[发明专利]低功率开关模式电源

说明书

技术领域

本发明涉及包括主振荡电路的低功率开关模式电源，该主振荡电路连接至直流电源，该主振荡电路连接至变压器的第一初级线圈，该变压器包括至少第一次级线圈，该次级线圈通过整流器连接至输出电路，该输出电路包括至少用于形成基本上直流输出电压的第一电容器，该开关模式电源还包括反馈电路，该反馈电路使用实际的输出电压用于控制初级切换电路。

本发明还涉及用于操作低功率开关模式电源的方法，其中由振荡器将基本上直流的输入功率转换成交流功率，将该交流功率转换成交流电压和交流电流，将该输出功率转换成直流功率，其中将该输出直流电压用作用于控制振荡器的反馈信号。

背景技术

EP 1798845A1涉及多输出开关模式电源，其具有在其输入上为交流输入电压的交流/直流转换器、直流/交流转换器和变压器，其在输出上提供Vac3电压，其耦合至多个输出模块。每个输出模块包括开关、滤波器和控制器。每个输出模块的开关具有连接至Vac3电压的输入，当开启时在其输出上提供整流的开关输出电压和当关闭时其输出上提供高阻抗。此外，每个输出模块的滤波器具有耦合至相应开关的输出的输入，并在输出上提供平稳的输出电压Vout1、Vout2、Voutn，而控制器在输出上将开关控制信号提供给相应开关，该控制器具有连接至输出电压的第一输入，连接至参考电压的第二输入和连接至Vac3电压的第三输入。当输出电压降低低于参考电压且Vac3电压是零时，生成打开相应开关的开关控制信号，当输出电压增加高于参考电压时，生成关闭相应开关的开关控制信号。

发明目的

本发明的目的是降低耗电设备的待机功耗。本发明的另一目的是降低待机功耗以保护全球环境。

发明内容

本发明的目的可以通过权利要求1的前序部分实现，如果反馈电路包括光耦合器，该光耦合器的输入LED通过电流和电压限制电路连接至输出电压，该低功率开关模式电源包括分压器形式的第一电流环路，该分压器通过至少一个大电阻连接至直流电源，该大电阻连接至第一晶体管的基极，该分压器连接至第二晶体管的集电极，该第二晶体管的发射极接地，该低功率开关模式电源还包括变压器初级线圈形式的第二电流环路，该初级线圈的第一端连接至直流电源，第二端连接至第一晶体管的集电极/发射极，该第二电流环路还包括电阻，该电阻接地，该第一晶体管的基极进一步连接至光耦合器的输出晶体管。

由此，可以实现振荡器被依赖于电路次级侧上的输出电压的光耦合器上的反馈信号控制。通过在输出上按需控制振荡器，振荡次数可以限制为仅一次振荡，因此在相当长的时间周期内没有活动。如果在开关模式变压器的次级侧上不使用功率，可以执行每秒仅一次振荡。如果存在任意需要，则更多振荡发生，如果该振荡器连续地操作，甚至可以实现较高的功率需求。通过根据实际的输出电压控制振荡，可以读取几乎不不可能测量的该开关模式电源的待机功耗。

该振荡器以这样的方式操作，其中在每一单次振荡之后振荡自动停止。由于振荡根据需要开始，则当在变压器内流动的电流已经达到某一等级时该单次振荡自动地停止。因此，实现了通过振荡器流动的电流严重限制于当启动时实际流动的电流，而且限制于在每一单次启动之间的长周期。可以以这样的方式设计开关模式电源，其中在输入侧和输出侧之间存在电绝缘。这样，开关模式电源的输入可以是具有大约110-230伏特的交流电压的交流电网的传统连接。因为变压器用于功率传输，通过光耦合器执行反馈，可以执行电绝缘。

在本发明的优选实施例中，变压器包括第二初级线圈，该线圈的一端接地，该线圈的第二端连接至第一电流环路的分压器。通过使用第二初级线圈，可以通过相对受限的电流开始启动，因此使该受限制的电流在第二初级线圈内生成微弱的电流脉冲，和使用该脉冲的能量增加晶体管的启动电流，随后首先将电流增加至较高电平。构建该电路以便只要该电流增加至某一电平，则关闭该电路本身。使用第二初级线圈还导致时间周期缩短，在该时间周期中电流流过初级线圈。由此，可以实现进一步降低在初级侧上的电源要求。

优选地，在长至每秒一次的速率上执行待机情况下振荡器的单个开关顺序。因此，每秒仅一次存在功耗，在其余的时间周期内仅流过极高电阻。因此，该振荡器在剩余周期内的功率低至若干毫瓦。仅在短暂的切换周期内功耗较高。因此，可以将待机情况下的功耗降低至低于10毫瓦。许多电子设备具有高于1瓦的待机功耗。