專利名稱：開關(guān)電源以及使用其的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源，并且尤其是涉及一種其中執(zhí)行用于使變壓器的輸出電壓穩(wěn)壓的反饋控制的開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
近來，從全球環(huán)境保護(hù)的觀點來看對降低電子產(chǎn)品的功耗的需求增大。響應(yīng)這種需求，不但降低電子產(chǎn)品在正常操作中的功耗而且降低其待機功耗變成關(guān)鍵問題。在這里， 正常操作是指電子產(chǎn)品所具有的所有功能是可操作的狀態(tài)。待機時的狀態(tài)(待機狀態(tài))是指僅要使電子產(chǎn)品返回到正常操作所需的一個或多個功能是活動的狀態(tài)。通過例如按下電子產(chǎn)品的電源按鈕或者接收來自遙控器的控制信號(加電信號等等)來激活用于從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變成正常操作狀態(tài)的觸發(fā)輸入。在待機時間期間，大多數(shù)負(fù)載電路處于暫停狀態(tài)。因而，與正常操作期間的功耗相比，功耗降低到例如幾十分之一至幾百分之一的極其小的值。能夠降低輕負(fù)載上的初級側(cè)電路的功率損耗的開關(guān)電源的示例包括在專利文獻(xiàn) 1(專利003041842B)中所描述的諧振型開關(guān)電源。該諧振型開關(guān)電源在變壓器的初級側(cè)上包括DC電源、與DC電源相連的開關(guān)元件、以及用于對開關(guān)元件的開關(guān)頻率進(jìn)行控制的控制電路。在省電模式中，通過降低開關(guān)頻率可降低提供給控制電路的電源電壓并且可降低功率損耗。專利文獻(xiàn)2(JP2003_033017A)描述了一種能夠在待機時間期間節(jié)省次級側(cè)電路的功率的開關(guān)電源。該開關(guān)電源在變壓器的次級側(cè)上包括用于對變壓器的輸出電壓進(jìn)行檢測的輸出電壓檢測電路、用于對從次級線圈輸出的高頻電壓進(jìn)行檢測和整流的檢測/整流電路、用于確定檢測/整流電路的輸出電壓電平的電壓電平確定電路、以及用于基于電壓電平確定電路所確定的結(jié)果將預(yù)定電壓疊加到輸出電壓檢測電路的輸入端子上的疊加電路。該開關(guān)電源在變壓器的初級側(cè)上包括開關(guān)元件以及用于基于輸出電壓檢測電路所檢測到的電壓值與基準(zhǔn)電壓值之間的差來對開關(guān)元件的操作進(jìn)行控制的控制電路。如果電壓電平確定電路所檢測到的電壓電平低于預(yù)定電壓(在輕負(fù)載的情況下)，那么疊加電路將預(yù)定電壓疊加在輸出電壓檢測電路的輸入端子上。通過使輸出電壓檢測電路的輸入電壓變化預(yù)定電壓，可使開關(guān)元件執(zhí)行突變開關(guān)(burst switching)操作以降低次級側(cè)功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻(xiàn)1和2中所描述的開關(guān)電源具有下述問題。通常，要求在開關(guān)電源的初級側(cè)上所使用的部件具有高耐壓性能。高耐壓部件很龐大并且從安全性的觀點來看部件的布置間隔必需很大。在專利文獻(xiàn)1中所描述的開關(guān)電源中，在變壓器的初級側(cè)上必需提供用于降低提供給控制電路的電源電壓并且用于在省電模式中減小開關(guān)頻率的高壓電阻電路。如上所述，高壓電阻電路很龐大并且其布置間隔必需很大。因此，將高壓電阻電路添加到初級側(cè)上會使安裝面積的大小增大。由此，電源單元變得很龐大并且其重量增大。另外，高耐壓部件很昂貴，并且因此，電源單元的成本增大。在專利文獻(xiàn)2中所描述的開關(guān)電源不需要在初級側(cè)上添加部件，但是必需在次級側(cè)上提供電壓電平確定電路和疊加電路。由此，電源單元的成本因而增大。除了上述問題之外，還涉及如下所述的問題。通常，如果在基于次級側(cè)輸出電壓的檢測值來對初級側(cè)開關(guān)元件的操作進(jìn)行控制的反饋控制中負(fù)載電流變得極其小，那么開關(guān)元件進(jìn)入過驅(qū)動狀態(tài)。因而，過剩能量被提供給次級側(cè)，并且因此，輸出電壓上升。在待機時間期間，負(fù)載電流急劇減小，并且因此，反饋控制不能正常工作。因此，輸出電壓增大，并且因此，功耗按比例地增大。專利文獻(xiàn)2中所描述的開關(guān)電源被配置成如果檢測/整流電路的輸出電壓電平低于預(yù)定電平，那么使開關(guān)元件在輸出電壓檢測電路的輸入電壓上升了預(yù)定電壓的狀態(tài)下間歇地執(zhí)行開關(guān)操作。在該間歇性開關(guān)操作中，因為無法檢測到在負(fù)載電流急劇降低時的電壓變化，很難防止上述功耗增大。本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述問題并且有效地降低待機功耗的低成本小尺寸的開關(guān)電源，以及能夠使用該開關(guān)電源的電子設(shè)備。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的開關(guān)電源包括變壓器，包括初級線圈和次級線圈，以便通過次級線圈輸出基于提供給初級線圈的電流的AC電壓；開關(guān)元件，對至初級線圈的電流供給進(jìn)行控制；整流/平滑電路，將從次級線圈輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓；電壓檢測電路，對整流/平滑電路所轉(zhuǎn)換的DC電壓進(jìn)行檢測；反饋放大器，被提供有電壓檢測電路所檢測到的DC電壓作為一個輸入并且提供有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，以便輸出這些輸入的電壓的值之間的差；以及控制電路，對開關(guān)元件進(jìn)行控制，以便消除在反饋放大器上所檢測到的差，其中，在接收到來自外部的指令信號時，電壓檢測電路將比在接收到指令信號之前所輸出的電壓更高的電壓提供給反饋放大器。另外，本發(fā)明的電子設(shè)備包括開關(guān)電源；操作部分；以及第一控制電路，當(dāng)從操作部分接收到表示從正常操作轉(zhuǎn)變成功耗小于正常操作的待機模式的信號時將待機模式命令信號提供給開關(guān)電源，其中，開關(guān)電源包括變壓器，包括初級線圈和次級線圈，以便通過次級線圈輸出基于提供給初級線圈的電流的AC電壓；開關(guān)元件，對至初級線圈的電流供給進(jìn)行控制；整流/平滑電路，將從次級線圈輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓；電壓檢測電路，對整流/平滑電路所轉(zhuǎn)換的DC電壓進(jìn)行檢測；
反饋放大器，被提供有電壓檢測電路所檢測到的DC電壓作為一個輸入并且被提供有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，以便輸出這些輸入的電壓的值之間的差；以及第二控制電路，對開關(guān)元件進(jìn)行控制，以便消除在反饋放大器所檢測到的差，并且其中，在接收到來自外部的待機模式命令信號時，電壓檢測電路將比在接收到待機模式命令信號之前所輸出的電壓更高的電壓提供給反饋放大器。


圖1是圖示了根據(jù)一個示例性實施例的開關(guān)電源的配置的框圖；圖2是圖示了圖1中圖示的開關(guān)電源的可變電阻電路的配置的電路圖；圖3是圖示了圖1中圖示的開關(guān)電源以及與該開關(guān)電源相連的電子設(shè)備的主負(fù)載電路的配置的框圖；圖4是圖示了當(dāng)可變電阻電路的電阻值在正常操作和待機模式中變化時，圖1中圖示的開關(guān)電源中的負(fù)載電流與輸出電壓之間的關(guān)系的特征圖；圖5是圖示了當(dāng)可變電阻電路的電阻值在正常操作和待機模式中變化時，作為比較示例的開關(guān)電源中的負(fù)載電流與輸出電壓之間的關(guān)系的特征圖；以及圖6是圖示了根據(jù)另一示例性實施例的開關(guān)電源的配置的框圖。附圖標(biāo)記的說明1可變電阻電路2電阻器3 DC 電源4，63反饋放大器5光電耦合器6,9電容器7,8 二極管10，60 變壓器IOa初級線圈10b, IOc 次級線圈11主開關(guān)電路12整流橋13電容器61開關(guān)元件62電壓檢測電路64控制電路
具體實施例方式接下來，參考附圖對示例性實施例進(jìn)行描述。圖1是圖示了根據(jù)一個示例性實施例的開關(guān)電源的配置的框圖。參考圖1，開關(guān)電源是具有多個輸出的單變換器開關(guān)電源，并且包括具有初級線圈IOa以及次級線圈IOb和 IOc的變壓器10。
在變壓器10的初級側(cè)上提供了主開關(guān)電路11、整流橋12、以及電容器13。整流橋12是包括四個二極管的橋式整流電路。整流橋12的兩個輸入線分別與輸入端子100和101相連。整流橋12的兩個輸出線中的一個輸出線(正極性側(cè)線)與初級線圈IOa的一端相連并且另一輸出線(負(fù)極性側(cè)線)通過主開關(guān)電路11與初級線圈IOa 的另一端相連。電容器13連接在整流橋12的兩個輸出線之間。整流橋12和電容器13構(gòu)成了整
流/平滑電路。主開關(guān)電路11包括用于對初級線圈的電流供給進(jìn)行控制的開關(guān)元件(M0SFET等等)以及用于對該開關(guān)元件進(jìn)行接通/斷開控制的控制電路。該控制電路根據(jù)反饋控制信號對開關(guān)元件的操作進(jìn)行控制。在變壓器10的次級側(cè)上提供了可變電阻電路1、電阻器2、DC電源3、反饋放大器 4、光電耦合器5、電容器6和9、以及二極管7和8。電阻器2是具有固定電阻值的電阻元件。次級線圈IOb的一端通過二極管8與節(jié)點1 相連，并且次級線圈IOb的另一端與節(jié)點14b相連。節(jié)點14a與輸出端子200相連，并且節(jié)點14b與輸出端子201相連。電容器9的一端與節(jié)點1 相連，并且電容器9的另一端與節(jié)點14b相連。次級線圈IOb輸出基于提供給初級線圈IOa的電流的AC電壓。二極管8和電容器9形成了用于將從次級線圈IOb輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的整流/平滑電路。次級線圈IOc的一端通過二極管7與節(jié)點Hc相連，并且次級線圈IOc的另一端與節(jié)點14d相連。節(jié)點14c與節(jié)點14e相連，并且節(jié)點14e與輸出端子202相連。節(jié)點14d 與節(jié)點14f相連，并且節(jié)點14f與輸出端子203相連。電容器6的一端與節(jié)點Hc相連，并且電容器6的另一端與節(jié)點14d相連。次級線圈IOc輸出基于提供給初級線圈IOa的電流的AC電壓。二極管7和電容器6形成了用于將從次級線圈IOc輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC 電壓的整流/平滑電路?？勺冸娮桦娐?的一端與節(jié)點14e相連，并且可變電阻電路1的另一端與節(jié)點14g 相連。節(jié)點14g與反饋放大器4的一個輸入端子(+側(cè))相連并且與電阻器2的一端相連。 電阻器2的另一端與節(jié)點14h相連。節(jié)點14h與節(jié)點14i和節(jié)點14f相連。節(jié)點14i通過DC電源3與反饋放大器4的另一輸入端子(-側(cè))相連并且與光電耦合器5的GND側(cè)端子相連。通過光電耦合器5將反饋放大器4的輸出提供給主開關(guān)電路11。DC電源3和反饋放大器4構(gòu)成了分路調(diào)節(jié)器?？勺冸娮桦娐?和電阻器2構(gòu)成了用于對在輸出端子202和203之間所產(chǎn)生的輸出電壓V2進(jìn)行檢測的電壓檢測電路?？勺冸娮桦娐?的電阻值根據(jù)來自向其提供電力的設(shè)備的待機模式命令信號Sl而變化。反饋放大器4的另一輸入端子(負(fù)極性側(cè))與用于提供基準(zhǔn)電壓的DC電源3相連。反饋放大器4獲取提供給一個輸入端子(正極性側(cè))的電壓值與提供給另一輸入端子 (負(fù)極性側(cè))的基準(zhǔn)電壓值之間的差，對該差值進(jìn)行放大，并且輸出所放大的差值以作為反饋控制信號(表示次級側(cè)輸出電壓V2變化的信號)。提供給反饋放大器4的一個輸入端子 (正極性側(cè))的電壓是取決于可變電阻電路1與電阻器2的相應(yīng)電阻值之間的比的分壓。通過光電耦合器5將來自反饋放大器4的反饋控制信號提供給主開關(guān)電路11。在將次級側(cè)輸出電壓的變化反饋到初級側(cè)上的主開關(guān)電路11的系統(tǒng)中，光電耦合器5用于使電壓檢測電路和主開關(guān)電路11彼此隔離。注意在圖1中，因為初級側(cè)電路與常規(guī)開關(guān)電源相似，以簡化的方式對該電路進(jìn)行了圖示。在變壓器10的次級側(cè)上，該示例性實施例的開關(guān)電源被提供有具有輸出電壓Vl 和V2的兩個輸出線。開關(guān)電源包括用于對一個輸出線中的輸出電壓(輸出電壓V2)進(jìn)行檢測的電壓檢測電路(可變電阻電路1和電阻器2)。反饋放大器4通過光電耦合器5將表示反饋放大器4的電壓檢測電路所檢測到的電壓值與基準(zhǔn)電壓值之間的差的反饋控制信號提供給主開關(guān)電路11。在主開關(guān)電路11中，控制電路根據(jù)輸入反饋控制信號對開關(guān)元件的操作進(jìn)行控制。將根據(jù)開關(guān)元件的開關(guān)頻率的高頻脈沖電流提供給初級線圈10a。在PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)系統(tǒng)中，例如，控制電路根據(jù)輸入反饋控制信號對開關(guān)元件的驅(qū)動脈沖的寬度(開關(guān)元件的接通時段與斷開時段之間的比)進(jìn)行控制。因此，開關(guān)元件的開關(guān)頻率根據(jù)輸出電壓V2的改變而改變。通過基于輸入反饋控制信號的這種開關(guān)控制，輸出電壓V2維持恒定而與輸出電流的增大或降低無關(guān)。輸出電壓Vl也維持恒定。在RCC(Ringing Choke Convertor，振蕩抑制型變換器)系統(tǒng)中，與初級線圈IOa 的一端相連的正極性側(cè)線通過起動電阻器與開關(guān)元件的控制端子相連，并且初級線圈IOa 的另一端通過開關(guān)元件與負(fù)極性側(cè)線相連。當(dāng)開關(guān)元件處于接通時段時，電流通過初級線圈IOa并且因此累積電磁能。當(dāng)開關(guān)元件斷開時，通過次級線圈IOb和IOc將累積的電磁能提供給次級側(cè)。控制電路根據(jù)輸入反饋控制信號對開關(guān)元件進(jìn)行接通/斷開控制。通過基于輸入反饋控制信號的這種開關(guān)控制，輸出電壓Vl和V2可維持恒定而與輸出電流的增大或降低無關(guān)。當(dāng)接收到待機模式命令信號Sl時，可變電阻電路1改變其自己的電阻值以便降低輸出電壓V2。具體地說，當(dāng)接收到待機模式命令信號Sl時，可變電阻電路1使其自己的電阻值小于接收到待機模式命令信號Sl之前的電阻值(正常操作時的電阻值)。因此，輸出電壓V2變低。圖2圖示了可變電阻電路1的一個示例?？勺冸娮桦娐?包括電阻器Ia和Ib以及晶體管lc。電阻器Ia的一端與節(jié)點14k相連，并且電阻器Ia的另一端與節(jié)點14j相連。節(jié)點14k與節(jié)點He相連并且與晶體管Ic的集電極相連。晶體管Ic的發(fā)射極通過電阻器Ib與節(jié)點14j相連。將待機模式命令信號5提供給晶體管Ic的基極。節(jié)點14j 與節(jié)點14g相連。另外，在圖2中，分路調(diào)節(jié)器如是其中并入有基準(zhǔn)電壓的誤差放大器并且包括圖 1中圖示的DC電源3和反饋放大器4。分路調(diào)節(jié)器如操作使得提供給與節(jié)點14g相連的基準(zhǔn)端子的電壓等于基準(zhǔn)電壓。分路調(diào)節(jié)器如的陰極與構(gòu)成了光電耦合器5的二極管相連。在圖2中圖示的配置中，晶體管Ic在正常操作時處于斷開狀態(tài)。在這種情況下， 可變電阻電路1的電阻值與電阻器Ia的電阻值一致。因此，取決于電阻器2與電阻器Ia 的電阻值之間的比的分壓被提供給分路調(diào)節(jié)器如的基準(zhǔn)端子。
在待機模式中，晶體管Ic進(jìn)入到接通狀態(tài)。在這種情況下，可變電阻電路1的電阻值與電阻器Ia和Ib的組合電阻值一致。因此，取決于電阻器Ia和Ib的組合電阻值與電阻器2的電阻值之間的比的分壓被提供給分路調(diào)節(jié)器如的基準(zhǔn)端子。待機模式中的可變電阻電路1的電阻值(電阻器Ia和Ib的組合電阻值)小于正常操作中的可變電阻電路1的電阻值(電阻器Ia的電阻值)。如上所述，在待機模式中，通過強制降低可變電阻電路1的電阻值可降低利用分路調(diào)節(jié)器如通過反饋控制所獲得的輸出電壓V2。接下來，對具有該開關(guān)電源的電子設(shè)備中的根據(jù)該示例性實施例的開關(guān)電源的操作進(jìn)行具體描述。圖3圖示了根據(jù)該示例性實施例的開關(guān)電源以及與該開關(guān)電源相連的電子設(shè)備的主電路(負(fù)載)的配置。參考圖3，電子設(shè)備300是諸如液晶顯示器、投影儀、或者記錄器 (recorder)的具有待機模式的設(shè)備。電子設(shè)備的主要部分包括穩(wěn)壓電路301和302、負(fù)載電路303至305、以及開關(guān)306。開關(guān)電源的輸出端子200和201(輸出電壓VI)與負(fù)載電路303相連。負(fù)載電路 303例如是液晶面板的驅(qū)動電路。輸出電壓Vl例如是約20V。開關(guān)電源的負(fù)載電流基本上是恒定的而與視頻信號的內(nèi)容等等無關(guān)。穩(wěn)壓電路301被提供于用于使輸出端子200與負(fù)載電路303相連的正極性側(cè)線中。穩(wěn)壓電路301例如是三端穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓電路301適于在穩(wěn)壓電路301接收待機模式命令信號Sl的時段期間使其輸出斷開。也就是說，因為在設(shè)置待機模式的時段中除去了輸出電壓Vl的負(fù)載，因此負(fù)載電路303的功耗降低為零。負(fù)載電路304和305分別與開關(guān)電源的輸出端子202和203的輸出線(輸出電壓 V2)并聯(lián)。穩(wěn)壓電路302提供于輸出端子202的正極性側(cè)線中。穩(wěn)壓電路302的輸出被提供給負(fù)載電路305并且通過開關(guān)306被提供給負(fù)載電路304。輸出電壓V2例如是大約5V。 開關(guān)電源的負(fù)載電流根據(jù)視頻信號的內(nèi)容等等而極大地變化。在正常操作時開關(guān)306處于接通狀態(tài)。在待機模式中，將待機模式命令信號Sl提供給開關(guān)306。在開關(guān)306接收待機模式命令信號Sl的時段期間開關(guān)306處于斷開狀態(tài)。負(fù)載電路304是視頻信號處理電路、整個裝置的控制電路等等。負(fù)載電路305是從待機模式返回到正常操作模式所必需的電路，并且在正常操作模式和待機模式兩者中操作。負(fù)載電路305例如包括用于通過利用諸如LED的顯示設(shè)備來創(chuàng)建示出待機模式的顯示的驅(qū)動電路，以及用于在接收到來自遙控信號接收電路或按鈕操作部分的輸入信號時執(zhí)行模式恢復(fù)處理以返回到正常操作模式的控制電路。在負(fù)載電路305中，在從遙控信號接收電路或按鈕操作部分接收到表示從正常操作模式轉(zhuǎn)變?yōu)榇龣C模式的信號時，控制電路輸出待機模式命令信號Si。另外，在從遙控信號接收電路或按鈕操作部分接收到表示從待機模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎２僮髂Ｊ降男盘枙r，該控制電路停止輸出待機模式命令信號Si。在圖3中圖示的配置中，當(dāng)通過按鈕操作或通過遙控器操作指示轉(zhuǎn)變?yōu)榇龣C模式時，包含在負(fù)載電路305中的控制電路輸出待機模式命令信號Si。待機模式命令信號Sl被提供給穩(wěn)壓電路301、開關(guān)306、以及圖1中圖示的可變電阻電路1。響應(yīng)待機模式命令信號Si，穩(wěn)壓電路301停止并且開關(guān)306進(jìn)入斷開狀態(tài)。因此，停止向負(fù)載電路303和304的電壓供給。另外，當(dāng)將待機模式命令信號Sl提供給可變電阻電路1時，可變電阻電路1的電阻值變?yōu)樾∮谠诮邮盏酱龣C模式命令信號Sl之前的電阻值(正常操作時的電阻值)。結(jié)果，輸出電壓V2變低。當(dāng)通過按鈕操作或通過遙控器操作指示從待機模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎２僮髂Ｊ綍r，包含在負(fù)載電路305中的控制電路停止輸出待機模式命令信號Si。因此，開始從穩(wěn)壓電路301 向負(fù)載電路303的電壓供給。另外，開關(guān)306進(jìn)入接通狀態(tài)并且開始從穩(wěn)壓電路302向負(fù)載電路304的電壓供給。如果停止待機模式命令信號Sl向可變電阻電路1的供應(yīng)，那么可變電阻電路1的電阻值變?yōu)樯鲜鲈谡２僮鲿r的電阻值。結(jié)果，輸出電壓V2上升。圖4圖示了當(dāng)可變電阻電路1的電阻值在正常操作和待機模式中變化時負(fù)載電流與輸出電壓之間的關(guān)系。另外，作為該關(guān)系的比較示例，圖5圖示了當(dāng)可變電阻電路1的電阻值維持恒定時負(fù)載電流與輸出電壓之間的關(guān)系。注意可變電阻電路1的電阻值維持恒定的配置例如與可變電阻電路1僅由圖2中圖示的電阻器Ia組成的配置相對應(yīng)。在圖4和5中，縱軸表示輸出電壓的值并且橫軸表示負(fù)載電流的值。輸出電壓的值是通過反饋控制所獲得的電壓值。正常操作時的輸出電壓值保持在“V2”?！罢２僮鲄^(qū)域”是指正常操作時的負(fù)載電流的變化范圍(由“在最小負(fù)載”和“在最大負(fù)載”所定義的范圍)。使待機模式中的負(fù)載電流在數(shù)值上小于在“待機操作期間”時的負(fù)載電流。在這里，“正常操作區(qū)域”定義了在例如在TV (television，電視機)中顯示視頻圖像并且輸出音頻聲音的條件下負(fù)載的變化范圍。“在最小負(fù)載”與不輸入視頻信號、將屏幕的亮度等級設(shè)置為低、將音頻聲音的輸出等級設(shè)置為最小值等等的條件相對應(yīng)?！霸谧畲筘?fù)載”與顯示基于高分辨率高保真電視視頻信號的視頻圖像、將屏幕的亮度等級設(shè)置為高、將音頻聲音的輸出等級設(shè)置為最大值等等的條件相對應(yīng)。在圖5中圖示的示例中，可變電阻電路1的電阻值固定。在正常操作時，通過反饋控制使輸出電壓值保持在“V2”，而與負(fù)載電流的幅值無關(guān)。因此，開關(guān)電源作為穩(wěn)壓電源操作。在待機模式中，與“正常操作區(qū)域”的負(fù)載電流值相比，負(fù)載電流值極其小。如果負(fù)載電流值極其小，那么主開關(guān)電路11進(jìn)入過驅(qū)動狀態(tài)，并且因此，反饋控制不再正常工作。 在這種情況下，開關(guān)電源不作為穩(wěn)壓電源進(jìn)行操作。因此，將過剩能量提供給次級側(cè)，因此使輸出電壓上升。另外，通?？紤]到變壓器的線圈電阻和電路電阻(模式、線束等等)設(shè)計開關(guān)電源，以便在最大電流時輸出電壓不低于最小電壓。因此，在負(fù)載電流最小的待機模式中由于電阻分量而使電壓上升。因為這種原因，輸出電壓增大到比在待機模式中的“V2”更大的“V2' ”。而且在圖4中圖示的示例中，與“正常操作區(qū)域”的負(fù)載電流值相比，負(fù)載電流值在待機模式中變得極其小。然而，在待機模式中，將可變電阻電路1的電阻值設(shè)置為比在正常操作時所設(shè)置的第一電阻值更小的第二電阻值。作為將可變電阻電路1的電阻值設(shè)置為第二電阻值的結(jié)果，通過反饋控制所獲得的輸出電壓值等于“Vmin”( < “V2”)。在這里，電壓值“Vmin”是指使在圖3中圖示的負(fù)載電路305進(jìn)行操作所必需的最小電壓值。負(fù)載電路305包括諸如LED驅(qū)動電路、遙控信號接收電路、以及用于對裝置的按鈕的按下進(jìn)行檢測的電路等等的功能，這些功能是使裝置從待機模式返回到正常操作模式所必需的。在負(fù)載電路305中，僅那些使裝置從待機模式返回到正常操作模式所必需的功能工作。因此，可將控制電路(CPU)的操作電壓設(shè)置為低于在正常操作時的電壓(即，電壓 V2)。輸出電壓值“V2”是使圖3中圖示的負(fù)載電路303和304進(jìn)行操作所必需的電壓值。負(fù)載電路304包括視頻信號處理電路等等并且因此分配有確保預(yù)定操作速度所必需的電源電壓。電源電壓的值與輸出電壓值“V2”相對應(yīng)。接下來，參考圖4和5中圖示的示例對該示例性實施例的開關(guān)電源中的降低待機模式中的功耗的效果進(jìn)行描述。在圖5中圖示的示例中，待機模式中的輸出電壓值是“V2' ”(>V2)。這種情況下的功耗P'由P' = IaXV2'給出，其中Ia是負(fù)載電路305的負(fù)載電流值。另一方面，在圖4中圖示的示例中(該示例性實施例的開關(guān)電源)，待機模式中的輸出電壓值是“Vmin”( < V2)。這種情況下的功耗P由P = IaXVmin給出。該功耗P與圖5中圖示的示例中的功耗P'之間的差ΔΡ是ΔΡ = P-P' = IaX (V2' -Vmin)。根據(jù)在圖4中圖示的示例(該示例性實施例的開關(guān)電源)，與圖5中圖示的示例相比，待機模式中的功耗可降低如上所述的ΔΡ。根據(jù)該示例性實施例的開關(guān)電源，除了降低待機功耗的上述效果之外，還可以獲得如下所述的這種效果。通過改變現(xiàn)有開關(guān)電源中的次級側(cè)配置(具體地說，簡單地通過提供用于構(gòu)成電壓檢測電路的可變電阻電路1以及用于將待機模式命令信號Sl提供給可變電阻電路1的布線等等)可簡單地具體實現(xiàn)本示例性實施例的開關(guān)電源。通常，與初級側(cè)電路部件相比， 次級側(cè)電路部件的耐壓性能很低。因此，可利用耐電壓性能低的部件，即便宜的、小的、重量輕的部件來具體實現(xiàn)該示例性實施例的開關(guān)電源。該示例性實施例的上述開關(guān)電源僅是本發(fā)明的一個示例。因此，在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下，開關(guān)電源的配置可視情況而變。例如，雖然在圖1中圖示的配置中，電壓檢測電路是由可變電阻電路1和電阻器2 組成的，但是可以使用具有固定電阻值的電阻元件以代替可變電阻電路1并且可以使用可變電阻電路以代替電阻器2。在這種情況下，在可變電阻電路中，在正常操作時設(shè)置第一電阻值，并且在接收到待機模式命令信號Sl時，設(shè)置比第一電阻值大的第二電阻值。上述可變電阻電路可以通過例如刪除晶體管Ic并且使其一端與節(jié)點14j相連的電阻器Ib的另一端通過圖2中圖示的配置中的開關(guān)裝置而與節(jié)點14h相連來實現(xiàn)的。開關(guān)裝置在提供待機模式命令信號Sl的時段期間處于斷開狀態(tài)，并且在除了該時段之外的時段中處于接通狀態(tài)。MOSFET例如用作開關(guān)裝置。另外，雖然在圖1中圖示的配置中使用包括兩個次級線圈IOb和IOc的變壓器10， 但是次級線圈的數(shù)目并不局限于兩個。替代地，次級線圈的數(shù)目可以是一個或三個或更多
1個。如果次級線圈的數(shù)目是一個，那么改變該配置以便刪除在圖1中圖示的次級線圈IOb 側(cè)上的電路。如果次級線圈的數(shù)目是三個或更多，那么將圖1中圖示的次級線圈IOc側(cè)上的配置應(yīng)用到次級線圈中的一個上。另外，在圖3中圖示的配置中，負(fù)載電路305可以與不執(zhí)行反饋控制的輸出電壓Vl 側(cè)上的輸出線相連。如果通過反饋控制所穩(wěn)壓的輸出電壓V2側(cè)上的電壓降低了，那么不執(zhí)行反饋控制的輸出電壓Vl側(cè)上的電壓將以相同速率降低。因此，可獲得與輸出電壓V2側(cè)上可得到的效果相同的效果。另外，如果負(fù)載電路305相連的側(cè)上的輸出線的輸出電壓降低了，那么另一輸出線的輸出電壓也將變低。因此，可使用耐壓低的部件以作為與另一輸出線相連的部件。也就是說，可采用便宜的、小的、重量輕的部件。(另一示例性實施例)圖6是圖示了根據(jù)另一示例性實施例的開關(guān)電源的配置的框圖。參考圖6，開關(guān)電源包括變壓器60、開關(guān)元件61、電壓檢測電路62、反饋放大器63、 控制電路64、以及整流/平滑電路65。變壓器60具有初級線圈和次級線圈，并且通過次級線圈輸出基于提供給初級線圈的電流的AC電壓。整流/平滑電路65將從次級線圈輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓。開關(guān)元件61對變壓器60的初級線圈的電流供給進(jìn)行控制。電壓檢測電路62對整流/平滑電路65所轉(zhuǎn)換的DC電壓進(jìn)行檢測。反饋放大器63被提供有電壓檢測電路62 所檢測到的DC電壓作為一個輸入并且被提供有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，以便輸出這些輸入電壓的值之間的差?？刂齐娐?4對開關(guān)元件61進(jìn)行控制，以便消除在反饋放大器63所檢測到的差。當(dāng)從外部接收到指令信號(待機模式命令信號Si)時，電壓檢測電路62將比在接收到指令信號之前輸出的電壓要高的電壓提供給反饋放大器63。因此，整流/平滑電路65 的輸出電壓變低，并且因此，可相應(yīng)地降低待機模式中的功耗。在該另一示例性實施例的開關(guān)電源中，電壓檢測電路62包括可變電阻電路與具有固定電阻值的電阻元件串聯(lián)連接的串聯(lián)電路。在這種情況下，串聯(lián)電路并聯(lián)連接在與次級線圈相連的輸出線之間，并且取決于可變電阻電路與電阻元件的相應(yīng)電阻值之間的比的分壓被提供給反饋放大器63的一個輸入。當(dāng)接收到指令信號(待機模式命令信號Si)時， 串聯(lián)電路的相應(yīng)電阻值之間的比變化。在上述配置中，可變電阻電路可以與輸出線的正極性側(cè)線相連。另外，可以在接收指令信號的時段期間在可變電阻電路中設(shè)置第一電阻值，并且可以在除了該時段之外的時段期間設(shè)置比第一電阻值大的第二電阻值。替代地，可變電阻電路可以與輸出線的負(fù)極性側(cè)線相連。另外，可以在接收指令信號的時段期間在可變電阻電路中設(shè)置第一電阻值，并且可以在除了該時段之外的時段期間設(shè)置比第一電阻值小的第二電阻值。根據(jù)該另一示例性實施例的開關(guān)電源，能夠有效地降低待機功耗。另外，可通過改變次級側(cè)上的電壓檢測電路62的配置并且在現(xiàn)有開關(guān)電源中提供用于提供待機模式命令信號Sl的布線來具體實現(xiàn)該另一示例性實施例的開關(guān)電源。因此，與專利文獻(xiàn)1和2中所描述的那些開關(guān)電源相比，能夠降低開關(guān)電源的成本和大小。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源，包括變壓器，所述變壓器包括初級線圈和次級線圈，以便通過所述次級線圈輸出基于提供給所述初級線圈的電流的AC電壓；開關(guān)元件，所述開關(guān)元件對至所述初級線圈的電流供給進(jìn)行控制；整流/平滑電路，所述整流/平滑電路將從所述次級線圈輸出的所述AC電壓轉(zhuǎn)換成DC 電壓；電壓檢測電路，所述電壓檢測電路對所述整流/平滑電路所轉(zhuǎn)換的所述DC電壓進(jìn)行檢測；反饋放大器，所述反饋放大器被提供有所述電壓檢測電路所檢測到的所述DC電壓作為一個輸入并且被提供有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，以便輸出這些輸入的電壓的值之間的差；以及控制電路，所述控制電路對所述開關(guān)元件進(jìn)行控制，以便消除在所述反饋放大器上所檢測到的所述差，其中，在接收到來自外部的指令信號時，所述電壓檢測電路將比在接收到所述指令信號之前所輸出的電壓更高的電壓提供給所述反饋放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其中，所述電壓檢測電路包括其中可變電阻電路與其電阻值固定的電阻元件串聯(lián)連接的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路并聯(lián)連接在與所述次級線圈相連接的輸出線之間，根據(jù)所述可變電阻電路與所述電阻元件的相應(yīng)電阻值之間的比的分壓被提供給所述反饋放大器的一個輸入，并且在接收到所述指令信號時所述相應(yīng)電阻值之間的比變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其中，所述可變電阻電路被連接到所述輸出線的正極性側(cè)線，在接收到所述指令信號的時段期間設(shè)置第一電阻值，并且在除了所述時段之外的時段期間設(shè)置比所述第一電阻值大的第二電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源，其中，所述可變電阻電路被連接到所述輸出線的負(fù)極性側(cè)線，在接收到所述指令信號的時段期間設(shè)置第一電阻值，并且在除了所述時段之外的時段期間設(shè)置比所述第一電阻值小的第二電阻值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一個所述的開關(guān)電源，進(jìn)一步包括至少一個另外的次級線圈，所述至少一個另外的次級線圈輸出基于提供給所述初級線圈的電流的AC電壓；以及另一整流/平滑電路，所述另一整流/平滑電路將從所述另外的次級線圈輸出的所述 AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓。
6.一種電子設(shè)備，包括開關(guān)電源；操作部分；以及第一控制電路，所述第一控制電路當(dāng)從所述操作部分接收到表示從正常操作轉(zhuǎn)變成功耗小于所述正常操作的待機模式的信號時將待機模式命令信號提供給所述開關(guān)電源，其中，所述開關(guān)電源包括變壓器，所述變壓器包括初級線圈和次級線圈，以便通過所述次級線圈輸出基于提供給所述初級線圈的電流的AC電壓；開關(guān)元件，所述開關(guān)元件對至所述初級線圈的電流供給進(jìn)行控制； 整流/平滑電路，所述整流/平滑電路將從所述次級線圈輸出的所述AC電壓轉(zhuǎn)換成DC 電壓；電壓檢測電路，所述電壓檢測電路對所述整流/平滑電路所轉(zhuǎn)換的所述DC電壓進(jìn)行檢測；反饋放大器，所述反饋放大器被提供有所述電壓檢測電路所檢測到的所述DC電壓作為一個輸入并且被提供有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，以便輸出這些輸入的電壓的值之間的差；以及第二控制電路，所述第二控制電路對所述開關(guān)元件進(jìn)行控制，以便消除在所述反饋放大器所檢測到的差，并且其中，在接收到來自外部的待機模式命令信號時，所述電壓檢測電路將比在接收到所述待機模式命令信號之前所輸出的電壓更高的電壓提供給所述反饋放大器。
全文摘要
一種開關(guān)電源，包括變壓器(60)，其具有初級線圈和次級線圈，并且通過次級線圈輸出基于提供給初級線圈的電流的AC電壓；開關(guān)元件(61)，對至初級線圈的電流供給進(jìn)行控制；整流/平滑電路(65)，將從次級線圈輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓；電壓檢測電路(62)，對整流/平滑電路(65)所轉(zhuǎn)換的DC電壓進(jìn)行檢測；反饋放大器(63)，具有電壓檢測電路(62)所檢測到的DC電壓作為一個輸入并且具有基準(zhǔn)電壓作為另一輸入，并且輸出輸入電壓值之間的差；以及控制電路(64)，對開關(guān)元件(61)進(jìn)行控制，以便消除由反饋放大器(63)所檢測到的差。在接收到來自外部的指令信號時，電壓檢測電路(62)將比在接收到指令信號之前所輸出的電壓更高的電壓提供給反饋放大器(63)。
文檔編號H02M3/28GK102474186SQ200980160560
公開日2012年5月23日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
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