheiten gebildet werden. Die Displayeinheiten werden zusammengesetzt, um eine große Displaywand zu bilden, die dazu geeignet ist, unbewegliche und/oder bewegliche Bilder darzustellen. Es werden Steuer- und Datensignale an die Displaykacheln übertragen. Diese Steuer- und Datensignale können durch eine zentrale Verarbeitungs- oder Steuereinheit übertragen werden. Jede Displayeinheit weist vorzugsweise einen Zugang zu einer DC-Stromversorgung auf. Eine DC-Stromversorgung kann durch N Displayeinheiten gemeinsam genutzt werden, wobei N kleiner ist als M, und wobei M die Gesamtzahl von Displayeinheiten in der Displaywand ist. Die DC-Stromversorgung kann mit einer AC-Stromversorgung verbunden sein. Die DC-Stromversorgungen können unter der Steuerung einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung ein- oder ausgeschaltet werden. Beispielsweise kann dies durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgen. Wenn das erste Relais oder der erste Schalter geöffnet ist (d.h., wenn die elektrische Verbindung zwischen der DC-Stromversorgung und der AC-Stromversorgung unterbrochen ist), verbraucht die DC-Stromversorgung keine Leistung.
Das erste Relais oder der erste Schalter, das/der die DC-Stromversorgung einer Displayeinheit mit der AC-Stromversorgung verbindet, ist vorzugsweise ein selbsthaltendes Relais. Die Verwendung selbsthaltender Relais hat den Vorteil, dass der Leistungsverbrauch des Systems insbesondere im Standby-Modus reduziert oder minimiert wird.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass durch Bereitstellen eines selbsthaltenden Relais der mit der Aktivierung und/oder Deaktivierung der DC-Stromversorgung jeder Displayeinheit verbundene Leistungsverbrauch nur für begrenzte Zeitintervalle auftreten wird, und nur dann, wenn die gekachelten Displays in den Standby-Modus geschaltet oder aus dem Standby-Modus eingeschaltet werden. Tatsächlich wird, wenn der Relaisschalter Spulen aufweist, nur dann für einen kurzen Moment Leistung in den Relaisspulen verbraucht, wenn der Zustand des Relais (geschlossen oder offen) geändert wird. Die für die Steuerung einer Displaykachel verbrauchte Leistung wird daher weiter vermindert. Dies ist besonders wichtig für ein großes gekacheltes Display mit z.B. mehr als hundert Displaykacheln.
Das erste Relais oder der erste Schalter, das/der die DC-Stromversorgung einer Displaykachel mit der AC-Stromversorgung verbindet, wird vorzugsweise an oder in der Nähe eines Nulldurchgangs des von der AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals geöffnet oder geschlossen. Dies verhindert, dass beim Schließen oder Öffnen des ersten Relais oder Schalters ein Lichtbogen entsteht, wodurch eine Qualitätsabnahme des Relais oder Schalters verhindert wird. Eine Qualitätsabnahme des Relais oder Schalters kann (unter anderem) zu einer Erhöhung des Widerstands des Relais oder Schalters in seinem geschlossenen Zustand führen. Das Verhindern einer Qualitätsabnahme des Relais oder Schalters vermindert daher den Leistungsverlust im parasitären Widerstand des ersten Relais oder Schalters.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine, einige oder alle der folgenden Maßnahmen:
Sequenzierte oder diskrete Stromversorgung jeweils eines einzelnen Displays oder Verketten (Daisy-Chaining) der Stromversorgung der Displays einer Displaywand;
Verwendung von Relais zum Verbinden/Trennen einer Last von einer AC-Stromversorgung, wobei die Verbindung/Trennung beim Nulldurchgang ausgeführt werden kann;
Verwendung von Relais, die nicht kontinuierlich Energie verbrauchen, wie beispielsweise selbsthaltender Relais;
Begrenzen des Einschaltstroms einer Displaywand, während der Standby-Leistungsverbrauch in der Steuerelektronik reduziert oder eliminiert wird;
Standard-Standby-Schaltungen, wie sie in Fernsehgeräten verwendet werden, sind in einer großen Videowand nicht akzeptabel, da der Leistungsverbrauch zu hoch wäre.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Signalgeber oder Sensor verwendet werden, um den Nulldurchgang des AC-Stromversorgungssignals zu erfassen, das der DC-Stromversorgung einer Displaykachel durch die AC-Stromversorgung zugeführt wird. Der Signalgeber oder Sensor kann über ein zweites Relais oder einen zweiten Schalter auf jeder Displaykachel mit einer Stromversorgung, wie beispielsweise der AC-Stromversorgung, verbunden werden. Das zweite Relais oder der zweite Schalter wird nur dann geschlossen, wenn ein Nulldurchgang erfasst werden muss. Der Signalgeber wird keine Leistung ziehen, wenn keine Nulldurchgangserfassung erforderlich ist, so dass der Leistungsverbrauch weiter reduziert wird.
Das zweite Relais oder der zweite Schalter, der den Signalgeber mit der AC-Stromversorgung verbindet, ist vorzugsweise ein selbsthaltendes Relais. Das zweite Relais oder der zweite Schalter wird daher keinen Leistungsverbrauch verursachen, insofern sein Zustand nicht geändert werden muss. Beispielsweise wird, wenn das zweite Relais oder der zweite Schalter Spulen aufweist, die Energie in den Spulen des Relais genutzt oder zum Ansteuern des Leiters verwendet, über den Steuersignale an das zweite Relais oder den zweiten Schalter übertragen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Displaywand eine Verarbeitungseinrichtung wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller oder ein FPGA oder einen eingebetteten Prozessor auf. Beispielsweise können Steuersignale, die an die Verarbeitungseinrichtung übertragen werden, um zu signalisieren, dass der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert werden muss, verwendet werden, um der Verarbeitungseinrichtung und den Treibern Strom zuzuführen, die zum Steuern der ersten und zweiten Relais oder Schalter verwendet werden.
Es ist ein Vorteil dieses Aspekts der Erfindung, dass die Verarbeitungseinrichtung und die Treiber, die dazu verwendet werden, das zweite und das erste Relais zu steuern, intermittierend mit Strom versorgt werden. Insbesondere werden die Verarbeitungseinrichtung und die Treiber nur dann mit Strom versorgt, wenn der Zustand des ersten Relais oder des ersten Schalters geändert werden muss.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden zwei Steuersignale über verschiedene Leiter übertragen. Ein über einen ersten Leiter übertragenes erstes Signal oder "Standby"-Signal wird verwendet, um zu signalisieren, dass eine DC-Stromversorgung, die eine Displayeinheit mit Strom versorgt, von der AC-Stromversorgung getrennt werden muss. Ein über einen zweiten Leiter übertragenes zweites Signal oder "Aktiv"-Signal wird verwendet, um zu signalisieren, dass eine DC-Stromversorgung, die eine Displayeinheit mit Strom versorgt, mit der AC-Stromversorgung verbunden werden muss. Die Verwendung der Signalleitungen für Standby- und Aktiv-Signale zum Versorgen einer Standby-Schaltung in einer Stromversorgungsplatine mit Strom, wobei jede elektronische Vorrichtung oder Displayeinheit eine Stromversorgungsplatine aufweist, ist ein besonderer Vorteil der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Stromversorgungsplatine ist eine Implementierung einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung, weil sie das erste und das zweite Relais steuert. Im Fall einer Verkettung steuert sie außerdem die Reihenfolge der Verbindung einer Displayeinheit mit der AC-Stromversorgung und vermindert dadurch den Einschaltstrom.
Beide Signale können Spannungssignale sein. Beide Signale können eine Folge von Signalen oder Impulsen oder Wellen oder ein einzelner Impuls oder eine einzelne Welle sein. Beide Signale können entweder einen Massepegel (Referenz für Spannungssignale, das Signal hat den Pegel "Low") oder den Pegel "High" haben, d.h. eine Spannung (z.B. 9V), die höher ist als der Massepegel.
Beispielsweise wird für einen einfachen Betrieb, wenn das erste Signal den Pegel "High" hat, dadurch signalisiert, dass das erste Relais oder der erste Schalter geöffnet werden muss. Wenn das zweite Signal den Pegel "High" hat, wird dadurch signalisiert, dass das erste Relais oder der Schalter geschlossen werden muss.
Wenn eines der Signale den Pegel "High" hat, kann es verwendet werden, um die Verarbeitungseinrichtungen und die Treiber mit Strom zu versorgen, die verwendet werden, um die ersten und zweiten Relais zu steuern, oder es kann einem Gleichspannungsregler zugeführt werden, der eine geregelte Versorgungsspannung erzeugt und den Verarbeitungseinrichtungen und Treibern Strom zuführt, die verwendet werden, um die ersten und zweiten Relais zu steuern. Jeder der Leiter, über den entweder das erste oder das zweite Signal übertragen wird, kann mit dem Eingang einer geregelten Stromversorgung verbunden werden. Diese Verbindung kann durch Zwischenschalten einer Diode hergestellt werden. Die Dioden verhindern einen Kurzschluss, wenn die ersten und zweiten Signale unterschiedliche Zustände annehmen (wenn beispielsweise das erste Signal den Pegel "Low" und das zweite Signal den Pegel "High" hat).
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das erste oder das zweite Signal nicht länger als es erforderlich ist, um die Displaywand in den Standby-Modus zu schalten oder aus dem Standby-Modus einzuschalten, auf dem Pegel "High" gehalten.
Wenn der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert werden muss, wird eines der Signale auf den Pegel "High" gesetzt und lange genug auf dem Pegel "High" gehalten, um die Verarbeitungseinrichtungen und die Treiber mit Strom zu versorgen, die verwendet werden, um das erste Relais anzusteuern, bis der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert worden ist.
Wenn der Zustand des Relais oder Schalter geändert worden ist, befinden sich sowohl das erste als auch das zweite Signal auf dem Massepegel, so dass für die Verarbeitungseinrichtungen und Treiber, die verwendet werden, um den Zustand des ersten Relais zu steuern, keine Leistung zur Verfügung steht, wodurch der Leistungsverbrauch minimiert wird (z.B. auf null gebracht wird), bis der Zustand des ersten Relais oder Schalters wieder geändert werden muss.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die DC-Stromversorgungen durch eine Power-Sequenzer-Steuerschaltung ein- oder ausgeschaltet werden. Beispielsweise kann die Power-Sequenzer-Steuerschaltung derart sein, dass die Zeit, zu der die einer Displayeinheit zugeordnete DC-Stromversorgung mit der AC-Stromversorgung verbunden oder davon getrennt wird, von dem Zustand der DC-Stromversorgung mindestens einer anderen Displayeinheit des gekachelten Displays abhängt. Beispielsweise wird veranlasst, dass die Zeit, zu der das erste Relais oder der erste Schalter, der die der Displayeinheit zugeordnete DC-Stromversorgung mit der AC-Stromversorgung verbindet, geöffnet oder geschlossen wird, von dem Zustand (offen oder geschlossen) des ersten Relais oder des ersten Schalters abhängt, der der mindestens einen anderen Displayeinheit des gekachelten Displays zugeordnet ist. Beispielsweise kann die Power-Sequenzer-Steuerschaltung derart sein, dass, wenn die Anordnung elektronischer Vorrichtungen eingeschaltet wird, die lokalen DC-Stromversorgungen der elektronischen Vorrichtungen sequentiell eingeschaltet werden können (d.h. eine nach der anderen). Oder die Power-Sequenzer-Steuerschaltung kann derart sein, dass die den elektronischen Vorrichtungen zugeordneten lokalen DC-Stromversorgungen in einer zufälligen Folge oder in einer anderen geplanten Folge eingeschaltet werden können. Die Power-Sequenzer-Steuerschaltung kann die den elektronischen Vorrichtungen zugeordneten lokalen DC-Stromversorgungen sequentiell in Gruppen elektronischer Vorrichtungen einschalten, z.B. mit einer Gruppengröße, die 20% oder 10% der Gesamtzahl elektronischer Vorrichtungen oder weniger entspricht und größer als 1% oder 5% der Gesamtzahl der elektronischen Vorrichtungen ist.
Beispielsweise kann die Power-Sequenzer-Steuerschaltung derart sein, dass, wenn das gekachelte Display eingeschaltet wird, die den Displayeinheiten zugeordneten ersten Relais oder Schalter sequentiell geschlossen werden können (d.h. einer nach dem anderen). Oder die den Displayeinheiten zugeordneten ersten Relais oder Schalter können in einer zufälligen Folge oder in einer beliebigen anderen geplanten Folge geschlossen werden. Die den Displayeinheiten zugeordneten ersten Relais oder Schalter können in Gruppen von Displayeinheiten sequentiell geschlossen werden, beispielsweise mit einer Gruppengröße, die 20% oder 10% der Gesamtzahl der Displayeinheiten entspricht oder kleiner ist und größer als 1% oder 5% der Gesamtzahl der Displayeinheiten ist. Der durch das gekachelte Display gezogene Einschaltstrom wird in allen diesen Fällen kleiner als in dem Fall, dass die allen Displayeinheiten zugeordneten ersten Relais oder Schalter gleichzeitig geschlossen werden. Dies wird nicht nur die elektromagnetische Strahlung vermindern, die durch die Kabel verursacht wird, die dem Display Strom zuführen, sondern wird auch die Verwendung von AC-Stromversorgungen ermöglichen, die nicht dazu geeignet sind, ansonsten auftretende große Einschaltströme zu bewältigen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Displayeinheiten Stromversorgungsplatinen auf. Beispielsweise kann die Power-Sequenzer-Steuerschaltung derart sein, dass das erste und das zweite Signal, die durch eine i-te Stromversorgungsplatine empfangen werden, unter der Steuerung der i-ten Stromversorgungsplatine an die (i + 1)-te Stromversorgungsplatine übertragen werden. Das erste und das zweite Signal, die durch eine i-te Stromversorgungsplatine empfangen werden, können unter der Steuerung der i-ten Stromversorgungsplatine an die (i + n)-te Stromversorgungsplatine übertragen werden, wobei der Wert n für jede Platine derart gewählt wird, dass schließlich alle eingeschaltet sind.
Es ist ein Vorteil dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung, dass für einige Ausführungsformen keine zentrale Steuerung zum sequentiellen Schließen oder Öffnen der ersten Relais oder Schalter erforderlich ist, die verschiedenen Displayeinheiten zugeordnet sind, wodurch das Risiko eines großen Einschaltstroms begrenzt wird, wenn eine Fehlfunktion in der zentralen Steuereinheit auftritt. D.h., die Power-Sequenzer-Steuerschaltung kann vorteilhaft anstatt einer zentralisierten Funktion eine verteilte Funktion haben.
Beispielsweise sind gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Displaykacheln verkettet. Die "Standby"- und "Aktiv"-Signale werden durch jede Stromversorgungsplatine zur nächsten Stromversorgungsplatine weitergeleitet. Daher weist die Power-Sequenzer-Steuerschaltung in dieser Ausführungsform eine verkettete Anordnung auf.
Die Power-Sequenzer-Steuerschaltung kann in einer Vielzahl verteilter Konfigurationen implementiert werden. Beispielsweise kann die zentrale Steuereinheit Steuer- und Datensignale an eine erste Stromversorgungsplatine übertragen (die mindestens einer Displaykachel zugeordnet ist), wobei die erste Stromversorgungsplatine die Steuer- und Datensignale in einer beliebigen vorprogrammierten Folge oder dergleichen an eine zweite Stromversorgungsplatine weiterleitet. Es ist ein Vorteil dieses Aspekts der Erfindung, dass diese besondere Konfiguration dazu beiträgt, zu gewährleisten, dass das erste Relais oder der erste Schalter auf der i-ten Stromversorgungsplatine nicht zur gleichen Zeit wie das erste Relais auf der (i – 1)-ten Stromversorgungsplatine geschlossen oder geöffnet wird, und/oder dass das erste Relais auf der i-ten Stromversorgungsplatine nicht zu bald nach dem ersten Relais auf der (i – 1)-ten Stromversorgungsplatine geschlossen oder geöffnet wird, wodurch ein hoher Einschaltstrom und/oder eine große Änderung des Stroms in der AC-Stromversorgungsleitung verhindert wird, durch die elektromagnetische Störungen erzeugt würden.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Displays zur Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Beispiel eines Nulldurchgangdetektors;
3 zeigt ein schematisches Diagramm der Verbindungen zwischen den Nulldurchgangsdetektoren und einem ersten Relais in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Stromversorgungsplatine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Stromversorgungsplatinen verkettet sind;
6 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Displays zur Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt ein weiteres Beispiel eines Nulldurchgangsdetektors; und
8 zeigt, wie die Schaltungen der 2–4 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombinierbar sind.
Beschreibung von Ausführungsformen
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung elektronischer Vorrichtungen bereitgestellt und werden Steuer- und Datensignale an die elektronischen Vorrichtungen übertragen. Diese Steuer- und Datensignale können durch eine zentrale Verarbeitungs- oder Steuereinheit übertragen werden. Jede elektronische Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Zugang zu einer oder ihrer eigenen DC-Stromversorgung ausgestattet. Die DC-Stromversorgung kann mit einer AC-Stromversorgung verbunden sein. Die DC-Stromversorgungen können unter der Steuerung einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung ein- oder ausgeschaltet werden. Beispielsweise kann dies durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgen. Die elektronischen Vorrichtungen können eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen, Verarbeiten und/oder Übertragen der Steuer- und Datensignale und eine "Haushalts"elektronik aufweisen, um unter anderem in der Lage zu sein, die Vorrichtung, wenn sie sich im Standby-Modus befindet, beim Empfang eines durch eine zentrale Befehlseinheit (z.B. einen Computer) ausgegebenen Befehls einzuschalten.
Obgleich in der Beschreibung auf gekachelte LED-Displaywände Bezug genommen wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern hat eine allgemeinere Anwendung. Beispielsweise umfasst die vorliegende Erfindung innerhalb ihres Schutzumfangs Displaywände, die durch Montieren von Rückprojektionsmodulen nebeneinander hergestellt werden, wobei jedes Rückprojektionsmodul (auch als "Würfel" ("Cube") bekannt) einen Rückprojektionsschirm, eine Projektoreinheit und die zugeordnete DC-Stromversorgung und Steuerelektronik aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch andersartige emittierende gekachelte Displays, die eine Displaywand bilden, wie beispielsweise OLED-Displays, Flüssigkristalldisplays, usw.
Die Erfindung betrifft auch andere Arten von mit einer AC-Stromversorgung verbundenen Vorrichtungen mit den gleichen Vorteilen und Nutzen. Beispielsweise können die Vorrichtungen anstelle von Displayeinheiten Beleuchtungseinrichtungen sein. Die Vorrichtungen müssen nicht identisch sein, und sie müssen nicht die gleiche Funktion haben. Beispielsweise könnten die Vorrichtungen Computereinrichtungen sein, z.B. Desktop-Computer, mit Desktop-Computern verbundene Displays, z.B. CRT- oder LCD-Bildschirme, Speichereinrichtungen, z.B. vernetzte Festplatteneinheiten, Netzwerk-Router, usw.
Obwohl die Beschreibung auf Displaywände Bezug nimmt, bei denen jede Kachel eine eigene DC-Stromversorgung hat, ist die Erfindung gleichermaßen auf Displaywände anwendbar, bei denen eine DC-Stromversorgung von N Displayeinheiten gemeinsam genutzt wird, wobei N kleiner ist als M, und wobei M die Gesamtzahl von Displayeinheiten in der Displaywand ist. Das Verhältnis von M zu N kann 3 oder mehr, 5 oder mehr oder 10 oder mehr betragen.
Vorteilhafte Merkmale einiger oder aller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind:

– Verwendung eines selbsthaltenden Relais für ein Display;
– eine Steuerschaltung, der Steuersignale mit einem Leistungsverbrauch von Null zugeführt werden, wenn Steuersignale nicht "Aktiv" sind, z.B. den Pegel "High" haben;
– Verwendung von Relais ohne kontinuierlichen Leistungsbedarf, wie beispielsweise selbsthaltende Relais. Solche Relais haben nicht den Nachteil, dass im Relais anhaltend Leistung verbraucht wird, was die Verwendung von Transistoren erfordern würde, denen kontinuierlich Leistung zugeführt wird, um das Relais in einem gewünschten Zustand zu halten;
– Sensoren müssen lediglich beim Nulldurchgang verbunden werden, so dass ein gewisser Energieverbrauch nur bei einem Nulldurchgang auftritt, so dass ein Relais, wie beispielsweise ein selbsthaltendes Relais, wiederholt verwendet werden kann (um den Sensor zu verbinden) und ein Leistungsverlust im Relais vermieden wird;
– eine ausfallsichere, eingebaute Verteilung sequenzierter Signale;
– die Steuerschaltung wird bedingungsweise mit Leistung versorgt.

Nachstehend werden erste Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 1 bis 5 und 8 beschrieben.
Wie unter Bezug auf die 1 bis 5 und 8, und am besten in 1 dargestellt ist, weist eine Displaywand oder ein gekacheltes Display 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mindestens zwei Displayeinheiten 2 und 3 auf. Was für die folgenden Ausführungsformen beschrieben wird, gilt gleichermaßen auch für andere Systeme, wenn z.B. die Displayeinheiten elektronische Vorrichtungen einer Anordnung sind, sind diese Anordnungen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung eingeschlossen.
1 zeigt ein gekacheltes Display mit M1 Reihen von M2 Displayeinheiten (M1 und M2 sind ganze Zahlen, die größer sind als 0). Jede Displayeinheit weist eine Bilderzeugungseinrichtung 4 auf. Die Bilderzeugungseinrichtung 4 kann beispielsweise ein Satz von LEDs, ein Flüssigkristalldisplay oder eine Rückprojektionsvorrichtung (Projektor 4a und ein Bildschirm 4b, wie in 1 dargestellt ist) oder dergleichen sein. Jede Displayeinheit kann eine Verarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, ein FPGA, einen Mikrocontroller oder ein eingebettetes Prozessorsystem 5, zum Verarbeiten von Signalen, wie beispielsweise Steuersignalen und Datensignalen (insbesondere Bilddatensignalen), aufweisen. Die durch die Verarbeitungseinrichtung 5 zu verarbeitenden Signale kommen von einer anderen Kachel, beispielsweise von einer benachbarten Kachel, und/oder von einer zentralen allgemeinen Verarbeitungseinheit 6, wie beispielsweise von einem Computersystem, das den Betrieb der Displaywand 1 steuert. Jede Gruppe von N Displayeinheiten (wobei N kleiner ist als die Gesamtzahl M = M1 × M2 von Displayeinheiten in der Displaywand) weist eine DC-Stromversorgung 7 auf. Aus Gründen der Klarheit bezieht sich die Beschreibung der Erfindung auf N = 1. Alternativ kann das Verhältnis von M zu N beispielsweise 3 oder mehr, 5 oder mehr oder 10 oder mehr betragen.
Die DC-Stromversorgung 7 ist über einen Schalter, wie beispielsweise ein Relais 9, mit einer AC-Stromversorgung 8 verbunden.
Die Effizienz einer DC-Stromversorgung ist kleiner als 100%. Daher wird, selbst wenn die Displayeinheit keine Leistung von der DC-Stromversorgung zieht, die Stromversorgung Leistung verbrauchen.
Wenn keine Displayeinheit verwendet wird, kann die Verbindung ihrer DC-Stromversorgung durch Öffnen des dieser DC-Stromversorgung und der Displayeinheit zugeordneten Relais 9 von der AC-Stromversorgung getrennt werden. Dies hat den Vorteil einer Reduzierung des Leistungsverbrauchs.
Bei einem herkömmlichen Relais wird Leistung verbraucht, um das Relais in einem vorgegebenen Zustand zu halten. Für große Videowände kann die durch M Relais 9 verbrauchte Leistung so groß sein, dass die Displaywand nicht mehr die Anforderungen für ihr Öko- oder grünes Label erfüllt. Ein ähnliches Problem würde auftreten, wenn Halbleiterschalter verwendet würden. Um dieses Problem zu lösen, werden selbsthaltende oder Stromstoßrelais verwendet, um die in den Relais verbrauchte Leistung zu begrenzen.
Ein Relais ist ein elektrisch betätigter Schalter. Viele Relais verwenden einen Elektromagneten, um einen Schalter mechanisch zu betätigen, es werden aber auch andere Funktionsprinzipien verwendet, wie beispielsweise Halbleiterrelais.
Halbleiterrelais können zum Steuern von Stromversorgungsschaltungen verwendet werden, ohne dass sie irgendwelche beweglichen Teile aufweisen. Stattdessen verwenden sie ein Halbleiterelement zum Ausführen eines Schaltvorgangs. Ein selbsthaltendes Relais hat zwei Ruhezustände (bistabil). Diese werden auch als "Stromstoß"- "Halte"-, "Selbsthalte"- oder manchmal als "polarisierte" Relais bezeichnet, wobei all diese Relaistypen im Begriff "selbsthaltendes Relais" eingeschlossen sein sollen. Bei einem selbsthaltenden Relais bleibt, wenn der Strom für seine Betätigung ausgeschaltet ist, das Relais in seinem letzten Zustand. Dies wird beispielsweise durch einen Elektromagneten, der einen Sperrklinkenmechanismus betätigt, oder durch zwei gegenüberliegende Spulen mit einer Übertotpunktfeder oder einem Permanentmagnet zum Halten des Ankers und der Kontakte in Position, während die Spule entspannt ist, oder durch einen Remanenzkern erreicht. Im Sperrklinkenbeispiel schaltet der der Spule zugeführte erste Impuls das Relais ein, und der zweite Impuls schaltet es aus. Im Zweispulenbeispiel schaltet ein einer Spule zugeführter Impuls das Relais ein, und ein der gegenüberliegenden Spule zugeführter Impuls schaltet das Relais aus. Dieser Relaistyp hat den Vorteil, dass ein Spule Leistung nur für den Augenblick verbraucht, während sie eingeschaltet ist, und die Relaiskontakte diese Einstellung bei abgeschaltetem Strom beibehalten.
Das Relais 9 ist beispielsweise ein Relais des Typs DE1a von Panasonic.
Jedes der Relais 9 ist einer Stromversorgungsplatine 10 zugeordnet. Die Stromversorgungsplatine kann eine beliebige Vorrichtung sein, die um ein selbsthaltendes Relais 9 herum gebaut ist und die DC-Stromversorgung 7, die eine Displayeinheit mit Strom versorgt, mit einer AC-Stromversorgung 8 verbinden oder die Verbindung trennen kann, z.B. wenn dies durch eine zentrale Steuereinheit (beispielsweise eine allgemeine Verarbeitungseinheit 6) oder einer anderen Einheit angefordert wird. In ihrer einfachsten Ausführungsform ist die Stromversorgungsplatine 10 auf ein selbsthaltendes Relais 9 und auf einer Leiterplatte montierte Anschlüsse begrenzt. Signale zum Steuern des Relais werden dann ohne zwischengeschaltete Komponenten durch eine allgemeine Verarbeitungseinheit 6 (oder eine Steuerplatine, wie weiter unten diskutiert wird) erzeugt. In einem allgemeineren Fall weist die Stromversorgungsplatine 10 eine Verarbeitungseinrichtung 11, Relaistreiber 12 (z.B. Stromtreiber) zum Zuführen eines Impulses zum Relais 9 unter der Steuerung der Verarbeitungseinrichtung 11 und ihre eigene DC-Stromversorgung 13 auf, die von der Stromversorgung 7 verschieden ist. Die Stromversorgung 13 versorgt die Verarbeitungseinrichtung 11 und die Relaistreiber 12 mit Strom. Die Nennleistung dieser Stromversorgung 13 ist niedriger als die der Stromversorgung 7.
Das Öffnen und Schließen des Relais 9 erfolgt vorzugsweise bei oder in der Nähe des Nulldurchgangs des AC-Signals, d.h. beim Nulldurchgang der Spannung, d.h. beim momentanen Punkt, an dem keine Spannung vorhanden ist. Dies verhindert eine Lichtbogenbildung, durch die die Relaiskontakte beschädigt werden könnten. Beispielsweise kann der Durchlasswiderstand zunehmen, was zu einem Leistungsverlust beitragen würde. In Abhängigkeit von der Last kann es zu einer Phasenverschiebung zwischen Nulldurchgängen der Spannung und des Stroms kommen.
Ein Schaltvorgang bei einer Nullspannung trägt zu einer Verminderung des Einschaltstroms und von EMI-(elektromagnetische Störung)Problemen für große Systeme bei und trägt zur Bereitstellung sehr geringer Standby-Stromverbrauchsbedarfe < 0,7 W unter Verwendung einer einzigen Ein-/Aus-Steuerung bei, so dass die Energy-Star-Anforderungen erfüllt werden.
Obwohl die Sensorschaltung von 3 oder 8 besser zum Erfassen einer Spannung als zum Erfassen eines Stroms geeignet ist, kann sie in einer alternativen Ausführungsform dazu geeignet sein, einen Nulldurchgang des Stroms zu erfassen. In einigen Fällen ist ein Nulldurchgang der Spannung bezüglich eines Nulldurchgangs des Stroms außer Phase. In solchen Fällen kann ein Öffnen des Relais bei einer Nullspannung zu einem Lichtbogen führen.
Ein Schaltvorgang bei einer Nullspannung verhindert unter anderem eine Lichtbogenbildung und eine Verschlechterung der Qualität des Relais (einschließlich seines Widerstands), was wiederum zu einer Erhöhung des Leistungsverbrauchs im Relais 9 führen würde. Die Verarbeitungseinrichtung 11 kann einen Nulldurchgang durch zwei Nulldurchgangsensoren 14 und 15 erfassen, die jeweils stromaufwärts und stromabwärts vom Relais 9 mit der AC-Stromversorgung verbunden sind.
Wenn das Relais 9 offen ist, wird der stromaufwärtsseitige Sensor 14 verwendet, um den Nulldurchgang zu erfassen. Wenn das Relais 9 geschlossen ist, wird der stromabwärtsseitige Sensor 15 verwendet, um den Nulldurchgang zu erfassen. Es werden vorteilhaft zwei Sensoren verwendet, um den Einfluss parasitärer Komponenten auf das Phasensignal zu berücksichtigen. Beispielsweise sind parasitäre Komponenten des Relais 9, von Sicherungen 19 und 20 und eines als ein Überspannungsschutz verwendeten spannungsabhängigen Widerstands 21 und dergleichen vorhanden.
Ein Nulldurchgangssensor kann beispielsweise ein Optokoppler sein, der über einen Widerstand und eine Diode mit dem AC-Signal verbunden ist. Ein Schaltplan für einen derartigen Sensor ist beispielsweise in 2 dargestellt.
Der Optokoppler ist beispielsweise eine Komponente des Typs CNY17F-1 von Vishay.
Die Sensoren 14 und 15 werden auch dann Leistung verbrauchen, wenn sie nicht zum Erfassen des Nulldurchgangs verwendet werden.
Um den Leistungsverbrauch zu begrenzen, sind die Sensoren 14 und 15 stromaufwärtsseitig und stromabwärtsseitig vom Relais 9 über zwei Relais 16 und 17 verbunden, wie in 3 dargestellt ist. Wenn keine Nulldurchgangserfassung erforderlich ist, sind die Relais 16 und 17 geöffnet. Die Relais 16 und 17 sind vorteilhaft selbsthaltende Relais. Die Relaistreiber 18a und 18b für die Relais 16 und 17 befinden sich auf der Stromversorgungsplatine 10 und werden durch die Verarbeitungseinrichtung 11 gesteuert.
Sicherungen 19 und 20 sind in Serie mit den Eingangs-AC-Stromversorgungssignalen AC_N_IN und AC_L_IN angeordnet. Ein Überspannungsschutz, wie beispielsweise ein zwischen den Eingang-AC-Stromversorgungssignalen AC_N_IN und AC_L_IN geschalteter Varistor 21, kann einen gewissen Schutz für die Sensoren 14 und 15 bieten und die DC-Stromversorgung bereitstellen. Die DC-Stromversorgung 7, die eine Displayeinheit mit Strom versorgt, ist über Anschlüsse AC_L_OUT und AC_N_OUT und das Relais 9 mit der AC-Stromversorgung verbunden.
Die durch die Sensoren 14 und 15 erzeugten Signale OUT1 und OUT2 werden verwendet, um den besten Zeitpunkt (am oder in der Nähe des Nulldurchgangs) zum Ändern des Zustands des Relais 9 zu bestimmen.
In einer Ausführungsform werden die Signale OUT1 und OUT2 entweder als Unterbrechungssignal verwendet oder werden durch die Verarbeitungseinrichtung 11 auf der Stromversorgungsplatine 10 abgefragt. Ein Beispiel der Stromversorgungsplatine ist in 4 dargestellt. Ein ultra-leistungsarmer Mischsignal-Mikrocontroller, wie z.B. MSP430G2302 von Texas Instrument, wird zur Signalverarbeitung und Erzeugung von Steuersignalen (insbesondere der Signale, die die Relais 9, 16 und 17 steuern werden) verwendet. Die Stromversorgungsplatine 10 ist mit einer Steuerplatine 22 verbunden. Die Steuerplatine 22 kann beispielsweise eine Anweisung an die Stromversorgungsplatine 10 übertragen, um die zugehörige Displayeinheit auf den Standby-Modus oder auf den aktiven Modus zu schalten. Nach dem Empfang einer "Standby"- oder "Aktiv"-Anweisung schließt die Verarbeitungseinrichtung 11 entweder das Relais 17 oder das Relais 16, um den besten Zeitpunkt (am oder in der Nähe des Nulldurchgangs) zum Öffnen oder Schließen des Relais 9 zu bestimmen. Die Verarbeitungseinrichtung 11 erzeugt dann einen Impuls mit Hilfe eines Treibers, um den Zustand des Relais 9 zu ändern.
Sobald der Zustand des Relais 9 geändert worden ist, erzeugt die Verarbeitungseinrichtung 11 einen Impuls mit Hilfe eines Stromtreibers, um das Relais 16 oder 17 zu öffnen, das für die Nulldurchgangserfassung geschlossen war, und verhindert dadurch einen unnötigen Leistungsverbrauch im Sensor 14 oder 15.
Die Befehle können über eine verdrahtete oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine Stromversorgungsplatine 10 übertragen werden. Die Befehle können parallel an die Stromversorgungsplatinen übertragen werden, oder sie können an eine erste Stromversorgungsplatine übertragen werden, die sie in einer Verkettungskonfiguration an die nächste Stromversorgungsplatine weiterleiten wird.
Um die Komplexität (und den Leistungsverbrauch) der Kommunikationsverbindung zu begrenzen, können die an die Stromversorgungsplatine übertragenen Befehle ausschließlich auf "Standby" und "Aktiv" beschränkt sein. Die beiden Signale werden dann vorzugsweise über getrennte Leitungen übertragen.
Die Standby-und Aktiv-Signale befinden sich in einem ersten binären Zustand, z.B. "Low" (auf elektrischem Massepegel, der der Masse GND der Stromversorgungsplatine entspricht), wenn der Zustand des Relais 9 nicht geändert werden muss.
Das "Standby"- oder das "Aktiv"-Signal wird auf einen zweiten binären Zustand, z.B. "High" (auf eine Spannung, die sich vom Massepegel unterscheidet, z.B. höher ist als der Massepegel) gesetzt, wenn der Zustand des Relais 9 geändert werden muss, d.h., wenn die Stromversorgungsplatine 10 mit Strom versorgt werden muss, um den Zustand des Relais 9 zu ändern.
Das über einen ersten Leiter übertragene erste Signal oder "Standby"-Signal wird verwendet, um zu signalisieren, dass die DC-Stromversorgung, die einer Displayeinheit Strom zuführt, von der AC-Stromversorgung getrennt werden muss. Das über einen zweiten Leiter übertragene zweite Signal oder "Aktiv"-Signal wird verwendet, um zu signalisieren, dass eine DC-Stromversorgung, die eine Displayeinheit mit Strom versorgt, mit der AC-Stromversorgung verbunden werden muss.
Beide Signale können Spannungssignale sein. Beide Signale können entweder den Massepegel (die Referenz für Spannungssignale) oder den Zustand "High" annehmen, d.h. eine Spannung, die höher ist als der Massepegel.
Wenn das erste Signal den Pegel "High" hat, signalisiert es, dass das erste Relais 9 geöffnet und die DC-Stromversorgung 7 mit der AC-Stromversorgung verbunden werden muss.
Wenn das zweite Signal den Pegel "High" hat, signalisiert es, dass das erste Relais 9 geschlossen und die DC-Stromversorgung 7 von der AC-Stromversorgung getrennt werden muss.
Wie nachstehend beschrieben wird, können die Leiter, über die das "Standby"- und das "Aktiv"-Signal übertragen wird, verwendet werden, um die Stromversorgungsplatine 10 anzusteuern.
Wenn eines der Signale den Pegel "High" hat, wird es als Eingangssignal eines DC-Spannungsreglers verwendet, der eine geregelte Versorgungsspannung erzeugt und der Verarbeitungseinrichtung und den Treibern Strom zuführt, die verwendet werden, um das erste und das zweite Relais auf der Stromversorgungsplatine zu steuern.
Die Leiter, über die das Standby- und das Aktiv-Signal übertragen wird, sind beide mit einem DC-Spannungsregler 23 verbunden (dieser Spannungsregler unterscheidet sich von der DC-Stromversorgung, die die Displayeinheit mit Strom versorgt). Die Verbindung wird über Dioden 24 hergestellt, wie in 4 dargestellt ist, um keinen Kurzschluss zwischen den Leitern zu erzeugen, die das Standby- und das Aktiv-Signal übertragen.
Der Spannungsregler 23 erzeugt eine stabile Versorgungsspannung VDD1 von beispielsweise 5V. Die Spannung VDD1 kann einem zweiten Spannungsregler 29 zugeführt werden, der eine zweite stabile Versorgungsspannung VDD2 von beispielsweise 3,3V zum Versorgen der Verarbeitungseinrichtung und der Nulldurchgangssensoren 14 und 15 mit Strom erzeugt. Die Dioden 24 können beispielsweise eine von NXP Semiconductors erhältliche Doppel-Schottky-Diode des Typs BAT120C sein.
Um den Leistungsverbrauch zu begrenzen, wenn der Zustand des Relais 9 nicht geändert werden muss, wird das zum Versorgen der Stromversorgungsplatine 10 mit Strom verwendete Standby- oder Aktiv-Signal nicht länger auf dem Pegel "High" gehalten, als es notwendig ist, um die Stromversorgungsplatinen 10 auf den Standby-Modus zu schalten oder aus dem Standby-Modus einzuschalten. Sobald der Zustand der ersten Relais der Displaywand geändert worden ist, muss die Stromversorgungsplatine nicht mehr mit Strom versorgt werden. Dies wird erreicht, indem das Standby- oder das Aktiv-Signal auf den Massepegel zurückgebracht und beide Signal auf dem Massepegel gehalten werden, bis der Zustand der ersten Relais erneut geändert werden muss.
Daher wird nur dann Leistung für die Stromversorgungsplatine bereitgestellt, wenn entweder das "Standby"- oder das "Aktiv"-Signal den Pegel "High" aufweist. Wenn das Zeitintervall, während dem das "Standby"- oder das "Aktiv"-Signal auf dem Pegel "High" gehalten wird, auf das Zeitintervall begrenzt ist, das erforderlich ist, um den Zustand des Relais 9 auf jeder Stromversorgungsplatine 10 der Displaywand zu ändern, entsteht automatisch eine Überlappung zwischen dem Zeitintervall, das erforderlich ist, um den Zustand des Relais 9 zu ändern, und dem Zeitintervall, während dem die Stromversorgungsplatine 10 Energie verbraucht. Im Standby-Modus beträgt beispielsweise der Leistungsverbrauch durch die sogenannte "Standby-Schaltung" in einem ganz normalen hochauflösenden Flüssigkristalldisplay 0,5 bis 1W. Bei großen Videowänden mit beispielsweise 128 neben- oder übereinander angeordneten Displays würde der Leistungsverbrauch im Standby-Modus mindestens 64 W betragen. Mit der vorliegenden Erfindung beträgt der Leistungsverbrauch in der Displayeinheit und in der ihr zugeordneten Haushaltselektronik (auch bekannt als die Stand-by-Schaltung) null. Der Leistungsverbrauch im Standby-Modus ist auf den Leistungsverbrauch der Steuerplatine 22 und/oder der allgemeinen Verarbeitungseinheit 6 begrenzt, die den Betrieb der Displaywand steuern, und bleibt damit unter dem Wert von 1W, der für elektronische Geräte, wie beispielsweise PCs, erforderlich ist, wenn sie sich im Standby-Modus befinden.
Sobald entweder das "Aktiv"- oder das "Standby"-Signal den Pegel "High" annimmt, steht der Verarbeitungseinheit 11 Leistung zur Verfügung. Nach dem Einschalten verifiziert die Verarbeitungseinrichtung den Zustand der Aktiv- und der Standby-Signalleitung. Dies erfolgt vorzugsweise nach einer Filterung der Signale durch Filter 27 oder 28. Ein typisches Filter weist einen Widerstandsteiler, ein Tiefpassfilter und eine Zener-Diode mit einer Zener-Spannung auf, die der Versorgungsspannung VDD2 gleicht, mit der die Verarbeitungseinrichtung versorgt wird. Die Verarbeitungseinrichtung kann eine programmierbare Einrichtung sein, wie beispielsweise ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor z.B. des Typs MSP430G2102 von Texas Instruments. Die Verarbeitungseinrichtung kann auch nicht-programmierbar sei, wie beispielsweise eine fest verdrahtete "Zustandsmaschine" mit zugehörigen Logikgattern.
Nachdem der Zustand des Aktiv- und des Standby-Signals verifiziert wurde, bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 11, ob das Relais 9 geöffnet oder geschlossen werden muss. Die Verarbeitungseinrichtung bestimmt die Dauer und den Zeitpunkt, zu dem ein Impuls an das Relais 9 übertragen werden muss, in Abhängigkeit von der Spannung am Ausgang des Sensors 14 oder 15 und den Eigenschaften des ersten Relais 9. Die Dauer des Pulses kann im Voraus bestimmt und als eine Konstante in dem durch die Verarbeitungseinrichtung 11 ausgeführten Programm gespeichert werden. Die meisten Mikroprozessoren, die als Verarbeitungseinrichtung 11 verwendet werden, sind nicht in der Lage, genügend Strom zu- und/oder abzuführen, um ein Relais, wie beispielsweise das Relais 9, direkt anzusteuern. Im Allgemeinen wird ein Relaistreiber 12 als Puffer zwischen der Verarbeitungseinrichtung und dem Relais dienen.
In einer Displaywand können mehrere Stromversorgungsplatinen verkettet sein, wie in 5 dargestellt ist. In diesem speziellen Beispiel ist jeder Displayeinheit eine eigene Stromversorgungsplatine zugeordnet. Die Stromversorgungsplatinen verbinden die DC-Stromversorgung der Displayeinheiten mit einer AC-Stromversorgung. Die Stromversorgungsplatinen werden durch eine Steuerplatine gesteuert, die ihnen ein Signal zum Verbinden der DC-Stromversorgung einer Displayeinheit mit der AC-Stromversorgung oder zum Trennen der DC-Stromversorgung von der AC-Stromversorgung zuführt.
Das Verketten der Stromversorgungsplatinen ermöglicht eine bessere Steuerung des sequentiellen Schließens oder Öffnens der Relais 9 auf jeder Stromversorgungsplatine. Tatsächlich gewährleistet es, dass die Relais nicht gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden, und auch im Falle einer Fehlfunktion einer Verarbeitungseinrichtung werden die Standby- und Aktiv-Signale niemals gleichzeitig von allen Stromversorgungsplatinen empfangen werden. Dies trägt dazu bei, Stoßströme zu verhindern, wenn die Displaywand aktiviert oder auf den Standby-Modus geschaltet wird.
Bei einer Verkettung von Stromversorgungsplatinen ist eine erste Stromversorgungsplatine "Stromversorgungsplatine 1" über mindestens drei Drähte direkt mit einer Steuerplatine verbunden: über einen ersten Draht, über den das "Standby"-Signal übertragen wird, einen zweiten Draht, über den das "Aktiv"-Signal übertragen wird, und einen dritten Draht, über den ein GND- oder Massesignal übertragen wird.
Das "Standby"- und das "Aktiv"-Signal werden durch die erste Stromversorgungsplatine "Stromversorgungsplatine 1" zu einer zweiten Stromversorgungsplatine "Stromversorgungsplatine 2" weitergeleitet. Das "Standby"- und das "Aktiv"-Signal werden durch die n-te Stromversorgungsplatine "Stromversorgungsplatine n" an die (n + 1)-te Stromversorgungsplatine "Stromversorgungsplatine n+1" weitergeleitet. Das GND-Signal kann zu allen Stromversorgungsplatinen "parallel" geschaltet sein, oder es kann durch eine Stromversorgungsplatine zur nächsten Stromversorgungsplatine in der Verkettung weitergeleitet werden.
Im Beispiel von 4 werden das "Standby"- und das "Aktiv"-Signal über durch die Verarbeitungseinrichtung 11 gesteuerte Schalter 25 und 26 an die nächste Stromversorgungsplatine übertragen. Solange die Schalter 25 und 26 offen sind, wird der nächsten Stromversorgungsplatine keine Leistung zugeführt, so dass gewährleistet ist, dass sie nicht in der Lage ist, den Zustand des nächsten ersten Relais 9 zu ändern, wodurch verhindert wird, dass die Relais gleichzeitig schließen oder öffnen.
Wie in 5 dargestellt ist, können "Standby"- und "Aktiv"-Signale entweder durch eine Steuerplatine oder durch eine zentrale Steuereinheit 6 (BCMC in 5) erzeugt werden. Die Steuerplatine kann Befehle von einem Benutzer mit Hilfe eines Druckknopfes empfangen und entsprechend die "Standby"- und "Aktiv"-Signale erzeugen, um den Zustand der Relais 9 zu ändern und die Displaywand auf den Standby-Modus oder den Aktiv-Modus einzustellen. Ein Benutzer kann außerdem einen Befehl über eine Ethernet-Verbindung oder eine Infrarot-(IR)Fernbedienung eingeben.
Die Steuerplatine kann außerdem Befehle von der zentralen Steuereinheit 6 (BCMC) durch einen direkten Befehl eines Benutzers oder gemäß einem auf der zentralen Steuereinheit 6 laufenden ausführbaren Programm empfangen.
Für sehr große Displaywände mit einer großen Anzahl von Displayeinheiten und Steuerplatinen müssen die "Standby"- und "Aktiv"-Signale möglicherweise durch eine zusätzliche Steuerplatine wiederhergestellt oder verstärkt werden.
Wie vorstehend dargestellt wurde und auch nachstehend unter Bezug auf die 6 und 7 beschrieben wird, steuert das selbsthaltende Relais 9 die AC-Stromversorgung der Last, d.h. eines Displays oder einer Displaykachel. Der Prozessor 11 wird durch den Regler 23 bzw. 29 mit Strom versorgt. Beispielsweise kann die Versorgungsspannung VDD1 verwendet werden, um die Relais zu betätigen, und die Versorgungsspannung VDD2 < VDD1 kann verwendet werden, um die Verarbeitungseinrichtungen, die Sensoren usw. zu versorgen. In Abhängigkeit von dem in der Verarbeitungseinrichtung verwendeten Prozessor könnten alle Schaltungskomponenten nur durch die Versorgungsspannung VDD1 versorgt werden. Die Spannung VDD1 wird durch den Regler 23 erzeugt, und dem Regler 23 wird Leistung durch Signale Standby-in und/oder Aktiv-in zugeführt. Ein Kurzschluss zwischen den Signalen Standby-in und Aktiv-in wird durch Dioden 24 verhindert. Die Verarbeitungseinrichtung 11 wird nur dann mit Strom versorgt, wenn mindestens eines der Signale Standby-in und Aktiv-in den Pegel "High" hat. Wenn beide Signale den Pegel "Low" haben, haben die Spannungen VDD1 und VDD2 den Pegel "Low" und wird die Verarbeitungseinrichtung nicht mit Strom versorgt.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass sie verhindert, dass der Prozessor die Zustände der Relais 25 und 26 ändert, die die Signale Standby-in und Aktiv-in zur nächsten "Stromversorgungsplatine" weiterleiten. Die nächste Stromversorgungsplatine, der diese Signale zugeführt werden, wird die nächste Verarbeitungseinrichtung nicht mit Strom versorgen, so dass sie nicht in der Lage sein wird, das nächste Relais 9 zu schließen, usw. für jede weitere Stromversorgungsplatine. Diese Anordnung sorgt für ein sequentielles Einschalten und verhindert, dass alle Lasten gleichzeitig mit der AC-Stromversorgung verbunden werden, wodurch ein übermäßiger Einschaltstrom verhindert und EMI begrenzt wird.
In dieser Anordnung werden die Verarbeitungseinrichtungen (vollständig) abgeschaltet, wenn sie nicht verwendet werden. Dies ist eine Fail-Safe-Maßnahme zum Vermeiden einer unerwünschten Änderung des Zustands des Relais 9. Außerdem vermindert sie den Leistungsverbrauch weiter, weil, auch wenn die Verarbeitungseinrichtung sich im Schlafmodus befindet, der Regler 23 weiterhin eine geregelte Versorgungsspannung für die Verarbeitungseinrichtung bereitstellen müsste. Dies wird in dieser Anordnung vermieden, indem die Verarbeitungseinrichtung vollständig abgeschaltet wird.
In der vorangehenden Ausführungsform wird der Kontakt zwischen der AC-Leitung AC_L_IN und dem stromaufwärtsseitigen Sensor über ein Relais 16 hergestellt. Der Neutralleiter AC_N_IN ist immer verbunden (wird als Referenz verwendet). In der vorangehenden Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der stromführende Leiter (Live oder Hot) AC_L_IN und der Neutralleiter AC_N_IN nicht austauschbar sind. In den vorangehenden Ausführungsformen ist, wenn AC_L_IN und AC_N_IN vertauscht werden, das Relais 9 mit AC_N_IN verbunden. Daher wird, wenn ein Stand-by-Befehl/Signal zum Öffnen des Relais empfangen wird, die Verbindung von AC_N_IN getrennt, aber AC_L_IN wird weiterhin verbunden bleiben. Dies könnte in elektrischen Anlagen auftreten, in denen eine Netzspannung über Stopp-Kontakte zugeführt wird, wobei kein Erdungskontakt in der Steckdose verfügbar ist und der Stecker in beiden Richtungen eingesetzt werden kann.
Obwohl dies nicht unbedingt ein Problem darstellt, kann dies dennoch aufgrund eines gewissen Leckstroms, der zwischen AC_L_IN und Masse oder Erde der Benutzerprodukte über darin angeordnete Y2 EMC-Filterkondensatoren fließen kann, wie beispielsweise normalerweise innerhalb von Stromversorgungen, bedenklich sein. Für ein einzelnes Display 4b kann der Leckstrom vernachlässigbar sein, aber für große Videowandsysteme mit Hunderten von Displays kann der Leckstrom mit dem im Standby-Modus erforderlichen geringen Leistungsverbrauch von < 0,7 W unvereinbar werden.
Nachstehend werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 6 und 7 beschrieben, um alle Vorteile der vorangehenden Ausführungsformen bereitzustellen, auch wenn Stecker und Buchsen den Austausch von L- und N-Leitern von Wechselstromversorgungen erlauben. Um dies zu erreichen, werden Schalter verwendet, die sowohl den L- als auch den N-Leiter von Wechselstromversorgungen im Standby-Modus unterbrechen. Beispielsweise wird eine Ausführungsform mit einem zweipoligen Relais anstelle eines in vorangehenden Ausführungsformen verwendeten einpoligen Relais (RL1) beschrieben. In einer derartigen Ausführungsform wird das Relais RL1 nun durch 2 Sätze von Kontakten ersetzt. Ein Satz von Kontakten wird verwendet, um den L-Leiter zu unterbrechen, und der andere wird verwendet, um den N-Leiter zu unterbrechen.
Außer hinsichtlich der vorstehend erwähnten und nachstehend ausführlicher erläuterten Ausnahmen bleiben das Schema und/oder die Abfolge von Ereignissen, die Betätigung von durch RL1 und RL2 bezeichneten Relais der vorangehenden Ausführungsformen in der vorliegenden Ausführungsform gleich. Im Wesentlichen ist die Hardware dieser Ausführungsform geändert worden, um eine Umkehrung des L- und des N-Anschlusses zu unterstützen. Um dieses Problem zu lösen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Schaltung von 3 wie in 6 dargestellt modifiziert. Wie ersichtlich ist, hat die Schaltung von 6 viele Ähnlichkeiten zu derjenigen von 3.
Relais 309 und 32 werden durch das gleiche Signal angesteuert, und sie befinden sich gleichzeitig im gleichen offenen oder geschlossenen Zustand. Wenn die Relais 309 und 32 offen sind, sind weder der Anschluss AC_L_IN noch der Anschluss AC_N_IN mit den Anschlüssen AC_L_OUT und AC_N_OUT verbunden.
Wenn die Relais 309 und 32 geschlossen sind, wird AC_L_IN mit AC_L_OUT verbunden, und AC_N_IN wird mit AC_N_OUT verbunden, und unabhängig davon, ob der Neutralleiter oder der stromführende Leiter an den Eingängen AC_L_IN und AC_N_IN vertauscht sind, wird der mit AC_L_OUT und AC_N_OUT verbundenen Last Strom zugeführt.
Die Relais 33 und 31 werden durch das gleiche Signal angesteuert, und sie befinden sich gleichzeitig im offenen oder geschlossenen Zustand. Wenn das Relais 31 geöffnet ist, verbrauchen vorteilhaft weder der stromaufwärtsseitige Sensor 314 noch der stromabwärtsseitige Sensor 315 Leistung, so dass der Leistungsverbrauch der Sensoren begrenzt wird, wenn keine Nulldurchgangsmessung erforderlich ist.
Wenn das Relais 31 geschlossen ist, während die Relais 309 und 32 geöffnet sind, wobei die Relais 31 und 32 zwischen dem stromaufwärtsseitigen und dem stromabwärtsseitigen Sensor 314 und 315 in Serie geschaltet sind, würde der stromaufwärtsseitige Sensor 314 nicht mit AC_N_IN verbunden sein, wenn das Relais 33 nicht vorhanden wäre, um den Kontakt herzustellen. Dies erklärt, warum die Relais 32 und 33 zwischen dem Relais 31 und AC_N_IN parallel geschaltet sind.
Der stromaufwärtsseitige und der stromabwärtsseitige Sensor 314 und 315 können von den unter Bezug auf 2 beschriebenen äquivalenten Sensoren verschieden sein. Ein zusätzlicher Widerstand kann mit den Dioden verbunden sein, um Erfassungsströme zu den Sensoren 314 und 315 hin zu beaufschlagen und zu begrenzen.
Wenn die Schaltung von 6 anstelle der Schaltung von 3 verwendet wird, ist die Folge von Operationen zum Schalten einer Displayeinheit in den Standby-Modus oder in den Aktiv-Modus identisch mit der für die vorangehenden Ausführungsformen beschriebenen Vorgehensweise:

• Zunächst sind alle Relais ausgeschaltet.
• Einschalten der Relais 31 und 33.
• Erfassen des Eingangs-AC-Signals, Ausführen aller notwendigen Berechnungen und Einschalten der Relais 309 und 32 beim Nulldurchgang. Diese Schritte gleichen exakt denjenigen der vorangehenden Ausführungsformen.
• Ausschalten der Relais 31 und 33. Dieser Schritt ist der gleiche wie in den vorangehenden Ausführungsformen. Das Relais 309 und das Relais 32 werden parallel betätigt.
• Rückkehr in den Standby-Modus (Aus-Modus) durch Einschalten der Relais 31 und 33, Ausführen einer Nulldurchgangserfassung und Ausschalten der Relais auf exakt die gleiche Weise wie in den vorangehenden Ausführungsformen, wie beispielsweise unter Bezug auf die Schaltung von 3 beschrieben wurde.

Die Wirkung der Schaltungen der 6 und 7 ist, dass, wenn in den Standby-Modus geschaltet wird, beide Anschlüsse L und N der Wechselstromversorgung ausgeschaltet/getrennt werden können, was bedeutet, dass die Möglichkeit einer vertauschten Verbindung für einige Stromversorgungsstecker und -buchsen nicht zu Leckströmen führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1238328 B1 [0003]
US 2005/0134525 [0003]
US 2009/10312884 [0003]
US 6335829 [0004]

Claims

Displaysystem mit einer Anordnung von mehreren Displayeinheiten, die durch lokale Stromversorgungseinheiten betrieben werden, und mit einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung zum Steuern des Ein- und Ausschaltvorgangs der lokalen Stromversorgungseinheiten, wobei die Stromversorgungssteuerschaltung den Einschalt- oder Ausschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten in einer Folge steuert, um den Einschaltstrom zu reduzieren, wobei der Ein- und der Ausschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgt, das/der ein selbsthaltendes Relais ist, wobei das selbsthaltende Relais gesteuert wird, um die Stromversorgung einer AC-Stromversorgung am oder in der Nähe eines Nulldurchgangs eines von der AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals zu verbinden oder zu unterbrechen, ferner mit einem Signalgeber oder Sensor zum Erfassen des Nulldurchgang des durch die AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals, wobei der Signalgeber oder Sensor nur dann verbunden wird und Strom verbraucht, wenn eine Nulldurchgangserfassung erforderlich ist.
System nach Anspruch 1, wobei in der Anordnung von Displayeinheiten eine lokale Stromversorgung durch N Displayeinheiten gemeinsam genutzt wird, wobei N kleiner ist als M, und wobei M die Gesamtzahl von Displayeinheiten in der Anordnung ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System dazu geeignet ist, Steuer- und Datensignale an die Displayeinheiten zu übertragen.
System nach Anspruch 3, ferner mit einer zentralen Verarbeitungs- oder Steuereinheit, die dazu geeignet ist, die Steuer- und Datensignale zu übertragen.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Verhältnis von M zu N 3 oder mehr, 5 oder mehr oder 10 oder mehr betragen kann.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die lokalen Stromversorgungseinheiten DC-Stromversorgungen sind, die mit der AC-Stromversorgung verbindbar und davon trennbar sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Displayeinheiten Teil einer Displaywand sind, die in der Lage ist, unbewegliche und/oder bewegliche Bilder darzustellen.
System nach Anspruch 6 oder 7, wobei das System dazu geeignet ist, die DC-Stromversorgung bei oder in der Nähe eines Nulldurchgangs des durch die AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals mit der AC-Stromversorgung zu verbinden oder davon zu trennen.
System nach Anspruch 8, wobei das System derart konfiguriert ist, dass das erste Relais oder der erste Schalter öffnet oder schließt, um die DC-Stromversorgung bei oder in der Nähe des Nulldurchgangs des von der AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals mit der AC-Stromversorgung zu verbinden oder davon zu trennen.
System nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Signalgeber oder Sensor dazu geeignet ist, den Nulldurchgang des der DC-Stromversorgung von der AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals zu erfassen.
System nach Anspruch 10, wobei der Signalgeber oder Sensor über ein zweites Relais oder einen zweiten Schalter auf jeder elektronischen Vorrichtung mit einer Stromversorgung verbunden ist.
System nach Anspruch 11, wobei das System derart konfiguriert ist, dass das zweite Relais oder der zweite Schalter nur dann geschlossen wird, wenn ein Nulldurchgang erfasst werden soll.
System nach Anspruch 11 oder 12, wobei das zweite Relais oder der zweite Schalter ein selbsthaltendes Relais ist.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner mit einer Verarbeitungseinrichtung, wobei die Verarbeitungseinrichtung derart konfiguriert ist, dass Steuersignale, die an die Verarbeitungseinrichtung übertragen werden, um zu signalisieren, dass der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert werden muss, der Verarbeitungseinrichtung und Treibern, die dafür verwendet werden, das erste und das zweite Relais oder den ersten und den zweiten Schalter zu steuern, Strom zuführen.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 14, ferner mit zwei Leitern, die jeweils eines von zwei Steuersignalen übertragen, ein erstes Signal oder "Standby"-Signal über einen ersten Leiter, das signalisiert, dass eine lokale DC-Stromversorgung, die einer elektronischen Vorrichtung Strom zuführt, von der AC-Stromversorgung getrennt werden muss, und ein zweites Signal oder "Aktiv"-Signal über einen zweiten Leiter, das signalisiert, dass eine lokale DC-Stromversorgung, die einer elektronischen Vorrichtung Strom zuführt, mit der AC-Stromversorgung verbunden werden muss.
System nach Anspruch 15, wobei beide Signale Spannungssignale, eine Folge von Signalen oder Impulse oder Wellen oder ein einzelner Impuls oder eine einzelne Welle sind.
System nach Anspruch 15 oder 16, wobei beide Signale einen Massepegel oder einen Pegel haben, der höher ist als der Massepegel.
System nach Anspruch 17, wobei, wenn das erste Signal einen Pegel "High" hat, das Signal signalisiert, dass das erste Relais oder der erste Schalter geöffnet werden muss, und wenn das zweite Signal den Pegel "High" hat, das Signal signalisiert, dass das erste Relais oder der erste Schalter geschlossen werden muss.
System nach Anspruch 18, wobei, wenn eines der Signale den Pegel "High" hat, das Signal verwendet wird, um die Verarbeitungseinrichtung und die Treiber anzusteuern, die zum Steuern des ersten und des zweiten Relais verwendet werden, oder wobei das Signal einem Gleichspannungsregler zugeführt werden kann, der eine geregelte Versorgungsspannung erzeugt und der Verarbeitungseinrichtung und den Treibern, die dazu verwendet werden, das erste und das zweite Relais zu steuern, Leistung zuführt.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei jeder der Leiter, die entweder das erste oder zweite Signal übertragen, mit dem Eingang einer geregelten Stromversorgung verbunden ist.
System nach Anspruch 20, wobei die Verbindung mit dem Eingang einer geregelten Stromversorgung unter Zwischenschaltung einer Diode erfolgt, wobei die Diode einen Kurzschluss verhindert, wenn das erste und das zweite Signal verschiedene Zustände annehmen.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei das System derart konfiguriert ist, dass das erste oder das zweite Signal nicht länger als es nötig ist, um die Anordnung elektronischer Vorrichtungen auf den Standby-Modus zu schalten oder aus dem Standby-Modus zu bringen, auf dem Pegel "High" gehalten wird.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei das System derart konfiguriert ist, dass, wenn der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert werden muss, eines der Signale auf den Pegel "High" gesetzt und auf dem Pegel "High" gehalten wird, um die Verarbeitungseinrichtung und die Treiber, die zum Steuern des ersten Relais oder Schalters verwendet werden, mit Strom zu versorgen, bis der Zustand des ersten Relais oder Schalters geändert worden ist, während, wenn der Zustand des Relais oder Schalters geändert worden ist, sowohl das erste als auch das zweite Signal auf den Massepegel gesetzt sind.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 23, wobei das System derart konfiguriert ist, dass die Zeit, zu der eine einer elektronischen Vorrichtung zugeordnete DC-Stromversorgung mit der AC-Stromversorgung verbunden oder davon getrennt wird, vom Zustand der DC-Stromversorgung mindestens einer anderen elektronischen Vorrichtung abhängt.
System nach Anspruch 24, wobei die Displayeinheiten Stromversorgungsplatinen aufweisen, wobei das erste und das zweite Signal, die durch eine i-te Stromversorgungsplatine empfangen werden, unter der Steuerung der i-ten Stromversorgungsplatine an eine (i + 1)-te Stromversorgungsplatine übertragen werden kann, oder wobei das erste und das zweite Signal, die durch eine i-te Stromversorgungsplatine empfangen werden, unter der Steuerung der i-ten Stromversorgungsplatine an die (i + n)-te Stromversorgungsplatine übertragen werden kann, wobei der Wert von n für jede Platine derart gewählt wird, dass schließlich alle Platinen eingeschaltet sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Relais oder der erste Schalter jeder lokalen Stromversorgungseinheit zugeordnet ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Power-Sequenzer-Steuerschaltung dazu geeignet ist, den Einschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten sequentiell zu steuern, um den Einschaltstrom zu reduzieren.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes erste Relais oder jeder erste Schalter die AC-Stromversorgung mit der zugeordneten lokalen Stromversorgungseinheit verbindet.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Power-Sequenzer-Steuerschaltung dazu geeignet ist, jedes erste Relais oder jeden ersten Schalter zu steuern, um die AC-Stromversorgung mit der zugeordneten lokalen Stromversorgungseinheit bei oder in der Nähe des Nulldurchgangs des durch die AC-Stromversorgung zugeführten AC-Stromversorgungssignals zu verbinden oder die Verbindung zu trennen, um den Leistungsverbrauch in einem Standby-Modus zu vermindern.
Displaysystem mit einer Anordnung von mehreren Displayeinheiten, die durch lokale Stromversorgungseinheiten angesteuert werden, und mit einer Power-Sequenzer-Steuerschaltung zum Steuern des Ein- und Ausschaltvorgangs der lokalen Stromversorgungseinheiten, wobei die Stromversorgungsschaltung den Einschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten in einer Folge steuert, um den Einschaltstrom zu reduzieren, wobei der Ein- und der Ausschaltvorgang der lokalen Stromversorgungseinheiten durch ein erstes Relais oder einen ersten Schalter erfolgt, das/der ein selbsthaltendes Relais ist.