待機控制模塊和電源裝置製造方法
2023-06-02 21:11:06 3
待機控制模塊和電源裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種待機控制模塊，該待機控制模塊包括：工作模式檢測電路，與電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接，用於根據變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端輸出的電壓，檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式；初級反饋電路，與工作模式檢測電路的電壓輸出端和電源控制晶片的反饋輸入端連接，用於在電源裝置所供電的設備的當前工作模式為待機模式時，反饋一電壓值至所述電源控制晶片。本實用新型還公開了一種電源裝置。採用本實用新型所公開的方案，在待機模式時，將次級反饋改為初級反饋，降低了次級反饋所需的功耗，同時也降低了緩衝電路的損耗，從而滿足了無線通訊產品低待機功耗的要求。
【專利說明】待機控制模塊和電源裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到電源裝置【技術領域】，特別涉及到一種待機控制模塊和電源裝置。
【背景技術】
[0002]傳統單路高電壓輸出的大功率電源，應用於系統時，待機功耗通常不能滿足要求，主要原因是在輕載時轉換效率低，AC-DC及DC-DC的轉換效率都低於40%，而待機時的整體效率低於16%。對於通過主晶片控制電源待機的主板，當待機電流無法降低時，則必須在主板中增加MCU來控制電源待機，才能滿足低待機功耗要求，但是，這種方法不僅會增加主板的生產成本，並且在待機時還需要無線通訊的產品，由於其待機電流大，因此即使增加MCU來控制電源待機，仍然無法滿足低待機功耗的要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型的主要目的為提供一種待機控制模塊和電源裝置，能夠滿足無線通訊產品低待機功耗的要求，並且可以降低生產成本。
[0004]本實用新型提供一種待機控制模塊，該待機控制模塊連接在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間，並設置在變壓器的初級端，用於在電源裝置所供電的設備處於待機模式時將電源電壓反饋至所述電源控制晶片，所述待機控制模塊包括:
[0005]工作模式檢測電路，與電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接，用於根據所述變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端輸出的電壓，檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式；
[0006]初級反饋電路，與所述工作模式檢測電路的電壓輸出端和所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，用於在電源裝置所供電的設備的當前工作模式為待機模式時，反饋一電壓值至所述電源控制晶片。
[0007]優選地，所述工作模式檢測電路包括相互連接的第一三極體、第一電容、第一電阻和第二電阻，其中:
[0008]所述第一電阻的一端連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，另一端連接所述第一電容的正極，第一電容的正極還與所述第一三極體的基極連接，第一電容的負極接地；所述第二電阻的一端連接在所述第一電阻和第一三極體的基極之間的節點上，第二電阻的另一端接地；所述第一三極體的發射極接地，第一三極體的集電極作為工作模式檢測電路的電壓輸出端與所述初級反饋電路的電壓輸入端連接。
[0009]優選地，所述工作模式檢測電路還包括開關管和第三電阻，其中:
[0010]所述開關管的陽極連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，開關管的陰極經所述第一電阻和第三電阻連接所述第一三極體的基極。
[0011]優選地，所述初級反饋電路包括第二三極體和第四電阻，其中:
[0012]所述第二三極體的發射極作為初級反饋電路的反饋輸出端與所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，第二三極體的基極與所述第四電阻連接，第二三極體的集電極連接所述變壓器的輸出端。
[0013]優選地，所述初級反饋電路包括第三三極體、第五電阻、下拉電阻和穩壓管，其中:
[0014]所述第三三極體的基極作為初級反饋電路的電壓輸入端與所述第三三極體的集電極連接，第三三極體的基極還連接在所述第五電阻和下拉電阻之間的節點上，第三三極體的集電極作為初級反饋電路的反饋輸出端與所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，第三三極體的發射極接地；所述第五電阻的另一端連接至穩壓管的陽極，下拉電阻的另一端接地；所述穩壓管的陰極連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端與電源控制晶片的電源引腳之間的節點上，穩壓管的陽極經所述第五電阻和下拉電阻接地。
[0015]優選地，所述第一三極體、第二三極體和第三三極體為MOS管或電壓比較器或運算放大器。
[0016]本實用新型還提供一種電源裝置，包括變壓器和與變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接的電源控制晶片，以及與所述變壓器的初級輔助繞組連接的光耦反饋電路，還包括待機控制模塊，該待機控制模塊連接在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間，並設置在變壓器的初級端，用於在電源裝置所供電的設備處於待機模式時將電源電壓反饋至所述電源控制晶片，所述待機控制模塊包括:
[0017]工作模式檢測電路，與電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接，用於根據所述變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端輸出的電壓，檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式；
[0018]初級反饋電路，與所述工作模式檢測電路的電壓輸出端和所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，用於在電源裝置所供電的設備的當前工作模式為待機模式時，反饋一電壓值至所述電源控制晶片。
[0019]本實用新型通過在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間連接一待機控制模塊，通過該待機控制模塊的工作模式檢測電路檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式，並在當前工作模式為待機模式時，通過待機控制模塊的初級反饋電路直接反饋一低電壓至電源控制晶片，以控制變壓器降低輸出的電壓。而在工作模式檢測電路檢測出當前工作模式為正常工作模式時，通過電源裝置的光耦反饋電路將次級反饋的一較大電壓反饋至電源控制晶片，使得變壓器輸出的電壓對應增大。在待機模式時，將次級反饋改為初級反饋，由於降低了電源裝置的輸出電壓，從而降低了變壓器次級端的損耗。另外，採用初級反饋的方式進行反饋，使次級反饋截止，也降低了次級反饋的損耗，滿足了無線通訊產品低待機功耗的要求,並且降低了生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型第一實施例待機控制模塊應用於電源裝置的電路結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型第二實施例待機控制模塊應用於電源裝置的電路結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型電源裝置第一實施例的電路結構示意圖；
[0023]圖4為本實用新型電源裝置第二實施例的電路結構示意圖。[0024]本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。【具體實施方式】
[0025]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0026]本實用新型提供一種待機控制模塊，將其連接在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間，通過此待機控制模塊對電源輸出的功率進行檢測，並在檢測出該電源裝置所供電的設備處於待機模式時，通過待機控制模塊向電源控制晶片反饋，從而觸發電源控制晶片降低待機時電源的輸出電壓，進而減少損耗。
[0027]參照圖1，圖1為本實用新型待機控制模塊第一實施例的電路結構示意圖。
[0028]本實施例所提供的待機控制模塊，連接在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間，並設置在變壓器的初級端，用於在電源裝置所供電的設備處於待機模式時將一電源電壓反饋至電源控制晶片，以觸發電源控制晶片降低電源裝置輸出的電壓，該待機控制模塊包括:
[0029]工作模式檢測電路101，與電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接，用於根據變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端輸出的電壓，檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式；
[0030]初級反饋電路102，與工作模式檢測電路的電壓輸出端和電源控制晶片的反饋輸入端連接，用於在電源裝置所供電的設備的當前工作模式為待機模式時，將一電壓值反饋至電源控制晶片。
[0031]工作模式檢測電路101連接在電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，接收變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端所輸出的電源電壓，並根據該電源電壓檢測電源裝置所供電的設備所處的當前工作模式，即檢測該設備當前處於待機模式還是正常工作模式；而初級反饋電路102與工作模式檢測電路101的電壓輸出端以及電源控制晶片的反饋輸入端連接，在工作模式檢測電路101檢測出電源裝置所供電的設備當前工作模式為待機模式時，接收工作模式檢測電路101的電壓輸出端所輸出的電壓，並將該初級反饋電路102輸出的上述電壓值反饋至電源控制晶片。
[0032]在本實施例中，工作模式檢測電路101的第一種實施方式中，包括相互連接的第一三極體1011、第一電容1012、第一電阻1013和第二電阻1014，其中:
[0033]第一電阻1014的一端連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，另一端連接第一電容1012的正極，第一電容1012的正極還與第一三極體1011的基極連接，第一電容1012的負極接地；第二電阻1014的一端連接在第一電阻1013和第一三極體1011的基極之間的節點上，第二電阻1014的另一端接地；第一三極體1011的發射極接地，第一三極體1011的集電極作為工作模式檢測電路的電壓輸出端與初級反饋電路的電壓輸入端連接。本實施例中，第一三極體1012可以採用MOS管、電壓比較器以及運算放大器等。
[0034]本實施例中，工作模式檢測電路101的第二種實施方式中，工作模式檢測電路101還包括開關管1015和第三電阻1016，其中:
[0035]開關管1015的陽極連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，開關管1015的陰極經第一電阻1013和第三電阻1016連接第一三極體1011的基極。
[0036]在本實施例中，初級反饋電路102包括第二三極體1021和第四電阻1022，其中:
[0037]第二三極體1021的發射極作為初級反饋電路102的反饋輸出端與電源控制晶片的反饋輸入端連接，第二三極體1021的基極與第四電阻1022連接，第二三極體1021的集電極連接至電源控制晶片的電源引腳(V)與變壓器輔助繞組輸出端之間。另外，該第二三極體1021的集電極與發射極還連接至一光耦的相對兩端，並通過該光耦耦合到設置於變壓器次級端的一次級反饋。本實施例中，第二三極體1021可以採用MOS管、電壓比較器以及運算放大器等。
[0038]當變壓器所供電的設備從正常工作模式剛切換到待機模式時，變壓器仍然按照正常工作模式時輸出一較高的電壓，而此時由於待機模式所需要的電壓較小，則該變壓器的開關佔空比將自動減小，工作頻率跳周期。此時，所述輔助繞組輸出的電壓也較小，導致積分在第一電容1012上的電壓較低，通常小於0.7V，這樣，就不足以導通第一三極體1011，第一三極體1011截止，而第二三極體1021的基極正偏導通，從而將該初級反饋電路102的電壓直接反饋至電源控制晶片，採用初級反饋的方式進行反饋。由於所述第二三極體1021導通，對應的光耦被短路，使次級反饋截止。此時，電源控制晶片在初級反饋電路的作用下接收到反饋回的一較低的電壓，將對應拉低該變壓器輸出的電壓，從而降低了次級反饋所需的功耗，同時也降低了變壓器次級端的緩衝電路的損耗。
[0039]當變壓器所供電的設備從待機模式剛切換到正常工作模式時，變壓器仍然按照待機模式時輸出一較低的電壓，而此時由於正常工作模式所需要的電壓較高，則該變壓器的開關佔空比將自動增大以輸出足夠大的功率，工作頻率連續，積分在第一電容1012上的電壓增大，大於0.7V，第一三極體1011導通，而第二三極體1021反偏截止，此時，初級反饋截止，改為次級反饋，通過電源裝置的光耦反饋電路將次級反饋的電壓反饋至電源控制晶片。此時，電源控制晶片在次級反饋電路的作用下接收到反饋回的一較高的電壓，將對應拉高該變壓器輸出的電壓，以滿足正常工作模式的大功率需求。
[0040]本實用新型通過在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間連接一待機控制模塊，通過該待機控制模塊的工作模式檢測電路101檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式，並在當前工作模式為待機模式時，通過待機控制模塊的初級反饋電路102直接反饋一低電壓至電源控制晶片，以控制變壓器降低輸出的電壓。而在工作模式檢測電路101檢測出當前工作模式為正常工作模式時，通過電源裝置的光耦反饋電路將次級反饋的一較大電壓反饋至電源控制晶片，使得變壓器輸出的電壓對應增大。在待機模式時，將次級反饋改為初級反饋，由於降低了電源裝置的輸出電壓，從而降低了變壓器次級端的損耗。另外，採用初級反饋的方式進行反饋，使次級反饋截止，也降低了次級反饋的損耗，滿足了無線通訊產品低待機功耗的要求，並且降低了生產成本。
[0041]參照圖2，圖2為本實用新型待機控制模塊第二實施例的電路結構示意圖。
[0042]本實用新型待機控制模塊第二實施例與第一實施例的不同之處，在於初級反饋電路102包括第三三極體1023、第五電阻1024、下拉電阻1025和穩壓管1026，其中:
[0043]第三三極體1023的基極與第三三極體1023的集電極連接，第三三極體1023的基極還連接在第五電阻1024和下拉電阻1025之間的節點上，第三三極體1023的集電極作為初級反饋電路102的反饋輸出端與電源控制晶片的反饋輸入端(FB)連接，第三三極體1023的發射極接地；第五電阻1024的另一端連接至穩壓管1026的陽極，下拉電阻1025的另一端接地；穩壓管1026的陰極連接至變壓器的輔助繞組輸出端與電源控制晶片的電源引腳之間的節點上。本實施例中，第三三極體1023可以採用MOS管、電壓比較器以及運算放大器等；穩壓管1026可以為採樣穩壓管。
[0044]本實施例中的工作原理與第一實施例中的工作原理相似:當該電源裝置供電的設備轉為待機模式時，累積在1012上的電壓較小而導致1011截止，而此時第三三極體1023正偏導通，初級反饋電路102將一較低電壓反饋至電源控制晶片，以控制變壓器降低輸出的電壓，從而減小損耗。當電源裝置所供電的設備的當前工作模式轉為正常工作模式時，累積在1012上的電壓足夠大而導通所述1011，對應使第三三極體1023反偏截止，此時，次級反饋電路將通過電源裝置的光耦反饋電路將電一較高的電壓反饋至電源控制晶片，以控制變壓器增大輸出的電壓，以滿足設備的供電需求。
[0045]本實用新型還提供一種電源裝置。
[0046]參照圖3和圖4，圖3為本實用新型電源裝置第一實施例的電路結構示意圖；圖4為本實用新型電源裝置第二實施例的電路結構示意圖。
[0047]本實施例所提供的電源裝置，包括變壓器20和與變壓器20連接的電源控制晶片30，以及設置在變壓器20的次級端的光耦反饋電路40，電源裝置還包括上述待機控制模塊10，該待機控制模塊10連接在變壓器20和電源控制晶片30之間，用於在電源系統供電的設備處於待機模式時反饋一較低的電壓值至電源控制晶片30，以觸發電源控制晶片30降低該電源裝置輸出的電壓；而當電源系統供電的設備處於正常工作模式時，通過光耦反饋電路40反饋一較高的電壓至電源控制晶片30，以觸發電源控制晶片30升高該電源裝置輸出的電壓。
[0048]本電源裝置實施例，包括了上述待機控制模塊全部實施例的全部技術方案，所達到的技術效果也完全相同，在此不做贅述。
[0049]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種待機控制模塊，其特徵在於，該待機控制模塊連接在電源裝置的變壓器和電源控制晶片之間，並設置在變壓器的初級端，用於在電源裝置所供電的設備處於待機模式時將電源電壓反饋至所述電源控制晶片，所述待機控制模塊包括: 工作模式檢測電路，與電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接，用於根據所述變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端輸出的電壓，檢測電源裝置所供電的設備的當前工作模式； 初級反饋電路，與所述工作模式檢測電路的電壓輸出端和所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，用於在電源裝置所供電的設備的當前工作模式為待機模式時，反饋一電壓值至所述電源控制晶片。
2.根據權利要求1所述的待機控制模塊，其特徵在於，所述工作模式檢測電路包括相互連接的第一三極體、第一電容、第一電阻和第二電阻，其中: 所述第一電阻的一端連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，另一端連接所述第一電容的正極，第一電容的正極還與所述第一三極體的基極連接，第一電容的負極接地；所述第二電阻的一端連接在所述第一電阻和第一三極體的基極之間的節點上，第二電阻的另一端接地；所述第一三極體的發射極接地，第一三極體的集電極作為工作模式檢測電路的電壓輸出端與所述初級反饋電路的電壓輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的待機控制模塊，其特徵在於，所述工作模式檢測電路還包括開關管和第三電阻，其中: 所述開關管的陽極連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端，開關管的陰極經所述第一電阻和第三電阻連接所述第一三極體的基極。
4.根據權利要求3所述的待機控制模塊，其特徵在於，所述初級反饋電路包括第二三極體和第四電阻，其中: 所述第二三極體的發射極作為初級反饋電路的反饋輸出端與所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，第二三極體的基極與所述第四電阻連接，第二三極體的集電極連接所述變壓器的輸出端。
5.根據權利要求3所述的待機控制模塊，其特徵在於，所述初級反饋電路包括第三三極體、第五電阻、下拉電阻和穩壓管，其中: 所述第三三極體的基極作為初級反饋電路的電壓輸入端與所述第三三極體的集電極連接，第三三極體的基極還連接在所述第五電阻和下拉電阻之間的節點上，第三三極體的集電極作為初級反饋電路的反饋輸出端與所述電源控制晶片的反饋輸入端連接，第三三極體的發射極接地；所述第五電阻的另一端連接至穩壓管的陽極，下拉電阻的另一端接地；所述穩壓管的陰極連接電源裝置的變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端與電源控制晶片的電源引腳之間的節點上，穩壓管的陽極經所述第五電阻和下拉電阻接地。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的待機控制模塊，其特徵在於，所述第一三極體、第二三極體和第三三極體為MOS管或電壓比較器或運算放大器。
7.一種電源裝置，包括變壓器、變壓器用於對電源控制晶片供電的輔助繞組輸出端連接的電源控制晶片，以及與所述變壓器的初級輔助繞組連接的光耦反饋電路，其特徵在於，還包括如權利要求1至6中任一項所述的待機控制模塊。
【文檔編號】H02M7/217GK203406792SQ201320310804
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】劉志成 申請人:Tcl通力電子（惠州）有限公司