电源管理装置以及电源管理系统的制作方法

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1.本揭示文件是关于一种电源管理装置以及电源管理系统，特别是关于一种适用于由多个显示器组成的大型电子看板的电源管理装置以及电源管理系统。

背景技术：

2.大型电子看板是由多个显示器组合而成，通过影像处理装置(例如矩阵控制器)，可以控制每个显示器的成像，并将每个显示器的影像集合成为大型影像。由于大型电子看板使用了多个显示器，其使用功率为所有显示器的使用功率的总和，如果缺乏有效的电源管理装置，会在使用期间消耗大量的电力。

技术实现要素：

3.本揭示文件提供一种电源管理装置，用于耦接于显示器，且用于提供电力信号与画面信号至显示器。电源管理装置包含功率侦测电路、继电器开关以及画面侦测电路。功率侦测电路由硬件实现，用于计算电力信号对应的输出功率，并依据输出功率的大小产生控制信号。继电器开关与功率侦测电路耦接，用于根据功率侦测电路所输出的控制信号选择性输出电力信号至显示器。画面侦测电路由硬件实现，与功率侦测电路耦接且用于耦接于显示器，用于接收并输出画面信号至显示器，并用于依据画面信号控制功率侦测电路计算输出功率。
4.在一些实施例中，功率侦测电路包含功率阈值，功率侦测电路用于比较输出功率与功率阈值以产生控制信号，以控制继电器开关。
5.在一些实施例中，若输出功率大于或等于功率阈值，则功率侦测电路控制继电器开关不输出电力信号；若输出功率小于功率阈值，则功率侦测电路控制继电器开关输出电力信号。
6.在一些实施例中，若输出功率小于或等于功率阈值，则功率侦测电路控制继电器开关不输出电力信号；若输出功率大于功率阈值，则功率侦测电路控制继电器开关输出电力信号。
7.在一些实施例中，当画面侦测电路侦测到画面信号传送的当前帧画面不同于前一帧画面时，则触发功率侦测电路计算输出功率。
8.在一些实施例中，功率侦测电路还用于由电力信号的变动触发而计算输出功率。
9.本揭示文件提供一种电源管理系统，用于耦接于多个显示器、一电力信号源以及一画面信号源，且用于提供多个电力信号与多个画面信号至多个显示器。电源管理系统包含多个电源管理装置，分别用于耦接多个显示器。其中，每个电源管理装置包含功率侦测电路、继电器开关以及画面侦测电路。功率侦测电路由硬件实现，用于计算多个电力信号的其中之一对应的输出功率，并依据输出功率的大小产生控制信号。继电器开关与功率侦测电路耦接，用于根据功率侦测电路所输出的控制信号选择性输出多个电力信号的其中之一至多个显示器的其中之一。画面侦测电路由硬件实现，与功率侦测电路耦接且用于耦接于显
示器，用于接收并输出多个画面信号的其中之一至多个显示器的其中之一，并用于依据多个画面信号的其中之一控制功率侦测电路计算输出功率。
10.通过本揭示文件的电源管理装置以及电源管理系统，依据电力信号及/或画面信号致能或禁能显示器之后，可以有效地节省大型显示器的功耗。此外，通过使用电源管理装置在黑画面时禁能显示器，也能改善液晶屏幕显示黑画面时的漏光问题，因而可以提升大型显示器在整体对比度上的表现。
附图说明
11.本揭示文件的态样在阅读下文的详细描述并搭配附图时，可以得到最佳的理解。应注意，根据工业中的标准规范，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可以为了论述清楚而任意地增大或减小：
12.图1为根据一些实施例所绘示的电源管理系统的方块图；
13.图2为根据一些实施例所绘示的电源管理装置的方块图；
14.图3为根据一些实施例所绘示的电源管理方法的流程图；以及
15.图4为根据一实例所绘示的电源管理装置的功率比较图。
16.【符号说明】
17.100:电源管理系统
18.110,110_1～110_n:电源管理装置
19.120,120_1～120_n:显示器
20.112:功率侦测电路
21.114:继电器开关
22.116:画面侦测电路
23.300:电源管理方法
24.310～360:操作
25.410,420:大型显示器
26.410a～410i,420a～420i:显示器
27.pwr:电力信号源
28.ps:电力信号
29.arr:画面信号源
30.ds:画面信号
31.cs:控制信号
具体实施方式
32.以下揭示文件提供许多不同实施例或实例，以便实施所提供的标的的不同特征。下文描述部件及布置的特定实例以简化本案。当然，这些仅为实例且不欲为限制性。举例而言，在下文的描述中，第一特征形成于第二特征上方或第二特征上可包括以直接接触形成第一特征与第二特征的实施例，且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征与第二特征可不处于直接接触的实施例。另外，本案可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简化与清楚目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或
配置之间的关系。
33.另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭示文件的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭示文件的用词将于下或在此说明书的别处讨论，已提供本领域技术人员在有关本揭示文件的描述上额外的引导。
34.于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的组。
35.图1为根据一些实施例所绘示的电源管理系统100的方块图。电源管理系统100用于耦接多个显示器120_1～120_n、电力信号源pwr以及画面信号源arr，用于对应地提供电力信号ps_1～ps_n与画面信号ds_1～ds_n至显示器120_1～120_n。电源管理系统100包含多个电源管理装置110_1～110_n。电源管理装置110_1～110_n耦接于电力信号源pwr以及画面信号源arr，且分别耦接于对应的显示器120_1～120_n。在一些实施例中，电力信号ps为交流电信号。
36.举例而言，电源管理系统100中的电源管理装置110_1耦接于电力信号源pwr、画面信号源arr以及对应的显示器120_1，用于从电力信号源pwr接收电力信号ps_1，从画面信号源arr接收画面信号ds_1，并且将电力信号ps_1以及画面信号ds_2传送至显示器120_1。电源管理装置110_2则用于提供电力信号ps_2与画面信号ds_2至显示器120_2，其余依此类推，在此不重复赘述。
37.在一些实施例中，显示器120可以为电浆显示器(plasma display panel)、液晶显示器(liquid crystal display panel,lcd panel)、发光二极管显示器(led display panel)或其他具有显示影像的功能的装置。在一些实施例中，画面信号源arr可以是矩阵切换器(matrix switch)，用于将一或多个信号输入分配至多个输出端以形成画面信号ds_1～ds_n，进而使显示器120_1～120_n能形成拼接式电子看板。
38.电源管理装置110_1～110_n的电路结构与运作彼此相似，为简洁起见，于下文的描述中，皆以电源管理装置110_1～110_n的其中之一作为实施例进行说明，并以“电源管理装置110”指称电源管理装置110_1～110_n中不特定的任一者。相似地，在下文中将以“电力信号ps”指称电力信号ps_1～ps_n中不特定的任一者，并以“画面信号ds”指称画面信号ds_1～ds_n中不特定的任一者。
39.图2为根据一些实施例所绘示的电源管理装置110的方块图。电源管理装置110包含功率侦测电路112、继电器开关114以及画面侦测电路116。电源管理装置110可以依据电力信号ps及/或画面信号ds致能或禁能显示器120。为简洁起见，电源管理装置110中的其他元件与连接关系未绘示于图2中。
40.功率侦测电路112用于计算电力信号ps所对应的输出功率，并依据输出功率的大小产生控制信号cs。继电器开关114与功率侦测电路112耦接，用于根据功率侦测电路112所输出的控制信号cs，选择性输出电力信号ps至显示器120。画面侦测电路116与功率侦测电路112耦接，且与显示器120耦接，用于接收并输出画面信号ds至显示器120，并用于依据画面信号ds，控制功率侦测电路112计算输出功率。
41.在一些实施例中，功率侦测电路112包含功率阈值，功率侦测电路112用于比较输出功率与功率阈值，以产生控制信号cs，并以控制信号cs控制继电器开关114。在一些实施例中，功率侦测电路112和画面侦测电路116可以由单纯硬件实现且不仰赖软件实现其功能，或者功率侦测电路112和画面侦测电路116也可以由硬件与软件的组合来实现。例如，功率侦测电路112可包含记忆体以储存功率阈值。在功率侦测电路112和画面侦测电路116是由单纯硬件实现的一些实施例中，功率侦测电路112和画面侦测电路116可以由专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)实现。
42.为了降低显示器总功耗，功率侦测电路112会使用控制信号cs控制继电器开关114，使继电器开关114选择性地输出电力信号ps至显示器120。然而，针对不同的显示器种类，显示器120的功率需求可能为白画面时较高(例如，垂直对齐(vertical alignment,va)液晶排列的液晶显示器)或是黑画面时较高(例如，扭曲向列型(twisted nematic,tn)液晶排列的液晶显示器)。因此，在比较输出功率与功率阈值之后，产生控制信号cs时，根据应用的显示器种类，有如下文描述的判断标准。
43.在一些实施例中，显示器120于黑画面时功率需求较高。若输出功率大于或等于功率阈值，代表显示器120此时显示黑画面，则功率侦测电路112可将控制信号cs设为第一逻辑值，控制继电器开关114不输出电力信号ps以禁能显示器120达到省电效果。在显示器120禁能期间，其显示区域会呈现黑，与显示器120应提供的黑画面调一致，因而不会影响使用者的观看体验。若输出功率小于功率阈值，则功率侦测电路112可将控制信号cs设为第二逻辑值，控制继电器开关114输出电力信号ps。
44.在一些实施例中，显示器120于白画面时功率需求较高，亦即于黑画面时功率需求较低。若输出功率小于或等于功率阈值，则功率侦测电路112可将控制信号cs设为第一逻辑值，控制继电器开关114不输出电力信号ps以禁能显示器120达到省电效果。若输出功率大于功率阈值，则功率侦测电路112可将控制信号cs设为第二逻辑值，控制继电器开关114输出电力信号ps。
45.在一些实施例中，当画面侦测电路112侦测到画面信号ds传送的当前帧画面不同于前一帧画面时，则触发功率侦测电路112计算输出功率。换句话说，当显示器120所显示的画面内容改变时(例如由全黑画面变化为全白画面)，其对应的输出功率亦会发生变动，因此画面侦测电路112可以触发功率侦测电路112计算输出功率，使功率侦测电路112调整控制信号cs的逻辑值以控制继电器开关114选择性地输出电力信号ps。
46.在一些实施例中，功率侦测电路112还用于由电力信号ps的变动触发而计算输出功率。举例来说，显示器120可以通过关闭背光来产生黑画面，当显示器120的背光于开启和关闭之间切换时，电力信号ps的电压或电流会改变，而功率侦测电路112可由电力信号ps的电压或电流变化触发而执行电力信号ps的输出功率计算。
47.本揭示文件提供一种有效率的电源管理方法300，请一并参阅图3，图3为根据一些实施例所绘示的电源管理方法300的流程图。如图3所示，电源管理方法300包含操作310～360。在一些实施例中，电源管理方法300可由电源管理装置110执行。电源管理方法300的特征的任意组合或在此描述的其他方法可由储存于非暂态计算机可读取媒体中的多个指令来实现。当执行这些指令时，这些指令会使前述方法中任意者的部分或全部被执行。在此描述的任何方法可包含相较于流程图所示较多或较少的流程，且方法中的流程可以任何合适
的顺序执行。
48.在操作310中，电源管理装置110接收电力信号ps以及画面信号ds。在一些实施例中，电力信号ps为交流电信号。
49.在操作320中，电源管理装置110中的功率侦测电路112根据电力信号ps，计算电力信号ps所对应的输出功率。
50.在操作330中，功率侦测电路112比较输出功率与功率阈值的大小关系，并根据输出功率与功率阈值的比较结果，控制继电器开关114选择性输出电力信号ps至显示器120。如果允许继电器开关114输出电力信号ps至显示器120，则进行操作340。如果不允许继电器开关114输出电力信号ps至显示器120，则进行操作350。
51.在一些实施例中，在操作330中，功率侦测电路112根据输出功率与功率阈值的比较结果，控制继电器开关114选择性输出电力信号ps至显示器120的步骤包含：若输出功率大于或等于功率阈值，则不输出电力信号ps(操作350)；若输出功率小于功率阈值，则输出电力信号ps(操作340)。
52.在一些实施例中，在操作330中，功率侦测电路112根据输出功率与功率阈值的比较结果，控制继电器开关114选择性输出电力信号ps至显示器120的步骤包含：若输出功率小于或等于功率阈值，则不输出电力信号ps(操作350)；若输出功率大于功率阈值，则输出电力信号ps(操作340)。举例而言，假设功率侦测电路112的功率阈值设定为15瓦特。当功率侦测电路112在第一时间点收到的电力信号ps所对应的输出功率为10瓦特时，功率侦测电路112不会允许继电器开关114输出电力信号ps，而当功率侦测电路112在第二时间点收到的电力信号ps所对应的输出功率为25瓦特时，功率侦测电路112允许继电器开关114输出电力信号ps。
53.在操作340中，由于电力侦测电路112允许继电器开关114输出电力信号ps，电源管理装置110将电力信号ps以及画面信号ds传送至显示器120进行成像。
54.在操作350中，由于电力侦测电路112不允许继电器开关114输出电力信号ps，电源管理装置110不会将电力信号ps以及画面信号ds传送至显示器120进行成像。
55.在操作360中，当画面信号ds传送的当前帧画面不同于前一帧画面时，流程320可以再次执行，以触发功率侦测电路112再次计算电力信号ps所对应的输出功率，并接着进入操作330进行输出功率的判断。另一方面，当画面信号ds传送的当前帧画面相同于前一帧画面时，操作360可以再次执行。
56.通过电源管理方法300，可以让电源管理装置110在每一帧中通过比较输出功率与功率阈值来选择性地输出每一帧的电力信号ps以及画面信号ds至显示器120，以达到节省功耗的目的。
57.相较于传统的大型电子看板，本揭示文件揭示的电源管理装置110提供了一种有效节省功耗的途径。举例而言，图4为根据一实例所绘示的电子看板的功率比较图。在图4中，有两台大型显示器410以及420，其大小、规格及输入的影像数据皆一致，且各自包含九个子显示器410a～410i以及420a～420i。不同的是，大型显示器420设置有本揭示文件的电源管理装置110，而大型显示器410则无。
58.在本实施例中，子显示器410a～410c以及410g～410i接收到的电力信号所对应的输出功率为15瓦特，子显示器410d接收到的电力信号所对应的输出功率为30瓦特，子显示
器410e接收到的电力信号所对应的输出功率为100瓦特，子显示器410f接收到的电力信号所对应的输出功率为40瓦特，则大型显示器410的总输出功率为260瓦特。
59.另一方面，电源管理装置110的功率侦测电路112所设定的功率阈值为“35瓦特以下”，且使用了电源管理装置110的大型显示器420，其子显示器420a～420c以及420g～420i接收到的电力信号所对应的输出功率原本为15瓦特，但在电源管理装置110的运作下降为0瓦特；子显示器420d接收到的电力信号所对应的输出功率原本为30瓦特，但在电源管理装置110的运作下降为0瓦特；子显示器420e接收到的电力信号所对应的输出功率为100瓦特，子显示420f接收到的电力信号所对应的输出功率为40瓦特，因此大型显示器420总输出功率降为140瓦特。
60.通过上文得知，在使用本揭示文件所揭示的电源管理装置110，控管电力信号的输出之后，有效地节省了大型显示器的功耗。此外，通过使用电源管理装置110在黑画面时禁能显示器120，能改善液晶屏幕显示黑画面时的漏光问题，因而可以提升大型显示器420在整体对比度上的表现。
61.前文概述了数个实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本案的态样。熟悉此项技术者应了解，可易于使用本案作为设计或修改其他工艺及结构的基础以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本案的精神及范畴，并且可在不脱离本案的精神及范畴的情况下在本文中实施各种变化、取代及修改。

技术特征：

1.一种电源管理装置，其特征在于，用于耦接于一显示器，用于提供一电力信号与一画面信号至该显示器，且该电源管理装置包含：一功率侦测电路，由硬件实现，用于计算该电力信号对应的一输出功率，并依据该输出功率的大小产生一控制信号；一继电器开关，与该功率侦测电路耦接，用于根据该功率侦测电路所输出的该控制信号选择性输出该电力信号至该显示器；以及一画面侦测电路，由硬件实现，与该功率侦测电路耦接且用于耦接于该显示器，用于接收并输出该画面信号至该显示器，并用于依据该画面信号控制该功率侦测电路计算该输出功率。2.如权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，该功率侦测电路包含一功率阈值，该功率侦测电路用于比较该输出功率与该功率阈值以产生该控制信号，以控制该继电器开关。3.如权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，若该输出功率大于或等于该功率阈值，则该功率侦测电路控制该继电器开关不输出该电力信号；若该输出功率小于该功率阈值，则该功率侦测电路控制该继电器开关输出该电力信号。4.如权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，若该输出功率小于或等于该功率阈值，则该功率侦测电路控制该继电器开关不输出该电力信号；若该输出功率大于该功率阈值，则该功率侦测电路控制该继电器开关输出该电力信号。5.如权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，当该画面侦测电路侦测到该画面信号传送的一当前帧画面不同于一前一帧画面时，则触发该功率侦测电路计算该输出功率。6.如权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，该功率侦测电路还用于由该电力信号的变动触发而计算该输出功率。7.一种电源管理系统，其特征在于，用于耦接于多个显示器、一电力信号源以及一画面信号源，用于提供多个电力信号与多个画面信号至该多个显示器，且该电源管理系统包含：多个电源管理装置，分别用于耦接该多个显示器，其中每个所述电源管理装置包含：一功率侦测电路，由硬件实现，用于计算该多个电力信号的其中之一对应的一输出功率，并依据该输出功率的大小产生一控制信号；一继电器开关，与该功率侦测电路耦接，用于根据该功率侦测电路所输出的该控制信号选择性输出该多个电力信号的该其中之一至该多个显示器的其中之一；以及一画面侦测电路，由硬件实现，与该功率侦测电路耦接且用于耦接于该显示器，用于接收并输出该多个画面信号的其中之一至该多个显示器的该其中之一，并用于依据该多个画面信号的该其中之一控制该功率侦测电路计算该输出功率。

技术总结

本揭示文件提供一种电源管理装置以及电源管理系统。电源管理装置用于耦接于显示器，且用于提供电力信号与画面信号至显示器。电源管理装置包含功率侦测电路、继电器开关以及画面侦测电路。功率侦测电路由硬件实现，用于计算电力信号对应的输出功率，并依据输出功率的大小产生控制信号。继电器开关与功率侦测电路耦接，用于根据功率侦测电路所输出的控制信号选择性输出电力信号至显示器。画面侦测电路由硬件实现，与功率侦测电路耦接且用于耦接于显示器，用于接收并输出画面信号至显示器，并用于依据画面信号控制功率侦测电路计算输出功率。在使用本揭示文件所揭示的电源管理装置，控管电力信号的输出之后，有效地节省了大型显示器的功耗。示器的功耗。示器的功耗。