TWI555293B - 電器設備及遙控器 - Google Patents

Description

電器設備及遙控器

本發明涉及電器設備，尤其涉及一種遙控器及藉由電磁感應接收遙控信號的電器設備。

現有的電器設備多數都使用遙控器來控制其進入開機模式和待機模式。雖然電器設備已經進入待機模式，但電器設備並沒有完全關機，其仍然會消耗少量電力。同時電器設備需要在待機模式下才能借助遙控器來控制其開機。因此，設計一種能藉由遙控器控制電器設備開機、完全關機成為一大研究課題。

有鑑於此，需提供一種電器設備，其能節省待機模式的電力消耗。

有鑑於此，還需提供一種遙控器，其能控制該電器設備。

本發明實施方式提供一種電器設備，包括供電單元、信號接收單元、整流濾波單元、切換單元及控制器。該信號接收單元用於接收遙控信號。該整流濾波單元電連接於該信號接收單元，用於對該遙控信號進行整流濾波以產生第一電壓信號。該切換單元電連接於該整流濾波單元、該供電單元及該外部電源，用於在接收到該第一電壓信號時接通該供電單元與該外部電源。該控制器電連接於該整流濾波單元及該供電單元，用於識別該電器設備的模式 並判斷該第一電壓信號的持續時間是否超過預設時間，其中該電器設備的模式包括開機模式及關機模式。該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間超過預設時間且該電器設備為關機模式時，輸出第二電壓信號，該切換單元還用於根據該第一電壓信號和該第二電壓信號來接通該供電單元與該外部電源，以實現該電器設備開機。

優選地，該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間超過該預設時間且該電器設備為開機模式時，輸出第三電壓信號，該切換單元還用於在接收到該第三電壓信號時斷開該供電單元與該外部電源的連接，以實現該電器設備關機。

優選地，該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間未超過該預設時間時，不輸出第二電壓信號或第三電壓信號。

優選地，該切換單元還用於在該第一電壓信號消失時，根據該第二電壓信號來接通該供電單元與該外部電源，以實現該電器設備開機。

優選地，該電器設備還包括隔離單元，用於隔離該整流濾波單元與該控制器，以使該控制器輸出該第二電壓信號至該切換單元。

優選地，該隔離單元包括第一二極體及第一電阻。該第一二極體的正極電連接於該整流濾波單元。該第一電阻的一端電連接於該第一二極體的負極，另一端電連接於該切換單元及該控制器。

優選地，該切換單元包括第一電子開關、第一電容、第二電阻、第三電阻及第二電子開關。該第一電子開關包括第一端、第二端及控制端，該控制端電連接於該整流濾波單元及該控制器，該第 二端接地。該第一電容一端電連接於該第一電子開關的控制端，另一端接地。該第二電阻一端電連接於該第一電子開關的第一端。該第三電阻一端電連接於該第二電阻的另一端，另一端電連接於該外部電源。該第二電子開關包括第一端、第二端及控制端，該控制端電連接於該第二電阻與該第三電阻的公共端，該第一端電連接於該外部電源，該第二端電連接於該供電單元。

優選地，該遙控信號為電磁波信號，該信號接收單元包括第一電感及與第一電感並聯連接的第二電容。

本發明實施方式提供一種遙控器，包括時鐘信號產生單元及信號發射單元。該時鐘信號產生單元用於產生預設頻率的時鐘信號。 該信號發射單元電連接於該時鐘信號產生單元，用於根據該預設頻率的時鐘信號來產生並發射遙控信號。其中，該遙控信號為電磁波信號。

優選地，該信號發射單元包括電感、電容及開關單元。該電容一端電連接於該電感的一端。該開關單元包括第一電子開關及第二電子開關，該第一電子開關與該第二電子開關均包括第一端、第二端及控制端，該第一電子開關的第一端用於接收電源信號，該第一電子開關的第二端電連接於該第二電子開關的第二端及該電容的另一端，該第二電子開關的第一端電連接於該電感的另一端，該第一電子開關的控制端電連接於該第二電子開關的控制端及該時鐘信號產生單元。

上述遙控器及電器設備藉由電磁共振來實現遙控信號的發射與接收，使得電器設備可以完全關機，避免了不必要的待機功率消耗。

100、100a、100b‧‧‧電器設備

200、200a‧‧‧遙控器

300‧‧‧外部電源

2002‧‧‧時鐘信號產生單元

2004‧‧‧信號發射單元

10‧‧‧信號接收單元

20‧‧‧整流濾波單元

30‧‧‧切換單元

40‧‧‧供電單元

50‧‧‧控制器

60‧‧‧穩壓單元

70‧‧‧隔離單元

R1、R2、R3‧‧‧第一至第三電阻

C1、C2、C3、C4‧‧‧第一至第四電容

Q1、Q2、Q3、Q4‧‧‧第一至第四電子開關

D1‧‧‧二極體

L1、L2‧‧‧第一至第二電感

F1‧‧‧全橋整流電路

Z1‧‧‧穩壓管

V1‧‧‧第一電源

圖1為本發明遙控器及電器設備一實施方式中的模組圖。

圖2為本發明遙控器及電器設備另一實施方式中的模組圖。

圖3為本發明遙控器及電器設備一實施方式中的電路圖。

圖1為本發明一實施方式中電器設備100、遙控器200的模組圖。在本實施方式中，電器設備100包括開機模式與關機模式，電器設備100可以藉由遙控器200來控制其進入開機模式或關機模式，在本發明的其他實施方式中，電器設備100也可以藉由其自身設置的按鍵(圖未示)來實現開關機。在本實施方式中，當電器設備100與外部電源300連接時，遙控器200藉由發射遙控信號來控制電器設備100選擇接收外部電源300輸出的電力信號，當電器設備100接收到外部電源300輸出的電力信號時，電器設備100處於開機模式，此時電器設備100正常工作。當電器設備100未接收到外部電源300輸出的電力信號時，電器設備100處於關機模式，此時電器設備100因斷電而停止工作。遙控器200包括時鐘信號產生單元2002及信號發射單元2004。時鐘信號產生單元2002產生一預設頻率的時鐘信號。信號發射單元2004電連接於時鐘信號產生單元2002，信號發射單元2004根據時鐘信號產生單元2002輸出的預設頻率的時鐘信號產生並發射遙控信號。在本實施方式中，時鐘信號產生單元2002輸出的時鐘信號為方波信號，遙控信號為電磁波信號。

電器設備100包括信號接收單元10、整流濾波單元20、切換單元30、供電單元40及控制器50。在本實施方式中，當供電單元40接 收到外部電源300輸出的電力信號時，電器設備100才能正常工作，一旦供電單元40未接收到外部電源300輸出的電力信號，電器設備100將因斷電而停止工作。信號接收單元10用於接收遙控器200發射的遙控信號。整流濾波單元20電連接於信號接收單元10，整流濾波單元20對信號接收單元10接收的遙控信號進行整流濾波以產生第一電壓信號。切換單元30電連接於整流濾波單元20、供電單元40及外部電源300，切換單元在接收到整流濾波單元20輸出的第一電壓信號時接通供電單元40與外部電源300，從而使得供電單元40能從外部電源300獲取電力信號。控制器50電連接於整流濾波單元20及供電單元40，控制器50用於識別電器設備100當前的模式並判斷整流濾波單元20輸出的第一電壓信號的持續時間是否超過預設時間，及當控制器50判斷第一電壓信號的持續時間超過預設時間且當前電器設備100為關機模式時輸出第二電壓信號，否則控制器50不輸出第二電壓信號。切換單元30還用於根據整流濾波單元20輸出的第一電壓信號和控制器50輸出的第二電壓信號來接通供電單元40與外部電源300，從而實現電器設備100開機。

需要注意的是，控制器50是藉由供電單元40來得到供電。由於信號接收單元10接收的是遙控信號，而遙控信號不是一個持續的信號，故當遙控器200不發射遙控信號時，整流濾波單元20將不會輸出的第一電壓信號，此時第一電壓信號消失。切換單元30開始是接收整流濾波單元20輸出的第一電壓信號來控制其處於導通狀態，從而使得供電單元40獲得電力信號，此時控制器50即可監控當前遙控信號的持續時間，當遙控信號的持續時間超過預設時間時，控制器50輸出第二電壓信號，此時即使遙控信號消失，切換 單元30還可接收控制器50輸出的第二電壓信號來繼續維持其處於導通狀態，從而來完成電器設備100開機過程。當電器設備100正常工作時，如果此時控制器50再次偵測到遙控信號且遙控器的持續時間超過預設時間，控制器50將輸出第三電壓信號，切換單元30還用於在接收到控制器50輸出的第三電壓信號時斷開供電單元40與外部電源300的連接，從而來實現電器設備100關機。

需要注意的是，在本實施方式中信號發射單元2004發射遙控信號、信號接收單元10接收遙控信號的原理是藉由電磁共振的原理來實現電力信號傳輸，故時鐘信號產生單元2002產生的時鐘信號的頻率大小設定是依據信號發射單元2004與信號接收單元10能產生共振並傳輸電力信號。預設時間可以根據實際情況進行設定，從而來避免遙控器的開關機誤操作，在本實施方式中，預設時間可以設定為3s。同時控制器50每偵測一次遙控信號將進行計時清零，從而使得控制器50每次判斷存在遙控信號並對該次遙控信號進行持續時間計數時都是從零開始計算。

在本實施方式中，由於遙控信號是藉由電磁感應共振來實現發射與接收，同時電器設備100利用遙控信號與控制器50輸出的電壓信號來交叉控制供電單元40與外部電源300的連接，從而使得電器設備100可以直接藉由遙控器200進行開機與關機。電器設備100在關機後無待機功率消耗，使得電器設備100完全關機，功耗為零，並可在電器設備100完全關機的情況下藉由遙控器200來實現開機。

圖2為本發明另一實施方式中電器設備100a的模組圖。在本實施方式中，電器設備100a與圖1中的電器設備100基本相同，不同之 處在於，電器設備100a還包括穩壓單元60及隔離單元70。穩壓單元60與隔離單元70依次串接於整流濾波單元20與切換單元30之間。穩壓單元60用於對整流濾波單元20輸出的第一電壓信號進行穩壓，從而形成一個期望的直流電壓信號來驅動切換單元30。隔離單元70用於隔離整流濾波單元20與控制器50，以使控制器50能夠傳送第二電壓信號或第三電壓信號至切換單元30。

圖3為本發明一實施方式中電器設備100b、遙控器200a的電路圖。在本實施方式中，時鐘信號產生單元2002輸出的時鐘信號為一方波信號，時鐘信號產生單元2002可以為現有技術中能輸出方波信號的模組或裝置，如方波發生電路。信號發射單元2004包括第一電感L1、第一電容C1、第一電子開關Q1及第二電子開關Q2。第一電子開關Q1包括第一端、第二端及控制端。第一電子開關Q1的第一端電連接於第一電容C1的一端，第一電子開關Q1的第二端用於接收第一電源V1輸出的電力信號，第一電子開關Q1的控制端電連接於時鐘信號產生單元2002。第二電子開關Q2包括第一端、第二端及控制端。第二電子開關Q2的第一端電連接於第一電容C1與第一電子開關Q1的公共端，第二電子開關Q2的第二端電連接於第一電感L1的一端，第一電感L1的另一端電連接於第一電容C1的另一端，第二電子開關Q2的控制端電連接於時鐘信號產生單元2002。在本實施方式中，第一電源V1可以由遙控器200a內部安裝的電池(圖未示)來提供。遙控器也可以藉由其上設置的按鍵(圖未示)來控制時鐘信號產生單元2002輸出時鐘信號或不輸出，從而來實現藉由按鍵發射遙控信號。

信號接收單元10包括第二電感L2及第二電容C2。第二電容C2與第 二電感L2並聯連接。在本實施方式中，藉由遙控器200a中的串聯連接的第一電感L1、第一電容C1和信號接收單元10中並聯連接的第二電感L2、第二電容C2發生共振現象，從而來實現遙控器200a發射遙控信號，信號接收單元10能接收到遙控信號。整流濾波單元20包括全橋整流電路F1及第三電容C3。全橋整流電路F1包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端及第二輸出端。全橋整流電路F1的第一輸入端電連接於第二電容C2的一端，全橋整流電路F1的第二輸入端電連接於第二電容C2的另一端，全橋整流電路F1的第一輸出端電連接於第三電容C3的一端，全橋整流電路F1的第二輸出端接地，第三電容C3的另一端接地。整流濾波單元20將信號接收單元10接收到的遙控信號藉由全橋整流電路F1整流、第三電容C3濾波，以輸出直流電壓形式的第一電壓信號。穩壓單元60包括穩壓管Z1，穩壓管Z1的正極接地，穩壓管Z1的負極電連接於第三電容C3的一端與隔離單元70。穩壓管Z1用於對第三電容C3輸出的第一電壓信號進行穩壓，以輸出期望大小的第一電壓信號。在本實施方式中，穩壓管Z1的穩壓值為3V。

隔離單元70包括二極體D1及第一電阻R1。二極體D1的正極電連接於穩壓管Z1的負極，二極體D1的負極電連接於第一電阻R1的一端、第一電阻R1的另一端電連接於切換單元30。切換單元30包括第四電容C4、第三電子開關Q3、第四電子開關Q4、第二電阻R2及第三電阻R3。第三電子開關Q3包括第一端、第二端及控制端。第三電子開關Q3的第一端電連接於第二電阻的一端，第三電子開關Q3的第二端接地，第三電子開關Q3的控制端電連接於第四電容C4的一端及第一電阻R1的另一端，第四電容C4的另一端接地。第四電子開關Q4的第一端電連接於外部電源300，第四電子開關Q4的第 二端電連接於供電單元40，第四電子開關Q4的控制端電連接於第二電阻R2的另一端。第三電阻R3的一端電連接於第二電阻R2與第四電子開關Q4的公共端，第三電阻R3的另一端電連接於第四電子開關Q4的第一端。切換單元30藉由接收電壓信號，進而控制其內的第三電子開關Q3、第四電子開關Q4的導通與閉合，以接通/斷開外部電源300與供電單元40的連接。控制器50包括第一引腳P1及第二引腳P2。第一引腳P1電連接於二極體D1的正極，第二引腳P2電連接於第三電子開關Q3的控制端。控制器50藉由第一引腳P1來判斷信號接收單元10是否接收到在遙控信號，及遙控信號的持續時間。當控制器50判斷接收到的遙控信號的持續時間超過預設時間時，藉由第二引腳P2來輸出第二電壓信號或第三電壓信號。在本實施方式中，第二電壓信號為高電平信號，第三電壓信號為低電平信號。第一電子開關Q1、第四電子開關Q4可以是P溝道場效應電晶體，第二電子開關Q2可以是N溝道場效應電晶體，第三電子開關Q3可以是NPN型電晶體。在本發明的其他實施方式中，第一電子開關Q1與第二電子開關Q2也可以用一雙向場效應電晶體來替代。

上述遙控器及電器設備藉由電磁共振來實現遙控信號的發射與接收，使得電器設備可以完全關機，避免了不必要的待機功率消耗。

100‧‧‧電器設備

200‧‧‧遙控器

300‧‧‧外部電源

2002‧‧‧時鐘信號產生單元

2004‧‧‧信號發射單元

10‧‧‧信號接收單元

20‧‧‧整流濾波單元

30‧‧‧切換單元

40‧‧‧供電單元

50‧‧‧控制器

Claims (9)

1. 一種電器設備，包括：供電單元；信號接收單元，用於接收遙控信號；整流濾波單元，電連接於該信號接收單元，用於對該遙控信號進行整流濾波以產生第一電壓信號；切換單元，電連接於該整流濾波單元、該供電單元及外部電源，用於在接收到該第一電壓信號時接通該供電單元與該外部電源；及控制器，電連接於該整流濾波單元及該供電單元，用於識別該電器設備的模式並判斷該第一電壓信號的持續時間是否超過預設時間，其中該電器設備的模式包括開機模式及關機模式；其中，該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間超過預設時間且該電器設備為關機模式時，輸出第二電壓信號，該切換單元還用於根據該第一電壓信號和該第二電壓信號來接通該供電單元與該外部電源，以實現該電器設備開機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電器設備，其中該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間超過該預設時間且該電器設備為開機模式時，輸出第三電壓信號，該切換單元還用於在接收到該第三電壓信號時斷開該供電單元與該外部電源的連接，以實現該電器設備關機。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電器設備，其中該控制器還用於在該第一電壓信號的持續時間未超過該預設時間時，不輸出第二電壓信號或第三電壓信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電器設備，其中該切換單元還用於在該第一 電壓信號消失時，根據該第二電壓信號來接通該供電單元與該外部電源，以實現該電器設備開機。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電器設備，還包括隔離單元，用於隔離該整流濾波單元與該控制器，以使該控制器輸出該第二電壓信號至該切換單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電器設備，其中該隔離單元包括：第一二極體，正極電連接於該整流濾波單元；及第一電阻，一端電連接於該第一二極體的負極，另一端電連接於該切換單元及該控制器。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電器設備，其中該切換單元包括：第一電子開關，包括第一端、第二端及控制端，該控制端電連接於該第一電阻的另一端，該第二端接地；第一電容，一端電連接於該第一電子開關的控制端，另一端接地；第二電阻，一端電連接於該第一電子開關的第一端；第三電阻，一端電連接於該第二電阻的另一端，另一端電連接於該外部電源；及第二電子開關，包括第一端、第二端及控制端，該控制端電連接於該第二電阻與該第三電阻的公共端，該第一端電連接於該外部電源，該第二端電連接於該供電單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電器設備，其中該遙控信號為電磁波信號，該信號接收單元包括第一電感及與第一電感並聯連接的第二電容。
9. 一種遙控器，用於產生遙控信號，該遙控器包括：時鐘信號產生單元，用於產生預設頻率的時鐘信號；及信號發射單元，電連接於該時鐘信號產生單元，用於根據該預設頻率的時鐘信號來產生並發射遙控信號； 其中，該遙控信號為電磁波信號；該信號發射單元包括：電感；電容，一端電連接於該電感的一端；及開關單元，包括第一電子開關及第二電子開關，該第一電子開關與該第二電子開關均包括第一端、第二端及控制端，該第一電子開關的第一端用於接收電源信號，該第一電子開關的第二端電連接於該第二電子開關的第二端及該電容的另一端，該第二電子開關的第一端電連接於該電感的另一端，該第一電子開關的控制端電連接於該第二電子開關的控制端及該時鐘信號產生單元。