專利名稱：一種低功耗待機(jī)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著全球能源供給的日趨緊張，人們對電子產(chǎn)品的能效提出更了高的要求，不僅要求產(chǎn)品在正常工作時(shí)具有高能效，還要求產(chǎn)片在非正常工作，比如待機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)極低的功耗。以期長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)的產(chǎn)品消耗極低的能量，滿足能效標(biāo)準(zhǔn)。在已有的一種實(shí)現(xiàn)低待機(jī)的電路，如圖1所示。采用兩組開關(guān)電源進(jìn)行供電，在系統(tǒng)正常工作時(shí)，系統(tǒng)由主電源進(jìn)行供電，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)系統(tǒng)時(shí)，待機(jī)信號關(guān)閉主電源輸出，同時(shí)開啟另一組副電源的輸出。由于系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)僅需維持CPU、DDR等的供電，功耗相對正常工作時(shí)大大降低， 副電源只需極低的功率輸出即可。此種方式雖然實(shí)現(xiàn)了低功耗待機(jī)，并且效果較好。但需要兩組電源進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)成本較高，增加了供電系統(tǒng)的復(fù)雜性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種低成本和低功耗的待機(jī)電路。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種低功耗待機(jī)電路，其特征在于，包括串聯(lián)于變壓器初級繞組回路上的第一整流電路和開關(guān)器件，開關(guān)器件和變壓器的初級繞組連接，變壓器的第一次級繞組通過第二整流電路和第二濾波電路接第一輸出端，變壓器的第二次級繞組通過串聯(lián)的第三整流電路、第二控制器和第三濾波電路接第二輸出端，第二整流電路還通過二極管與第三濾波電路連接；輸入端與第二控制器的控制端和傳感器的控制端連接；傳感器的輸入端接變壓器的第三繞組，傳感器的輸出端與第一控制器連接，第一控制器連接開關(guān)器件的控制端。所述開關(guān)器件為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管M0SFET。開關(guān)器件的控制端連接有箝位電路。本實(shí)用新型的有益效果是，在系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式后，在保證待機(jī)電源VSB正常供電的情況下，主供電VCC需要盡可能的降低。通過合理的設(shè)計(jì)變壓器各繞組匝數(shù)比以及采樣傳感器，可以實(shí)現(xiàn)待機(jī)模式下VCC的低電壓輸出。由于受電系統(tǒng)中依靠待機(jī)電壓VSB供電的電路單元很少，這部分電路正常工作消耗的功率僅占總功率的很小一部分。而待機(jī)狀態(tài)下，VCC輸出很低，遠(yuǎn)低于靠VCC供電的電路模塊的正常工作低壓，由于VCC很低，這些電路模塊將處于關(guān)閉或者非正常工作的低功耗模式，此時(shí)功耗極低。此種實(shí)現(xiàn)方式，具有簡單可靠，成本低廉的優(yōu)勢，待機(jī)電源和主供電電源采用同一電源，待機(jī)控制信號SB直接控制采樣傳感器以及VSB供電控制器，不需要復(fù)雜的微控制器實(shí)現(xiàn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的原理圖。[0009]圖2是本實(shí)用新型的原理圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
見圖1、2。本實(shí)用新型包括串聯(lián)于變壓器6初級繞組回路上的第一整流電路1和開關(guān)器件5， 開關(guān)器件5和變壓器6的初級繞組連接，變壓器6的第一次級繞組通過第二整流電路8和第二濾波電路10接第一輸出端VCC，變壓器6的第二次級繞組通過串聯(lián)的第三整流電路9、 第二控制器11和第三濾波電路12接第二輸出端VSB，第二整流電路8還通過二極管與第三濾波電路12連接；輸入端SB與第二控制器11的控制端和傳感器7的控制端連接；傳感器 7的輸入端接變壓器6的第三繞組，傳感器7的輸出端與第一控制器4連接，第一控制器4 連接開關(guān)器件5的控制端。所述開關(guān)器件5為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管M0SFET。開關(guān)器件5的控制端連接有箝位電路3。更具體的，本實(shí)用新型由以下幾個(gè)基本部分構(gòu)成。第一整流電路1，將來自市電的交流信號整流為直流信號。第一濾波電路2，將整流后的直流信號做進(jìn)一步的濾波處理，經(jīng)過濾波穩(wěn)定后的直流電壓輸入變壓器初級。箝位電路3，抑制浪涌電壓，對其他部分提供保護(hù)。第一控制器4，控制器輸出脈寬可調(diào)(頻率可調(diào))的脈沖信號，控制5M0SFET的開關(guān)與導(dǎo)通，通過采樣7傳感器的反饋電壓，調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比(頻率)，達(dá)到調(diào)節(jié)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間(頻率)的目的，進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器次級的輸出電壓。達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓VCC、VSB 的目的?？刂破?可以由分離原件搭建，也可集成至IC，無論何種方式，普通技術(shù)人員皆可依據(jù)上述說明選擇或者制作，故不再贅述其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。開關(guān)器件5，采用金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管M0SFET，此處作為開關(guān)管使用，其柵極同4控制器的輸出相連，當(dāng)4控制器的輸出為高電平時(shí)，MOSFET導(dǎo)通，即漏極與源極之間導(dǎo)通，變壓器激勵(lì)。當(dāng)4控制器輸出為低電平時(shí)，MOSFET關(guān)閉，即漏極與源極之間開路。 MOSFET的導(dǎo)通關(guān)閉時(shí)間由4控制器的輸出控制。此部分電路可與4控制器集成為一個(gè)部分。變壓器6，實(shí)現(xiàn)高壓到低壓的轉(zhuǎn)化。傳感器7，傳感器的輸入與變壓器次級輸出和待機(jī)控制信號SB相連，輸出同4傳感器的反饋輸入U(xiǎn)FB相連。傳感器從變壓器次級輸出采樣電壓的大小，經(jīng)過出后將采集到的電壓輸出到4控制器的反饋輸入U(xiǎn)FB，待機(jī)控制信號SB控制傳感器的工作模式，即在傳感器從變壓器次級采集到的電壓一定時(shí)，待機(jī)信號可以控制輸出到4控制器的反饋輸入端的電壓大小。此處傳感器可以為光耦元件，也可以為分壓元件。第二整流電路8，對變壓器次級輸出進(jìn)行整流。第三整流電路9，對變壓器次級輸出進(jìn)行整流。第二濾波電路10，對整流電路8的輸出作進(jìn)一步的濾波處理，輸出穩(wěn)定的直流電壓 VCC。[0025]第二控制器11，由待機(jī)信號SB進(jìn)行控制。此控制器決定待機(jī)電源VSB的電流是從 9整流電路獲得還是從8整流電路獲得。第三濾波電路12，對9整流電路的輸出作進(jìn)一步的濾波處理，輸出穩(wěn)定的直流電 JiVSB0供電輸出以及待機(jī)控制信號輸入，輸出包括主電壓VCC以及待機(jī)電壓VSB。輸入包括待機(jī)控制信號SB。為便于說明，本文將VCC端稱為第一輸入端，VSB端稱為第二輸入端， SB信號端稱為輸入端。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)低功耗的原因在于待機(jī)時(shí)主供電VCC將大大降低。當(dāng)受電系統(tǒng)正常工作時(shí)，主電壓VCC正常輸出，VSB的電流同VCC取自同一繞組第一次級繞組，即均來自第二整流電路8。此時(shí)第二控制器11將第三整流電路9與第三濾波電路12的連接斷開。當(dāng)受電系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)，僅需要對CPU、DDR等電路單元進(jìn)行供電，待機(jī)時(shí)需要供電的電路單元供電來自VSB，其他待機(jī)時(shí)可以關(guān)閉的電路部分，供電來自VCC，實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)的方式在于在受電系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)時(shí)，受電系統(tǒng)對開關(guān)電源系統(tǒng)輸出一個(gè)不同于正常工作時(shí)的待機(jī)控制信號SB，此信號SB輸入到7傳感器和11控制器，進(jìn)而由傳感器改變輸出到 4控制器的反饋電壓的大小，由于反饋采樣電壓UFB的改變，控制器將改變輸出脈沖的占空比(頻率)，改變5M0SFET的導(dǎo)通時(shí)間，即減小MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間，減小變壓器次級輸出電壓，即輸入到第二整流電路8的電壓將減小，VCC降低。在SB信號的作用下，第二控制器11 將第三整流電路9與第三濾波電路12之間的連接導(dǎo)通，此時(shí)VSB的電流將由第二次級繞組供給。而第二次級繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)大于第一次級繞組，因此此時(shí)第二繞組的輸出仍然可以滿足VSB的供電需求。此時(shí)VCC已大大降低，實(shí)現(xiàn)了低功耗待機(jī)。更具體的實(shí)施例參見圖3。下文中，第一次級繞組、第二次級繞組、第三次級繞組分別簡稱為繞組1 繞組3。交流市電AC輸入由二極管Dl、D2、D3、D4組成的整流電路，電容Cl、C2和電感Ll 組成濾波電路，將整流后的電壓作進(jìn)一步濾波處理，得到穩(wěn)定的直流電壓輸入到變壓器Tl 的初級。電阻R1、電容C8、二極管D8組成箝位電路，對浪涌電壓進(jìn)行抑制。場效應(yīng)管Ql在此處起開關(guān)的作用，由控制器ICl進(jìn)行控制。控制器ICl的輸出連接到場效應(yīng)管Ql的柵極， ICl輸出占空比可調(diào)的方波，控制場效應(yīng)管Ql的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而控制變壓器初級的激勵(lì)。肖特基二極管D5、D6用于次級輸出的整流，電感L2、電容C3、C5和電感L3、電容C6、C7分別組成主供電VCC和待機(jī)電源VSB的的濾波電路。NPN三極管Q3在此處起控制開關(guān)的作用，當(dāng) Q3的基極為高電平時(shí)，發(fā)射機(jī)與集電極之間導(dǎo)通，即整流電路D6與待機(jī)電源VSB的濾波電路連通，即VSB可以通過與D6相連的變壓器繞組2供電；當(dāng)三極管Q3的基極為低電平時(shí)， 集電極與發(fā)射極之間呈現(xiàn)高阻抗，可視為斷開。即D6與VSB的濾波電路斷開，VSB只能通過與VCC相同的變壓器繞組1供電。三極管基極的電平由待機(jī)控制信號SB進(jìn)行控制。二極管D7在此處起單向隔離的作用。電阻RC1、RC2、RC3與NPN三極管Q2組成采樣傳感器， Q2在此處也起開關(guān)管的作用，當(dāng)Q2的基極為高電平時(shí)，發(fā)射極與集電極之間導(dǎo)通，即RC2 進(jìn)入RCl的并聯(lián)支路，此時(shí)采樣傳感器中的分壓電阻有RC1、RC2、RC3。當(dāng)Q2的基極為低電平時(shí)，發(fā)射極與集電極之間斷路，即RC2處于開路狀態(tài)，此時(shí)采樣傳感器中的分壓電阻只有 RC1、RC3。三極管Q2的基極電壓同樣由待機(jī)控制信號SB進(jìn)行控制。電阻RSB用于電平調(diào)節(jié)，電容CSB可以消除高頻干擾。[0031] 受電系統(tǒng)正常工作情況下，待機(jī)控制信號SB為低電平，此時(shí)三極管Q2、Q3均關(guān)閉。 此時(shí)待機(jī)電壓VSB與主供電VCC由變壓器同一繞組1供電。反饋電壓采樣傳感器中，變壓器次級偏置繞組3的電壓由RCl和RC3進(jìn)行分壓。當(dāng)受電系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)控制信號SB輸出變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)三極管Q2和Q3將導(dǎo)通，Q3的導(dǎo)通使得經(jīng)D6整流的繞組2與待機(jī)電壓VSB之間連通。Q2導(dǎo)通使得RC2進(jìn)入分壓電路，根據(jù)分壓原理，RC3上的電壓將增大，控制器ICl采集到的反饋電壓UFB增大，控制器ICl根據(jù)反饋電壓UFB的大小，調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度的占空比，此時(shí)由于反饋電壓增大，輸出脈沖的占空比將減小，即場效應(yīng)管Ql 的導(dǎo)通時(shí)間將減小，變壓器次級輸出電壓將降低，此時(shí)VCC的電壓將變得很低。由于三極管 Q3的開啟，待機(jī)電壓VSB可以由與D6相連的繞組2供電，由于繞組2的匝數(shù)遠(yuǎn)大于繞組1， 此時(shí)繞組2輸出的電壓仍然能滿足待機(jī)電壓VSB的正常工作。由于VCC已遠(yuǎn)低于正常工作電壓，系統(tǒng)整體功耗大大降低，實(shí)現(xiàn)了低功耗待機(jī)。
權(quán)利要求1.一種低功耗待機(jī)電路，其特征在于，包括串聯(lián)于變壓器(6)初級繞組回路上的第一整流電路(1)和開關(guān)器件(5)，開關(guān)器件( 和變壓器(6)的初級繞組連接，變壓器(6)的第一次級繞組通過第二整流電路(8)和第二濾波電路(10)接第一輸出端(VCC)，變壓器 (6)的第二次級繞組通過串聯(lián)的第三整流電路(9)、第二控制器(11)和第三濾波電路(12) 接第二輸出端(VSB)，第二整流電路⑶還通過二極管與第三濾波電路(12)連接；輸入端 (SB)與第二控制器(11)的控制端和傳感器(7)的控制端連接；傳感器(7)的輸入端接變壓器(6)的第三繞組，傳感器(7)的輸出端與第一控制器⑷連接，第一控制器⑷連接開關(guān)器件(5)的控制端。
2.如權(quán)利要求1所述的低功耗待機(jī)電路，其特征在于，所述開關(guān)器件(5)為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET。
3.如權(quán)利要求2所述的低功耗待機(jī)電路，其特征在于，開關(guān)器件(5)的控制端連接有箝位電路(幻。
專利摘要一種低功耗待機(jī)電路，涉及電子技術(shù)。本實(shí)用新型包括串聯(lián)于變壓器初級繞組回路上的第一整流電路和開關(guān)器件，開關(guān)器件和變壓器的初級繞組連接，變壓器的第一次級繞組通過第二整流電路和第二濾波電路接第一輸出端，變壓器的第二次級繞組通過串聯(lián)的第三整流電路、第二控制器和第三濾波電路接第二輸出端，第二整流電路還通過二極管與第三濾波電路連接；輸入端與第二控制器的控制端和傳感器的控制端連接；傳感器的輸入端接變壓器的第三繞組，傳感器的輸出端與第一控制器連接，第一控制器連接開關(guān)器件的控制端。本實(shí)用新型功耗極低，簡單可靠，成本低廉。
文檔編號H02M3/335GK201994851SQ20112003350
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者廖永波, 李昊陽, 王佐, 王文君, 范茂 申請人:東莞市茂揚(yáng)科技股份有限公司