專利名稱：用戶電子裝置用的供電回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電力網(wǎng)供電的備用狀態(tài)和正常狀態(tài)的一種用戶電子裝置用的供電回路。在這種裝置中，其備用狀態(tài)通常被長時間接通。因為許多用戶在長期外出期間或夜間，盡管長時間不使用該裝置，也不將裝置從備用狀態(tài)切換到完全切斷狀態(tài)。因此，人們力圖使該裝置在備用狀態(tài)期間從電力網(wǎng)吸收的功率盡量少。
本發(fā)明的目的是制造這種裝置，使之在備用狀態(tài)下從電力網(wǎng)吸收的功率可進(jìn)一步降低。
本發(fā)明的要點(diǎn)是提供一個第三狀態(tài)作為經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。在此狀態(tài)下，只有接到其輸出的遙控接收器及濾波器加有運(yùn)行電壓，該濾波器能夠識別是否收到帶有裝置代碼的遙控信號。在此情況下，產(chǎn)生第一個切換電壓，該電壓啟動經(jīng)常處于切斷狀態(tài)的微處理器。
因此，根據(jù)本發(fā)明將建立起一個第三狀態(tài)，該狀態(tài)可以看作為一個經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。在此狀態(tài)期間，只有紅外遙控接收器及接于其上的一個選擇的濾波器在起作用。該濾波器的任務(wù)只是在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下檢查是否收到確實是該裝置的代碼，它本身并不判斷由代碼傳遞的命令。所以，該濾波器區(qū)分這一類的代碼及其它類似的信號，諸如來自其它負(fù)載設(shè)備，如日光燈管的信號。這兩種成分可以用很低的功率消耗便能識別出來，例如，接收器用9毫瓦，濾波器只用幾個毫瓦，甚至可以做到完全是無源的。只有當(dāng)濾波器辨認(rèn)出裝置上的代碼后，被切換到經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的控制整個裝置的微處理器才被啟動，即“從其睡眠狀態(tài)醒來”，開始說話。然后微處理器判斷由遙控接收器送來的代碼。一旦微處理器辨認(rèn)出一個可實現(xiàn)的命令，例如，“將接收器切換到第11頻道”，該微處理器自動接通運(yùn)行電壓，并保持其自身在運(yùn)行狀態(tài)。
最好是遙控接收器收到的信號的邊緣斜度，脈沖持續(xù)時間及脈沖間隔時間在濾波器中被判斷。因此，有可能充分正確地區(qū)分正確代碼和由其它負(fù)載設(shè)備來的類似代碼。該濾波器最好由一個檢測邊緣斜度的微分級，一個第一閾值級，一個檢測脈沖間隔的積分元件，一個第二閾值級和一個單穩(wěn)觸發(fā)器組成。該觸發(fā)器的輸出電壓用以啟動或“喚醒”微處理器。
根據(jù)本發(fā)明的一個進(jìn)一步發(fā)展，在第三狀態(tài)，即經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下，裝置完全與電力網(wǎng)斷開，遙控接收器及濾波器僅由裝置中帶的電池供給運(yùn)行電壓。盡管有電力網(wǎng)，由這種電池供電的理由如下，電視接收機(jī)或錄象接收機(jī)的電力網(wǎng)電源的功率通常在100到200瓦之間，當(dāng)處于經(jīng)濟(jì)狀態(tài)只消耗幾個毫瓦的低消耗情況下，效率低，并且損耗高。已經(jīng)證實，在非常低消耗，例如僅10到20毫瓦情況的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下，從能源角度來說，由電池供給電流比電力網(wǎng)電源的長期運(yùn)行或由一個輔助的電力網(wǎng)電源供給都更經(jīng)濟(jì)。使用電池可使功率損耗明顯降低。根據(jù)經(jīng)驗，由于裝置經(jīng)常被切換到正常狀態(tài)，因此保證電池被經(jīng)常和充分長時間地，由裝置在正常狀態(tài)所具備的電壓進(jìn)行再充電。就發(fā)生短路的危險，發(fā)生火災(zāi)或其它危險情況而言，由電池供電也比由長期接到電力網(wǎng)的電力網(wǎng)電源連續(xù)供電更安全。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一個檢測回路接到電力網(wǎng)電壓，它檢測電力網(wǎng)電壓存在與否，并且產(chǎn)生一個切換電壓，當(dāng)電力網(wǎng)電壓消失時，該切換電壓將電池從裝置中的所有元件斷開。其原因如下。如果電力網(wǎng)電壓消失，例如電源斷開或在裝置運(yùn)輸過程中，正常狀態(tài)是不可能的，因此，使在任何時間都可能切換到正常狀態(tài)的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)或備用狀態(tài)就沒有用了，只能消耗不必要的能量。
最好一個檢測回路也連到電池，對于一個過量放電的電池，該檢測回路產(chǎn)生一個第三切換電壓，將裝置從經(jīng)濟(jì)狀態(tài)切換到由電力網(wǎng)供電的備用狀態(tài)，因而可以達(dá)到在電池已過量放電情況下，裝置仍保持在可由遙控器控制，用戶不會查覺切換。只是由使用電池的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)切換到由電力網(wǎng)供電的備用狀態(tài)?？梢杂霉收蠄缶甘具\(yùn)行狀態(tài)，盡管該報警并不連續(xù)出現(xiàn)，只要能由命令振鈴報警就夠了。
在本發(fā)明的一個進(jìn)一步發(fā)展中，該原理用于錄象機(jī)。只有為順利地顯示電視圖象所需要的功能保持接通，以便保證可以回到正常狀態(tài)。由于這種形式的運(yùn)行，功率損耗降低到約2瓦特，由此使功率節(jié)約80%。如果有1，000，000臺裝置，每年就可以節(jié)省16，000，000DM。
在一臺所知的錄象機(jī)中，在備用狀態(tài)下，下述功能被接通所謂的功率分離器，用以將施于錄象機(jī)的天線信號傳給電視機(jī);
時鐘，用以監(jiān)視可能被設(shè)定的錄象時間;
顯示器，用以向用戶傳遞信息;
鍵盤，用以為用戶接通該裝置;
盒式錄象帶供給器，用以在插入盒式錄象帶后，自動接通該裝置;
紅外接收器，用以接收遙控信息;
Scart脈沖量化器及鍵盤處理器對于內(nèi)部任務(wù)是處于運(yùn)行狀態(tài)。
在本發(fā)明所述的進(jìn)一步實施例中，只有為順利地顯示電視圖象所需要的功能保持接通，以便保證回到正常狀態(tài)。這是通過功率分離器及時鐘保持運(yùn)行狀態(tài)，以便一方面可能接通電視圖象，另一方面保證監(jiān)視時間。此外，一個稱做經(jīng)濟(jì)邏輯線路隨時被啟動，以便有可能連續(xù)地進(jìn)行定時控制錄象。功率分離器，時鐘和經(jīng)濟(jì)邏輯線路的功耗總計大約2瓦特，而以前說過的在正常備用狀態(tài)下消耗10瓦特。
該經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的激活是由經(jīng)濟(jì)按紐實現(xiàn)的。在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)運(yùn)行時，諸如顯示，盒式錄象帶供給，鍵盤及紅外接收器都不在運(yùn)行狀態(tài)。這些使用上的細(xì)微限制已經(jīng)被從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面得到的好處所超過。此外，經(jīng)濟(jì)狀態(tài)也能由遙控啟動。
當(dāng)盒式磁帶錄象機(jī)須從正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)切換到受限的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)時，經(jīng)濟(jì)邏輯進(jìn)行控制。這是定時錄象。在定時錄象時，該邏輯線路啟動處理器。該處理器是為每天一次的啟動錄象所需要的，例如在00∶00錄。并且也檢查是否在第二天還要定時錄象。
如果那一天設(shè)置了VPS程序，為錄象所需要的功能組被切換到受限的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。顯示器、紅外接收器、鍵盤及盒式錄象帶供給器保持在不運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)錄象一結(jié)束，處理器便檢查在這一天是否還有其它定時錄象，如果沒有，該裝置便轉(zhuǎn)換到正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。如果在這一天將要有非VPS程序，在給定的錄象時間，錄象機(jī)被切換到受限制的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，并且進(jìn)行錄象。在這一天的最后一個錄象結(jié)束后，裝置便進(jìn)入到正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。
這樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這個實施例的顯著優(yōu)點(diǎn)是開創(chuàng)了一條明顯地降低錄象機(jī)能耗的路。
下面，將借助附圖來解釋本發(fā)明。其中，


圖1示出一個電視接收機(jī)的方框回路圖，包括根據(jù)本發(fā)明的供電回路，圖2是濾波器的實際結(jié)構(gòu)，圖3是為解釋根據(jù)圖2的回路運(yùn)行方式的曲線，圖4是在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下的定時運(yùn)行，圖5是為根據(jù)圖4的方法，按本發(fā)明的回路。
小寫字母表明圖1和圖2中的點(diǎn)，圖3中的信號出現(xiàn)在這些點(diǎn)上。
在圖1中，電力網(wǎng)電壓UN，通過電力網(wǎng)開關(guān)SN，施加到電力網(wǎng)整流器NG。整流器產(chǎn)生運(yùn)行電壓UB及電視接收機(jī)正常狀態(tài)的所有其它運(yùn)行電壓。電力網(wǎng)開關(guān)SN在正常狀態(tài)是閉合的，在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)是打開的。此外，電力網(wǎng)電壓UN加到檢測器回路1。后者只確定電力網(wǎng)電壓UN是否存在或不存在，并且依此傳送一個控制信號到脈沖級2。此外，圖中還示出電池3，由遙控器4來控制的紅外遙控接收器5，濾波器6，微處理器7及其控制的電視接收機(jī)8。開關(guān)S1位于由電力網(wǎng)單元NG傳送的運(yùn)行電壓UB與微處理器7的運(yùn)行電壓端之間。遙控接收器5及濾波器6的運(yùn)行電壓端可由開關(guān)S2在位置a接到由電力網(wǎng)得到的運(yùn)行電壓UB，以及在位置b接到電池3。對電池3的充電途徑連到回路9以及解耦二極管10。下面將相繼介紹為該電路的每個運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行方法。
1.經(jīng)濟(jì)狀態(tài)開關(guān)S1打開，開關(guān)S2在位置b。裝置的回路完全與電力網(wǎng)斷開，只有檢測回路1及脈沖級2是有作用的。接收器5因此準(zhǔn)備好接受遙控單元4來的信號，但不從電力網(wǎng)取得功率。
2.從電力網(wǎng)的備用狀態(tài)開關(guān)S2被切換到位置a，使接收器5及濾波器6現(xiàn)在由電力網(wǎng)以低功率供電。在以下條件下，例如，當(dāng)失去電力網(wǎng)電壓UN，或在脈沖級2檢測到電池3過量放電，或電池已經(jīng)完全放電完，或不能利用了的時候，該狀態(tài)由檢測回路1及脈沖級2通過切換電壓Us3啟動。另外，接收遙控信號的回路的準(zhǔn)備程序與在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下完全相同，因此，開關(guān)S1保持打開，因而處理器7被繼續(xù)斷開。
3.正常狀態(tài)如果濾波器6從接收器5的輸出信號的邊緣斜度，脈沖持續(xù)時間及脈沖間隔中辨認(rèn)出裝置的代碼，則濾波器6發(fā)出一個切換電壓Us1，從而關(guān)閉開關(guān)S1。在電力網(wǎng)開關(guān)SN也被關(guān)閉以后，運(yùn)行電壓UB對微處理器7供電。然后就可以判斷由接收器5來的信號，看信號中是否有對接收器的可實現(xiàn)的命令，例如“切換接收器到第11頻道”。如果處理器7辨認(rèn)出從接收器5來的信號中的一個可實現(xiàn)的命令，它就產(chǎn)生切換電壓Us2，該電壓可繼續(xù)保持曾由Us1暫時合閘的開關(guān)S1在合閘狀態(tài)。此外，根據(jù)從接收器5收到的命令處理器7控制整個接收器回路，例如調(diào)節(jié)頻道。因此，開關(guān)S2可以選用位置a或b，這是由于在端a和b上都施加運(yùn)行電壓。甚至在位置b，現(xiàn)在電池3是持續(xù)地，或者需要時，用發(fā)生于正常狀態(tài)的電壓UTVon，通過充電途徑9，10，對電池進(jìn)行充電。充電電流大于供給接收器5和濾波器6的放電電流。所以電池3不能變?yōu)榉烹姟?br> 4.電力網(wǎng)故障在電力網(wǎng)故障情況下，如發(fā)生在運(yùn)輸該裝置時，脈沖級2產(chǎn)生一個切換電壓Us3，它將開關(guān)S2的位置切到位置a。然后，電池3除了檢測器回路2外完全從接收器回路切開。這樣做是合理的，因為脫離電力網(wǎng)以后，正常狀態(tài)就不可能存在了，由電池3向接收器5和濾波器6供電也沒有意義了。
圖2示出濾波器6的實際回路。Ui表示信號源，即接收器5的輸出。信號電壓C送到比較器11的輸入，該比較器的輸出接有一個時間常數(shù)約為4μs的微分元件C1，R1。因此在d點(diǎn)上出現(xiàn)一個微分電壓d，它送到由參考電壓Vrefl供電的比較器12的輸入。由此，比較器12僅對于正的，電壓d超過閾值Vrefl的峰值差響應(yīng)。所收到的信號C的邊緣斜度和正脈沖C的寬度經(jīng)過判斷，與其它負(fù)載的信號區(qū)分開，后者的電壓通常具有較低的斜度，或者非常短的脈沖。對于其它負(fù)載，例如熒光燈，其脈沖C的延續(xù)時間特別短，所以電壓d達(dá)不到閾值Vrefl，回路對于這種負(fù)載的脈沖就如所希望的不會響應(yīng)。從比較器12輸出的信號送到積分級R2，D2，C2，R3，其中二極管D2引起一個小的大約為2微秒的充電時間常數(shù)R2×C2，以及一個很大的大約為30毫秒的放電時間常數(shù)R3×C3，積分電壓e出現(xiàn)在積分部件的輸出e，它送到帶有參考電壓Vref2的比較器13。由于積分的作用，僅當(dāng)收到多個具有規(guī)定的最小邊緣斜度和規(guī)定的脈沖間隔的脈沖C時，脈沖f才出現(xiàn)在比較器13的輸出。單穩(wěn)回路14由脈沖觸發(fā)，然后產(chǎn)生電壓g，并因此產(chǎn)生切換電壓Us1。根據(jù)圖1，Us1在大約1～3秒內(nèi)起動表示為三極管的開關(guān)S1，如果在這期間內(nèi)，處理器7辨認(rèn)出一個可實現(xiàn)的命令，則如上所述，產(chǎn)生切換電壓Us2，該電壓現(xiàn)在保持開關(guān)S1為閉合。
圖4描述在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下的定時操作。時鐘33控制日期變換器34，該變換器將定時器處理器35的日期更新。對于該日期有大量定時器位置訪問。如果沒有設(shè)定程序，錄相機(jī)進(jìn)入正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)36。如果有設(shè)定程序，則檢查它是否是VPS程序37。如果沒有VPS程序，錄相機(jī)保持在正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)36，并且僅在錄制的開始才進(jìn)入有限制的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)38，以處理定時器位置。當(dāng)出現(xiàn)VPS程序時，有限制的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)38立即被啟動，以根據(jù)收到的有關(guān)VPS信號處理定時器位置。結(jié)束當(dāng)前的錄制后，取下一個新的定時器位置訪問，并且重復(fù)上述過程，直到這一天不再有新的程序。這時，錄相機(jī)返回到正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。
圖5給出一個具有整體的經(jīng)濟(jì)邏輯線路的盒式磁帶錄相機(jī)的功能框圖?？汕袚Q的電源40連到備用開關(guān)41及經(jīng)濟(jì)邏輯線路31，后者啟動或停止備用開關(guān)。此外，功率分離器43及時鐘33長期地帶電壓。在正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下，不需要的功能塊42，盒式磁帶供給器，IR接收器，鍵盤，顯示器及信號處理器由經(jīng)濟(jì)邏輯線路或經(jīng)濟(jì)按鈕31切斷。在定時器狀態(tài)下，盒式錄相機(jī)可以由經(jīng)濟(jì)邏輯線路，以及時鐘和定時器處理器一道切換到受限制的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。
在備用狀態(tài)，所有在正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下被切斷的功能塊(除信號處理以外)均被啟動。經(jīng)濟(jì)邏輯線路包括經(jīng)濟(jì)按鈕和一個控制上述運(yùn)行狀態(tài)時間順序的程序。四個運(yùn)行狀態(tài)(正常狀態(tài)，備用狀態(tài)，正常經(jīng)濟(jì)狀態(tài)及有限制的經(jīng)濟(jì)狀態(tài))都按這種方式實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.具有電力網(wǎng)供電的備用狀態(tài)和正常狀態(tài)的用戶電子裝置用的供電回路。這兩個狀態(tài)之間可以通過遙控接收器(5)進(jìn)行切換。遙控接收器(5)的輸出信號(C)供給到控制該裝置用的微處理器(7)。其特征在于提供了一個第三狀態(tài)作為經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。在此狀態(tài)下，只有遙控接收器(5)及接在其輸出的濾波器(6)加有運(yùn)行電壓。濾波器(6)能夠識別是否收到帶有裝置代碼的遙控信號。當(dāng)收到這樣的遙控信號時，產(chǎn)生第一個切換電壓(USl)，該電壓啟動通常處于切斷狀態(tài)的微處理器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的回路，其特征是該第一個切換電壓(Us1)短時間閉合電力網(wǎng)整流器(NG)和微處理器(7)之間的開關(guān)(S1)。該開關(guān)隨后靠第二個切換電壓(Us2)保持閉合狀態(tài)。第二個切換電壓是當(dāng)微處理器(7)從供給的信號中辨認(rèn)出一個可實現(xiàn)的命令時，由微處理器(7)發(fā)出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的回路，其特征是在濾波器(6)中，辨認(rèn)裝置上的代碼是由判斷遙控接收器(5)接收到的脈沖的邊緣斜度，脈沖間隔及脈沖持續(xù)時間來實現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的回路，其特征是濾波器(6)包括一個微分級(C1，R1)，第一閾值級(12)，一個積分器(C2，R3)，第二閾值級(13)及一個單穩(wěn)觸發(fā)級(14)。該觸發(fā)級的輸出電壓(g)用來啟動微處理器(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的回路，其特征是在第三狀態(tài)下，該裝置與電力網(wǎng)斷開。裝置中帶有的電池(3)連接到遙控接收器(5)及濾波器(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的回路，其特征是電池(3)由一個可再充電的蓄電池構(gòu)成。并且最好安排在一個電池抽屜里。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的回路，其特征是只在該裝置的正常狀態(tài)下才出現(xiàn)的電壓(UTVon)通過充電路徑(9，10)施加到蓄電池(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的回路，其特征是一個檢測回路(1，2)接到電力網(wǎng)輸入，用以檢測電力網(wǎng)電壓(UN)有或者沒有，并且產(chǎn)生一個切換電壓(Us3)，該電壓在電力網(wǎng)電壓(UN)失去時，將裝置的所有元件與電池(3)斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的回路，其特征是一個檢測回路(2)連接到電池(3)，當(dāng)電池(3)過量放電時，產(chǎn)生一個第三切換電壓(Us3)，它將該裝置切換到從電力網(wǎng)的備用狀態(tài)。
10.錄相機(jī)帶有一個輸入插口，用以連接信號發(fā)生器，一個輸出插口，用以連接電視接收機(jī)的信號輸入，以及一個在插口之間的傳輸回路。錄相機(jī)可切換到正常狀態(tài)和等待狀態(tài)，其特征是提供一個操作裝置，使可選擇地切換到一另一種狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，只有傳輸回路及時間控制單元被啟動，并且提供可手動操縱的切換裝置，使能返回正常狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的錄相機(jī)，其特征是建立一個時間控制單元，由它監(jiān)測編程的錄像時間。并且準(zhǔn)時啟動，使從該另一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到一個準(zhǔn)備錄相狀態(tài)和/或在每天的某一時間，如00.00時，監(jiān)測使錄相所需要的處理器啟動，并且/或自動地從這一狀態(tài)切換到準(zhǔn)備好錄相狀態(tài)。如果當(dāng)辨認(rèn)出對于該相應(yīng)日的先前起作用的VPS程序的話。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的錄相機(jī)，其特征是當(dāng)切換到準(zhǔn)備好錄相的狀態(tài)時，僅為定時控制錄像所需要的功能塊被接通。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的錄相機(jī)，其特征是在按程序錄制已實現(xiàn)情況下，并且在這同一天內(nèi)沒有其它VPS程序設(shè)定，則隨后自動切換到該另一種狀態(tài)。并且/或在該相應(yīng)日沒有VPS程序設(shè)定，但是設(shè)定了一個沒有VPS的程序，此時錄相機(jī)保持在該狀態(tài)，并且在程序設(shè)定的錄相時間切換到準(zhǔn)備好錄相的狀態(tài)。
全文摘要
一種具有電力網(wǎng)供電的備用狀態(tài)和正常狀態(tài)的用戶電子裝置用的供電回路。它能降低裝置在備用狀態(tài)期間從電力網(wǎng)消耗的功率。它提供一個第三狀態(tài)做為經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，僅對連到其輸出的遙控接收器(5)及濾波器(6)加有運(yùn)行電壓。濾波器(6)確認(rèn)出收到該裝置的代碼，隨后啟動控制該裝置的微處理器(7)。最好是，在備用狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)狀態(tài)期間，該裝置完全與電力網(wǎng)切斷，并且電池(3)連到遙控接收器(5)及濾波器(6)。特別是，對于具有備用狀態(tài)的電視接收機(jī)及錄相機(jī)。
文檔編號H04N5/782GK1097538SQ94101110
公開日1995年1月18日 申請日期1994年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月30日
發(fā)明者伍勒瑞持·阿曼, 托馬斯·山格科伯, 厄訥斯特·伯瑞森, 伍里·沃施勒, 格瑞德·瑞里 申請人:德國湯姆森-勃朗特有限公司