[發明專利]低功率開關模式電源

無效

• 申請號: 201080035923.0
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN102498654A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: R·I·彼得森;J·努森
• 申請（專利權）人: ZZ零電有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 唐超塵

技術領域

本發明涉及包括主振蕩電路的低功率開關模式電源，該主振蕩電路連接至直流電源，該主振蕩電路連接至變壓器的第一初級線圈，該變壓器包括至少第一次級線圈，該次級線圈通過整流器連接至輸出電路，該輸出電路包括至少用于形成基本上直流輸出電壓的第一電容器，該開關模式電源還包括反饋電路，該反饋電路使用實際的輸出電壓用于控制初級切換電路。

本發明還涉及用于操作低功率開關模式電源的方法，其中由振蕩器將基本上直流的輸入功率轉換成交流功率，將該交流功率轉換成交流電壓和交流電流，將該輸出功率轉換成直流功率，其中將該輸出直流電壓用作用于控制振蕩器的反饋信號。

背景技術

EP?1798845A1涉及多輸出開關模式電源，其具有在其輸入上為交流輸入電壓的交流/直流轉換器、直流/交流轉換器和變壓器，其在輸出上提供Vac3電壓，其耦合至多個輸出模塊。每個輸出模塊包括開關、濾波器和控制器。每個輸出模塊的開關具有連接至Vac3電壓的輸入，當開啟時在其輸出上提供整流的開關輸出電壓和當關閉時其輸出上提供高阻抗。此外，每個輸出模塊的濾波器具有耦合至相應開關的輸出的輸入，并在輸出上提供平穩的輸出電壓Vout1、Vout2、Voutn，而控制器在輸出上將開關控制信號提供給相應開關，該控制器具有連接至輸出電壓的第一輸入，連接至參考電壓的第二輸入和連接至Vac3電壓的第三輸入。當輸出電壓降低低于參考電壓且Vac3電壓是零時，生成打開相應開關的開關控制信號，當輸出電壓增加高于參考電壓時，生成關閉相應開關的開關控制信號。

發明目的

本發明的目的是降低耗電設備的待機功耗。本發明的另一目的是降低待機功耗以保護全球環境。

發明內容

本發明的目的可以通過權利要求1的前序部分實現，如果反饋電路包括光耦合器，該光耦合器的輸入LED通過電流和電壓限制電路連接至輸出電壓，該低功率開關模式電源包括分壓器形式的第一電流環路，該分壓器通過至少一個大電阻連接至直流電源，該大電阻連接至第一晶體管的基極，該分壓器連接至第二晶體管的集電極，該第二晶體管的發射極接地，該低功率開關模式電源還包括變壓器初級線圈形式的第二電流環路，該初級線圈的第一端連接至直流電源，第二端連接至第一晶體管的集電極/發射極，該第二電流環路還包括電阻，該電阻接地，該第一晶體管的基極進一步連接至光耦合器的輸出晶體管。

由此，可以實現振蕩器被依賴于電路次級側上的輸出電壓的光耦合器上的反饋信號控制。通過在輸出上按需控制振蕩器，振蕩次數可以限制為僅一次振蕩，因此在相當長的時間周期內沒有活動。如果在開關模式變壓器的次級側上不使用功率，可以執行每秒僅一次振蕩。如果存在任意需要，則更多振蕩發生，如果該振蕩器連續地操作，甚至可以實現較高的功率需求。通過根據實際的輸出電壓控制振蕩，可以讀取幾乎不不可能測量的該開關模式電源的待機功耗。

該振蕩器以這樣的方式操作，其中在每一單次振蕩之后振蕩自動停止。由于振蕩根據需要開始，則當在變壓器內流動的電流已經達到某一等級時該單次振蕩自動地停止。因此，實現了通過振蕩器流動的電流嚴重限制于當啟動時實際流動的電流，而且限制于在每一單次啟動之間的長周期。可以以這樣的方式設計開關模式電源，其中在輸入側和輸出側之間存在電絕緣。這樣，開關模式電源的輸入可以是具有大約110-230伏特的交流電壓的交流電網的傳統連接。因為變壓器用于功率傳輸，通過光耦合器執行反饋，可以執行電絕緣。

在本發明的優選實施例中，變壓器包括第二初級線圈，該線圈的一端接地，該線圈的第二端連接至第一電流環路的分壓器。通過使用第二初級線圈，可以通過相對受限的電流開始啟動，因此使該受限制的電流在第二初級線圈內生成微弱的電流脈沖，和使用該脈沖的能量增加晶體管的啟動電流，隨后首先將電流增加至較高電平。構建該電路以便只要該電流增加至某一電平，則關閉該電路本身。使用第二初級線圈還導致時間周期縮短，在該時間周期中電流流過初級線圈。由此，可以實現進一步降低在初級側上的電源要求。

優選地，在長至每秒一次的速率上執行待機情況下振蕩器的單個開關順序。因此，每秒僅一次存在功耗，在其余的時間周期內僅流過極高電阻。因此，該振蕩器在剩余周期內的功率低至若干毫瓦。僅在短暫的切換周期內功耗較高。因此，可以將待機情況下的功耗降低至低于10毫瓦。許多電子設備具有高于1瓦的待機功耗。