[發明專利]零損耗共地輔助兼待機電源

無效

• 申請號: 201110008999.0
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102594126A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 潘同衛
• 申請（專利權）人: 潘同衛
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明專利涉及一種零損耗(注：無功的損耗為零，不包含有功的待機低壓供電需要，此需要完全可以在0.05W以下)共地輔助兼待機電源(無啟動電阻)，該零損耗共地輔助兼待機電源可廣泛應用于一切含有開關電源的電子設備與家用電器和電子鎮流器等。?

背景技術

電子設備與家用電器等均由開關電源提供低壓電源。一般采用離線反激式開關電路，將電網提供的85V～275V交流電轉換為電子設備所需要的直流低電壓。正常工作狀態下，反激式開關電源的損耗主要包括導通損耗和開關損耗，以及控制電路的損耗。?

目前含有開關電源的電子設備與家用電器等自身功耗與待機功耗很難降低；原因有以下限制：?

1.在待機狀態下，控制電路的損耗主要表現為啟動電阻上的損耗，而啟動電阻的損耗直接與整流后的直流母線電壓和啟動電阻值相關。啟動電阻降壓后供集成電路啟動，待變換電路啟動后反饋一個低壓電源維持足夠工作電流再形成穩定正常工作。這種廣泛應用的電路結構，其啟動電阻的功耗占整個開關電源的自身功耗比例相當的大。一般啟動電阻的功耗接近1瓦.220v電源系統為例：設啟動電阻為一百千歐姆(100k)，低壓電源為15v。，那啟動電阻功耗＝UxU/R＝(220x1.4-15)x(220x1.4-15)/100K＝0.949W.一般開關電源均有個啟動電阻。?

另外啟動電阻在正常工作或待機時仍然在繼續參與低壓供電并消耗與啟動時相等的能量。?

為克服啟動電阻降壓固有的缺陷，雖然有很多新技術為降低開關電源的功耗而努力，如最新的MC44608，AP384xG芯片等。間歇式低待機功能僅降低啟動電阻的功耗，至今仍無法真正去除啟動電阻。?

2.啟動電阻的功耗降低了，在待機狀態下要維持待機電路工作(如紅外遙控及解碼電路)，變換電路必須工作，其功率管開關損耗、驅動損耗、變壓器磁芯?損耗、輸出整流管反向恢復損耗以及緩沖器損耗等開關損耗使變換電路效率遠小于0.8。?

眾所周知，電容降壓其有功功率損耗接近零，降壓電容對交流電源也有功率因數補償與濾波作用，電容降壓最理想。但有致命的缺點電容降壓是不能與主電源系統輸出共地。電容降壓在開關電源中的實際應用為零。?

發明內容

電阻降壓能與主電源系統輸出共地，電阻的功耗是缺陷。電容降壓時降壓電容與整流橋串連工作的(圖1)，整流橋一端與交流電源直通，所以交流地不能與主電源直流地輸出共地。本發明內容是改變電容降壓電路結構并解決與主電源系統輸出共地及穩壓二極管D3去除的問題。(穩壓二極管D3是有功耗的)?

本發明專利所采用的技術方案是：?

(1)電容降壓時采用雙降壓電容，兩個降壓電容與整流橋交流輸入端分別串連工作，輔助兼待機電源要求的功率一般很小，相應的降壓電容容量也小(相對于50Hz，其阻抗Xc＝1/ωc.Xc阻抗2x3.14x0.22u-2x3.14x1u之間有數十千歐姆)整流橋交流輸入端通過降壓電容與交流電源不再直通，這樣整流橋輸出就處于懸浮狀態，所以能與主電源系統輸出共地。電腦仿真證實(圖3)可行與實際電路圖2應用已驗證可行。?

(2)降壓電容可由EMI電源濾波電容復用完成電容降壓與電源濾波。由于二個降壓電容串連，同樣的輸出其容量將增加一倍，但耐壓可降為一半，所以電路成本體積幾乎沒有增加。(以一個濾波電容0.22u改為二個0.47u電容為例，計算結果可獲得14mA的電流，實驗結果得13.8mA。這個電流足夠電子設備輔助電源與家用電器待機電源之需求)。紅外遙控接收加解碼電路也僅需幾mA以下。?

(3)電容降壓的恒流源特點，LED指示燈可串連輔助兼待機電源的交流回路中不消耗輔助兼待機電源能量。?

(4)電容降壓仍工作在50Hz，沒有EMI干擾。?

(5)二個降壓電容并連二個反相二極管D3D4，使降壓電容處于半個工作?周期，結果是降壓電容使用更加安全可靠，(實際電路用二個1U/250v電解電容試過也無礙，因為電流僅幾mA)。?

(6)圖2中C3是取代穩壓二極管D3在交流回路中進行無功耗穩壓。?