CN208850095U - 电子*** - Google Patents

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Abstract

一种电子***被描述为包括多个电子设备的套件，每个电子设备由本地电源单元和用于控制本地电源单元的电源接通或断开操作的节能型电源定序器控制电路驱动。电子设备可以是例如显示墙的显示单元。这种套件(例如根据本实用新型的实施例的瓦块式显示器或显示墙)的优点是通过诸如与电子设备(例如显示器的瓦块和相关联的“内务处理”电子设备)相关联的DC电源的本地电源单元消耗低水平或尽可能少的能量。本实用新型的实施例的另一个优点是启动时的浪涌电流的限制。

Description

电子***
本实用新型涉及包括多个电子设备的电子***，每个电子设备由本地电源单元和用于控制本地电源单元的电源接通或断开操作的电源定序器控制电路驱动。电子设备可以是例如显示墙的显示单元。
背景
显示墙被用于诸如室内和户外广告之类的不同的应用领域的诸如音乐会、体育赛事或一般娱乐之类的事件。可提供高达十或以上平方米的不同尺寸的显示器。不同的内容(诸如视频、文本或图形)可作为静态或移动图像显示在显示墙上。显示墙通常通过将显示单元彼此相邻地定位来构建。
例如，显示单元可以是液晶显示器或LED模块。包括大量LED模块的显示墙的示例在例如EP1238328B1“在显示器装置上显示图像的方法和装置”、 US2005/0134525“瓦块式大屏幕发射显示器的控制***”和US200910312884 “用于电源共享和控制显示墙的状态的方法”中给出。
显示单元也可以是背投显示器。在例如US6,335,829“用于图像再现设备的彼此相邻和/或彼此上下地定位的投影屏幕”中给出包括大量背投显示器模块的显示墙的示例。在这种情况下，显示墙是由多个背投屏幕面板组装的背投屏幕。支撑结构支撑屏幕面板和投影仪。在一些实例中，可存在一个投影仪用于多于一个屏幕面板或每个屏幕面板一个投影仪。在任何情况下，大型视频墙将包括至少两个投影仪。
大型视频墙的套件和维护都受益于模块化。在模块化显示墙中，显示单元是相同的。具体地，每个显示单元具有其自己的DC电源以不仅向成像设备供电；无论该成像设备是投影仪、LED面板或液晶显示器；而且(除了别的之外) 还向包括用于接收、处理和/或发送控制和数据信号的处理装置以及“内务处理”电子设备等供电，以便当接收到由中央命令单元(例如，计算机)发出的指令时能够在其处于待机时打开显示墙。
由于每个显示器瓦块优选地被提供其自己的DC电源，因此可以是显示墙提供诸如120伏AC或240伏AC配电***的交流电源。当使用有效的开关DC 电源时，每个显示器瓦块将需要0.8到1安培之间或多或少的的AC电流，有时需要更多。当使用有效的开关DC电源时，每个显示器可能需要高达400W (例如取决于视频内容)，因此在低输入AC电压(120V或更小)下的最大电流可能达到6A。DC电源通常不是100％有效，并且即使当成像设备处于待机模式时也可能耗散功率。例如，常规的HD液晶(LC)显示器可能耗散约0.5 到1W。假定包括一百二十八个显示器瓦块的显示墙，处于待机模式在静止状态中汲取的电流将为64到128W的量级。
对于大型视频墙，待机模式下的功率耗散对于阻碍显示墙遵守“绿色”标签或生态标签(例如EPEAT、节能电器标签组、EnergyStar等)而言变得足够重要。
当显示图像时，例如LED或LC显示单元所需的典型电流为1A，但是该典型电流取决于输入的AC电压、视频内容和显示器类型(LCD或背投)可能达到6A。如果所有瓦块同时接通，则浪涌电流将会非常大，并且用于视频墙显示器的AC电源将必须相应地确定尺寸。AC电源线上的大电流波动还将产生可能干扰例如数字设备、手机等的显著的电磁辐射。
实用新型概述
本实用新型涉及一种包括多个电子设备的套件的电子***，每个电子设备由本地电源单元和用于控制本地电源单元的电源接通或断开操作的电源定序器控制电路驱动。虽然每个电子设备可具有其自己的本地电源，但是本实用新型同样适用于电子设备的套件，其中小于M的N个电子设备共享本地电源(其中M是套件中的电子设备的总数)。M与N的比例可以是3或更大、5或更大或10或更大。
电子设备可以是例如显示墙的显示单元。这种套件(例如根据本实用新型的实施例的瓦块式显示器或显示墙)的优点是通过诸如与电子设备(例如显示器的瓦块和相关联的“内务处理”电子设备)相关联的DC电源的本地电源单元消耗低水平或尽可能少的能量。本实用新型的实施例的另一个优点是对启动时的浪涌电流的限制。
根据本实用新型的实施例，提供了电子设备的套件并且控制和数据信号被发送到电子设备。这些控制和数据信号可由中央处理或控制单元发送。向每个电子设备优选地提供对DC电源的访问，由此这样的DC电源可由小于M的N 个电子设备共享，其中M是显示器套件中的设备的总数。DC电源可连接到AC 电源。DC电源可在电源定序器控制电路的控制下接通或关断。例如，这可通过第一继电器或开关来完成。电子设备可具有用于接收、处理和/或发送控制和数据信号的处理装置以及“内务处理”电子设备，以便(除了别的之外)当接收到由中央命令单元(例如，计算机)发出的指令时能够在设备处于待机时打开设备。
例如，根据本实用新型的实施例，电子瓦块式显示器或显示墙可由多个显示单元形成。显示单元被组装以形成能够显示静止和/或移动图像或这些的组合的大显示墙。控制和数据信号被发送到显示器瓦块。这些控制和数据信号可由中央处理或控制单元发送。向每个显示单元优选地提供对DC电源的访问。DC 电源可由小于M的N个显示单元共享，其中M是显示墙中的显示单元的总数。 DC电源可连接到AC电源。DC电源可在电源定序器控制电路的控制下接通或关断。例如，这可通过第一继电器或开关来完成。当第一继电器或开关打开时 (即，当DC电源与AC电源之间的电连接断开时)，DC电源不耗散任何功率。
将显示单元的DC电源连接到AC电源的第一继电器或开关优选地是闭锁继电器。闭锁继电器的使用具有减小或最小化***的功率耗散的优点，特别是在待机模式下。
本实用新型的优点在于，通过具有闭锁继电器，与每个显示单元的DC电源的激活和/或去激活相关联的功率耗散将仅在有限的时间间隔内发生，并且仅当瓦块式显示器被置于待机模式或关闭待机模式时才会发生。事实上，在继电器开关具有线圈的情况下，仅当继电器的状态(闭合或断开)改变时，在继电器线圈中瞬间消耗功率。因此进一步减少了用于显示器瓦块的控制的功率耗散。这对于大型瓦块式显示器而言尤其重要(例如超过100个显示器瓦块)。
将显示器瓦块的DC电源连接到AC电源的第一继电器或开关优选地在由 AC电源传送的AC电源信号的过零点处或附近断开或闭合。这在闭合或断开第一继电器或开关时防止电弧，从而防止继电器或开关的退化。继电器或开关的退化可导致(除了别的以外)继电器或开关在其闭合状态下的电阻的增加。因此，防止继电器或开关的退化降低了第一继电器或开关的寄生电阻中的功率耗散。
本实用新型的实施例可利用以下中的一个，一些或全部：
到单个显示器的每个定序或离散供应，或到显示墙的各显示器的电源的菊花链
使用继电器将负载与AC电源连接/断开，可在过零点执行连接/断开；
使用不连续消耗功率的继电器(诸如闭锁继电器)。
限制到显示墙的浪涌电流，同时减少或消除控制电子设备中的待机功率耗散。
在诸如电视机中使用的标准待机电路在大型视频墙中是不可接受的，因为功率耗散将会太高。
在本实用新型的另一方面，可使用换能器或传感器来检测由AC电源传送到显示器瓦块上的DC电源的AC电源信号的过零点。换能器或传感器可通过每个显示瓦块上的第二继电器或开关连接到电源(诸如AC电源)。第二个继电器或开关仅在必须检测到过零点时闭合。除非需要过零检测，否则传感器不会汲取电力，并且功率耗散将进一步被降低。
将换能器连接到AC电源的第二继电器或开关优选地是闭锁继电器。因此，除非必须改变第二继电器或开关的状态，否则第二继电器或开关不会造成功率耗散。例如，如果第二继电器或开关具有线圈，则能量使用将在继电器的线圈中或用于驱动携带到第二继电器或开关的控制信号的导体。
在本实用新型的另一方面，显示墙具有处理装置(诸如微处理器或微控制器或FPGA或嵌入式处理器)。例如，发送到处理装置来表示必须改变第一继电器或开关的状态的控制信号可用于向处理装置和用于控制第一和第二继电器或开关的驱动器供电。
本实用新型的该方面的优点在于，用于控制第二和第一继电器的处理装置和驱动器被间歇地供电。具体地，仅在必须改变第一继电器或开关的状态时才向处理装置和驱动器供电。
在本实用新型的另一方面，存在由不同的导体承载的两个控制信号。第一导体上的第一信号或“待机”信号被用来表示向显示单元供电的DC电源必须与AC电源断开连接。第二导体上的第二信号或“激活”信号被用来表示向显示单元供电的DC电源必须连接到AC电源。使用用于待机和激活信号的信号线向电源板中的待机电路供电，由此每个电子设备或显示单元具有电源板是本实用新型的实施例的特别的优点。电源板是电源定序器控制电路的一个实现，因为它控制第一和第二继电器。当以菊花链式连接时，它还控制显示单元与AC电源的连接顺序，从而减少浪涌电流。
两个信号可都是电压信号。两个信号可都是一系列信号或脉冲或波或单个脉冲或波。两个信号可位于地(电压信号的参考；信号被称为“低”)或“高”电平(即处于比地高的电压(例如9V))。
例如，为了简便操作，当第一信号为高电平时，其表示第一继电器或开关必须断开。当第二信号为高电平时，其表示第一个继电器或开关必须闭合。
当信号中的一个为高电平时，其可用来向处理装置和用于控制第一和第二继电器的驱动器供电，或者其可被输入到产生稳压电源电压并向用来控制第一和第二继电器的处理装置和驱动器供电的DC电压调节器。承载第一或第二信号的每个导体可被连接到稳压电源的输入。这种连接可通过二极管的中介。当第一和第二信号呈现不同的状态时(例如，第一信号为低电平而第二信号为高电平)，二极管防止短路。
在本实用新型的另一方面，第一或第二信号保持为高电平的时间不应超过将显示墙置于待机模式或使其退出待机模式所必需的时间。
当必须改变第一继电器或开关的状态时，其中一个信号被设置为高电平并且被保持足够长的时间来向处理装置和用于控制第一继电器的驱动器供电，直到第一继电器或开关的状态已被改变。
当继电器或开关的状态已被改变时，第一和第二信号都处于地电平并且处理装置和用于控制第一继电器的状态的驱动器没有可用的电源，从而将功率耗散降至最低(例如零)，直到必须再次改变第一继电器或开关的状态。
在本实用新型的另一方面，DC电源可通过电源定序器控制电路接通或关断。例如，功率定序器控制电路可使得与显示单元相关联的DC电源连接到AC 电源或从AC电源断开的时间取决于瓦块式显示器的至少另一个显示单元的 DC电源的状态。例如，将与显示单元相关联的DC电源连接到AC电源的第一继电器或开关的断开或闭合的时间取决于与瓦块式显示器的至少另一个显示单元相关联的第一继电器或开关的状态(断开或闭合)。例如，电源定序器控制电路可使得当电子设备的套件被接通时，电子设备的本地DC电源可被依次(即，一个接一个地)接通。或者，电源定序器控制电路可使得与电子设备相关联的本地DC电源可以随机顺序或以任何其他预定的顺序接通。电源定序器控制电路可循序地以电子设备组的方式(例如，以大小为电子设备的总数的20 ％或10％或更少；并且大于电子设备总数的1％或5％的组的方式)将与电子设备相关联的本地DC电源接通。
例如，电源定序器控制电路可使得当瓦块式显示器被接通时，与显示单元相关联的第一继电器或开关可被依次(即，一个接一个地)闭合。或者，与显示单元相关联的第一继电器和开关可以随机顺序或以任何其它预定的顺序闭合。与显示单元相关联的第一继电器或开关可以电子设备组的方式(例如，以大小为电子设备的总数的20％或10％或更少；并且大于电子设备总数的1％或 5％的组的方式)被循序地闭合。在所有这些情况下，由瓦块式显示器引入的浪涌电流将小于与所有显示单元相关联的第一继电器或开关同时闭合的情况。这不仅减少了向显示器运送电力的电缆的电磁辐射，还将使得能够使用在其他方面不能应对大的涌入电流的AC电源。
在本实用新型的另一方面，显示单元具有电源板。例如，电源定序器控制电路可使得由第i个电源板接收的第一和第二信号可在第i个电源板的控制下被发送到第(i+1)个电源板。由第i个电源板接收的第一和第二信号可在第i 个电源板的控制下被发送到第(i+n)个电源板，由此为每个板选择n的值以使得最终全部电源板都被接通。
本实用新型的该方面的优点在于，对于一些实施例，不需要中央控制来对与不同显示单元相关联的第一继电器或开关的闭合或断开进行排序，从而如果中央控制单元发生故障则限制大的浪涌电流的风险。换句话说，电源定序器控制电路可优选地是分布式功能而不是集中式功能。
例如，在本实用新型的另一方面，显示器瓦块被以菊花链式连接。“待机”和“激活”信号由每个电源板中继到下一个电源板。因此，本实施例中的电源定序器控制电路包括菊花链布置。
电源定序器控制电路可以各种分布式设计来实现。例如，中央控制单元可向第一电源板(与至少一个显示器瓦块相关联)发送控制和数据信号，第一电源板以任何预编程顺序等顺序将控制和数据信号中继到第二电源板，本实用新型的该方面的优点在于，该特定配置可有助于保证第i个电源板上的第一继电器或开关不会与第(i-1)个电路板上的第一继电器同时闭合或断开，和/或保证第i个电源板上的第一继电器在第(i-1)个电源板上的第一继电器之后不会被过快地闭合或断开，从而防止大的浪涌电流和/或将产生电磁干扰的AC电源线中的电流的大变化。
附图简述
图1是用于本实用新型的实施例的显示器的示意图。
图2是过零检测器的示例。
图3是本实用新型的实施例中的过零检测器与第一继电器之间的连接示意图。
图4是根据本实用新型的实施例的电源板的示意图。
图5是其中电源板被以菊花链式连接的本实用新型的实施例的示意图。
图6是用于本实用新型的实施例的另一个显示器的示意图。
图7是过零检测器的另一个示例。
图8示出了根据本实用新型的实施例可如何组合图2-4的电路。
实施例的描述
根据本实用新型的实施例，提供了电子设备的套件并且控制和数据信号被发送到电子设备。这些控制和数据信号可由中央处理或控制单元发送。每个电子设备优选地提供对一个或其自己的DC电源的访问。DC电源可连接到AC电源。DC电源可在电源定序器控制电路的控制下接通或关断。例如，这可通过第一继电器或开关来完成。电子设备可具有用于接收、处理和/或发送控制和数据信号的处理装置以及“内务处理”电子设备，以便(除了别的以外)当接收到由中央命令单元(例如，计算机)发出的指令时能够在设备处于待机时打开设备。
虽然在说明书中将参考LED瓦块式显示墙，但是本实用新型不限于此，而是具有更一般的应用。例如，本实用新型在其范围内包括通过彼此相邻地组装背投模块而制作的显示墙，每个背投模块(也称为“立方体”)包括背投屏幕、投影仪单元和相关联的DC电源以及控制电子设备。
本实用新型还适用于被铺设以形成显示墙的其它类型的发光显示器(例如 OLED显示器、液晶显示器等)。
本实用新型还适用于具有相同优点和益处的连接到AC电源的其它类型的设备。例如，设备可以是照明设备而不是显示单元。设备不需要是相同的，并且它们不需要提供相同的功能。例如，设备可以是计算设备(例如台式电脑)、显示器(例如连接到台式电脑的CRT或LCD屏幕)、存储器设备(例如联网硬盘单元)和网络路由器等。
虽然将描述每个瓦块具有其自己的DC电源的显示墙，但是本实用新型同样适用于DC电源由小于M的N个显示单元共享的显示墙，其中，M是显示墙中的显示单元的总数。M与N的比例可以是3或更大、5或更大或10或更大。
本实用新型的任何或所有实施例的有利特征包括：
-使用闭锁继电器向显示器供电
-当控制信号不是“激活”时(例如，高电平)，由具有零耗散的控制信号供电的控制电路。
-使用没有连续电源要求的继电器(诸如闭锁继电器)。这种继电器不具有这样的缺点，即继电器中的功率仍然耗散，这将需要使用连续供电的晶体管以将继电器保持在期望的状态。
-传感器仅需要在过零点连接并且仅在过零点耗散一些能量，由此可再次使用诸如闭锁继电器的继电器(以连接传感器)，以避免继电器中的耗散。
-故障安全、内置的序列信号分配。
-有条件地向控制电路供电。
将参照图1至图5和图8描述本实用新型的第一实施例。
如将参照图1至图5和图8并且在图1中最佳地示出的，根据本实用新型的该实施例的显示墙或瓦块式显示器1包括至少两个显示单元2和3。针对以下实施例所描述的内容同样适用于其它***，例如，如果显示单元是套件的电子设备，则这些套件包括在本实用新型的公开内容中。
图1示出了具有M1行乘M2个显示单元(M1和M2是大于0的整数)的瓦块式显示器。每个显示单元包括成像设备4。例如，成像设备4可以是一组 LED、液晶显示器或背投装置(如图1所示的投影仪4a和屏幕4b)或类似物。每个显示单元可具有处理装置，例如微处理器、FPGA、微控制器或嵌入式处理器***5来处理如控制信号和数据信号(具体来说是图像数据信号)之类的信号。要由处理装置5处理的信号来自另一个瓦块(诸如相邻的瓦块)和/或中央通用处理单元6(例如控制显示墙1的操作的计算机***)。每组N个显示单元(N小于显示墙中的显示单元的总数M＝M1×M2)具有DC电源7。为了清楚起见，将针对N＝1进行本实用新型的描述。作为替代，M与N的比例可以是3或更大、或5或更大或者10或更大。
DC电源7通过诸如继电器9的开关与AC电源8连接。
DC电源的效率小于100％。因此，即使当显示单元没有从DC电源汲取电力时，其也将耗散功率。
当不使用显示单元时，可通过打开与该DC电源和显示单元相关联的继电器9来将显示单元的DC电源从AC电源断开。这具有降低功率耗散的优点。
使用常规的继电器，消耗功率以将继电器维持在给定的状态。对于大型视频墙，M个继电器9消耗的功率可能足够大以使得显示墙不具有其生态或绿色标签的资格。如果使用半导体开关，则将存在类似的问题。为了解决这个问题，使用闭锁或脉冲继电器来限制继电器中耗散的功率。
继电器是电操作开关。许多继电器使用电磁体来机械地操作开关，但也使用其它操作原理，诸如固态继电器。
固态继电器可用于控制电源电路，而无需任何移动部件。相反，它们使用半导体器件来执行开关。闭锁继电器具有两个驰豫状态(双稳态)。这些也称为“脉冲”、“保持”、“停留”或有时称为“极化”继电器，所有这些继电器都包括在术语“闭锁继电器”中。使用闭锁继电器时，当操作它的电流被关断时，继电器保持在其最近的状态。这是利用例如操作棘轮和凸轮机构的螺线管、或者通过允许具有偏心弹簧或永磁体的两个相对的线圈以在线圈驰豫时将电枢和触点保持就位、或者利用带剩磁的铁心来实现的。在棘轮和凸轮的示例中，到线圈的第一个脉冲导通继电器并且第二个脉冲关断继电器。在两个线圈的示例中，到一个线圈的脉冲导通继电器，而到相对线圈的脉冲关断继电器。这种类型的继电器具有以下优点：一个线圈仅在其被切换的瞬间消耗功率，并且继电器触点跨断电期间保持此设置。
例如，继电器9是来自Panasonic的DE1A。
每一个继电器9都与电源板10相关联。例如，电源板可以是围绕闭锁继电器9构建的任何设备，并且当由中央控制单元(例如，通用处理单元6)或另一单元请求时，可将向显示单元供电的DC电源7与AC电源8连接或断开。在其最简单的实施例中，电源板10受限于闭锁继电器9和组装在印刷电路板上的连接器。随后在不通过中介的情况下由通用处理单元6(或将在下面进一步讨论的控制板)生成控制继电器的信号。在更一般的情况下，电源板10具有处理装置11、用于在处理装置11的控制下向继电器9发送脉冲的继电器驱动器12(例如电流驱动器)以及其自身的不同于电源7的DC电源13。该电源 13向处理装置11和继电器驱动器12供电。电源13的额定功率低于电源7的额定功率。
断开和闭合继电器9优选地在AC信号的过零点处或附近完成(即电压的过零点，亦即没有电压存在的瞬时点)。这避免了可能使继电器触点退化的电弧。例如，可增加导通电阻，这将导致功率耗散。取决于负载，在电压和电流零点之间可能存在相移。
零电压切换有助于减少大型***的浪涌和EMI问题，并有助于通过符合能源之星(EnergyStar)要求的单个开/关控制来提供非常低的待机功率要求 (<0.7W)。
虽然图3或图8的传感器电路更好地适配于感测电压而不是电流，但是作为替代实施例，它可适配成检测零电流交叉。在一些情况下，电压过零点与电流过零点有相位差。在这种情况下，在零电压下断开继电器可能导致电弧放电。
零电压切换防止(除了别的之外)继电器(包括其电阻)的电弧和退化，继而将导致继电器9中的功率耗散的增加。处理装置11可通过分别连接到继电器9的上游和下游的AC电源的两个过零传感器14和15来检测过零点。
当继电器9被断开时，上游传感器14被用于检测过零点。当继电器9被闭合时，下游传感器15被用于检测过零点。两个传感器被有利地用于考虑寄生组件对相位信号的影响。例如，存在继电器9、熔丝19和20的寄生组件，用作瞬态电涌抑制器的压敏电阻21等。
例如，过零传感器可以是经由电阻器和二极管连接到AC信号的光耦合器。这种传感器的原理图在图2中作为示例给出。
例如，光耦合器是来自Vishay的CNY17F-1。
即使在不被用于检测过零点时，传感器14和15也将耗散功率。
如图3所示，为了限制功率耗散，传感器14和15通过两个继电器16和 17连接至继电器9的上游和下游。当不需要过零检测时，继电器16和17被断开。继电器16和17有利地是闭锁继电器。继电器16和17的继电器驱动器18a 和18b在电源板10上并且由处理装置11控制。
熔丝19和20与输入AC电源信号AC_N_IN和AC_L_IN串联布置。电涌抑制器(例如连接在输入AC电源信号AC_N_IN和AC_L_IN之间的压敏电阻 21)可向传感器14和15以及DC电源提供一些保护。向显示单元供电的DC 电源7经由连接AC_L_OUT和AC_N_OUT以及继电器9连接到AC电源。
由传感器14和15产生的信号OUT1和OUT2被用来确定改变继电器9的状态的最佳时刻(处于或接近过零点)。
在一个实施例中，信号OUT1和OUT2用作中断信号或被电源板10上的处理装置11轮询。图4给出了电源板的一个示例。超低功率混合信号微控制器(例如来自TexasInstrument的MSP430G2302)被用于信号处理和控制信号 (特别是将控制继电器9、16和17的信号)的产生。电源板10连接到控制板 22。例如，控制板22可向电源板10发送请求，以将相关联的显示单元置于待机模式或激活模式。在接收到“待机”或“激活”指令时，处理装置11闭合继电器17或继电器16来确定断开或闭合继电器9的最佳时刻(处于或接近过零点)。处理装置11接着在驱动器的帮助下产生脉冲来改变继电器9的状态。
一旦继电器9的状态已被改变，处理装置11在电流驱动器的帮助下产生脉冲来断开用于检测过零点的被闭合的继电器16或17，并且从而防止传感器 14或15中的无用的功率耗散。
可通过有线或无线通信链路将指令发送到电源板10。指令可被并行地发送到电源板，或者它们可被发送到第一电源板，该第一电源板将以菊花链配置将它们中继到下一个电源板。
为了限制通信链路的复杂性(和功率耗散)，对电源板的指令可仅限于“待机”和“激活”。然后优选地在不同的导体上发送这两个信号。
当不必改变继电器9的状态时，待机和激活信号处于诸如低电平(对应于电源板的地GND的电接地电平)的第一二元状态。
当必须改变继电器9的状态时(即当必须向电源板供电10以改变继电器9 的状态时)，“待机”或“激活”信号被设置在诸如高电平(在不同于(例如高于)地电压的电压)的第二二元状态。
第一导体上的第一信号或“待机”信号被用来表示向显示单元供电的DC 电源必须与AC电源断开连接。第二导体上的第二信号或“激活”信号被用来表示向显示单元供电的DC电源必须连接到AC电源。
两个信号可都是电压信号。两个信号可位于地(电压信号的参考)或“高”电平(即处于比地高的电压)。
当第一信号为高电平时，其表示第一继电器9必须断开并且DC电源7连接到AC电源。
当第二信号为高电平时，其表示第一继电器9必须闭合并且DC电源7与 AC电源断开。
如现在将描述的，承载“待机”和“激活”信号的导体可用来向电源板10 供电。
当信号中的一个为高电平时，其用作产生稳压电源电压的DC电压调节器的输入，并且向用来控制电源板上的第一和第二继电器的处理装置和驱动器供电。
承载待机和激活信号的导体都连接到DC电压调节器23(该电压调节器不同于为显示单元供电的DC电源)。如图4所示，通过二极管24进行连接，以便不在承载待机和激活信号的导体之间产生短路。
电压调节器23产生稳定的电源电压VDD1(例如5V)。电压VDD1可以馈送到第二电压调节器29，产生用来为处理装置和过零传感器14和15供电的第二稳定电源电压VDD2(例如3.3V)。例如，二极管24可以是BAT120C肖特基势垒双二极管(例如，可得自NXPSemiconductors)。
为了进一步限制当继电器9的状态不应被改变时的功率耗散，用来向电源板10供电的待机或激活信号保持为高电平的时间不应超过将电源板置于待机或使其退出待机所必需的时间。一旦显示墙中的第一继电器的状态已被改变，则不再需要向电源板供电。这通过将待机或激活信号中的任意一个返回到地电平并将它们保持在地电平直到必须再次改变第一继电器的状态来实现。
只有当“待机”或“激活”信号中的任意一个为高电平时，电源才可供电源板使用。如果将“待机”或“激活”信号中的任意一个保持为高电平的时间间隔限制为改变显示墙中每个电源板10上的继电器9的状态所需的时间间隔，则存在改变继电器9的状态所需的时间间隔与电源板10耗散能量的时间间隔之间的自动重叠。在待机模式中，例如，在普通的高清晰度液晶显示器中的所谓的“待机电路”的功率耗散为0.5至1W。对于包括例如彼此相邻和/或彼此上下地定位的128个显示器的大型视频墙，其在待机模式下的功率耗散将为至少64W。在本实用新型中，显示单元和相关联的内务处理电子设备(也称为待机电路)中的功率耗散为零。待机模式下的功率耗散受限于控制板22和/或控制显示墙的操作的通用处理单元6的功率耗散，并因此保持在电子电器所需的 1W以下(例如，个人计算机处于待机模式时)。
一旦“激活”或“待机”信号为高电平，则电源可供处理单元11使用。一旦被供电，处理装置验证激活和待机信号线的状态。这优选在通过滤波器27 或28对信号进行滤波之后进行。典型的滤波器包括电阻分压器、低通滤波器和齐纳电压等于向处理装置供电的电源电压VDD2的齐纳二极管。处理装置可以是诸如微控制器或微处理器的可编程设备(例如可得自TexasInstrument的 MSP430G2102)。处理装置也可以是不可编程的(例如，硬连线的“状态机”和相关联的逻辑门)。
在已验证激活和待机信号的状态之后，处理装置11随后确定继电器9是否必须被断开或闭合。处理装置根据传感器14或15的输出端的电压和第一继电器9的特性来确定必须发送到继电器9的脉冲的持续时间和时刻。脉冲的持续时间可预先确定并且作为常数存储在由处理装置11执行的程序中。用作处理装置11的大多数微处理器不能寻求和/或吸收足够的电流来直接驱动如继电器9的继电器。通常，继电器驱动器12将用作处理装置和继电器之间的缓冲器。
在显示墙中，如图5所示，若干电源板可以菊花链式连接。在该特定的示例中，每个显示单元与其自己的电源板相关联。电源板将显示单元的DC电源连接到AC电源。电源板由向它们发送信号以将显示单元的DC电源连接到AC 电源或者将它们与AC电源断开的控制板控制。
电源板的菊花链连接提供对每个电源板上的继电器9的顺序闭合或断开更好的控制。实际上，它保证继电器不会同时断开或闭合，即使在处理装置故障的情况下，待机和激活信号也不会被所有电源板同时接收。这将有助于在显示墙被激活或处于待机模式时防止浪涌电流。
在电源板的菊花链中，第一电源板“电源板-1”通过至少三根导线直接连接到控制板：第一导线承载“待机”信号，第二导线承载“激活”信号，第三导线承载接地信号。
“待机”和“激活”信号由第一电源板“电源板－1”中继到第二电源板“电源板－2”。“待机”和“激活”信号由第n个电源板“电源板－n”中继到第(n+1)个电源板“电源板－n+1”。接地信号可“并联”连接到所有电源板，或者其可由电源板中继到菊花链中的下一个电源板。
在图4的示例中，“待机”和“激活”信号通过由处理装置11控制的开关25和26传输到下一个电源板。只要开关25和26断开，就不能够向下一个电源板提供电力，保证下一个第一继电器9的状态不能被改变，从而防止各继电器同时闭合或断开。
如图5所示，“待机”和“激活”信号可由控制板或中央控制单元6(图 5中的BCMC)产生。控制板可借助于按钮接收来自用户的指令，并且相应地生成“待机”和“激活”信号来改变继电器9的状态，以便将显示墙置于待机模式或激活模式。用户还可通过以太网链路或红外(IR)遥控器输入命令。
控制板还可在用户的直接命令下或根据在中央控制单元6上运行的可执行程序接收来自中央控制单元6(BCMC)的指令。
对于具有大量显示单元和电源板的非常大的显示墙，“待机”和“激活”信号可能需要由辅助控制板恢复或放大。
如上所述以及下面参照图6和7所描述的，闭锁继电器9控制到负载(即显示器或显示器连接块)的AC电源。处理器11由电压调节器23或29供电。例如，电源VDD1可被用来致动继电器，并且电源VDD2(<VDD1)可被用来向处理装置、传感器等供电。取决于处理装置中使用的处理器，所有电路组件可仅由电源VDD1供电。VDD1由电压调节器23产生，通过待机输入或激活输入向电压调节器23提供电力。二极管24排除待机输入和激活输入之间的短路。仅当待机输入或激活输入中的至少一个为高电平时才向处理装置11供电。如果两个信号都为低电平，则VDD1和VDD2为低电平，并且处理装置不被供电。
该布置的优点在于，其防止处理器改变继电器25和26的状态，该继电器 25和26将待机输入和激活输入信号转发到下一个“电源板”。下一个电源板由这些信号供电，下一个处理装置将不被供电并因此将不能关闭下一个继电器 9，并且对于每个新的电源板而言都是如此。这种布置考虑了接通的顺序并且防止所有负载同时连接到AC电源，从而避免过度的浪涌电流并且限制EMI。
在这种布置中，处理装置在不被使用时被(完全地)断电。这是用来避免继电器9的状态的不需要的改变的故障安全措施。此外，其进一步降低功率耗散，因为即使处理装置处于休眠模式，电压调节器23将仍须为处理装置提供稳压电源电压。在该布置中，通过将处理装置完全地断电来避免这种情况。
在之前的实施例中，AC线AC_L_IN和上游传感器之间的接触通过继电器 16完成。中性线AC_N_IN总是连接(其被用作参考)。在先前的该实施例中，优选的是不允许火线(Livewire)或输电线(Hotwire)AC_L_IN和中性线 AC_N_IN可互换。在之前的实施例中，如果交换AC_L_IN和AC_N_IN，则继电器9被连接到AC_N_IN。因此，当接收到待机命令/信号来断开继电器时， AC_N_IN将被断开但AC_L_IN仍将被连接。这可能发生在电气***中，其中经由停机触点向电源供电，其中接地引脚在电源插座中不可用并且插头可在两个方向上***。
虽然这不一定是一个问题，但其仍可是一个顾虑，这是由于一些漏电流可在AC_L_IN和用户产品的接地(ground)或大地(earth)之间经由其中的Y2EMC 滤波电容器(诸如通常在电源内部)流动。对于单个显示器4b，漏电流可忽略不计，但是对于具有数百个显示器的大型视频墙***，漏电流可变得与待机模式下所要求的<0.7W的低功率耗散不符。
将参照图6和图7描述本实用新型的另外的实施例，以便即使在插头和插座允许ACL和N交换条件的情况下仍然共享前述实施例的所有优点。为了实现这一点，使用在待机模式下中断ACL和N的开关。例如，在前述的实施例中，用两极继电器代替一极继电器(RL1)来描述实施例。在这样的实施例中， RL1现被两组触点代替。一组触点用于缩短L线，另一组用于缩短N线。
除了上述例外情况和下面更详细地解释的事件的方案和/或顺序之外，在前述实施例中命名为RL1和RL2的继电器的操作在本实施例中保持不变。本质上，该实施例的硬件已被改变以支持L和N反向连接。为了解决这个问题，根据本实用新型的另一实施例，图3的电路被修改为如图6所示。可以看出图6 的电路与图3具有许多相似之处。
继电器309和32由相同的信号驱动并且它们同时处于相同的断开或闭合状态。如果继电器309和32断开，则AC_L_IN和AC_N_IN都不连接到 AC_L_OUT和AC_N_OUT。
如果继电器309和32闭合，则AC_L_IN将连接到AC_L_OUT，并且AC_N_IN将连接到AC_N_OUT，并且不管在输入AC_L_IN和AC_N_IN处是否已交换中性线和火线，将向连接到AC_L_OUT和AC_N_OUT的负载供电。
继电器33和31由相同的信号驱动并且它们同时处于相同的断开或闭合状态。如果继电器31断开，则当不需要过零测量时，上游传感器314和下游传感器315都不按期望耗散功率以限制传感器中的功率耗散。
如果继电器31闭合而继电器309和32断开，加之继电器31和32串联连接在上游和下游传感器314和315之间；则如果继电器33不在那里以形成接触，上游传感器314将不被连接到AC_N_IN。这解释了为什么继电器32和33 在继电器31和AC_N_IN之间并联连接。
上游和下游传感器314和315可以不同于参考图2所示披露的等效传感器。附加的电阻器可与二极管连接，以便偏置和限制朝向传感器314和315的感测电流。
如果使用图6的电路而不是图3的电路，则将显示单元置于待机模式或激活模式的操作顺序与针对前述实施例所描述的操作顺序相同：
·最初所有继电器都关闭。
·打开继电器31和33。
·感测输入AC，进行所有必要的计算并且在过零点打开继电器309和32。这与前述实施例完全相同。
·关闭继电器31和33。这是与前述实施例相同的步骤。继电器309和继电器32都被并行致动。
·通过打开继电器31和33，返回待机模式(OFF模式)，以与前述实施例(例如，如参考图3的电路所描述的)完全相同的方式执行过零感测特征并关闭继电器。
图6和7的电路的效果是，当进入待机模式时，两条导线ACL和N可被关断/断开，这意味着一些电源插头和插座的反向连接可能性不会导致电流泄漏。

Claims (30)

1.一种电子***，包括由本地电源单元驱动的多个显示单元的套件，以及用于控制所述本地电源单元的电源接通或断开操作的电源定序器控制电路，所述电源定序器控制电路按顺序控制所述本地电源单元的电源接通以减少浪涌电流，其中所述本地电源单元的电源接通或断开操作是通过第一继电器或开关完成的，所述第一继电器或开关是闭锁继电器，
所述闭锁继电器被控制成在由AC电源传送的AC电源信号的过零点或附近连接或断开所述AC电源的电力，还包括用于检测由所述AC电源传送的所述AC电源信号的过零点的换能器或传感器，所述换能器或传感器仅在需要检测所述过零点时被连接并且耗散能量。
2.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，在所述显示单元的套件中，小于M的N个显示单元共享本地电源，其中M是所述套件中的显示单元的总数。
3.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成向所述显示单元发送控制和数据信号。
4.根据权利要求3所述的电子***，其特征在于，所述电子***进一步包括被适配成发送所述控制和数据信号的中央处理或控制单元。
5.根据权利要求2所述的电子***，其特征在于，所述M与N的比率可为3或更大、5或更大或者10或更大。
6.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，所述本地电源单元是可连接到所述AC电源并且可从所述AC电源断开的DC电源。
7.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，所述显示单元是能够显示静止和/或移动图像或这些的组合的显示墙的一部分。
8.根据权利要求6所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成在由所述AC电源传送的所述AC电源信号的过零点处或附近将所述DC电源连接到所述AC电源或者将所述DC电源与所述AC电源断开。
9.根据权利要求8所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成使得所述第一继电器或开关断开或闭合以在由所述AC电源传送的所述AC电源信号的过零点处或附近将所述DC电源连接到所述AC电源或者将所述DC电源与所述AC电源断开。
10.根据权利要求8所述的电子***，其特征在于，所述换能器或传感器被适配成检测由所述AC电源传送到所述DC电源的所述AC电源信号的过零点。
11.根据权利要求10所述的电子***，其特征在于，所述换能器或传感器通过每个电子设备上的第二继电器或开关连接到电源。
12.根据权利要求11所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成使得所述第二继电器或开关仅在要检测过零点的时候闭合。
13.根据权利要求11所述的电子***，其特征在于，所述第二继电器或开关是闭锁继电器。
14.根据权利要求11所述的电子***，其特征在于，所述电子***进一步包括处理装置，所述处理装置被适配成使得发送到所述处理装置的控制信号表示必须改变所述第一继电器或开关的状态以向所述处理装置和用于控制所述第一和第二继电器或开关的驱动器供电。
15.根据权利要求6所述的电子***，其特征在于，所述电子***进一步包括两个导体，所述每个导体用于承载两个控制信号中的一个：表示向电子设备供电的本地DC电源必须与所述AC电源断开的在第一导体上的第一信号或“待机”信号，或者表示向电子设备提供电力的本地DC电源必须连接到所述AC电源的第二导体上的第二信号或“激活”信号。
16.根据权利要求15所述的电子***，其特征在于，所述两个信号都是电压信号、信号序列或脉冲或波或单个脉冲或波。
17.根据权利要求15所述的电子***，其特征在于，所述两个信号都处于地或处于高于地的电压。
18.根据权利要求17所述的电子***，其特征在于，当所述第一信号为高电平时，所述第一信号表示所述第一继电器或开关必须断开，当所述第二信号为高电平时，所述第二信号表示所述第一继电器或开关必须闭合。
19.根据权利要求14所述的电子***，其特征在于，当所述信号之一为高电平时，所述信号之一被用来驱动所述处理装置和用于控制所述第一和第二继电器的所述驱动器，或者所述信号之一可被输入到产生稳压电源电压并且向用于控制所述第一和第二继电器的所述处理装置和驱动器供电的DC电压调节器。
20.根据权利要求15所述的电子***，其特征在于，承载所述第一或第二信号的所述每个导体连接到稳压电源的输入。
21.根据权利要求20所述的电子***，其特征在于，连接到所述稳压电源的输入端的连接是通过二极管的中介，当所述第一和第二信号呈现不同的状态时，所述二极管防止短路。
22.根据权利要求15所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成使得所述第一或第二信号保持为高电平的时间不超过将所述电子设备的套件置于待机模式或使所述电子设备的套件退出待机模式所必需的时间。
23.根据权利要求14所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成使得当必须改变所述第一继电器或开关的状态时，所述信号之一被设置为高电平并且保持为高电平以向所述处理装置和用于控制所述第一继电器或开关的所述驱动器供电，直到所述第一继电器或开关的状态已被改变，而当所述继电器或开关的状态已被改变时，所述第一和第二信号都处于地电平。
24.根据权利要求6所述的电子***，其特征在于，所述电子***被适配成使得与电子设备相关联的DC电源连接到所述AC电源或从所述AC电源断开的时间取决于至少另一个电子装置的DC电源的状态。
25.根据权利要求15所述的电子***，其特征在于，所述显示单元具有电源板，第i个电源板接收的所述第一和第二信号能够在所述第i个电源板的控制下被发送到第(i+1)个电源板，或第i个电源板接收的所述第一和第二信号能够在第i个电源板的控制下被发送到第(i+n)个电源板，由此为每个板选择n的值，使得最终全部接通。
26.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，所述第一继电器或开关与每一个本地DC电源相关联。
27.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，当电子设备的套件被接通时，所述电源定序器控制电路被适配成依次地控制所述本地DC电源的导通以减少浪涌电流。
28.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，每个第一继电器或开关将所述AC电源连接至所述本地DC电源。
29.根据权利要求1所述的电子***，其特征在于，所述电源定序器控制电路被适配成控制将所述AC电源的电力与所述本地DC电源进行连接的每个第一继电器或开关以在所述AC电源信号的过零点处或附近闭合或断开，从而减少待机模式下的功耗。
30.一种电子***，包括由本地电源单元驱动的多个显示单元的套件，以及用于控制所述本地电源单元的电源接通或断开操作的电源定序器控制电路，所述电源定序器控制电路按顺序控制所述本地电源单元的电源接通以减少浪涌电流，其中所述本地电源单元的电源接通或断开操作是通过第一继电器或开关完成的，所述第一继电器或开关是闭锁继电器。
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