CN100399233C - 利用主机控制电子设备中的电源的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种利用与电子设备相连的主机来控制在电子设备中的、具有电开关单元的电源的方法和装置。接收到的交流电被传递到电开关单元并且同时被转换成直流电。然后确定主机是否需要向电子设备提供交流电。接着，在确定了需要向电子设备提供直流电的情况下，电开关单元通过交流电来驱动。这样，即使当在交流电源的电中断后、电没有立即提供给电开关单元时，储存在电解电容器的电荷不会被释放，从而防止电子设备的不正确的操作。

Description

利用主机控制电子设备中的电源的方法和装置

本申请要求2002年7月23日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2002-43276号的优先权，特此全文引用，以供参考。

技术领域

本发明涉及的是通过主机来控制电子设备中的电源，具体涉及一种利用诸如主计算机的主机来控制电源以防止电子设备发生错误的方法和装置。

背景技术

与主机连接的普通电子设备根据用户的指示而间歇地操作。然而，即使当电子设备不使用时，电源经常是接通的。例如，与计算机连接的打印机在电接通的时候打印用户需要打印的材料。即使打印机不执行打印操作，电依然是接通的。即使当打印机关闭的时候，打印机系统的一部分或者整个系统同样继续通电。这样，当电子设备不工作时，电就被浪费了，因此，主机需要一种用来控制电子设备电源的装置。包括电开关单元的电源被称为开关型电源(SMPS)。

在开关型电源中，使用一个二极管和电解电容器对交流电(AC)进行整流和校平，以便将交流电转换成一个具有指定电压的信号，继而该信号被施加到一个变压器。一个与变压器的次级端连接的校平电路校平该转换信号从而获得在电子设备内使用的所希望的直流电。

在一个包括由主机控制的电源的电开关单元的开关型电源中，当电源正在给电子设备供电时，如果由于电源线的拔出或者突然的电流故障电源断掉了(也就是一种无电状态)，那么电荷会通过与电解电容器连接的一个电阻，从电解电容器中放电数秒钟或者数分钟。然而，当电荷从电解电容器完全放电前处于没有电的状况时，若电子设备试图从电开关单元获取电力(例如，如果计算机将打印数据传递到一台打印机或者用户按供电的选择开关)，那么，该开关型电源(SMPS)立刻将从电子设备释放的电荷认作是从电源输出的、整流和校平过的、并且最终试图向电子设备提供直流电的电力。然而，因为提供的是未整流和校平过的电力，所以电子设备的操作是不正确的。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用主机来控制电子设备电源的方法，通过该方法防止电子设备的不正确操作，甚至在交流电源没有提供给电开关单元的情况下。

本发明的另一个目的是提供一种执行上述方法的装置。

本发明的其他目的和/或优点一部分体现在下面的说明中，一部分从说明中会显而易见，或者通过本发明实施方式可以了解。

为了实现本发明的上述和/或其他目的而提供一种通过使用与电子设备连接的主机来控制在电子设备内的、具有电开关单元的电源的方法，该方法包括步骤：通过交流电连接单元将接收到的交流电(AC)发送到电开关单元，并且同时通过电整流单元将交流电转换成直流电(DC)；通过电源控制单元根据从主机提供的电源控制请求信号来确定主机是否需要向电子设备提供直流电；以及当电源控制单元确定需要向电子设备提供直流电时，利用交流电驱动电开关单元接通或断开，以便控制将直流电提供给电子设备。

为了实现本发明的上述和/或其他目的而提供一种通过使用与电子设备连接的主机来控制在电子设备内的、具有电开关单元的电源的装置，该装置包括：交流电连接单元，接收交流电并将交流电输出到电开关单元；电整流单元，将接收到的交流电(AC)转换成直流电(DC)并且校平该直流电；电源控制单元，根据从主机提供的电源控制请求信号来控制电开关单元的操作，而不管电子设备的电源是否提供电力；以及电开关单元，由交流电驱动，当主机需要向电子设备供给直流电时，通过通电或者断电来控制向电子设备提供直流电。

为了实现上述根据本发明的目的和/或其他目的，这里提供一种电路，该电路通过使用与电子设备连接的主机来控制在电子设备内的、具有一个电开关电路的电源。该电路包括：交流电连接电路，接收交流电并将交流电输出到电开关电路；一个带有电解电容器的电整流电路，该电整流电路将接收到的交流电转换成直流电并且校平该直流电，所述的电解电容器具有一个打开的放电通道以便防止储存在该电解电容器内的电荷放电；电源控制电路，根据从主机提供的电源控制请求信号来控制电开关电路的操作，而不管电子设备的电源是否提供电力；以及电开关电路，由交流电驱动，当主机需要向电子设备供给直流电时，通过通电或者断电来控制向电子设备提供直流电。

参照作为组成部分的附图，在下面对结构和操作细节作更为充分地叙述和主张，在后面将会明显地看到这些连同其他的目的和/或优点。附图中相同的标号是指相同的元件。

附图说明

通过结合附图、对下面的最佳实施例的描述将能够清楚并且更容易理解本发明的这些目的和/或其他目的和优点。

图1示出了根据本发明的一个实施例、使用主机控制电子设备电源的方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例、实现图1方法的装置的方框图；

图3示出了根据本发明的实施例的电源的初级端的电路图，它包括在图2的装置中的交流电连接单元，电整流单元和电开关单元。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的具体实施例作出详细的说明，其中相同的参考标号指示所有相同的元件。然而本发明可以有许多不同形式的实施例，不应当曲解为对所述实施例的限制。更确切地说，提供这些具体实例是为了使所公开的技术内容更加透彻和完整，并且能够向本领域的技术人员充分传递本发明的技术构思。

参照附图1，一种利用主机，如主计算机来控制电子设备电源的方法，该方法包括将接收到的交流电转换成直流电以及同时将交流电传递到电开关单元来驱动电开关单元。

首先，接收到的交流电既转换成直流电的又传递到在操作10的电开关单元。交流电是110V或者220V的工业用电。在交流电用到电子设备上之前，交流电必须转换成直流电。然而，为了驱动电开关单元里的脉冲宽度调制集成电路(PWM-IC)165(见图3)，交流电不需要转换成直流电。这样，收到的交流电在不整流的情况下被传递到电开关单元的PWM-IC165。

交流电在传递到电开关单元的同时转换成直流电。更具体地说，交流电被一个二极管整流并且被一个电解电容器校平，从而，该交流电转换成一个具有规定电压的信号，该信号施加到一个变压器上用来产生在电子设备上使用的直流电。

接着，在操作12确定是否需要对电子设备提供直流电。例如确定从主计算机发出的打印数据是否收到或者确定计算机的状态是否从开机状态变化为关机状态。如果在操作12确定不需要对电子设备提供直流电，接着操作在12重复。

另一方面，如果在操作12处确定需要对电子设备提供直流电，电开关单元靠在操作14接收到的交流电驱动。电开关单元的PWM-IC165靠收到的交流电驱动并且将在操作10处获得的整流电传递到电源的一个次级端。

图2是根据本发明的实施例、实现图1方法的装置的方框图。图2的装置包括一个交流电连接单元100，一个电整流单元120，一个电源控制单元140，以及一个电开关单元160。

图3是电源初级端的电路图，包括图2中的交流电连接单元100，电整流单元120，以及电开关单元160。

参照图2和3，为了将交流电传递到电开关单元160以及将该交流电转换成直流电(图1，在操作10处)，交流电连接单元100经过一个输入终端IN1接收到工业用交流电并将接收到的交流电输出到电开关单元160。

参照图3，包括第一和第二节点1和节点2以及一个电阻R1的交流电连接单元100经过节点1从一个交流电源接收交流电并且经过电阻R1将该交流电传递到节点2。该交流电连接单元100与电开关单元160连接。位于电路线上的节点1接收交流电，节点2位于与电开关单元160连接的电路线上。

电整流单元120将接收到的交流电转换成一个带有规定电压的信号，该信号被发送到变压器T。参见图2，电整流单元120整流并且校平经过输入终端IN1接收的交流电，并且将合成电发送到变压器T。

参见图3，电整流单元120从交流电源接收交流电并且通过使用二极管D1传送正向电流和截断反向电流来整流交流电。电整流单元120也通过使用一个电压电容器C1从被整流的电力中除去波动电流(也就是校平)以及输出校平和整流过的电力。

与现有技术相反，在电整流单元120中，电解电容器的放电线路是开启的。因此，即使电源关闭时，为了达到电校平，储存在电解电容器C1的电荷没有被放电。在现有技术中，电解电容器C1与电开关单元160相连以便提供电力给电开关单元160并且驱动电开关单元160。然而，在本发明中，电解电容器C1不与电开关单元160相连，这样即使在电源开启的时候，储存在电解电容器C1中的电荷是不放电的。因此，由于惯用的电解电容器C1的放电而导致的电子设备的不正确工作得以防止。

为了确定是否电子设备要求向其供电(图1，在操作12处)，电源控制单元140控制电开关单元160的工作。更具体地说，电源控制单元140经过一个输入终端IN2从与电子设备相连的主机接收到一个电源控制请求信号，并且输出一个信号用来控制与电源的初级端相连的电开关单元160。

在与计算机(主机)相连的打印机(电子设备)的电源被控制的情况下，如果电源控制单元140接收到计算机的打印数据，那么电源控制单元140会感知将会供给打印机的电力。因此，电源控制单元140将用来驱动电开关单元160的信号传递到电开关单元160。如果电源控制单元140没有在预定的一段时间内接收到计算机的任何打印数据或者计算机的状态从通电的状态变化为断电的状态，电源控制单元140会感知向打印机供电将会停止。因此，电源控制单元140发送一个用来断开电力的信号到电开关单元160来操作电开关单元160。

电源控制单元140靠使用从主机接收到的电力驱动电开关单元160。经过一个电压总线(未示出)，从主机输出的电力(例如，一个+5V的电压)通过直流电/直流电变压器(未示出)转换成一个逻辑电压(例如，+3.3V或者+2.5V)，并且，该逻辑电压被施加到电源控制单元140。这样，不管电子设备的电源是否供电，电源控制单元140都能够控制电开关单元160。

为了驱动电开关单元160(图1，在操作14处)，电开关单元160靠交流电驱动并且通过通电和断电来控制向电子设备提供直流电。更具体地说，电开关单元160从电源控制单元140接收到与电子设备的电源相关联的一个控制信号；该电开关单元160通过从交流电控连接单元100接收到的交流电驱动，并且经过一个输出端口OUT2，输出一个有关提供或者不提供通过电整流单元120整流过的直流电的判断结果。

参照图3，如果电开关单元160接收了未整流过的交流电，但是没有从电源控制单元140接收到用来驱动电开关单元160的信号，那么在电开关单元160内没有工作电力施加到PWM-IC165，这样，被整流的直流电不会提供给电子设备。

如果计算机将打印数据传递到打印机，因此，电源控制单元140向电开关单元160输出驱动信号，那么在电开关单元160内的光耦合器PC1的光电晶体管工作以在较低状态下的PNP晶体管Q1的基极。因为PNP晶体管Q1的特性，它的集电极和发射极导通，以致从交流电连接单元100接收的这些交流电经常被用作PWM-IC165的工作电源。由于PWM-IC165的工作，开启场效应晶体管(FET)，将电源初级端的电力提供给次级端。这样，逻辑电(+5V)和驱动电(+30V)最终提供给打印机。

同样，代替从电源控制单元140接收到的控制信号，如果用户通过按压供电选择开关S/W来输入代表供电的开关信号，PNP晶体管Q1的集电极和发射极导通，以致通过PWM-IC165的操作来给打印机供电。

另一方面，如果在预订时间内，在打印机的打印操作终止后，没有打印机数据从计算机发送到打印机，或者如果计算机的电被切断，电开关单元160从电源控制单元140接收控制信号来停止电开关单元160的操作。响应接收的信号，电开关单元160的光耦合器PC2工作，以致操作PWM-IC165的电源绕过PWM-IC165并发送到PWM的使能终端。因为PWM-IC165没有接收电来操作，场效应管关闭以使直流电不发送到电源的次级侧。因此，直流电不提供给打印机。

同样，代替从电源控制单元140接收到的控制信号，如果用户通过按压选择开关S/W来断电，那么光耦合器PC2不给打印机提供电源。

在现有技术中，PWM-IC165通过整流和校平过的直流电来驱动。然而，如图2和3所示，在本发明中的PWM-IC165通过交流电来驱动。因此，即使在电开关单元160依靠将电子设备控制信号从主机传递到没有电力供应的电子设备(比如，当主机输出打印数据到打印机)来驱动或者靠用户通过按压选择开关S/W来驱动的情况下，电子设备的不正确工作也会因为电解电容器的放电线路没有放电通路而得以防止。

在依据本发明的利用主机控制电子设备电源的方法和装置中，即使交流电源的供电中断以后、在电开关单元没有立即供电的情况下，储存在电解电容器里的电荷没有放电，从而防止了电子设备的不正确的工作。

虽然已经示出并详细描述了本发明的实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原则和精神，在权利要求及其等同物限定的范围内，可以在本实施例中作出各种变化。

Claims (11)

1.一种利用与电子设备相连的主机来控制在电子设备中的、具有电开关单元的电源的方法，该方法包括步骤：

通过交流电连接单元将接收到的交流电发送到电开关单元，并且同时通过电整流单元将交流电转换成直流电；

通过电源控制单元根据从主机提供的电源控制请求信号来确定主机是否需要向电子设备提供直流电；以及

当电源控制单元确定需要向电子设备提供直流电时，利用交流电来驱动电开关单元接通或断开，以便控制将直流电提供给电子设备。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在预定的一段时间里，当主机没有要求给电子设备提供直流电时，传递一个信号以便终止电开关单元的操作。

3.一种利用与电子设备相连的主机来控制在电子设备中的、具有电开关单元的电源的装置，该装置包括：

交流电连接单元，接收交流电并且将交流电输出到电开关单元；

电整流单元，将接收到的交流电转换成直流电并且校平该直流电；

电源控制单元，根据从主机提供的电源控制请求信号来控制电开关单元的操作，而不管电子设备的电源是否提供电；以及

电开关单元，由交流电来驱动，当主机需要向电子设备提供直流电时，通过通电或者断电来控制向电子设备提供直流电。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述电整流单元包括电解电容器，该电解电容器校平整流电并且具有一个打开的放电线路以便防止储存在该电解电容器内的电荷放电。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述电源控制单元通过从主机接收到的电来驱动。

6.根据权利要求3所述的装置，其中所述交流电连接单元包括：

与交流电电源连接的第一节点；

与电开关单元连接的第二节点；以及

在第一节点与第二节点之间的电阻；

其中，交流电连接单元经过所述的第一节点从交流电电源接收交流电并且经过所述电阻将交流电传递到所述第二节点。

7.根据权利要求4所述的装置，其中所述电整流单元还包括二极管，该二极管经过所述第一节点从交流电源接收交流电并且整流该交流电；所述电解电容器接收整流电并且将被校平的直流电输出到一个变压器，未被校平的直流电输出到电开关单元。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，当在预定的一段时间里，所述电源控制单元未从主机接收到一个给电子设备提供直流电的请求时，该电源控制单元传递一个信号以便终止电开关单元的工作。

9.根据权利要求5所述的装置，其中，所述电开关单元包括脉宽调制集成电路，并且当所述电开关单元接收未整流的交流电而未接收来自所述电源控制单元的信号来控制该电开关单元时，没有电提供给脉宽调制集成电路并且整流过的直流电没有提供给电子设备。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电解电容器的放电线路没有放电通道，可以防止电子设备的不正确操作。

11.一种使用连接到电子设备的主机来控制在电子设备中的、具有电开关电路的电源的电路，该电路包括：

交流电连接电路，接收交流电并且将交流电输出到电开关电路；

具有电解电容器的电整流电路，该电整流电路将接收到的交流电转换成直流电并且校平该直流电，所述电解电容器具有一个打开的放电通道以便防止储存在该电解电容器内的电荷放电。

电源控制电路，根据从主机提供的电源控制请求信号来控制电开关电路的操作，而不管电子设备的电源是否提供电；以及

电开关电路，由交流电来驱动，当主机需要向电子设备提供直流电时，通过通电或者断电来控制向电子设备提供直流电。

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