專利名稱：顯示器的節能電路和方法
技術領域：
本發明涉及顯示器的節能電路和方法，并具體涉及一種顯示器的節能電路和方法，如果計算機在預定的時間段內沒有工作，其能夠根據多個顯示器電源管理(以下稱作‘DPM’)信號自動關閉顯示器的主電源。
通常，如果計算機在預定的時間段內沒有工作，則顯示器的節能電路被自動轉變為節能模式，然后切斷顯示器的電源，直到用戶重新啟動鍵盤操作，從而降低不必要的能耗。最近市場上銷售的顯示器采用了這種節能功能，但是由于必須確保節能模式中顯示器與計算機之間的可靠性，所以對增強顯示器的節能品質的研究至今仍在繼續。
圖1為展示常規顯示器電源電路結構的方框圖。
如圖所示，常規顯示器電源電路從結構上包括電源輸入部件1，用于降低輸入電源(AC)的電壓；噪聲濾波器2，當主電源開關SW1被接通時，用于輸入電源輸入部件1的輸出電壓，從而消除該輸出電壓中的噪聲；整流和校平部件3，通過橋路二極管BD1和電容C1來整流和校平噪聲濾波器2的輸出電壓，從而將該輸出電壓轉換為DC電壓Vd，并通過電阻R1至R3分割DC電壓Vd，從而將分割電壓輸出；電源開關部件4，依靠整流和校平部件3中的分割電壓V1來輸出開關信號；和電壓輸出部件5，根據電源開關部件4的開關信號，將整流和校平部件3的輸出感應至變壓器T1的次級，從而輸出多個具有不同電平的電壓(+B1，+B2，+B3，…)和顯示器所屬的微機的工作電壓。此處，參考數碼‘C2’代表電容。
在上述結構中，當輸入電源(AC)的電壓經過電源輸入部件1被降低后，主電源開關SW1被接通，然后噪聲濾波器2輸入電源輸入部件1的輸出電壓并消除電源噪聲，從而將消除噪聲后的電壓輸出到整流和校平部件3。
此時，噪聲濾波器2的輸出電壓通過整流和校平部件3中的橋路二極管BD1被整流，然后通過整流和校平部件3中的電容C1被校平為DC電壓Vd，從而將DC電壓Vd輸出到電壓輸出部件5的變壓器T1的初級。DC電壓Vd依靠電阻R1，R2和接地電阻R3被分割，分割電壓V1經過電容C2被輸出到電源開關部件4。
當電源開關部件4中的開關晶體管(未示出)被反復導通/截止時，加載在電源輸出部件5的變壓器T1的初級上的，整流和校平部件3的DC電壓被感應至變壓器T1的次級，從而輸出多個具有不同電平的電壓和顯示器所屬微機的工作電壓。
然而，常規顯示器電源電路具有以下缺點首先，當計算機不工作時，除非關閉顯示器的電源，否則將持續耗能，因此未能防止不必要的能耗；其次，由于即使未使用顯示器時，依然持續供電，因此電路中器件的使用壽命降低，因而降低了電源電路的可靠性。
因此，本發明致力于顯示器的節能電路和方法，能夠充分消除由現有技術的局限和缺點所帶來的一個或多個問題。
本發明的目的之一是提供一種顯示器的節能電路和方法，如果計算機在預定的時間段內沒有工作，其能夠根據多個DPM信號自動關閉顯示器的主電源和/或加熱器(heater)電源，從而降低顯示器的耗電量。
本發明的另一個目的是提供一種顯示器的節能電路和方法，它不需要任何在節能模式下為微機供電的獨立電路結構，從而降低了生產成本。
根據本發明的一個方面，提供一種顯示器的節能電路，包括用于提供直流(DC)電源的供電部件；第一轉換部件，用于輸入DC電源，從而輸出多個不同的電壓；第二轉換部件，用于輸入DC電源，從而提供微機電源，加熱器電源和第一轉換部件的工作電源；微機，用于根據與顯示器相連設備的視頻信號來確定正常模式和節能模式，從而輸出控制信號；第一節能部件，用于根據微機的控制信號來控制第一轉換部件的工作；和第二節能部件，用于根據微機的控制信號，切斷從第二轉換部件中輸出的加熱器電源。
根據本發明的另一個方面，提供一種顯示器的節能方法，其中顯示器具有用于提供多個電壓的第一轉換部件和用于提供加熱器電源的第二轉換部件，該節能方法包括以下步驟如果連續由計算機輸入視頻信號，則使第一和第二轉換部件工作；如果在第一時間段內沒有產生視頻信號輸入，則停止第一轉換部件的工作；如果在第二時間段內沒有產生視頻信號輸入，則停止提供加熱器電源。
應當理解上述的概括說明與下面的詳細說明都是示范性和解釋性的，意在按照權利要求對本發明提供進一步的解釋。
附圖被結合在本說明書中并構成本說明書的一部分，它提供了對本發明的進一步理解，圖解了本發明的實施例，并與說明書一起用作解釋本發明的原理。
在附圖中圖1為展示常規顯示器電源電路結構的方框圖；圖2為展示根據本發明的顯示器節能電路的方框圖；圖3為展示圖2中主要部件的詳細電路圖；圖4為展示圖2中不同工作模式下的電壓輸出狀態的示意圖；和圖5為展示根據本發明的顯示器節能電路工作順序的流程圖。
下面將根據附圖中的示例，具體說明本發明的優選實施例。
圖2為展示根據本發明的顯示器節能電路的方框圖，圖3為展示圖2中主要部件的詳細電路圖。
首先，根據本發明的顯示器節能電路包括用于提供直流(DC)電源的供電部件20；第一轉換部件30，用于輸入DC電源，從而輸出多個不同的電壓；第二轉換部件40，用于輸入DC電源，從而將接收的DC電源提供為微機電源，加熱器電源和第一轉換部件30的工作電源；微機18，用于根據與顯示器相連設備的視頻信號來確定正常模式和節能模式，從而輸出控制信號；第一節能部件14(主電源開關部件)，用于根據微機18的控制信號來控制第一轉換部件30的工作；和第二節能部件16(開關部件)，用于根據微機18的控制信號，切斷從第二轉換部件40中輸出的加熱器電源。
更具體地說，本發明的顯示器節能電路包括整流器11，用于整流和校平輸入的AC電源(AC 100～200V)，從而輸出DC電壓；功率因數控制器12，用于補償DC電壓的功率因數，從而輸出補償后的電壓，作為主電源控制器和副電源控制器的啟動工作電壓，并加載于主變壓器T1和副變壓器T2的各初級線圈上；主變壓器T1，在其初級線圈輸入從功率因數控制器12輸出的DC電壓，從而根據線圈的繞組比來輸出多個不同電壓(+B1，+B2，+B3，+B4，…)；主電源控制器13，利用功率因數控制器12的DC電壓作為初始啟動工作電壓來控制主變壓器T1的工作；副變壓器T2，在其初級線圈輸入從功率因數控制器12輸出的DC電壓，從而通過其次級線圈輸出微機電源和加熱器電源，并用于感應次級線圈的電壓，以輸出主電源控制器13和副電源控制器15的工作電壓；副電源控制器15，從功率因數控制器12輸入啟動工作電壓，從而控制副變壓器T2的工作；副電源開關部件17，用于整流和校平副變壓器T2的輸出電壓，從而根據外部控制信號，提供整流和校平的DC電壓作為副電源控制器15的工作電壓Vcc；微機18，用于控制整個電源電路，并根據由計算機輸入的視頻信號(水平/垂直同步信號)的存在/不存在，在節能模式下輸出第一和第二DPM控制信號；開關部件16，根據微機18的第一DPM控制信號來接通/關斷由副變壓器T2輸出的加熱器電源；和主電源開關部件14，用于從副變壓器T2輸入電源，從而根據微機18的第二DPM控制信號提供或切斷主電源控制器13的工作電壓。
在這種情況下，主電源控制器13和副電源控制器15中分別包括開關型電源(SMPS)功能，用于將加載在變壓器T1和T2初級線圈上的DC電壓感應到其次級線圈上。
圖3為展示圖2中主要部件的詳細電路圖。
更具體地說，主變壓器T1根據次級線圈的繞組比來輸出多個不同的電壓，次級線圈中安裝有恒定電壓集成電路19以輸出12V電壓。
副變壓器T2在其初級線圈輸入從功率因數控制器12輸出的DC電壓，從而通過其次級線圈輸出微機電源+B7和加熱器電源+B8，并用于感應次級線圈的電壓，以輸出主電源控制器13和副電源控制器15的工作電壓Vcc。
因此，副電源開關部件17包括二極管D2，電容C3，和光耦合器(發光二極管PD1和光接收晶體管PT1)。如果微機電源+B7由副變壓器T2輸出，則發光二極管PD1工作以導通光接收晶體管PT1，以便能夠持續提供副電源控制器15的工作電壓。
主電源開關部件14由二極管D1和電容C1構成，并包括用于整流和校平副變壓器T2輸出電壓的整流及校平器14a；開關14b，包括發光二極管PD2，光接收晶體管PT2，電阻R2，R3，R4和開關晶體管Q1，開關14b用于根據微機18的輸出信號提供整流及校平器14a的DC電壓，作為主電源控制器13的工作電壓Vcc；和包括電容C2和齊納二極管ZD1的穩定器14c，用于穩定開關14b的輸出電源。
在這種情況下，開關晶體管Q1是PNP型晶體管。
下面參照圖4和圖5，基于上述結構討論本發明的顯示器節能電路的工作效果。
圖4為展示圖2中不同工作模式下的電壓輸出狀態的示意圖，而圖5為展示根據本發明的顯示器節能電路工作順序的流程圖。
當計算機沒有被用戶使用時，即，如果沒有水平和垂直同步信號輸入到顯示器中，則微機18將狀態確定為節能模式。相反，如果輸入了同步信號，則其將狀態確定為正常模式。
換句話說，在步驟S1中，微機18確定是否由計算機輸入了水平和垂直同步信號，如果在步驟S2中檢測到該信號，則在步驟S3中將狀態確定為正常模式。
然而，如果在步驟S2中未檢測到水平和垂直同步信號，則在步驟S4中微機18對預定時間段計時，如果步驟S5中，在預設時間t1內未檢測到該信號，則在步驟S6中執行待機模式。
在待機模式下，微機18執行計時操作，如果步驟S7中，在預設時間t2內未檢測到同步信號，則在步驟S8中執行關閉模式。
這時，基于正常，待機和關閉模式的控制如圖4所示。具體地講，在正常模式下，第一和第二DPM控制信號DPM1和DPM2以邏輯“高”狀態輸出，在待機模式下，第二DPM控制信號DPM2以邏輯“低”狀態輸出，在關閉模式下，第一和第二DPM控制信號DPM1和DPM2以邏輯“低”狀態輸出。
下面將討論在微機18的控制下，顯示器節能電路各部件的工作情況。
首先，輸入AC電源通過整流器11被整流和校平為DC電壓，該DC電壓通過功率因數控制器12進行功率因數補償，從而加載在主變壓器T1和副變壓器T2上，并分別作為主電源控制器13和副電源控制器15的啟動電壓。
然后，主變壓器T1在主電源控制器13的控制下工作，從而輸出多個不同的電壓+B1，+B2，+B3，+B4，+B5，-B6。
另一方面，副變壓器T2通過副電源控制器15來改變功率因數控制器12的電壓，從而輸出微機電源+B7，加熱器電源+B8和主電源控制器13與副電源控制器15的工作電壓Vcc。
此時，在正常模式，微機18以邏輯“高”電平輸出第一和第二DPM控制信號。結果，開關部件16響應第一DPM控制信號，將由副變壓器T2輸出的加熱器電源+B8提供給加熱器，而主電源開關部件14響應第二DPM控制信號啟動發光二極管PD2，從而導通光接收晶體管PT2。因此，在開關晶體管Q1的基極上提供偏流，從而導通開關晶體管Q1。因而，由整流及校平器14a輸出的DC電壓被加載在主電源控制器13上，使得主變壓器T1根據主電源控制器13的開關操作輸出多個電源電壓+B1，+B2，+B3，+B4，+B5，-B6。
在上述過程中，如果在預定時間段內沒有從計算機輸入水平和垂直同步信號，則微機18將狀態確定為待機模式。
在待機模式，微機18分別以邏輯“高”電平輸出第一DPM控制信號和以邏輯“低”電平輸出第二DPM控制信號。結果，開關部件16響應第一DPM控制信號連續提供加熱器電源+B8，而主電源開關部件14沒有啟動發光二極管PD2，從而使光接收晶體管PT2處于截止狀態。因此，在開關晶體管Q1的基極上未提供偏流，因而開關晶體管Q1截止。
因此，工作電源Vcc沒有加載在主電源控制器13上，使得主電源控制器13沒有執行使主變壓器T1工作的開關操作，因此從主變壓器T1的次級沒有產生任何電壓輸出。
在上述過程中，如果在預定的時間段內，沒有從計算機輸入水平和垂直同步信號，則微機18將狀態確定為關閉模式。
在關閉模式，微機18以邏輯“低”電平輸出第一和第二DPM控制信號。結果，開關部件16響應第一DPM控制信號切斷加熱器電源+B8，而主電源開關部件14沒有啟動發光二極管PD2，從而使光接收晶體管PT2處于截止狀態。因此，在開關晶體管Q1的基極上未提供偏流，因而開關晶體管Q1截止。
因此，工作電源Vcc沒有加載在主電源控制器13上，使得主電源控制器13沒有執行使主變壓器T1工作的開關操作，因此從主變壓器T1的次級沒有產生任何電壓輸出。
此時，不考慮DPM控制信號的狀態，副電源控制器15使副變壓器T2工作。換句話說，由于副電源開關部件17的發光二極管PD1工作，因此工作電源Vcc被持續地提供給副電源控制器15，而且副變壓器T2輸出微機電源+B7，從而防止電源電路的故障。
如上所述，本發明的顯示器節能電路和方法具有以下優點第一，它能夠降低由加熱器電源的選擇性輸出所帶來的功耗。
第二，即使在節能模式下，副變壓器仍持續向微機提供工作電源，因此它不需要任何用來獲得微機工作電源的獨立電路，從而降低了生產成本。
第三，由于切斷了加熱器電源，因此其能夠滿足由國際標準中超節能2000(energy 2000)標準所要求的在節能模式下3W的標準，并能夠增加USB(通用串行總線)功能。
因此，由于本發明的顯示器節能電路需要根據產品的尺寸和標準而改變設計，所以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，可以對本發明進行各種改進和變換。倘若對本發明的改進和變換出自于從屬權利要求及其等同物的范圍，則其應被本發明所涵蓋。
權利要求
1.顯示器的節能電路，包括用于提供DC電源的供電部件；第一轉換部件，用于輸入DC電源，從而輸出多個不同的電壓；第二轉換部件，用于輸入DC電源，從而提供微機電源，加熱器電源和所述第一轉換部件的工作電源；微機，用于根據與所述顯示器相連設備的視頻信號來確定正常模式和節能模式，從而輸出控制信號；第一節能部件，用于根據所述微機的控制信號來控制所述第一轉換部件的工作；和第二節能部件，用于根據所述微機的控制信號，切斷從所述第二轉換部件中輸出的加熱器電源。
2.根據權利要求1的電路，其特征在于所述供電部件包括整流器，用于整流和校平輸入的AC電源從而輸出DC電源；和功率因數控制器，用于補償DC電源的功率因數，從而輸出補償后的DC電源。
3.根據權利要求1的電路，其特征在于所述第一轉換部件包括主變壓器，輸入所述供電部件輸出的DC電源，從而輸出多個不同的電壓；和主電源控制器，用于控制所述主變壓器的工作。
4.根據權利要求1的電路，其特征在于所述第二轉換部件包括副變壓器，用于輸入從所述供電部件輸出的DC電源，從而輸出微機電源，加熱器電源和所述第一和第二轉換部件的工作電壓；副電源控制器，用于從所述供電部件輸入啟動工作電壓，從而控制所述副變壓器的工作；和副電源開關部件，用于整流和校平所述副變壓器的輸出電壓，從而提供所述副電源控制器的工作電壓。
5.根據權利要求4的電路，其特征在于所述副電源開關部件與由所述副變壓器輸出的微機電源同步，從而提供所述副電源控制器的工作電壓。
6.根據權利要求1的電路，其特征在于所述第一節能部件包括光耦合器，根據所述微機的控制信號進行光發射和接收操作；和主電源開關部件，根據所述光耦合器的操作，向所述第一轉換部件的工作電壓提供DC電源。
7.根據權利要求6的電路，其特征在于所述主電源開關部件包括整流及校平器，用于整流和校平所述副變壓器的輸出電壓；開關，根據所述光耦合器的輸出信號，提供所述整流及校平器的DC電源，作為所述第一轉換部件的工作電壓；和穩定器，用于穩定所述開關的輸出電源。
8.一種顯示器的節能方法，其中顯示器具有用于提供多個電壓的第一轉換部件和用于提供加熱器電源的第二轉換部件，該節能方法包括以下步驟如果連續從計算機輸入視頻信號，則使所述第一和第二轉換部件工作；如果在第一時間段內沒有產生視頻信號輸入，則停止所述第一轉換部件的工作；如果在第二時間段內沒有產生視頻信號輸入，則停止提供加熱器電源。
9.根據權利要求8的方法，其中所述視頻信號包括水平和垂直同步信號。
全文摘要
一種顯示器節能電路和方法。該電路包括:用于提供DC電源的供電部件;第一轉換部件,用于輸入DC電源以輸出多個不同的電壓;第二轉換部件,用于輸入DC電源以提供微機電源,加熱器電源和第一轉換部件工作電源;微機,根據與顯示器相連設備的視頻信號來確定正常模式和節能模式以輸出控制信號;第一節能部件,根據微機的控制信號控制第一轉換部件的工作;第二節能部件,根據微機的控制信號切斷從第二轉換部件中輸出的加熱器電源。
文檔編號G09G3/20GK1254117SQ9912385
公開日2000年5月24日 申請日期1999年11月12日 優先權日1998年11月12日
發明者尹汝成 申請人:Lg電子株式會社