CN1270430C - 视频显示装置的电源设备及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

一种视频显示装置的电源设备及其供电方法，它能够提高视频显示装置的操作可靠性，防止由高次谐波引起的视频显示装置的错误操作和防止由不必要发射的辐射波引起的其他的装置的错误操作。电源供电设备能包括用于把AC电源转换成DC电源的整流部分，用于截止包括在DC电源中的高次谐波的谐波抑制器，和用于平滑截止了高次谐波的DC电源的平滑电路。备用电源供电器用于提供平滑的DC电源给视频显示装置作为备用电源，主电源供电器用于提供平滑的DC电源给视频显示装置作为主电源，和控制单元用于控制谐波抑制器的操作。

Description

视频显示装置的电源设备及其供电方法
技术领域
本发明涉及一种视频显示装置，尤其涉及视频显示装置的电源设备和它的方法。
背景技术
通常，给视频显示装置提供稳定的电力是很重要的。此外，需要抑制由噪音或内部/外部所引起的不必要的辐射波(特别是高次谐波)的产生，并防止高次谐波通过电源线或附加的公共线传输到其他的部分或其他的装置，以便保证视频显示设备的操作可靠性。
例如，因为高次谐波与EMI有关(电磁干扰)，当较高谐波到达视频显示装置时，它们对视频显示装置的操作能引起致命的危害。特别的是，当在电源设备中产生的高次谐波被送到视频显示装置时，它们在视频显示装置的操作可靠性和稳定性上起到很坏的影响。另外，由于通过与视频显示装置连接的电源线很容易的将高次谐波发射到其他的装置，因此必须防止电源设备中的高次谐波。
图1是一个方框图，示例了根据现有技术的视频显示装置的电源设备。如图1所示，视频显示装置的电源设备包括：AC(交流)电源输入块101，滤波单元102，用于从通过AC电源输入块101接收的AC电源中除去EMI(电磁干扰)，和整流部分103，用于把通过滤波单元102输出的AC电源转换成DC(直流)电源。作为备用电源的备用平滑电路104和备用电源供电器105把从整流部分103输出的DC电源提供给视频显示装置。谐波抑制器106用于截止从整流部分103输出的包括在DC电源中的高次谐波(例如，包括脉动元件的DC电源)。作为主电源的主电源平滑电路107和主电源供电器108提供从谐波抑制器106输出的DC电源给视频显示设备。
将结合参考图2描述根据现有技术的视频显示装置的电源设备的操作。图2是电压和电流的脉动波形(即电压波形201，电流波形202)的显示图，电压和电流被输入到根据现有技术的安装在视频显示装置的电源设备上的备用电源供电器105。
首先，滤波单元102通过去除包括在从AC输入块101提供的AC电源中的噪声成分去掉EMI，并把去除了噪声的AC电源输出到整流部分103。整流部分103把去除了噪声的AC电源转换成DC电源，并分别把转换的DC电源提供给备用电源平滑电路104和谐波抑制器106。通过整流部分103输出的DC电源包括脉动成分。
备用电源平滑电路104平滑包括脉动成分的DC电源，并输出平滑的DC电源给备用电源供电器105，并且备用电源供电器105稳定平滑的DC电源以提供稳定的DC电源给视频显示装置作为备用电源。备用电源供电器105提供包括高次谐波的DC电源给视频显示装置。
与此同时，谐波抑制器106截止包括从整流部分103输出的脉动成分的DC电源的高次谐波，并输出截止了高次谐波的DC电源给主电源平滑电路107。主电源平滑电路107平滑截止了高次谐波的DC电源和提供平滑的DC电源给主电源供电器108。这里，主电源供电器108稳定平滑的DC电源，并提供稳定的DC电源作为视频显示装置的主电源。
当现有技术的视频显示装置的电源设备处于备用电源供电方式时，由于没有截止提供给备用电源供电105的高次谐波的装置，由冲击电流产生的高次谐波被送到备用电源供电器105。更为具体的，只有包括在被送到主电源供电器108的电源中的高次谐波被去除。包括在被送到备用电源供电器105的电源中的高次谐波没有通过如图2所示的电流波形202(例如冲击电流)来去除。因此，视频显示装置会执行不稳定操作，因为包括由冲击电流产生的高次谐波的DC电源被提供给备用电源供电器105。
此外，提供给备用电源供电器105的高次谐波通过备用电源供电器105和电源线(未示出)可以被发送给其他的装置，并引起其他装置的错误操作。例如，由于备用电源的高次谐波对主电源供电器108具有不良的影响，因此视频显示装置会执行不稳定操作。
如上所述，现有技术的视频显示装置的电源设备具有各种缺点。现有技术的供电电源通过提供高次谐波给备用电源供电器可引起不稳定操作。此外，在现有技术的视频显示装置的电源设备中，由于高次谐波通过AC电源输入块可以发送到连接到AC电源线的其他的装置，其他的装置会执行不稳定操作。
通过在此结合参考上述的内容来适当的教导说明附加的或可替换的细节，特点和/或技术背景。
发明内容
本发明的目的是要至少解决上面的问题和/或缺点，并至少提供后面所述的优点。
本发明的另一个目的是提供视频显示装置的电源设备以及它的方法，其能够通过提供截止了高次谐波的DC电源给视频显示装置作为备用电源和主电源，来提高视频显示装置的操作可靠性。
本发明的另一个目的是提供视频显示装置的电源设备以及它的方法，通过提供截止了高次谐波的DC电源给视频显示装置作为备用电源和主电源，其能够减少或防止由谐波引起的视频显示装置的不稳定操作。
本发明的另一个目的是提供视频显示装置的电源设备以及它的方法，通过提供截止了高次谐波的DC电源给视频显示装置作为备用电源和主电源，其能够减少和防止由不必要的发射的辐射波引起的其他的装置的不稳定操作。
为了至少实现上述的全部或部分的目的，根据本发明的一种视频显示装置的电源设备，包括：整流装置，用于将交流电源转换成直流电源；谐波抑制器装置，其与整流装置耦合，用于去除包括在直流电源中的高次谐波；平滑装置，其与谐波抑制器装置相连，用于平滑去除了高次谐波的直流电源；备用电源装置，其与平滑装置连接，用于提供平滑的直流电源给视频显示装置作为备用电源；主电源装置，其与平滑装置连接，用于提供平滑的直流电源给视频显示装置作为主电源；和控制器装置，其与谐波抑制器装置相连，用于控制谐波抑制器以操作在提供备用电源的备用电源供电方式或提供主电源的主电源供电方式中。
为了进一步至少实现上述的全部或部分的目的，根据本发明的视频显示装置的电源设备包括：包括：滤波单元，它配置为通过滤波交流电源去除电磁干扰；整流部分，它配置为将滤波的交流电源转换成直流电源；线圈单元，它配置为截止包括在由整流部分转换的直流电源中的高次谐波，并提供截止了高次谐波的直流电源；切换单元，它配置为断开在提供备用电源给视频显示装置的备用电源供电方式中，将切换装置关断，使得通过线圈装置提供由整流部分转换的直流电源给平滑电路，其中所述切换单元通过耦合线圈单元到参考电压或通过在提供主电源给视频显示装置的主电源供电方式中被选择性启动的线圈单元，把由整流部分转换的直流电源提供给平滑电路；操作单元，它配置为控制切换单元的操作；平滑电路，它配置为平滑从线圈单元提供的截止了高次谐波的直流电源；备用电源供电器，它耦合到平滑电路，并配置为提供平滑的直流电源给视频显示设备作为备用电源；主电源供电器，它耦合到平滑电路，并配置为提供平滑的直流电源给视频显示设备作为主电源；和控制单元，它配置为在备用电源供电方式中控制操作单元以断开切换单元，和选择地启动在主电源供电方式中的切换单元；其中由包括在由整流部分转换的直流电源中的冲击电流所产生的高次谐波通过把线圈单元耦合到参考电压而被截止。
为了进一步至少实现上述的全部或部分的目的，根据本发明的视频显示装置的电源供电方法包括：把AC电源转换成DC电源，在用于供电给视频显示装置的第一电源供电方式和供电给视频显示装置的第二供电方式的每个中去除包括在DC电源中的高次谐波，平滑去除了高次谐波的DC电源，提供平滑的DC电源给视频显示装置作为备用电源，和提供平滑的DC电源给视频显示装置作为主电源。
本领域普通技术人员根据下面的实践或根据下面本发明的实际教导，在下面或部分的描述中，本发明的附加优点、目的和所述的部分特点将变得更加显而易见。可以实现和获得本发明的目的和优点，特别是在所附权利要求中所指出的。
附图说明
下面将结合参考附图详述本发明，其中相同的参考数字涉及相同的单元，其中：
图1是一个方框图，示例了根据现有技术的视频显示装置的电源设备；
图2是显示电压和电流的脉动波形的曲线图，该电压和电流被输入到根据现有技术的安装在视频显示装置的电源设备上的备用电源供电器；
图3是一电路图，显示了根据本发明优选实施例的视频显示装置的电源设备；和
图4是根据本发明的优选实施例的通过谐波抑制器输入的电压和电流的脉动波形图。
具体实施方式
根据本发明的视频显示装置的电源设备的优选实施例以及它的方法能够提高视频显示装置的操作可靠性，减少和防止由高次谐波引起的视频显示装置的错误操作，以及减少或防止由发射的不必要的辐射波引起的其他装置的错误操作。视频显示装置的电源设备的优选实施例以及它的方法能够把AC电源转换成DC电源，并截止或减少在备用电源供电方式下的包括在DC电源中的高次谐波，用于提供备用电源给视频显示装置，以及截止或减少在主电源供电方式中包括在DC电源中的高次谐波，用于提供主电源给视频显示装置。
图3是电路图，显示了根据本发明的视频显示装置的电源设备的优选实施例。如图3所示，根据本发明的优选实施例的视频显示装置的电源设备包括：AC电源输入块301，滤波单元302，通过滤波经AC电源输入块301接收的AC电源来去除EMI(电磁干扰)，和整流部分303，用于把在滤波单元302中滤波的AC电源转换成DC电源。谐波抑制器(或电源因数校正电路)304，用于截止或减少包括在由整流部分303转换的DC电源中的高次谐波。控制单元(例如微型计算机)305，其最好是用于根据备用电源供电方式或主电源供电方式来控制谐波抑制器304。平滑电路306，其能平滑截止了高次谐波的DC电源，备用电源供电器307，其能把由平滑电路306平滑的DC电源提供给视频显示装置作为备用电源，和主电源供电器308，其能把平滑电路306平滑的DC电源提供给视频显示装置作为主电源。
谐波抑制器304包括线圈单元304-1，其最好是串联耦合在整流部分303和平滑电路306之间，以截止或减少包括在由整流部分303转换的DC电源中的高次谐波，并提供截止了高次谐波的DC电源给平滑电路306。还包括切换单元304-2，它能通过将线圈304-1接地或通过线圈单元304-1提供DC电源给平滑电路306，以及包括切换操作单元304-3，它能按照控制单元305的控制信号控制(例如，开关)切换单元304-2。
图4显示了从谐波抑制器304输出的电压和电流的脉动波形(例如，电压波形401，电流波形402)。如图4所示，由于冲击电流产生的高次谐波通过截止冲击电流(例如，图2中的202)而被去除或被减少，该截止冲击电流优选的通过切换从整流部分303输出的DC电源的电压波形的包络电平内的电流信号(例如电流波形402)来实现的。
例如，谐波抑制器304的线圈单元304-1能截止冲击电流的流入，并且截止了冲击电流的电流波形402具有一种平稳曲线，比如流入平滑电路306的正弦波。只有当整流部分303的平滑电容器(未示出)被充电时，输入到谐波抑制器304的线圈单元304-1的冲击电流202被输入到线圈单元304-1。这里，线圈单元304-1具有妨碍冲击电流流入的特性(例如，图2中的202)。
为了截止流入备用电源供电器的高次谐波，高次谐波截止电路能建立在电源供电通道上，该通道连接在备用电源平滑电路和备用电源供电器之间。然而，当高次谐波截止电路也被建立在备用电源供电器上时，因为需要视频显示装置的电源设备的附加结构，则在视频显示装置中的加权上会有不良的影响。此外，因为增加了制造处理，视频显示装置的操作效率和生产率被降低。
现在将描述图3的根据本发明优选实施例的视频显示装置的电源设备的操作。首先，滤波单元302截止EMI，最好是通过去除包括在从AC输入块301提供的AC电源中的噪声成分等等，和输出去除了噪声的AC电源给整流部分303。更为具体的，滤波单元302去除包括在从AC输入块301提供的AC电源中的噪声成分和通过滤波从AC输入块301提供的AC电源来截止EMI，并输出滤波的AC电源给整流部分303。
整流部分303把滤波的AC电源转换成DC电源和提供转换的DC电源给谐波抑制器304。确定的脉动成分被包括在由整流部分303转换的DC电源中。
谐波抑制器304最好截止或减少由冲击电流产生的高次谐波，通过截止包括在由整流部分303转换的DC电源中的冲击电流，并提供截止了高次谐波的DC电源给平滑电路306。这里，控制单元305能根据视频显示装置的方式(例如，备用电源供电方式或主电源供电方式)控制谐波抑制器304的操作。
备用电源供电方式通过接收用户经遥控器(未示出)、或者视频显示装置的电源开/关(未示出)操作等发出的请求信号提供较低的功率给视频显示装置，以便操作视频显示装置。主电源供电方式通过接收用户经遥控器(未示出)、或者视频显示装置的电源开/关(未示出)操作等发出的请求信号提供高功率给视频显示装置，以便操作视频显示装置。
现在将描述处于备用电源供电方式中的控制单元305和谐波抑制器304的操作。首先，通过用户的请求等当视频显示装置的方式被切换成备用电源供电方式时，控制单元305输出控制信号给操作单元304-3，用于停止操作单元304-3的操作。操作单元304-3在备用电源供电方式中根据控制单元305的控制信号断开切换单元304-2。当切换单元304-2的操作被断开时，在整流部分303中整流的DC电源通过谐波抑制器304的线圈单元304-1被送到平滑电路306。更为具体的，在备用电源供电方式中，因为包括在送到平滑电路306的DC电源(例如低功率)中的冲击电流低于在主电源供电方式中被包括在送到平滑电路306的DC电源(例如高功率)中的冲击电流，只有通过谐波抑制器304的线圈304-1提供给平滑电路306。这样，通过线圈304-1能截止包括在DC电源中(例如低功率)的高次谐波。
现在将描述在主电源供电方式中的控制单元305和谐波抑制器304的操作。当视频显示装置处于主电源供电方式时，控制单元305输出用于启动操作单元304-3的控制信号给操作单元304-3。在主电源供电方式中，按照控制单元305的控制信号，操作单元304-3输出用于转换该切换单元304-2的驱动信号给切换单元304-2。基于该驱动信号，切换单元304-2执行开/关操作。因此，如图4所示，当切换单元304-2被接通时，通过接地线圈304-1，包括在由整流部分303转换的DC电源中的冲击电流被截止。另一方面，当切换单元304-2被断开时，不包括冲击电流的正常电流通过线圈304-1被输入到平滑电路306，并因此提供只是去除了高次谐波的DC电源给平滑电路306。
例如，在主电源供电方式中，根据控制单元305的控制信号，切换操作单元304-3用如图4所示的电流波形定时切换电流信号。通过切换电压信号401的包络电平内的控制信号(例如正弦波等等)，通过约束冲击电流的产生能截止高次谐波，并因此将截止了高次谐波的DC电源提供给平滑电路306。更为具体的，在主电源供电方式中，因为提供给平滑电路306的DC电源是高功率的，包括在整流部分303中被整流的DC电源中的冲击电流通过接地谐波抑制器304的线圈304-1而被截止，并且通过谐波抑制器304的线圈304-1，将不包括冲击电流的电流被送到平滑电路306。这里，包括在DC电源中的(例如高功率)高次谐波通过接地线圈304-1被截止。此外，截止了高次谐波的DC电源包括确定的脉动成分。
接下来，平滑电路306平滑去除了高次谐波的DC电源和分别把平滑的DC电流提供给备用电源供电单元307和主电源供电单元308。备用电源供电器307提供去除了高次谐波的稳定的DC电源给视频显示装置(未示出)作为备用电源。主电源供电器308提供去除了高次谐波的稳定的DC电源给视频显示装置作为主电源。因此，在根据本发明的视频显示装置的电源设备以及它的方法的优选实施例中，通过截止由于冲击电流流入而产生的高次谐波，基于去除了高次谐波的稳定的DC电源的备用和主电源可以被提供给视频显示装置。
如上所述，根据本发明的优选实施例具有各种优点。在根据本发明优选实施例的视频显示装置的电源设备中，其能够减少或截止把高次谐波送给处于备用电源供电方式和主电源供电方式中的备用电源供电器和主电源供电器。通过截止包括在DC电源中的高次谐波，通过平滑电路把去除了高次谐波的DC电源提供给主电源供电器或备用电源供电器，根据备用电源供电方式或主电源供电方式有选择地控制谐波抑制器，能够截止或减少在备用电源供电方式中被发送或转变到主电源线或主电源供电器的高次谐波，防止或减少了其他的装置或视频显示装置的错误操作，并提高了视频显示装置的操作可靠性。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的而不会构成对本发明的限制。本教导能容易的应用于其它类型的装置。本发明的描述意在示例，而不会限制权利要求的范围。对本领技术人员来说显而易见的是可以作出许多替换、修改和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句意在覆盖在此所述执行引用的功能的所述结构，而且不仅是结构等效，也是等效的结构。

Claims (12)

1.一种视频显示装置的电源设备，包括：
整流装置，用于将交流电源转换成直流电源；
谐波抑制器装置，其与整流装置耦合，用于去除包括在直流电源中的高次谐波；
平滑装置，其与谐波抑制器装置相连，用于平滑去除了高次谐波的直流电源；
备用电源装置，其与平滑装置连接，用于提供平滑的直流电源给视频显示装置作为备用电源；
主电源装置，其与平滑装置连接，用于提供平滑的直流电源给视频显示装置作为主电源；和
控制器装置，其与谐波抑制器装置相连，用于控制谐波抑制器以操作在提供备用电源的备用电源供电方式或提供主电源的主电源供电方式中。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述谐波抑制器装置包括：
线圈装置，用于去除包括在由整流装置转换的直流电源中的高次谐波，并提供去除了高次谐波的直流电源给平滑装置；
切换装置，在断开提供备用电源给视频显示装置的备用电源供电方式中，通过关断切换装置，使得通过线圈装置提供由整流装置转换的直流电源给平滑装置，以及在提供主电源给视频显示装置的主电源供电方式中，通过选择性地接通和断开以便相应的连接和断开线圈装置到参考电压，用于把由整流装置转换的直流电源提供给平滑装置；和
操作装置，用于根据控制器装置的控制信号控制切换装置的操作。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述控制器装置控制操作装置以在备用电源供电方式中断开切换装置，以及在主电源供电方式中接通和断开切换装置。
4.如权利要求1所述的装置，进一步包括：
滤波装置，用于通过滤波交流电源去除电磁干扰。
5.如权利要求2所述的装置，其中所述参考电压是地电压。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器装置控制单一的谐波抑制器来操作在用于提供备用电源的备用电源供电方式和用于提供主电源的主电源供电方式。
7.一种视频显示装置的电源设备，包括：
滤波单元，它配置为通过滤波交流电源去除电磁干扰；
整流部分，它配置为将滤波的交流电源转换成直流电源；
线圈单元，它配置为截止包括在由整流部分转换的直流电源中的高次谐波，并提供截止了高次谐波的直流电源；
切换单元，它配置为断开在提供备用电源给视频显示装置的备用电源供电方式中，将切换装置关断，使得通过线圈装置提供由整流部分转换的直流电源给平滑电路，其中所述切换单元通过耦合线圈单元到参考电压或通过在提供主电源给视频显示装置的主电源供电方式中被选择性启动的线圈单元，把由整流部分转换的直流电源提供给平滑电路；
操作单元，它配置为控制切换单元的操作；
平滑电路，它配置为平滑从线圈单元提供的截止了高次谐波的直流电源；
备用电源供电器，它耦合到平滑电路，并配置为提供平滑的直流电源给视频显示设备作为备用电源；
主电源供电器，它耦合到平滑电路，并配置为提供平滑的直流电源给视频显示设备作为主电源；和
控制单元，它配置为在备用电源供电方式中控制操作单元以断开切换单元，和选择地启动在主电源供电方式中的切换单元；
其中由包括在由整流部分转换的直流电源中的冲击电流所产生的高次谐波通过把线圈单元耦合到参考电压而被截止。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述切换单元选择性地连接地电压到线圈单元的输出端。
9.一种视频显示装置的电源供电方法，包括：
把交流电源转换成直流电源；
在供电给视频显示装置的第一电源供电方式和供电给视频显示装置的第二供电方式的每个中截止包括在直流电源中的高次谐波；
平滑去除了高次谐波的直流电源；
提供平滑的直流电源给视频显示装置作为备用电源；和
提供平滑的直流电源给视频显示装置作为主电源。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述截止包括根据第一供电方式和第二供电方式操作谐波抑制器。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一供电方式是备用电源供电方式和所述第二供电方式是主电源供电方式。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述截止包括：
选择地耦合一个线圈以截止高次谐波；
在备用电源供电方式中断开线圈与参考电压的连接；和
根据控制信号，在主电源供电方式中，选择性地将线圈与参考电压断开和把线圈连接到参考电压。
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