[發明專利]低功率電源

無效

• 申請號: 201380016738.0
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN104247235A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 麥格斯·科丁·尼爾森;斯蒂格·林德曼
• 申請（專利權）人: PR電子公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

技術領域

本發明涉及用于電子電路的低功率電源，該電源包括輸入電流源，該輸入電流源產生直流(DC)電流，將該輸入電流轉換成輸出電壓，該輸出電壓用作電子電路的電源。

背景技術

美國專利文件US2008186077公開了一種開關電容網絡以及執行模擬電路功能的方法。該電路包括開關電容網絡、比較器及電壓補償網絡。該開關電容網絡包括若干個開關，每個開關具有各自的閾值電壓，并且連接至上限電壓、下限電壓及電氣接地中的一個。與開關電容網絡通信的第一比較器輸入端設置為接收在第一相中該處的節點電壓。第二輸入端設置為接收上限電壓和下限電壓的其中之一。電壓補償網絡在第一輸入端處提供電壓漂移，將輸入參考水平設定為相對于上限電壓和下限電壓的中等水平的電壓。當上限電壓低于閾值電壓的兩倍，電源電壓低于閾值電壓的兩倍時，電壓漂移使得第一端能夠接收全擺幅電壓。

發明目的

本發明的目的是實現一種本地低功率電源，利用現有的電流輸入，并將該電流轉換成足以供應至電子電路的更高電壓。

發明內容

該發明目的是這樣實現的：假設第一操作模式中的輸入電流經電線連接至開關電容網絡的第一組端子，該輸入電流進一步產生既定的輸入電壓，該輸入電壓由輸入電流的電壓降來產生，該輸入電壓通過三極管及電線連接至開關電容網絡的第二組端子，并由此為多個開關電容網絡充電，基于開關信號將電源切換至第二操作模式，在該第二操作模式下多個開關電容網絡串聯連接，用于將輸入電壓倍增至第二較高電壓，該第二較高電壓供應至振蕩電路，該振蕩電路經由變壓器及整流器驅動輸入電流。

由此可實現：低壓電流源可以從低壓電流轉換成低電流和較高電壓，能夠用于小型電子電路的供電。通過如上所述的電源，非常低的電壓降及已在系統內循環流通的低電流可以用于為電子電路產生供電。

電源可以包括至少一個三極管，該三極管通過發射極端子連接至輸入電壓，該三極管包括連接至參考電壓的集電極，該參考電壓經過開關電容器后的壓降產生，該開關電容器設置為與二極管并聯，該三極管包括連接至電阻及參考電壓元件的基極，該電阻還進一步連接至輸入電壓，該參考電壓連接至開關電容網絡的高壓端。

附圖說明

圖1公開了本發明一種可行的實施例；

圖2示出了充電操作模式的等效電路圖；

圖3示出了放電操作模式的等效電路圖。

具體實施方式

圖1公開了一種電源2，其由電流源4供電，其中電流6是可變的直流(DC)電流。經過二極管的低電壓降通過三極管13給第一充電狀態的多個開關電容網絡14a-n充電。該開關電容網絡14a-n進一步連接至第二放電狀態中的振蕩驅動器18。這將以交流(AC)信號驅動變壓器20。變壓器20的輸出端控制半橋式驅動器22，該半橋式驅動器22進一步連接至輸入電流6所流過的電線。該半橋式驅動器22的中間點通過電容25連接至電流發生器4。半橋式驅動器22產生一從輸出電壓24向電流發生器4供應的交流(AC)信號。

進一步，公開了電壓源27連接至輸出電壓24。感應電阻28通過電線11連接至三極管13的集電極。在本發明一優選的實施例中，振蕩驅動器18連接至開關信號26，該開關信號進一步連接至開關電容網絡14a-n。

圖2示出了充電操作模式的等效電路圖，其中表示出開關電容網絡14a-n并聯連接至輸入電壓10。

圖3示出了放電操作模式的等效電路圖，開關電容網絡14a-n是串聯連接的，并且產生一輸出電壓16。

對于低功率應用場合，其中需要帶低電流損耗的電路電源，以及該電路電源由現有的流經回路的電流來供電，這有兩個可行的方案，電源需要設置為與電流并聯或串聯。當設置為并聯時，電流部分地流經電源并且部分地流經電路的其余部分，這產生了一非現有的電壓降，但是如果電流中沒有足夠的電量為內部電源供電，則不能保持穩定的電壓。

由于已在回路中流動的電流用于為電源供電的事實，因此串聯的方案提供了最小電流損耗。缺點是，由于電流流經電源，因此，電壓流經電源時降低。

為了產生低的電壓降(Vs)10以及維持最小供電電壓(Vo)16，如圖所示，多個開關電容網絡(SCN)14a-n可以級聯設置。因此，電壓降可定義為：

電壓降(Vs)10＝Vo16/(第N個順序的SCN+1)14a-n

僅有的限制是來自電源需要供應至電路的其余部分的電流，對于每增加一個開關電容網絡14a-n，該電源能夠供給的最大電流將降低。