WO2000036830A1

WO2000036830A1 - Stromlose standby-schaltung für geräte mit optischer fernbedienung

Info

Publication number: WO2000036830A1
Application number: PCT/EP1999/009434
Authority: WO
Inventors: Othmar Lasser
Original assignee: Siemens Ag Österreich
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-06-22

Abstract

Es wird eine Standby-Schaltung für Geräte mit optischer Fernbedienung angegeben, bei der in die Stromversorgung der Geräte eine Halbleiterschaltstufe (T1, T2, R1, R2, R3) eingefügt ist, deren Steuereingang mit zumindest einem Photoelement (PD) in der Weise verbunden ist, dass bei Eintreffen eines entsprechenden optischen Signals die Halbleiterschaltstufe (T1, T2, R1, R2, R3) umgeschaltet wird und bei der die Halbleiterschaltstufe (T1, T2, R1, R2, R3) so ausgeführt ist, dass ihr Stromverbrauch im gesperrten Zustand, also im Standby-Betrieb, nahezu null ist. Die Energie zum Öffnen des Halbleiterschalters (T1, T2, R1, R2, R3) wird von den Photoelementen (PD) geliefert.

Description

Stromlose Standby-Schaltung für Geräte mit optischer Fernbedienung

Technisches Gebiet:

Die Erfindung betrifft eine Standby-Schaltung für Geräte mit optischer Fernbedienung.

Stand der Technik:

Geräte mit Infrarot-Fernbedienung verfügen über einen Standby-Modus , in dem sie bei eingeschalteter Netzspannung für verschiedene Fernbedienungsbe ehle empfangsbereit bleiben. Bei Fernsehgeräten mit handelsüblichen Infrarot- empfängermodulen wie dem Siemens SFH 507 und einer Stromversorgung mittels linearem Spannungsregler kommt es dabei zu einer typischen Leistungsaufnahme von einigen Watt. Durch den zunehmenden Einsatz von IR-gesteuerten Geräten kommt es zu einem kumulierten Leistungs erbrauch der auch in einem einzelnen Haushalt bereits eine nicht zu vernachlässigende Größe erreicht. Darüber hinaus führt diese Leistungsaufnahme zu lästiger Wärme- und bei manchen Geräten auch zu Geräuschentwicklung.

Darstellung der Erfindung:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher der Stromverbrauch der Geräte im Standby-Modus deutlich gesenkt werden kann.

Erfindungsgemäß geschieht dies mit einer Schaltung der eingangs genannten Art, bei der in die Stromversorgung der Geräte eine Halbleiterschaltstufe eingefügt ist, deren Steuereingang mit zumindest einem Photoelement in der Weise verbunden ist, dass bei Eintreffen eines entsprechenden optischen Signals die Halbleiterschaltstufe umgeschaltet wird und bei der die Halbleiterschaltstufe so ausgeführt ist, dass ihr Stromverbrauch im gesperrten Zustand nahezu null ist.

Im Standby-Betrieb ist diese Schaltung nahezu völlig stromlos. Die Energie zum Öffnen des Halbleiterschalters wird von den Photoelementen geliefert. Die oben erwähnten Nachteile der bekannten Empfängerschaltungen werden dadurch vermieden.

Vorteilhaft ist es, wenn der Halbleiterschalter als an sich bekannte bistabile Schaltung mit zwei Transistoren ausgeführt ist, bei der die Transistoren über ein Widerstandsnetzwerk verbunden sind und bei der die Verbindung zwischen Photoelementen und Halbleiterschalter über eine Wechselstromkopplung geführt ist, welche einen Kondensator und einen Widerstand umfasst. Diese Schaltungen sind bewährt und zuverlässig. Mit der Wechselstromkopplung werden Gleichlichteffekte und Vorspannungsprobleme vermieden.

Vorteilhaft ist es auch, wenn eine Code- Erkennungseinrichtung zur Erkennung gerätespezifischer Steuerungsbefehle vorgesehen ist, die über die Halbleiterschaltstufe mit der Stromversorgung verbunden ist, wenn weiterhin ein Steuerausgang der Code-Erkennungseinrichtung über einen Schalttransistor mit dem Steuereingang eines Leistungsschalters verbunden ist und wenn ein weiterer Steuerausgang mit der Halbleiterschaltstufe in der Weise verbunden ist, dass bei Vorliegen eines nicht für das Gerät bestimmten Steuerbefehls die Halbleiterschaltstufe zurückgesetzt wird. Damit wird der vorteilhafte Einsatz der Erfindung in Räumen mit mehreren, voneinander unabhängig zu schaltenden Geräten mit optischer Fernbedienung ermöglicht.

Günstig ist es auch, wenn in die bistabile Schaltung ein vierter Widerstand in der Weise eingefügt ist, dass durch Wahl des Widerstandswertes der Einsatzpunkt des bistabilen Kippens einstellbar ist.

Günstig ist es weiterhin, wenn jeweils parallel zur Basis- Emitterstrecke eines zweiten Transistors ein Arbeitswiderstand und ein dritter Kondensator geschaltet sind. Damit wird die Basis-Emitterspannung am zweiten Transistor geglättet und eine Störunterdrückung bewirkt .

Beschreibung der Zeichnung:

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert, welche beispielhaft eine stromlose Standby-Schaltung zeigt.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung:

Eine oder mehrere Photodioden PD eines bestimmten Halbleitermaterials - in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge der Steuerstrahlung - sind durch ein Halbleiterfilter F vor ungewollter Strahlung geschützt und bilden so mit den

Photodioden PD einen selektiven Empfänger für das IR- Steuersignal zum Einschalten und Steuern des nachgeschalteten Verbrauchers. Im Ruhestand fließen außer vernachlässigbaren Sperrströmen keine leistungsverzehrenden Ströme. Die Schaltung ist über die Gleichrichterdiode D an eine

Wechselspannungsversorgung angeschlossen. Mittels Glät- tungskondensator Cl wird die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung verringert . Wenn ein moduliertes Infrarotsignal eintrifft, das aufgrund seiner Wellenlänge vom Halbleiterfilter F nicht absorbiert wird, dann entsteht an den Photoelementen PD eine Spannungsimpulsfolge, die über einen Koppelkondensator C2 einen ersten Transistor Tl - durch den Spannungsabfall an einem ersten Widerstand Rl - durchschaltet. Damit entsteht an einem Arbeitswiderstand R2 ein Spannungsabfall derart, dass ein zweiter Transistor T2 ebenfalls leitend wird und über einen dritten Widerstand R3 die Basis des ersten Transis- tors Tl weiter auflädt. Dies ist eine sogenannte bistabile Schaltungskonfiguration, die den leitenden Zustand auch ohne (optisches) Eingangssignal hält.

Ein dritter Kondensator C3 dient der Glättung der Spannung am zweiten Widerstand R2 und damit der Störunterdrückung. Ein fünfter Widerstand R5 entlädt den Koppelkondensator C2 in den Signalpausen.

Über einen weiteren Koppelkondensator C4 wird die Einschaltimpulsfolge an eine in bekannter Weise ausgeführte Code-Erkennungseinrichtung CEE geliefert. Diese Einrichtung wird über den leitenden zweiten Transistor T2 mit Spannung versorgt. Wenn das Einschaltsignal als übereinstimmend erkannt wird, wird durch die Code-Erkennungseinrichtung CEE ein dritter Transistor T3 durchgeschaltet.

Damit wird ein Leistungsschalter L durchgeschaltet. Über diesen erfolgt die Stromversorgung des eigentlichen Verbrauchers.

Wenn das Einschaltsignal als nicht übereinstimmend bewertet wird, bleibt der dritte Transistor T3 gesperrt und ein vierter Transistor T4 wird für kurze Zeit leitend. Dadurch kippt die bistabile Schaltung Tl , T2 , Rl, R2 , R3 wieder in den gesperrten Zustand. Mittels viertem Widerstand R4 kann der Einsatzpunkt für das Kippen eingestellt werden.

Wenn die Schaltung jedoch eingeschaltet bleibt, kann der Verbraucher in gewohnter Weise mittels Infrarot-

Fernsteuersignalen angesteuert werden, wobei die Steuerung des eigentlichen Gerätes über die Code- Erkennungseinrichtung CEE erfolgt. Beim Ausschalten des Verbrauchers muss allerdings über einen weiteren Steueraus- gang der Code-Erkennungsschaltung CEE und den vierten

Transistor T4 die bistabile Schaltung Tl , T2 , Rl , R2 , R3 in den Sperrzustand überführt werden. Beim Ausführungsbeispiel wird das Einschalten über einen bestimmten Code vorgenommen. Grundsätzlich kann statt eines Codes auch eine spezifische IR-Wellenlänge gewählt werden, auf die nur die durch den Filter F als selektiver Empfänger wirkenden Photodioden PD ansprechen. In diesem Fall ist eine Gleichstromkopplung der Photodioden PD an die bistabile Schaltung sinnvoll.

Die Umsetzung weiterer Steuerbefehle erfolgt allerdings zweckmäßigerweise über eine Code-Erkennungseinrichtung CEE und eine zusätzliche IR-Fernsteuerung, über die auch das Abschaltsignal übertragen wird.

Denkbar ist auch eine Ausgestaltung der Erfindung in der Weise, dass anstelle einer bistabilen Schaltung ein einfacher Halbleiterschalter vorgesehen ist, dessen Steuereingang über eine Gleichstromkopplung mit den Photoelementen verbunden ist.

Claims

Patentansprüche

1) Standby-Schaltung für Geräte mit optischer Fernbedienung, dadurch gekennzeichnet, dass in die Strom- Versorgung der Geräte eine Halbleiterschaltstufe eingefügt ist, deren Steuereingang mit zumindest einem Photoelement (PD) in der Weise verbunden ist, dass bei Eintreffen eines entsprechenden optischen Signals die Halbleiterschaltstufe (Tl, T2, Rl, R2, R3) umgeschaltet wird und dass die Halbleiterschaltstufe (Tl, T2 , Rl, R2 , R3 ) so ausgeführt ist, dass ihr Stromverbrauch im gesperrten Zustand nahezu null ist.

2) Standby-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Halbleiterschaltstufe (Tl, T2 , Rl, R2 , R3 ) als an sich bekannte bistabile Schaltung mit zwei Transistoren (Tl, T2 ) ausgeführt ist, dass die Transistoren über ein Widerstandsnetzwerk (Rl, R2 , R3 ) verbunden sind und dass die Verbindung zwischen Photoele- menten (PD) und Halbleiterschaltstufe (Tl, T2 , Rl , R2 , R3 ) über eine WechselStromkopplung geführt ist, welche einen Koppelkondensator (C2) und einen fünften Widerstand (R5) umfasst .

3) Standby-Schaltung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Code-Erkennungseinrichtung (CEE) zur Erkennung gerätespezifischer Steuerungsbefehle vorgesehen ist, die über die Halbleiterschaltstufe (Tl, T2 , Rl, R2 , R3 ) mit der Stromversorgung verbunden ist, dass weiterhin ein Steuerausgang der Code-Erkennungseinrichtung (CEE) über einen dritten Transistor (T3) mit dem Steuereingang eines Leistungsschalters (L) verbunden ist und dass ein weiterer Steuerausgang über einen vierten Transistor (T4) mit der Halbleiterschaltstufe (Tl, T2 , Rl , R2 , R3 ) in der Weise verbunden ist, dass bei Vorliegen eines nicht für das Gerät bestimmten Steuerbefehls die Halbleiterschaltstufe (Tl, T2, Rl, R2, R3) zurückgesetzt wird. 4) Standby-Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die bistabile Schaltung ein vierter Widerstand (R4) in der Weise eingefügt ist, dass durch Wahl des Widerstandeswertes der Einsatzpunkt des bistabilen Kippens einstellbar ist.

5) Standby-Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils parallel zur Basis- Emitterstrecke eines zweiten Transistors (T2) ein Arbeits- widerstand (R2) und ein dritter Kondensator (C3) geschaltet sind.