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      一種可自動檢測負載的開關(guān)電源低待機損耗控制電路的制作方法

      文檔序號:7496201閱讀:216來源:國知局

      專利名稱::一種可自動檢測負載的開關(guān)電源低待機損耗控制電路的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及電力電子
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,具體涉及一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路。隨著各種電器電子產(chǎn)品在工作和生活中的普及,開關(guān)電源的應(yīng)用場合極為廣泛。由于越來越多的產(chǎn)品具有了待機功能(如遙控開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)喚醒、定時開關(guān)、智能開關(guān)等),開關(guān)電源的待機損耗成為一項不可忽視的浪費。據(jù)統(tǒng)計,待機損耗已經(jīng)占到了居民用電的3%13%。隨著全球能源日益緊張,各國紛紛制定了相應(yīng)的政策和措施來限制和降低待機能耗,如國際能源署(正A)的"1W計劃"、美國的"能源之星"、歐洲的"藍色天使"等。目前要求額定功率小于50W的電源待機功率不超過0.3W,額定功率大于50W且小于250W的電源待機損耗不超過0.5W,而且隨著時間的推移,對待機損耗的要求將會越來越嚴格。目前用于降低開關(guān)電源待機損耗的方法主要分為兩種第一種是控制空載時開關(guān)電源工作頻率,包括脈沖缺省式控制、間歇式控制和關(guān)斷時間調(diào)節(jié)式控制等。通過降低開關(guān)頻率,有效減小開關(guān)損耗和驅(qū)動損耗,從而降低待機損耗。但待機期間控制電路保持工作,需要消耗能量,且開關(guān)損耗和驅(qū)動損耗仍然存在,故難以滿足日益嚴格的待機損耗要求。第二種是增加輔助變換器,待機期間主電源變換器不工作,輔助變換器工作,待機損耗的大小完全由輔助變換器決定。但輔助變換器和主電源變換器之間的配合和切換需要設(shè)計專門的控制策略或者切換控制器,導(dǎo)致這種方法成本高、控制復(fù)雜、不具有普適性。鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,亟待需要一種適合于各種類型開關(guān)電源的降低待機損耗的技術(shù)方案,能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)電源零待機損耗的目標(biāo)。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種可自動檢測負載的開關(guān)電源低待機損耗控制電路。本發(fā)明通過檢測負載的狀態(tài),使開關(guān)電源在無負載時的輸出電壓為零,實現(xiàn)開關(guān)電源部分零待機損耗。而當(dāng)負載接入時,開關(guān)電源能正常啟動工作。本發(fā)明電路自身功耗小,對開關(guān)電源的工作效率影響很小。具體技術(shù)方案如下一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,包括負載狀態(tài)自動檢測電路、供電電路、主開關(guān)管&和主開關(guān)管Sm的驅(qū)動電路,所述開關(guān)電源的主電路包括濾波器、整流橋、輸入濾波電容C,.、DC/DC變換器、輸出電容C。和采樣電阻i^,其特征在于,所述開關(guān)電源供電由主開關(guān)管&控制,主開關(guān)管^n的源極與開關(guān)電源主電路中的整流橋的負輸出端相連,主開關(guān)管^m的漏極與開關(guān)電源主電路中的輸入濾波電容C,的負端相連;當(dāng)主開關(guān)管Sm導(dǎo)通,開關(guān)電源正常供電;主開關(guān)管&關(guān)斷,開關(guān)電源無電壓輸出。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,所述的主開關(guān)管<Sm的驅(qū)動電路是由第一變壓器K的副邊繞組、第二變壓器r2的第一個副邊繞組W、第一開關(guān)管&、第二開關(guān)管&、第一整流橋szv第二整流橋萬£>2、第一電容G、第二電容C2、第一電阻i^、第二電阻及2、第一穩(wěn)壓二極管z。第二穩(wěn)壓二極管Z2和光耦器件oc構(gòu)成,第一變壓器r,的副邊繞組與第一整流橋的輸入相連,第一整流橋5/^的正輸出端與主開關(guān)管^的門極、第一開關(guān)管&的漏極、第二開關(guān)管&的門極、光耦器件oc的集電極輸出端、第一電阻A的一端、第一電容d的正端和穩(wěn)壓二極管^的陰極相連;第一整流橋BDi的負輸出端與主開關(guān)管Sm的源極、第一開關(guān)管&的源極、第二開關(guān)管&的源極、光耦器件的發(fā)射極輸出端、第一電阻A的另一端、第一電容G的負端和穩(wěn)壓二極管&的陽極相連;第二變壓器r2的第一個副邊繞組M與第二整流橋sd2的輸入端相連,第二整流橋s/)2的正輸出端與第一開關(guān)管&的門極、第二開關(guān)管&的漏極、第二電阻A的一端、第二電容C2的正端和穩(wěn)壓二極管Z2的陰極相連,第二整流橋SD2的負輸出端與第一整流橋5D,的負輸出端、第二電阻/2的另一端、第二電容G的負端、穩(wěn)壓二極管^的陽極相連。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,當(dāng)開關(guān)電源無負載或原有負載被切除后,第一開關(guān)管&導(dǎo)通或光耦oc工作,主開關(guān)管&門極電壓降低到開通門檻電壓以下,主開關(guān)管&關(guān)斷,開關(guān)電源無輸出;當(dāng)開關(guān)電源有負載時,第一開關(guān)管&關(guān)斷,主開關(guān)管&門極電壓升高,主開關(guān)管Sm導(dǎo)通。第二開關(guān)管&同時導(dǎo)通,使第一開關(guān)管&的門極電壓保持低電平,防止開關(guān)電源正常工作時因第一開關(guān)管s誤開通而導(dǎo)致開關(guān)電源誤關(guān)斷。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,所述開關(guān)電源啟動前,負載狀態(tài)檢測電路由第二變壓器7^的第二個副邊繞組『2、第三整流橋bd3構(gòu)成,第二變壓器r2的第二個副邊繞組『2與第三整流橋sd3的輸入相連,第三整流橋^i)3的正輸出端與開關(guān)電源的正極輸出端相連,第三整流橋b^3的負輸出端與開關(guān)電源的負極輸出端相連。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,開關(guān)電源啟動前負載狀態(tài)檢測電路通過檢測負載阻抗的狀況,改變第二變壓器r2的第一個副邊繞組M的感應(yīng)電動勢的大小;當(dāng)無負載與開關(guān)電源相連時,第二整流橋^Z)2輸出高電平,第一開關(guān)管&導(dǎo)通,使主開關(guān)管Sm關(guān)斷;當(dāng)有負載與開關(guān)電源相連時,第二整流橋BD2輸出低電平,第一開關(guān)管&關(guān)斷,使主開關(guān)管&導(dǎo)通。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,所述開關(guān)管電源正常啟動后的負載狀態(tài)檢測電路由二極管d、第一三極管^、第二三極管込、第三三極管込、第三電阻i3、第四電阻i4、第五電阻及5、第六電阻a、第七電阻及7和光耦器件oc構(gòu)成;光耦oc的陽極輸入端與第三三極管込的集電極和電阻及4的一端相連,陰極輸入端與電阻i^的一端連接;電阻i3的另一端與第三三極管込的發(fā)射極、第二三極管込的發(fā)射極、第一三極管G的發(fā)射極和開關(guān)電源主電路中采樣電阻A的低電平端相連;第三三極管込的基極與第二三極管込的集電極、電阻/5的一端連接;第二三極管込的基極與第一三極管^的集電極、電阻i6的一端相連,第一三極管0的基極與二極管D的陽極、電阻A的一端連接;電阻A的另一端、電阻/5的另一端、電阻A的另一端、電阻i7的另一端與開關(guān)電源的正極輸出端相連;二極管D的陰極與開關(guān)電源的負極輸出端、采樣電阻is的高電平端相連。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,所述開關(guān)管電源正常啟動后的負載狀態(tài)檢測電路在開關(guān)電源帶載正常工作時,采樣電阻A上的壓降為高電平,第一三極管^導(dǎo)通,第二三極管込關(guān)斷,第三三極管込導(dǎo)通,光耦OC截止,輸出保持高阻抗,主開關(guān)管&保持導(dǎo)通;若在某時刻移去負載,采樣電阻A上的壓降變?yōu)榈碗娖剑谝蝗龢O管^關(guān)斷,二極管込導(dǎo)通,第三三極管込關(guān)斷,光耦0C導(dǎo)通,輸出低阻抗,給主開關(guān)管^門極電壓提供放電回路;當(dāng)主開關(guān)管&的門極電壓降低至其門檻電壓以下時,主開關(guān)管&關(guān)斷。上述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路中,所述控制電路的供電是由無極電容cxl、G2與第一變壓器r,的原邊繞組、第二變壓器r2的原邊繞組分壓實現(xiàn),電容cxl的一端與第一變壓器K原邊繞組的同名端相連,電容C^的另一端與交流輸入l/母線相連,第一變壓器7\原邊繞組的異名端與交流輸入w母線相連;電容c^的一端與第二變壓器r2原邊繞組的同名端相連,電容Cx2的另一端與交流輸入7V母線相連,第二變壓器T2原邊繞組的異名端與交流輸入7V母線相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明電路不需要專門的控制芯片,設(shè)計簡單、成本低、自身損耗小、可靠性高,適用于各種開關(guān)電源。通過實驗驗證,采用本發(fā)明電路的100W開關(guān)電源,其最低待機損耗僅為25mW左右,遠低于"能源之星(V)"的待機損耗要求(S0.5W)。當(dāng)開關(guān)電源無負載連接時,本發(fā)明電路完全切斷開關(guān)電源的電源輸入,使開關(guān)電源輸出電壓為零,此時開關(guān)電源的待機損耗僅為該發(fā)明電路的自身損耗;無論何時接入負載,開關(guān)電源均能正常啟動工作。圖i為本發(fā)明具體實施方式中可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路的結(jié)構(gòu)圖,圖中虛線框之外的部分為開關(guān)電源主電路。圖2a圖2d為輸入交流電壓為F;^n5F。c時,試驗樣品的主要波形,其中,圖2a為空載起動時,主開關(guān)管&的門極電壓(Chl)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖2b為帶負載啟動時,主開關(guān)管Sm的門極電壓(Ch1)、第一開關(guān)管S1的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖2c為從空載到接入負載變化時,主開關(guān)管&的門極電壓(Ch1)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖2d為從帶載到空載變化時,主開關(guān)管^m的門極電壓(Ch1)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形。圖3a圖3d為輸入交流電壓為^=230^時,試驗樣品的主要波形,其中,圖3a為空載起動時,主開關(guān)管Sm的門極電壓(Chl)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖3b為帶負載啟動時,主開關(guān)管&的門極電壓(Chl)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖3c為從空載到接入負載變化時,主開關(guān)管Sm的門極電壓(Ch1)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形;圖3d為從帶載到空載變化時,主開關(guān)管Sm的門極電壓(Ch1)、第一開關(guān)管&的門極電壓(Ch3)和開關(guān)電源輸出電壓(Ch4)的波形。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步說明。本實施方式中的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,如圖l所示,主要包括串接在開關(guān)電源主電路中的主開關(guān)管&及其驅(qū)動電路、負載狀態(tài)自動檢測電路以及供電電路。如圖l,主開關(guān)管&串接在開關(guān)電源供電回路上。主開關(guān)管Sm導(dǎo)通時,開關(guān)電源正常工作;主開關(guān)管Sm關(guān)斷時,開關(guān)電源斷電,不能工作,輸出電壓為零,待機損耗也為零。主開關(guān)管Sm的驅(qū)動電路,是由第一變壓器K的副邊繞組、第二變壓器T2的第一個副邊繞組M、第一開關(guān)管&、第二開關(guān)管&、第一整流橋^/^、第二整流橋BD2、第一電容C,、第二電容C2、第一電阻i!、第二電阻A、穩(wěn)壓二極管Z。穩(wěn)壓二極管22和光耦OC構(gòu)成。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管&導(dǎo)通或光耦OC工作時,主開關(guān)管Sm門極電壓下降到開通門檻電壓以下,主開關(guān)管&關(guān)斷;當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管&關(guān)斷,主開關(guān)管^m門極電壓升高,使主開關(guān)管Sm開通,第二開關(guān)管&同時開通。第二開關(guān)管&導(dǎo)通后,第一開關(guān)管&關(guān)斷,確保主開關(guān)管Sm不會因第一開關(guān)管&誤導(dǎo)通而誤關(guān)斷。開關(guān)電源啟動前負載狀態(tài)檢測電路,是由第二變壓器r2的第二個副邊繞組『2、整流橋BD3構(gòu)成?;谧儔浩鞯?r"型等效理論,變壓器副邊感應(yīng)電動勢可以等效為原邊輸入電壓在等效阻抗上的分壓,因此變壓器副邊所接負載阻抗的改變,會直接影響變壓器的等效阻抗變化,也就影響到變壓器副邊感應(yīng)電動勢的大小。若變壓器的副邊繞組連接負載,因負載阻抗遠小于激磁阻抗,故負載阻抗上的分壓小,對應(yīng)感應(yīng)電動勢也小;若變壓器的副邊開路,情況則相反。本發(fā)明中開關(guān)電源啟動前負載狀態(tài)檢測電路就是根據(jù)上述原理設(shè)計的,第二變壓器72的第一個副邊繞組M與第二個副邊繞組『2匝數(shù)比是固定的,因此,第二變壓器r2的第一個副邊繞組『,的感應(yīng)電動勢會隨第二個副邊繞組『2的感應(yīng)電動勢變化而變化。當(dāng)有負載連接時,繞組『2的感應(yīng)電動勢因連接負載而變小,則繞組w的感應(yīng)電動勢也相應(yīng)變小,此感應(yīng)電動勢經(jīng)過第二整流橋51>2整流后,若小于第一開關(guān)管&的開通門檻電壓,則第一開關(guān)管&不導(dǎo)通;當(dāng)無負載連接時,繞組『2的感應(yīng)電動勢增大,繞組^的感應(yīng)電動勢也相應(yīng)增大,此感應(yīng)電動勢經(jīng)過第二整流橋AD2整流后,若大于第一開關(guān)管^的開通門檻電壓,則第一開關(guān)管&導(dǎo)通。^導(dǎo)通后,使主開關(guān)管&的門極電壓降為低電平,主開關(guān)管5^關(guān)斷,開關(guān)電源無供電,實現(xiàn)零待機損耗。本發(fā)明中提到的開關(guān)電源啟動后負載檢測電路,是由二極管D、第一三極管"、第二三極管込、第三三極管込、電阻i3、電阻及4、電阻及5、電阻及6、電阻及7和光耦器件OC構(gòu)成。所述的開關(guān)電源啟動后負載檢測電路在開關(guān)電源正常啟動后,通過檢測開關(guān)電源的采樣電阻/^上的壓降來判斷負載連接情況。采樣電壓信號經(jīng)過二極管"、第一三極管G、第二三極管込、第三三極管込,電阻及3、電阻74、電阻及5、電阻及6、電阻/7組成的放大電路放大后,用于控制光耦OC。當(dāng)開關(guān)電源帶負載正常工作時,采樣電阻及S上的壓降為高電平,第一三極管^導(dǎo)通,第二三極管込關(guān)斷,第三三極管込導(dǎo)通,因此,第三三極管込的集電極電壓為低電平,無法驅(qū)動光耦OC,光耦輸出端為高阻抗,主開關(guān)管^m保持導(dǎo)通;若在某時刻移去開關(guān)電源的負載,采樣電阻^上的壓降變?yōu)榈碗娖剑谝蝗龢O管"關(guān)斷,二極管込導(dǎo)通,第三三極管込關(guān).斷,因此,第三三極管込的集電極電壓為高電平,驅(qū)動光耦oc的發(fā)光二極管導(dǎo)通,光耦輸出端為低阻抗,為主開關(guān)管&的門極電壓提供放電回路,使其關(guān)斷。本實施方式中的控制電路的供電來源于交流母線,電容Qa、Cx2與第一變壓器K、r2的原邊繞組串聯(lián),使第一變壓器r。r2的原邊得到一個較低的分壓,保證發(fā)明電路的自身損耗很小。本實施方式的電路的實施主要分為五種情況情況一當(dāng)開關(guān)電源空載啟動時,整流橋^Z)3的輸出端保持高阻抗,第一整流橋B",、第二整流橋萬^2的輸出電壓都開始上升。第一整流橋5D,、第二整流橋B"2輸出電壓上升時間分別由第一電容C。第一電阻^和第二電容C2、第二電阻A的大小決定。調(diào)整第一電阻i,、第一電容G、第二電阻i2、第二電容C2的大小,使第二整流橋BD2輸出電壓的上升速度比第一整流橋BD,輸出電壓的快,確保第一整流橋5i^輸出電壓上升到主開關(guān)管Sm的開通門檻電壓值之前,第二整流橋BD2的輸出電壓已經(jīng)上升到第一開關(guān)管&的開通門檻電壓,&先行導(dǎo)通,使主開關(guān)管&的門極電壓為低電平,主開關(guān)管Sm保持關(guān)斷,此時開關(guān)電源的供電回路被主開關(guān)管&切斷,輸出電壓為零。如圖2a、圖3a所示。情況二當(dāng)開關(guān)電源帶負載啟動時,第二變壓器T2的第一副邊繞組M上的感應(yīng)電動勢亦遠小于空載時的情況。此電動勢經(jīng)過第二整流橋萬/)2整流后,電壓值低于第一開關(guān)管&的開通門檻電壓,第一開關(guān)管&保持關(guān)斷狀態(tài)。第一整流橋萬/^輸出高電平,使主開關(guān)管&和第二開關(guān)管&同時導(dǎo)通,第二開關(guān)管&導(dǎo)通后,使第一開關(guān)管&的門極電壓始終保持低電平,&關(guān)斷。如圖2b、圖3b所示。情況三當(dāng)開關(guān)電源空載啟動后接入負載時,由于第二變壓器r2的等效阻抗降低,使得第二變壓器r2的第一副邊繞組^的感應(yīng)電動勢也降低,相應(yīng)地,第二整流橋BD2的輸出電壓下降到第一開關(guān)管&的開通門檻電壓以下,第一開關(guān)管&關(guān)斷。此時,第一整流橋B/^的輸出電壓上升,主開關(guān)管Sm和第二開關(guān)管&同時導(dǎo)通。第二開關(guān)管&導(dǎo)通后,使第一開關(guān)管&的門極電壓始終保持低電平,防止開關(guān)電源正常工作時因第一開關(guān)管&誤開通而導(dǎo)致開關(guān)電源誤關(guān)斷。如圖2c、圖3c所示。情況四當(dāng)開關(guān)電源帶載正常工作時,負載狀態(tài)的檢測電路過檢測采樣電阻;^上的電壓大小來判斷負載情況。若開關(guān)電源帶負載工作,采樣電阻A上的電壓降為高電平,第三三極管込的集電極為低電平,不足以驅(qū)動光耦oc,不影響主開關(guān)管^m的工作,開關(guān)電源保持正常工作狀態(tài);如果在某時刻移去負載,采樣電阻的電壓降變?yōu)榈碗娖?,則第三三極管込的集電極為高電平,驅(qū)動光耦OC的發(fā)光二極管,光耦OC的輸出端變?yōu)榈妥杩?,為主開關(guān)管的門極電壓提供了放電回路,使開關(guān)管的門極電壓迅速降低到開通門檻電壓以下,主開關(guān)管Sm關(guān)斷,開關(guān)電源的輸出電壓逐漸降低到零,進入低待機損耗模式,如圖2d、圖3d。情況五如情況四所述,開關(guān)電源正常工作,若在某一時刻移除負載,主開關(guān)管&關(guān)斷,開關(guān)電源輸出電壓由輸出端的電解電容C。提供,并逐漸下降。若在此過程中再次接入負載,此時輸出電容C。向負載放電,輸出電壓會瞬間降低到零,此時,第二變壓器72、整流橋SZ)3組成的負載檢測電路開始工作,如情況二所述,開關(guān)電源帶載啟動。為了驗證本發(fā)明電路的功能,試驗樣品采用雅達電子有限公司制造的一款電源適配器(型號為AD10048P3),其主要參數(shù)為輸入電壓Rfl00240Vac,50/60Hz;額定直流輸出48V/2.08A。改進前后該樣品的每次測試(Test)的待機損耗Pin(W)和平均值A(chǔ)vg結(jié)果見表1、表2,對比發(fā)現(xiàn),采用本發(fā)明電路后,開關(guān)電源的待機損耗明顯降低,最低待機損耗為25.36mW。遠低于"能源之星2.0"所要求的標(biāo)準(zhǔn)(S0.5W)。表i<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>'圖2a圖2d、圖3a圖3d分別為輸入交流電壓為F,=5VaC/230VaC時,主開關(guān)管&和&的門極電壓和開關(guān)電源的輸出電壓F^r波形每個圖中,最上面為主開關(guān)管Sm的門極電壓波形(ChD,中間為第一開關(guān)管&的門極電壓波形(Ch3),最下面為輸出電壓的波形(Ch4)。其中,圖2a、圖3a為電路空載啟動時各點的電壓波形,在主開關(guān)管5"m門極電壓達到開通門檻電壓之前,第一開關(guān)管&的門極電壓已經(jīng)達到其開通門檻電壓,第一開關(guān)管&開通,主開關(guān)管&保持關(guān)斷,開關(guān)電源輸出電壓為零,對應(yīng)前面所述的情況一。圖2b、圖3b為帶載啟動時各點的電壓波形,第一開關(guān)管&的門極電壓低于開通門檻電壓,第一開關(guān)管&處于關(guān)斷狀態(tài),主開關(guān)管Sm的門極電壓逐漸上升到幵通門檻電壓后,主開關(guān)管Sm導(dǎo)通,同時第二開關(guān)管&也導(dǎo)通,把第一開關(guān)管&的門極電壓限制在低電平,開關(guān)電源輸出額定電壓,對應(yīng)前面所述的情況二。圖2c、圖3c為從空載啟動到接入負載變化時各點的電壓波形,開關(guān)電源接入負載后,第一開關(guān)管&的門極電壓下降到零,主開關(guān)管&的門極電壓逐漸上升,驅(qū)動主開關(guān)管&的開通,開關(guān)電源啟動,輸出額定電壓,對應(yīng)前面所述的情況三。圖2d、圖3d為開關(guān)電源從帶載工作到空載變化時各點的電壓波形,開關(guān)電源的負載被移去后,主開關(guān)管&的門極電壓迅速下降到零,主開關(guān)管5"m關(guān)斷,同時第一開關(guān)管&的門極電壓迅速上升,第一開關(guān)管&導(dǎo)通。開關(guān)電源的輸出電壓將逐漸下降到零。從實驗結(jié)果看出,本發(fā)明能有效降低開關(guān)電源的待機損耗,不影響開關(guān)電源的工作性能。權(quán)利要求1.一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,包括負載狀態(tài)自動檢測電路、供電電路、主開關(guān)管(Sm)和主開關(guān)管(Sm)的驅(qū)動電路,所述開關(guān)電源的主電路包括濾波器、整流橋、輸入濾波電容(Ci)、DC/DC變換器、輸出電容(Co)和采樣電阻(RS),其特征在于,所述開關(guān)電源供電由主開關(guān)管(Sm)控制,主開關(guān)管(Sm)的源極與開關(guān)電源主電路中的整流橋的負輸出端相連,主開關(guān)管(Sm)的漏極與開關(guān)電源主電路中的輸入濾波電容(Ci)的負端相連;當(dāng)主開關(guān)管(Sm)導(dǎo)通,開關(guān)電源正常供電;主開關(guān)管(Sm)關(guān)斷,開關(guān)電源無電壓輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,所述的主開關(guān)管(Sm)的驅(qū)動電路是由第一變壓器(7p的副邊繞組、第二變壓器(r2)的第一個副邊繞組(w)、第一開關(guān)管(&)、第二開關(guān)管(&)、第一整流橋(SD》、第二整流橋(^D2)、第一電容(Ci)、第二電容(C2)、第一電阻CR》、第二電阻(i2)、第一穩(wěn)壓二極管(Z》、第二穩(wěn)壓二極管(Z2)和光耦器件(OC)構(gòu)成,第一變壓器(7\)的副邊繞組與第一整流橋(Si)。的輸入相連,第一整流橋(BD》的正輸出端與主開關(guān)管(Sm)的門極、第一開關(guān)管(&)的漏極、第二開關(guān)管(&)的門極、光耦器件(OC)的集電極輸出端、第一電阻(及》的一端、第一電容(C》的正端和穩(wěn)壓二極管(Z》的陰極相連;第一整流橋(SD》的負輸出端與主開關(guān)管(Sm)的源極、第一開關(guān)管(&)的源極、第二開關(guān)管(&)的源極、光耦器件(OC)的發(fā)射極輸出端、第一電阻(及》的另一端、第一電容(C。的負端和穩(wěn)壓二極管(z》的陽極相連;第二變壓器(r2)的第一個副邊繞組(W)與第二整流橋(BD2)的輸入端相連,第二整流橋(BD2)的正輸出端與第一開關(guān)管(&)的門極、第二開關(guān)管(&)的漏極、第二電阻(i2)的一端、第二電容(C2)的正端和穩(wěn)壓二極管(Z2)的陰極相連,第二整流橋(SZ)2)的負輸出端與第一整流橋(萬D卩的負輸出端、第二電阻(A)的另一端、第二電容(C2)的負端、穩(wěn)壓二極管(Z2)的陽極相連。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于當(dāng)開關(guān)電源無負載或原有負載被切除后,第一開關(guān)管(&)導(dǎo)通或光耦(OC)工作,主開關(guān)管Sm門極電壓降低到開通門檻電壓以下,主開關(guān)管(Sm)關(guān)斷,開關(guān)電源無輸出;當(dāng)開關(guān)電源有負載時,第一開關(guān)管(&)關(guān)斷,主開關(guān)管(<Sm)門極電壓升高,主開關(guān)管(Sm)導(dǎo)通,第二開關(guān)管(&)同時導(dǎo)通,使第一開關(guān)管(&)的門極電壓保持低電平,防止開關(guān)電源正常工作時因第一開關(guān)管(&)誤開通而導(dǎo)致開關(guān)電源誤關(guān)斷。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,所述開關(guān)電源啟動前,負載狀態(tài)檢測電路由第二變壓器(r2)的第二個副邊繞組(『2)、第三整流橋(bz)3)構(gòu)成,第二變壓器(7p的第二個副邊繞組(『2)與第三整流橋(SZ)3)的輸入相連,第三整流橋(SD3)的正輸出端與開關(guān)電源的正極輸出端相連,第三整流橋(SD3)的負輸出端與開關(guān)電源的負極輸出端相連。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,開關(guān)電源啟動前負載狀態(tài)檢測電路通過檢測負載阻抗的狀況,改變第二變壓器(r2)的第一個副邊繞組(w)的感應(yīng)電動勢的大??;當(dāng)無負載與開關(guān)電源相連時,第二整流橋(5D2)輸出高電平,第一開關(guān)管(&)導(dǎo)通,使主開關(guān)管(5"m)關(guān)斷;當(dāng)有負載與開關(guān)電源相連時,第二整流橋(SA)輸出低電平,第一開關(guān)管(&)關(guān)斷,使主開關(guān)管(Sm)導(dǎo)通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,所述開關(guān)管電源正常啟動后的負載狀態(tài)檢測電路由二極管CD)、第一三極管(G)、第二三極管(&)、第三三極管(a)、第三電阻(及3)、第四電阻(及4)、第五電阻(i5)、第六電阻06)、第七電阻07)和光耦器件(OC)構(gòu)成;光耦(OC)的陽極輸入端與第三三極管(込)的集電極和電阻(及4)的一端相連,陰極輸入端與電阻(A)的一端連接;電阻(i3)的另一端與第三三極管(込)的發(fā)射極、第二三極管(込)的發(fā)射極、第一三極管(^)的發(fā)射極和開關(guān)電源主電路中采樣電阻(is)的低電平端相連;第三三極管(込)的基極與第二三極管(込)的集電極、電阻(及5)的一端連接;第二三極管(込)的基極與第一三極管(G)的集電極、電阻(A)的一端相連,第一三極管(d)的基極與二極管(Z))的陽極、電阻(及7)的一端連接;電阻(/4)的另一端、電阻(及5)的另一端、電阻(i6)的另一端、電阻(及7)的另一端與開關(guān)電源的正極輸出端相連;二極管(D)的陰極與開關(guān)電源的負極輸出端、采樣電阻的高電平端相連。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,所述開關(guān)管電源正常啟動后的負載狀態(tài)檢測電路在開關(guān)電源帶載正常工作時,采樣電阻(A)上的壓降為高電平,第一三極管(Q)導(dǎo)通,第二三極管(込)關(guān)斷,第三三極管(込)導(dǎo)通,光耦(oc)截止,輸出保持高阻抗,主開關(guān)管(<Sm)保持導(dǎo)通;若在某時刻移去負載,采樣電阻(A)上的壓降變?yōu)榈碗娖?,第一三極管(^)關(guān)斷,二極管(込)導(dǎo)通,第三三極管(込)關(guān)斷,光耦(OC)導(dǎo)通,輸出低阻抗,給主開關(guān)管(Sm)門極電壓提供放電回路;當(dāng)主開關(guān)管CSm)的門極電壓降低至其門檻電壓以下時,主開關(guān)管(<sm)關(guān)斷。8.根據(jù)權(quán)利要求17任一項所述的一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,其特征在于,所述控制電路的供電是由第一無極電容(cxl)、第二無極電容(cx2)與第一變壓器(r,)的原邊繞組、第二變壓器(r2)的原邊繞組分壓實現(xiàn),第一無極電容(cxl)的一端與第一變壓器(:n)原邊繞組的同名端相連,第一無極電容(cxl)的另一端與交流輸入(ZJ母線相連,第一變壓器(:n)原邊繞組的異名端與交流輸入(A^母線相連;第二無極電容(cx2)的一端與第二變壓器(r2)原邊繞組的同名端相連,第一無極電容(cx2)的另一端與交流輸入(AO母線相連,第二變壓器(r2)原邊繞組的異名端與交流輸入(AO母線相連。全文摘要本發(fā)明公開一種可自動檢測負載狀態(tài)的開關(guān)電源低待機損耗控制電路,包括串接在開關(guān)電源主電路中的主開關(guān)管S<sub>m</sub>及其驅(qū)動電路、負載狀態(tài)自動檢測電路和供電電路。主開關(guān)管S<sub>m</sub>用于控制整個開關(guān)電源工作或不工作。本發(fā)明根據(jù)自動檢測負載狀態(tài)的結(jié)果對主開關(guān)管S<sub>m</sub>進行導(dǎo)通或關(guān)斷控制,當(dāng)開關(guān)電源無連接負載時,主開關(guān)管S<sub>m</sub>關(guān)斷,開關(guān)電源的供電被切斷,輸出電壓為零,實現(xiàn)開關(guān)電源部分零待機損耗。接入負載后,主開關(guān)管S<sub>m</sub>導(dǎo)通,開關(guān)電源正常工作。本發(fā)明電路不需要專門的控制芯片,設(shè)計簡單、成本低、自身損耗小、可靠性高,適用于各種開關(guān)電源。文檔編號H02M7/12GK101674026SQ20091020652公開日2010年3月17日申請日期2009年10月12日優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日發(fā)明者丘東元,波張,徐平凡申請人:華南理工大學(xué)
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