TW201407914A - 電子裝置及其電源控制方法 - Google Patents

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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
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    • Y04S20/20—End-user application control systems

Abstract

一種電子裝置及其電源控制方法，其中，電子裝置包含電源板、遙控器接收板以及主機板。電源板用以將市電轉換成待機電壓與主電源電壓。遙控器接收板與該電源板耦接並用以基於該待機電壓而運作。當收到來自遙控器的控制訊號時，遙控器接收板發送電源開關訊號給該電源板，使得該電源板根據該電源開關訊號轉換市電以供應該主電源電壓或停止供應主電源電壓。主機板與電源板耦接並用以基於該主電源電壓而運作。

Description

電子裝置及其電源控制方法
本揭示內容是有關於一種電子裝置及其電源控制方法，且特別是有關於一種減少待機能耗的電子裝置及其電源控制方法。
現今環保意識抬頭，各種家電或電子設備皆要求節約能源，節能電器已成為今日的主流。一般使用的情況下，電器都是長時間連接市電插座，即使在未開機的狀態下，仍然處於待機狀態。例如，電視機在關閉時並未完全切斷電源，而是處於待機狀態下運作，當接收到遙控器送來的開機訊號時，便開機進行顯示。因此，習知的電器即使在未開機的狀態下仍會造成一定的待機能耗。
請參閱第1圖，其繪示一種習知電子裝置100的功能方塊圖，如第1圖所示，習知的電子裝置100包含電源板120、主機板140以及遙控器接收板160。電源板120連接至外部的市電110(如市電插座)，用以對市電110提供的外部電力訊號進行突波限制、濾波、過濾電磁雜訊、整流、電壓轉換、調整功率因數或進行阻抗匹配，隨後電源板120將處理完成的電力訊號轉換為主機板140所需的電力規格(例如主機板140所需的主電源電壓包含5V,12V,24V等)，並供應至主機板140。在未開機的狀態下，主機板140在待機狀態下可採用較低的主板待機電壓(例如為5V)下維持基本功能，並且供電給遙控器接收板160。遙控器接收板 160用以偵測使用者是否操作遙控器130產生開機訊號，以遙控電子裝置100開機。
在習知技術中，市電110提供的外部電力訊號須經過電路板120的各種處理並經由主機板140供電給遙控器接收板160。然而，電源板120中可能包含突波限制電路、濾波電路、電磁雜訊過濾電路、整流電路、電壓轉換器、功因校正電路或阻抗匹配電路等各種元件，主機板140亦包含許多周邊電路，使主機板140所需的主板待機電壓(例如為5V)經常高於遙控器接收板160所需的最低操作電壓(例如為3V)。如此一來，電子裝置100便產生不必要的電力浪費，使得待機能量消耗居高不下，難以達到最佳的節能效果。
為解決上述問題，本揭示文件提出一種電子裝置及其電源控制方法，在電子裝置的電源板中設有市電電源開關，當市電電源開關為關閉(使用者遙控關機或是處於待機狀態)時，停止輸出主電源電壓，並且電源板將產生的待機電壓不經過主機板直接傳送至遙控器接收板，如此一來可節省電源板與主機板不必要的電力消耗，降低待機電壓並達到節能的效果。
本揭示內容之一態樣是在提供一種電子裝置，其包含一電源板、一遙控器接收板以及一主機板。電源板用以將一市電轉換成一待機電壓與一主電源電壓。遙控器接收板與該電源板耦接並用以基於該待機電壓而運作，俾當收到 一控制訊號時，發送一電源開關訊號給該電源板，使得該電源板根據該電源開關訊號轉換該市電以供應該主電源電壓或停止供應該主電源電壓。主機板與該電源板耦接並用以基於該主電源電壓而運作。
本揭示內容之一態樣是在提供一種電源控制方法，用於一電子裝置包含一電源板、一遙控器接收板以及一主機板，該電源板耦接至一市電，其中該電源控制方法包含：將該市電轉換成一待機電壓並供應給該遙控器接收板；當該遙控器接收板接收到一控制訊號時，產生一電源開關訊號並發送給該電源板；以及，根據該電源開關訊號，將該市電轉換成一主電源電壓供應給該主機板，或是停止供應該主電源電壓。
請參閱第2圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種電子裝置200之示意圖，電子裝置200包含電源板220、主機板240以及遙控器接收板260。電源板220用以將市電210之市電輸入Vin轉換成待機電壓Vsb與主電源電壓Vm。遙控器接收板260與電源板220耦接並用以基於待機電壓Vsb而運作。實際應用中，電子裝置200可為電視機、顯示器、各種家電產品或其他可遙控開關狀態的電子設備。
俾當遙控器接收板260收到來自遙控器230的控制訊號時，遙控器接收板260發送電源開關訊號Psw給電源板220，使得電源板220根據電源開關訊號Psw轉換市電210 之市電輸入Vin以供應主電源電壓Vm或停止供應主電源電壓Vm。
主機板240與電源板220耦接並用以基於主電源電壓Vm而運作。也就是說，當使用者操作遙控器230送出遙控開機的控制訊號時，遙控器接收板260相應地發送代表開機的電源開關訊號Psw給電源板220時，電源板220開始供應主電源電壓Vm給主機板240，使主機板240正常運作。
另一方面，當使用者操作遙控器230送出遙控關機的控制訊號時，遙控器接收板260發送代表關機的電源開關訊號Psw給電源板220，電源板220停止供應主電源電壓Vm給主機板240，因此，主機板240在此狀態下不消耗電能。此時，電子裝置200處於待機狀態下，由電源板220產生待機電壓Vsb逕行供應遙控器接收板260。須補充的是，一般而言，遙控器接收板260所需的最低操作電壓(即待機電壓Vsb)通常低於主機板240所需的最低操作電壓(如習知的主板待機電壓)，因此，本揭示文件直接供應待機電壓Vsb至遙控器接收板260進入待機狀態，具有較低的待機能耗，可有效節約電能，優於習知的技術中透過主機板供應待機電力至遙控器接收板。以下以一實施例中進一步說明本揭示文件之電子裝置200如何達到上述功能。
請參閱第3圖，其繪示第2圖中的電子裝置200之功能方塊圖。如第3圖所示，電子裝置200中的電源板220包含電源轉換單元222、待機單元224、主電源供應單元226以及市電電源開關228。其中，電源轉換單元222耦接 市電210，待機單元224耦接於電源轉換單元222與遙控器接收板260之間，主電源供應單元226耦接於電源轉換單元222與主機板240之間，市電電源開關228進一步耦接於電源轉換單元222與主電源供應單元226之間。
電源轉換單元222用以將市電210轉換成直流電壓。如第3圖之實施例中，電源轉換單元222包含電磁干擾濾波器222a、整流濾波器222b、功率因數校正器222c以及功率因數控制電路222d。
電磁干擾濾波器222a接收該市電210之市電輸入Vin，其可用以濾除市電輸入Vin的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)，另外可抑制市電輸入Vin的啟動突波(inrush)，進而輸出濾波電壓。整流濾波器222b接收電磁干擾濾波器222a產生的濾波電壓並進行整流，進而輸出整流電壓。功率因數校正器222c接收整流濾波器222b處理後的整流電壓，功率因數控制電路222d用以控制功率因數校正器222c，使功率因數校正器222c得以校正整流電壓的功率因數(power factor)，進而依據校正後的整流電壓輸出直流電壓Vd。電源轉換單元222產生的直流電壓Vd送往待機單元224，另一方面，直流電壓Vd經由市電電源開關228選擇性地送往主電源供應單元226。
待機單元224用以將直流電壓轉換成待機電壓Vsb。如第3圖所示，待機單元224可包含第一直流電源轉換器224a、第一變壓器224b以及第一濾波器224c。第一直流電源轉換器224a連接第一變壓器224b的一次側(primary side)，第一直流電源轉換器224a接收直流電壓Vd轉換後 (例如轉換為諧振波形或交流訊號)傳導至第一變壓器224b的一次側。第一濾波器224c連接第一變壓器224b的二次側(secondary side)，第一濾波器224c對第一變壓器224b二次側的感應電壓進行濾波，並輸出待機電壓Vsb，待機電壓Vsb傳送至遙控器接收板260，用以供應遙控器接收板260所須之電力。
一般來說，遙控器接收板260所須之待機電壓Vsb其電壓準位較小，現階段之實際應用中可約為3伏特。於一實施例中，第一直流電源轉換器224a可為一返馳式(flyback)直流電源轉換器，返馳式直流電源轉換器主要適用於電壓準位較低的電壓操作範圍。
於此例中，遙控器接收板260中可包含傳輸控制電路262以及傳輸單元264。當傳輸單元264可用以接收遙控器230所送出控制訊號，舉例來說，控制訊號的操作內容可包含開機、關機、切換頻道、切換音量、改變亮暗等操作，本發明並不以特定操作為限。其中，當控制訊號的操作內容為開機或關機時，遙控器接收板260中的傳輸控制電路262發送代表開機/關機的電源開關訊號Psw給電源板220中的市電電源開關228，進而切換市電電源開關228的開關狀態，藉以供應主電源電壓Vm或停止供應主電源電壓Vm至主機板240。
若使用者操作遙控器230送出遙控開機的控制訊號時，遙控器接收板260相應地發送代表開機的電源開關訊號Psw給電源板220時，市電電源開關228開啟(即導通),將直流電壓Vd傳送至主電源供應單元226；相對地，若遙 控器接收板260相應地發送代表關機的電源開關訊號Psw給電源板220，市電電源開關228關閉(即不導通)，則不傳送直流電壓Vd至主電源供應單元226。
主電源供應單元226用以當市電電源開關228被開啟時將直流電壓Vd轉換成主電源電壓Vm，用以驅動主機板240，進而完成開機動作。
如第3圖所示，主電源供應單元226包含第二直流電源轉換器226a、第二變壓器226b、第二濾波器226c。第二直流電源轉換器226a連接第二變壓器226b的一次側，第二直流電源轉換器226a接收直流電壓Vd轉換後(例如轉換為諧振波形或交流訊號)傳導至第二變壓器226b的一次側。第二濾波器226c連接第二變壓器226b的二次側，對第二變壓器226b的二次側的感應電壓進行濾波，並輸出主電源電壓Vm，藉以驅動主機板240。實際應用中，主機板240所須的主電源電壓Vm可能具有多種電力規格，如5V/1A、12V/4A、24V/2A等不同電力規格的主電源電壓Vm。
於一實施例中，第二直流電源轉換器226a為LLC諧振式電源轉換器，LLC諧振式電源轉換器可適用於較廣泛的電壓操作範圍。
須補充的是，主機板240所須的主電源電壓Vm基本上高於遙控器接收板260所需的最低操作電壓(即待機電壓Vsb)，並且遙控器接收板260所需的待機電壓Vsb亦小於習知裝置中主機板的主板待機電壓。於本發明中，在關機/待機的狀態下，電源板220不產生主電源電壓Vm，僅產生 遙控器接收板260所需的待機電壓Vsb，可有效降低待機功率。
此外，如第3圖所示，主電源供應單元226更包含反饋控制迴路226d、光耦合器226e以及控制電路226f。反饋控制迴路226d用以根據主電源電壓Vm的狀態提供反饋訊號。光耦合器226e連接於反饋控制迴路226d與控制電路226f，光耦合器226e以光學方式傳遞訊號(非電性連接)可作為一次側與二次側之間的電性隔離。控制電路226f連接該光耦合器226e，用以根據反饋訊號，回授地控制第二直流電源轉換器226a，使主電源電壓Vm的輸出更趨穩定。
上述實施例中，在電子裝置的電源板中設有市電電源開關，當市電電源開關為關閉(使用者遙控關機或是處於待機狀態)時，停止輸出主電源電壓，並且電源板將產生的待機電壓不經過主機板直接傳送至遙控器接收板，如此一來可節省電源板與主機板不必要的電力消耗，降低待機電壓並達到節能的效果。
接著，請參閱第4圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種電源控制方法的方法流程圖。於此實施例中的電源控制方法可配合用於先前實施例中的電子裝置200上，但並不僅以此為限，亦可用於具相等性的其它電子裝置上。
如第4圖所示，此實施例中的電源控制方法首先執行步驟S400，將該市電轉換成一待機電壓並供應給該遙控器接收板。
一併參照第3圖，實際應用上，於步驟S400中，可先透過電源板220中的電源轉換單元222將市電210之市電 輸入Vin轉換成直流電壓Vd，隨後，由待機單元224將直流電壓Vd轉換為待機電壓並供應給遙控器接收板260，可參考先前實施例中的詳細說明，在此不另贅述。
接著，執行步驟S420當遙控器接收板接收到控制訊號時，產生電源開關訊號並發送給電源板。控制訊號的操作內容可包含開機、關機、切換頻道、切換音量、改變亮暗等操作，此處主要針對控制訊號的操作內容為開機或關機時，相對應地產生電源開關訊號並發送給電源板。
接著，執行步驟S440，根據該電源開關訊號，將市電轉換成主電源電壓供應給該主機板，或是停止供應該主電源電壓。
以下以兩個操作實例來進一步說明前述電源控制方法的各步驟，請參閱第5圖，其繪示根據第4圖之電源控制方法於兩個操作實例之方法示意圖。
第一個操作實例係當步驟S420中接收到的控制訊號為來自遙控器之啟動訊號(開機操作)時，執行步驟S431根據電源開關訊號開啟市電電源開關。此時，參考第3圖之實施例中，市電電源開關228將直流電壓Vd傳送至主電源供應單元226。接著，執行步驟S441，主電源供應單元226將直流電壓Vd轉換為主電源電壓。隨後，執行步驟S443，將該主電源電壓供應給該主機板，使該電子裝置開機運作。
另一方面，如第5圖所示，當控制訊號為來自遙控器之關閉訊號時，該電源控制方法進一步執行步驟S432，根據該電源開關訊號關閉該市電電源開關。隨後，執行步驟 S442，停止輸出該主電源電壓，使該電子裝置關機待命。須補充說明的是，當步驟S442停止輸出主電源電壓後，主機板係利用主機板上的殘留電能完成關機動作。
綜上所述，本揭示文件提出一種電子裝置及其電源控制方法，在電子裝置的電源板中設有市電電源開關，當市電電源開關為關閉(使用者遙控關機或是處於待機狀態)時，停止輸出主電源電壓，並且電源板將產生的待機電壓不經過主機板直接傳送至遙控器接收板，如此一來可節省電源板與主機板不必要的電力消耗，降低待機電壓並達到節能的效果
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,200‧‧‧電子裝置
120,220‧‧‧電源板
222‧‧‧電源轉換單元
222a‧‧‧電磁干擾濾波器
222b‧‧‧整流濾波器
222c‧‧‧功率因數校正器
222d‧‧‧功率因數控制電路
224‧‧‧待機單元
224a‧‧‧第一直流電源轉換器
224b‧‧‧第一變壓器
224c‧‧‧第一濾波器
226‧‧‧主電源供應單元
226a‧‧‧第二直流電源轉換器
226b‧‧‧第二變壓器
226c‧‧‧第二濾波器
226d‧‧‧反饋控制迴路
226e‧‧‧光耦合器
226f‧‧‧控制電路
228‧‧‧市電電源開關
140,240‧‧‧主機板
160,260‧‧‧遙控器接收板
262‧‧‧傳輸控制電路
264‧‧‧傳輸單元
110,210‧‧‧市電
130,230‧‧‧遙控器
S400~S443‧‧‧步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示一種習知電子裝置的功能方塊圖；第2圖繪示根據本發明之一實施例中一種電子裝置之示意圖；第3圖繪示第2圖中的電子裝置之功能方塊圖；第4圖繪示根據本發明之一實施例中一種電源控制方法的方法流程圖；以及 第5圖繪示根據第4圖之電源控制方法於兩個操作實例之方法示意圖。
200‧‧‧電子裝置
220‧‧‧電源板
222‧‧‧電源轉換單元
222a‧‧‧電磁干擾濾波器
222b‧‧‧整流濾波器
222c‧‧‧功率因數校正器
222d‧‧‧功率因數控制電路
224‧‧‧待機單元
224a‧‧‧第一直流電源轉換器
224b‧‧‧第一變壓器
224c‧‧‧第一濾波器
226‧‧‧主電源供應單元
226a‧‧‧第二直流電源轉換器
226b‧‧‧第二變壓器
226c‧‧‧第二濾波器
226d‧‧‧反饋控制迴路
226e‧‧‧光耦合器
226f‧‧‧控制電路
228‧‧‧市電電源開關
240‧‧‧主機板
260‧‧‧遙控器接收板
262‧‧‧傳輸控制電路
264‧‧‧傳輸單元
210‧‧‧市電

Claims (14)

  1. 一種電子裝置，包含：一電源板，用以將一市電轉換成一待機電壓與一主電源電壓；一遙控器接收板，與該電源板耦接並用以基於該待機電壓而運作，俾當收到一控制訊號時，發送一電源開關訊號給該電源板，使得該電源板根據該電源開關訊號轉換該市電以供應該主電源電壓或停止供應該主電源電壓；以及一主機板，與該電源板耦接並用以基於該主電源電壓而運作。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該電源板包含：一電源轉換單元，用以將該市電轉換成一直流電壓；一待機單元，用以將該直流電壓轉換成該待機電壓；一市電電源開關，用以根據該電源開關訊號而切換；以及一主電源供應單元，用以當該市電電源開關被開啟時，將該直流電壓轉換成該主電源電壓。
  3. 如請求項2所述之電子裝置，其中當該市電電源開關係根據該電源開關訊號而關閉時，該主電源供應單元停止輸出該主電源電壓。
  4. 如請求項3所述之電子裝置，其中該電源轉換單元 包含：一電磁干擾濾波器，用以接收該市電以輸出一濾波電壓；一整流濾波器，用以接收該濾波電壓以輸出一整流電壓；一功率因數校正器，用以接收該整流電壓；以及一功率因數控制電路，用以控制該功率因數校正器，使該功率因數校正器得以校正該整流電壓以輸出該直流電壓。
  5. 如請求項3所述之電子裝置，其中該待機單元包含：一第一變壓器；一第一直流電源轉換器，連接該第一變壓器的一次側，用以接收該直流電壓；以及一第一濾波器，連接該第一變壓器的二次側，用以輸出該待機電壓。
  6. 如請求項5所述之電子裝置，其中該第一直流電源轉換器為一返馳式直流電源轉換器。
  7. 如請求項5所述之電子裝置，其中主電源供應單元包含：一第二變壓器；一第二直流電源轉換器，連接該第二變壓器的一次 側，用以接收該直流電壓；以及一第二濾波器，連接該第二變壓器的二次側，用以輸出該主電源電壓。
  8. 如請求項7所述之電子裝置，其中該第二直流電源轉換器為一LLC諧振式電源轉換器。
  9. 如請求項7所述之電子裝置，其中該主電源供應單元更包含：一反饋控制迴路，用以根據該主電源電壓的狀態，提供一反饋訊號；一光耦合器，連接該反饋控制迴路；以及一控制電路，連接該光耦合器，用以根據該反饋訊號，控制該第二直流電源轉換器。
  10. 一種電源控制方法，用於一電子裝置包含一電源板、一遙控器接收板以及一主機板，該電源板耦接至一市電，其中該電源控制方法包含：將該市電轉換成一待機電壓並供應給該遙控器接收板；當該遙控器接收板接收到一控制訊號時，產生一電源開關訊號並發送給該電源板；以及根據該電源開關訊號，將該市電轉換成一主電源電壓供應給該主機板，或是停止供應該主電源電壓。
  11. 如請求項10所述之電源控制方法，進一步包含：將該市電轉換成一直流電壓；以及該直流電壓轉換成該待機電壓，用以供應給該遙控器接收板。
  12. 如請求項11所述之電源控制方法，其中，該電源板包含一市電電源開關根據該電源開關訊號而切換，當該控制訊號為來自一遙控器之一啟動訊號時，該電源控制方法進一步包含：根據該電源開關訊號開啟該市電電源開關；將直流電壓轉換成該主電源電壓；以及將該主電源電壓供應給該主機板，使該電子裝置開機運作。
  13. 如請求項11所述之電源控制方法，其中，該電源板包含一市電電源開關根據該電源開關訊號而切換，當該控制訊號為來自一遙控器之一關閉訊號時，該電源控制方法進一步包含：根據該電源開關訊號關閉該市電電源開關；以及停止輸出該主電源電壓，使該電子裝置關機待命。
  14. 如請求項13所述之電源控制方法，其中當停止輸出該主電源電壓後，該主機板利用一殘留電能完成關機動 作。
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