專利名稱：降低監示器能耗的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種降低監視器能耗的裝置和方法。特別是涉及這樣一種降低監視器能耗的裝置和方法，其中所述設備具有較低的能耗以及在單一模式操作時能返回到正常狀態的快速恢復時間，這是根據從外部信號源輸入的控制信號通過切斷偏轉驅動器和加熱器的電源并且同時提供給上述加熱器一定的減弱的電壓而完成的。
背景技術：
傳統的降低監視器能耗的裝置及其方法在下面參照
圖1中予以描述。圖1是一幅示意圖，它顯示了傳統的降低監視器能耗的裝置。如圖1所示，在傳統的降低監視器能耗的裝置中，一控制單元(MCU)20連續檢查垂從外部信號源(例如從個人計算機的主板)輸入的垂直同步信號(V-SYNC)和水平同步信號(H-SYNC)，然后它根據上述狀態輸出一節能模式信號到輸出終端(L1，L2)。監視器1內的電源終端30通過包含晶體管的兩個開關電路相應地連接到一加熱器和偏轉驅動器。上述開關電路相應地連接到控制單元20的輸出終端(L1，L2)，根據從該處施加的節能模式信號，所述開關電路開啟或者關閉連接到上述加熱器和偏轉驅動器終端的電源。上述開關電源相應地包含開關晶體管(Q2，Q4)，其中電阻(R2，R4)被連接在發射極和基極之間。那里，基極連接到上述輸出端(L1，L2)并且從此處接收所述的節能模式信號。基極通過電阻(R1，R3)和接地的緩沖器晶體管(Q1，Q3)集電極連接。發射極和電源終端30相連接。集電極相應地和加熱器和偏轉驅動器終端相連接。兩種類型的節能模式信號相應地施加到與上述加熱器和偏轉驅動器終端相連接的開關電路上。開關晶體管(Q2，Q4)開啟和關閉上述電源終端30對于加熱器和偏轉驅動器終端的電源供給。緩沖器晶體管(Q1，Q3)控制上述上述開關晶體管(Q2，Q4)的操作。
在降低監視器能耗的傳統裝置中，有三種類型的節能模式，即(1)一種僅輸入垂直同步信號(V-SYNC)的模式；(2)一種僅輸入水平同步信號(H-SYNC)的模式；(3)一種既不輸入垂直同步信號也不輸入水平同步信號的模式。在相應的每一情況下，為降低監視器能耗的上述裝置的操作描述如下首先，在正常操作(例如，正常輸入垂直和水平同步信號)情況下，控制單元20輸出一高電位信號(例如5伏)到兩個輸出終端(L1，L2)。結果，緩沖器晶體管(Q1，Q3)變成“開啟”狀態，由此上述開關晶體管(Q2，Q4)的基極電壓低于發射極電壓。這樣，開關晶體管(Q2，Q4)也處于“開啟”狀態。然后電源即被供給到上述加熱器和偏轉驅動器的終端，監視器進入正常操作狀態。
在節能模式1中，即在僅輸入來自外部信號源10的垂直同步信號(V-SYNC)的情況下，控制單元20沒有檢測到水平同步信號(H-SYNC)的輸入，因此將一低電位(例如0伏)輸出到與偏轉驅動器終端一側的緩沖器晶體管(Q1)的基極相連接的輸出終端(L1)上。因為上述信號，緩沖器晶體管(Q1)變成“關閉”狀態，由此開關晶體管(Q2)也變成“關閉”狀態，因而輸送到偏轉驅動器終端的電源被切斷。但是，輸送到加熱器的電源繼續維持。
在節能模式2中，即在僅輸入來自外部信號源10的水平同步信號(H-SYNC)的情況下，控制單元20沒有檢測到垂直同步信號(V-SYNC)，因此將一低電位(例如0伏)輸出到與偏轉驅動器終端一側的緩沖器晶體管(Q1)的基極相連接的輸出終端(L1)上。其后的操作與節能模式1一致。
在節能模式3中，即在沒有從外部信號源10輸入垂直或者水平同步信號的情況下，控制單元20沒有檢測到輸入信號，因而將低電位信號輸出到兩個輸出終端(L1，L2)。這樣就使輸送到加熱器和偏轉驅動器終端的電源均被切斷。
對于相應的節能模式1和節能模式2，在維持輸送到加熱器的電源的同時，能源消耗的降低通過切斷偏轉驅動器終端的電源得到實現。這樣，快速恢復到正常操作狀態還是可能的。但是，因為輸送到加熱器的電源還是被維持的，所以節能的效果就大打折扣。
對于節能模式3，通過切斷輸送到加熱器和偏轉驅動器終端的電源，能耗可以充分地降低。但是，因為恢復到正常狀態需要重新加熱，因此具有恢復到正常狀態相當慢的這一缺陷。
換句話說，在節能模式1和節能模式2的情況下，盡管恢復到正常狀態的時間很短(例如大約3秒)，然而問題是還有大約為10瓦的相當高的能耗。在節能模式3的情況下，與節能模式1和節能模式2相比，盡管其大概的能耗小于5瓦，但問題是恢復到正常狀態需要更長的時間(2倍或更多)。
另外，對于上述的傳統降低監視器能耗的裝置，上述控制單元要連續檢查從外部輸入的垂直和水平信號的狀態。在根據信號輸入狀態而在三種節能模式中作出選定之后，依照選定的節能模式，控制單元向輸出終端執行輸出信號功能。這樣又產生了一個附加的問題，即設計和制造這種可執行這些功能的控制單元是相當復雜的。
發明概述本發明的目的是提供一種降低監視器能耗的裝置，該裝置具有一可快速恢復到正常狀態的恢復時間，同時其功耗小于5瓦，并且提供該裝置的方法。
本發明的其他目標是提供一種在一單一節能模式下操作、降低監視器能耗的裝置及其方法。
為了完成上述目標，依照本發明的降低監視器能耗的裝置包含一根據從外部信號源輸入的控制信號來產生節能模式信號的控制單元；一連接到上述控制單元的第一開關單元，它根據上述節能模式信號來開啟或者關閉運行電源，其中所述電源是指從電源終端輸送到偏轉驅動器終端的電源；一第二開關單元，它開啟或者關閉從電源終端輸送到加熱器的電源，該開關單元與第一開關單元操作的方式相同；一與上述電源終端和加熱器相連接的電壓下調單元，它僅當上述第二開關單元關閉時，降低從上述電源終端輸送到加熱器的電壓。
更適宜的，控制信號至少是水平或者垂直同步信號中之一。當至少水平或者垂直同步信號之一沒有被輸入時，控制單元產生上述節能模式信號。
另外，第一開關單元包含一第一晶體管和一第二晶體管。第一晶體管的基極與控制單元相連接，并接收節能模式信號。第一晶體管的發射極接地。第二晶體管的基極通過一第一電阻與第一晶體管的集電極相連接。第二晶體管的發射極與電源終端，并且通過一第二電阻與第二晶體管的基極相連接。第二晶體管的集電極與偏轉驅動器終端相連接。
并且，第二開關單元包含一第三晶體管。通過一個第三電阻和一個二極管，第三晶體管的基極與第一晶體管的集電極相連接。第三晶體管的發射極與電源終端相連接，并且通過一第四電阻與第三晶體管的基極相連接。第三晶體管的集電極與加熱器相連接。
至于電壓下調單元，最好采用將上述第三晶體管的發射極與集電極連接的一個電阻器。
依照本發明降低能耗的方法包括下列步驟(1)檢查來自外部信號源的水平和垂直同步信號的輸入狀態，當至少上述水平和垂直同步信號之一沒有被輸入時，產生節能模式信號；(2)如果施加有節能模式信號，關閉輸送到偏轉驅動器終端和加熱器的電源；(3)降低輸送到加熱器上的電壓并且(4)檢查上述水平和垂直同步信號的輸入狀態，并且如果上述所有信號均被輸入，停止產生上述節能模式信號。
附圖簡述圖1是一傳統的監視器降低能耗的裝置；圖2是一表示依照本發明的降低監視器能耗的裝置的結構方框圖；圖3是依照本發明降低監視器能耗的裝置的一實施例；發明的具體實施例下面，通過有參考圖的實施例進一步對本發明進行描述圖2是一依照本發明降低監視器能耗裝置的結構方框圖。如圖2中所示，依照本發明降低監視器能耗的裝置包含一從外部信號源10接收控制信號輸入的控制單元(MCU)20；一與上述控制單元20連接的第一開關單元40，它根據從上述控制單元20輸出的節能模式信號來開啟或者關閉輸送到偏轉驅動器終端的電源；一連接到上述第一開關單元40的第二開關單元50，它開啟或者關閉輸送到加熱器上的電源；一電壓下調單元60，當上述第二開關單元50處于關閉狀態時，它輸送給上述加熱器一調低了的電壓。
外部信號源10可以是一設備(例如一臺個人電腦)，它傳輸視頻信號等到一監視器1并且控制上述監視器1，但該設備并不局限于個人電腦。
控制單元20在從外部信號源10輸入的信號中檢查與節能模式相關的控制信號。更適宜地，上述信號是垂直和水平同步信號，并且當至少水平和垂直同步信號之一沒有被接收時，控制單元20輸出一節能模式信號。然后節能模式信號施加到第一開關單元上。
當第一開關單元40從上述控制單元20收到節能模式信號后，從電源終端30輸送到偏轉驅動器終端的電源被切斷。與此同時，第二開關單元50關閉電源，它從電源終端30施加至加熱器上。換句話說，第一開關單元40和第二開關單元50對應相應的“開啟和關閉”同步工作。
當上述第二開關單元50處于“關閉”狀態時，電壓下調單元60調低電源終端30的輸出電壓并且傳送到上述加熱器。因此，其電壓低于正常狀態的電源就被輸送到上述加熱器。從而，不但能耗被降低了，而且為恢復到正常狀態加熱上述加熱器的時間縮短了，能夠快速恢復到正常狀態。
圖3依照本發明降低監視器能耗的裝置的一實施例。在該實施例中，控制信號是從外部信號源10輸入的垂直和水平同步信號(V-SYNC，H-SYNC)。控制單元20連續檢查上述垂直和水平同步信號的輸入狀態，當至少直和水平同步信號之一沒有被輸入時，輸出一節能模式信號。
對于相應的目前的實施例，第一開關單元40包含一第一晶體管(Q10)作為一緩沖器，一第二晶體管(Q20)作為一開關單元元件。第二開關單元50和第一開關單元40共享第一晶體管(Q10)作為一緩沖器，并且第二開關單元50包含一作為開關元件的第三晶體管(Q30)。電壓調低單元60是一連接在第二開關單元50兩端的一電阻(R50)。
在上述第一開關單元40的第一晶體管(Q10)中，其連接到控制單元20的基極接收一節能模式信號，其發射極接地。
在第二晶體管(Q20)中，其基極通過一電阻(R10)與上述第一晶體管(Q10)的集電極相連接。該發射極與電源終端30相連接，并且集電極與偏轉驅動器終端相連接，同時電阻(R20)與發射極和基極相連接。
在第三晶體管(Q30)中，其基極通過一電阻(R30)和一二極管與上述的晶體管(Q10)的集電極相連接。該發射極與電源終端30相連接。集電極與加熱器相連接，同時電阻(R40)與發射極和基極相連接。如圖3所示，第一晶體管(Q10)是一npn型晶體管，第二和第三晶體管(Q20，Q30)是pnp型晶體管。
對降低監視器能耗的裝置的操作描述如下監視器在正常狀態下，有來自從外部信號源10的垂直和水平同步信號，控制單元向上述第一晶體管(Q10)的基極施加一高電位(例如5伏)的正常模式信號。由此，第一晶體管(Q10)變成“開啟”狀態，其基極分別與第一晶體管(Q10)的集電極相連接的第二晶體管(Q20)和第三晶體管(Q30)也變成“開啟”狀態。因而，電源正常輸送到加熱器和偏轉驅動器終端，監視器正常顯示。
在節能模式，當垂直和水平同步信號之一或者二者均沒有從外部信號源10輸入時，控制單元(20)向上述第一晶體管(Q10)的基極施加一低電位(例如0伏)的正常模式信號。由此，第一晶體管(Q10)變成“關閉”狀態，因為在各自的基極和發射極之間沒有電位差，所以第二晶體管(Q20)和第三晶體管(Q30)均變成“關閉”狀態。當第三晶體管(Q30)變成“關閉”狀態，加熱器通過一電阻(R50)接收該下調后的電壓。
并且，當第二晶體管(Q20)變成“關閉”狀態時，不會有電源輸送到偏轉驅動器終端。
通常，在正常狀態時輸送到加熱器的電壓和電流大約分別是6伏和330毫安。但是，在上述節能模式通過一電阻(R50)供電時，在電阻(R50)上的電壓降為R50×330mA。因此，節能模式時，輸送到加熱器的電壓為1.5～2伏。既使在節能模式中加熱器也處在被加熱狀態，因而它能快速恢復到正常狀態，而且在同時可輸送低于正常狀態的電壓的電能，這樣，最終能達到減少能耗的目的。
在節能模式時，如果從外部信號源10同時輸入了所有的垂直和水平同步信號，監視器需要恢復到正常狀態。在此刻，控制單元20輸出一高電位到第一晶體管(Q10)的基極使其變成“開啟”狀態。結果，第一晶體管和第三晶體管也變成“開啟”狀態，接下來就導致了向上述加熱器和偏轉驅動器終端的正常供電。
在上述實施例中，從節能方面看，其節能效果不如傳統的監視器節能模式3的節能效果理想。但是，它的節能效果卻比傳統的監視器節能模式1和2的節能效果有大幅度提高。此外，從恢復到正常狀態的速度看，它比傳統的監視器節能模式1和2的速度要慢。但是，它比傳統的節能模式3的恢復速度要快的多。
用如上的一裝置降低監視器能耗的方法包括步驟有(a)檢查來自外部信號源的水平和垂直同步信號的輸入狀態，當水平和垂直同步信號之一未輸入時產生節能模式信號；(b)如果有節能模式信號，關閉輸送到偏轉驅動器終端和加熱器的電源；(c)降低輸送到加熱器上的電壓；并且(d)檢查上述水平和垂直同步信號的輸入狀態，在上述所有信號均被輸入時停止產生上述節能模式信號。
由于其僅在一種節能模式中操作，依照本發明的減少監視器能耗的裝置及其方法提供了一種簡單的電路圖。由于控制單元的功能簡化了，從軟件和硬件工程看，制造也容易。
從以上可以看出，依照本發明用一裝置及方法降低監視器能耗，可以獲得如下效果首先，因為它僅在一種節能模式下操作，軟件和硬件工程簡單。相應地生產過程簡化了，因而也在在一定程度上降低了生產成本。其次，在節能模式通過切斷向加熱器和偏轉驅動器終端的正常電源供應，同時施加給加熱器下調后的電壓，能耗得以減少到小于5瓦，同時能得到快速恢復到正常狀態的恢復時間。最后，它提供了一種降低監視器能耗的裝置和方法。
權利要求
1.一種降低監視器能耗的裝置，它包括(a)一控制單元20，它根據從外部信號源10輸入的控制信號產生一節能模式信號；(b)一與上述控制單元20相連接的第一開關單元40，它根據上述節能模式信號來開啟或者關閉從電源終端輸送到偏轉驅動器終端的電源；(c)一第二開關單元50，它開啟或者關閉從電源終端30輸送到加熱器的電源，該開關單元50與第一開關單元40操作的方式相同；并且(d)一與上述電源終端30和加熱器相連接的電壓下調單元60，它僅在上述第二開關單元50關閉時，降低從上述電源終端30輸送到加熱器的電壓，然后輸送到上述加熱器。
2.根據權利要求1的降低監視器能耗的裝置，其特征在于上述控制信號包括水平和垂直同步信號，并且當水平和垂直同步信號至少其中之一未被輸入時，上述控制單元20產生上述節能模式信號。
3.根據權利要求1和2的降低監視器能耗的裝置，其特征在于上述第一開關單元40包括，一第一晶體管(Q10)，它的基極與上述控制單元20相連接并且接收上述節能模式信號，并且它的發射極接地；一第二晶體管(Q20)，它的基極通過第一電阻(R10)與第一晶體管(Q10)的集電極相連接，它的發射極與所述電源終端30相連接，并且通過一第二電阻(R20)它的發射極與基極相連接，并且它的集電極與偏轉驅動器終端相連接；并且，上述第二開關單元50包括，一第三晶體管(Q30)，通過一第三電阻(R30)一二極管它的基極與上述第一晶體管(Q10)的集電極相連接，它的發射極與上述電源終端30相連接，并且通過一第四電阻(R40)它的發射極與基極相連接，并且它的集電極與上述加熱器相連接。
4.根據權利要求3的降低監視器能耗的裝置，其特征是上述電壓下調單元60包括第五電阻(R50)，它與上述的第三晶體管(Q30)的發射極和集電極相連接。
5.降低監視器能耗的方法包括下列步驟(a))檢查來自外部信號源的水平和垂直同步信號的輸入狀態，當水平和垂直同步信號之一未輸入時產生節能模式信號；(b)如果施加有節能模式信號，關閉輸送到偏轉驅動器終端和加熱器的電源；(c)降低輸送到加熱器上的電壓；并且(d)檢查上述水平和垂直同步信號的輸入狀態，如果上述所有信號均被輸入停止產生上述節能模式信號，接著向上述加熱器和偏轉驅動器終端輸送正常電源。
全文摘要
本發明涉及一種降低監視器能耗的裝置和方法。該裝置包括一控制單元,它根據從外部信號源輸入的控制信號而產生節能模式信號;一第一開關單元,與上述控制單元相連,它根據上述節能模式信號開啟或關閉從電源終端輸送到偏轉驅動器終端的電源;一第二開關單元,它開啟或關閉從電源終端輸送到加熱器的電源,它與第一開關單元操作方式相同;一電壓下調單元,與上述電源終端和加熱器相連,僅當上述第二開關單元關閉時,它降低輸送到加熱器的電壓。通過本發明的裝置和方法,可以達到如下效果:首先,因為它在單一節能模式下運行,它提供了簡單的構造,簡化了生產工藝和降低了成本。其次,在保持快速恢復到正常狀態的前提下,能耗降低到小于5瓦。
文檔編號H04N5/68GK1383318SQ0113986
公開日2002年12月4日 申請日期2001年12月3日 優先權日2001年4月24日
發明者金種麟, 卞泳甲 申請人:易美可株式會社