[实用新型]一种具有宽输出电压范围和低待机功耗的电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及小功率开关电源充电领域，具体涉及一种具有宽输出电压范围和低待机功耗的电源电路。

背景技术

随着大众节能意识和环保意识的提高，人们越来越重视电池的循环利用，对充电器的体积、电压范围化和能效要求也在不断提高。普通的宽电压输出电源为达到电源控制IC对电压的要求，通常加入三极管串联式稳压电路。这样虽然能满足电源控制IC对电压的要求，但是其弊端也是很明显：1.空载损耗大，电源效率低。空载损耗源自于三极管压降的损耗，且其损耗随电源输出电压范围的增大而成倍增大。所以很难满足源之星--5级能效标准，而现在即将执行的源之星--6级能效标准使此弊端更加明显。2.三极管的应力大，发热严重。高压降带来高的损耗，从而要求更大的封装或者更好的散热环境。另外，高压降对三极管的耐压也有更高的要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在电压输出电压范围波动大的情况下电源整机空耗小的具有宽输出电压范围和低待机功耗的电源电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型包括整流桥BD1、三极管串联式稳压电路、变压器T1，整流桥BD1分别与三极管串联式稳压电路和变压器T1的初级线圈N1连接，三极管串联式稳压电路包括电容C8、电阻R7、二极管D6、二极管D7和三极管Q1，三极管Q1的发射极与整流桥BD1连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R7和变压器T1的初级线圈N3连接，二极管D7的负极分别与电阻R7和三极管Q1的基极连接，二极管D7的正极与电容C8的负极连接，电容C8的正极分别与电阻R7和变压器T1的初级线圈N3连接，二极管D6的负极与三极管Q1的发射极连接，二极管D6的正极与变压器T1的初级线圈N4连接。

假设输出4-16V,U1工作电压为7-24V,变压器T1的N2、N3、N4分别为8匝、16匝、11匝，D7为20v稳压管，元件压降忽略不计。当V+＜10V时，Q1工作在饱和区，Q1压降为0V，D6不导通，VCC电压为8-20V；当14.5≥V+≥10V时，Q1工作在放大区，CE的压降随V+的升高而升高，最高为2V，D6不导通,VCC电压为20V；当16≥V+＞14.5V时，D6导通,Q1工作在截止区，U1由D6供电,VCC电压为20-22V。若没有D6，D7用22V稳压管，在电源输出16V时，Q1压降为10V。若U1工作需要3mA电路，在使用D6电路时，Q1损耗为6mW；在没有D6电路时，Q1损耗为30mW。若变压器在电源输出空载时转换效率为70%，则在使用D6电路时，Q1损耗为8.5mW；在没有D6电路时，Q1损耗为42.8mW。反馈电路总损耗，在使用D6电路时为22*3/0.7=94.2mW；在没有D6电路时为（22+10）*3/0.7=137.1mW。达到了在电压输出电压范围波动大的情况下电源整机空耗小的效果。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源电路还包括控制芯片，控制芯片的一端与三极管串联式稳压电路连接，控制芯片的另一端与变压器T1的初级线圈N1连接。

综上所述，本实用新型的优点是在电压输出电压范围波动大的情况下电源整机空耗小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

由图1所示，本实用新型包括整流桥BD1、三极管串联式稳压电路、变压器T1和控制芯片，整流桥BD1分别与三极管串联式稳压电路和变压器T1的初级线圈N1连接，三极管串联式稳压电路包括电容C8、电阻R7、二极管D6、二极管D7和三极管Q1，三极管Q1的发射极与整流桥BD1连接，三极管Q1的集电极分别与电阻R7和变压器T1的初级线圈N3连接，二极管D7的负极分别与电阻R7和三极管Q1的基极连接，二极管D7的正极与电容C8的负极连接，电容C8的正极分别与电阻R7和变压器T1的初级线圈N3连接，二极管D6的负极与三极管Q1的发射极连接，二极管D6的正极与变压器T1的初级线圈N4连接，控制芯片的一端与三极管串联式稳压电路连接，控制芯片的另一端与变压器T1的初级线圈N1连接。

假设输出4-16V,U1工作电压为7-24V,变压器T1的N2、N3、N4分别为8匝、16匝、11匝，D7为20v稳压管，元件压降忽略不计。当V+＜10V时，Q1工作在饱和区，Q1压降为0V，D6不导通，VCC电压为8-20V；当14.5≥V+≥10V时，Q1工作在放大区，CE的压降随V+的升高而升高，最高为2V，D6不导通,VCC电压为20V；当16≥V+＞14.5V时，D6导通,Q1工作在截止区，U1由D6供电,VCC电压为20-22V。若没有D6，D7用22V稳压管，在电源输出16V时，Q1压降为10V。若U1工作需要3mA电路，在使用D6电路时，Q1损耗为6mW；在没有D6电路时，Q1损耗为30mW。若变压器在电源输出空载时转换效率为70%，则在使用D6电路时，Q1损耗为8.5mW；在没有D6电路时，Q1损耗为42.8mW。反馈电路总损耗，在使用D6电路时为22*3/0.7=94.2mW；在没有D6电路时为（22+10）*3/0.7=137.1mW。达到了在电压输出电压范围波动大的情况下电源整机空耗小的效果。