低待机功耗电路及电源开关系统的制作方法

本发明涉及电源系统电路领域，特别是涉及一种低待机功耗电路及电源开关系统。

背景技术：

电源系统(powersystem)是由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备等和相关的配电线路组成的总体。电源系统为各种电机提供各种高、低频交、直流电源，维护电机系统的平稳运行。开关电源正朝着智能化、数字化的方向发展。刚问世的智能数字电源系统以其优良的特性和完备的监控功能，正引起人们的关注。数字电源提供了智能化的适应性与灵活性，具备直接监控、处理并适应系统条件的能力，能满足任何复杂的电源要求。此外，数字电源还可通过远程诊断来确保系统长期工作的可靠性，包括故障管理、过电流保护以及避免停机等。

目前，普遍应用在低压启动的单端反激的电源的待机电路有多个负载电阻，而不管在电源启动前或者再启动完成之后，这些负载电阻都会消耗大量的能量，从而造成了一定的浪费，不利于节约能源。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种低待机功耗电路及电源开关系统，能使电源在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流，并在启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗，降低能源不必要的浪费。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低待机功耗电路，包括：交流电输入单元、开关单元、滤波稳压单元、稳压单元及主控单元，所述开关单元的输入端与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述开关单元的输出端与所述滤波稳压单元的输入端电连接，所述滤波稳压单元的输出端与所述主控单元的启动输入端电连接，所述主控单元的供电输出端分别与所述开关单元的控制端和所述稳压单元的输入端电连接，所述稳压单元还与所述开关单元的输出端电连接。

在其中一个实施例中，所述开关单元包括mos管q2和电阻r22，所述mos管q2的d极与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述mos管q2的s极与所述电阻r22的第一端电连接，所述电阻r22的第二端与所述滤波稳压单元的输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述mos管q2为n沟道耗尽型mos管。

在其中一个实施例中，所述滤波稳压单元包括电容c20和稳压二极管d4，所述电容c20的第一端与所述开关单元的输出端电连接，所述电容c20的第二端接地，所述稳压二极管d4的阴极与所述电容c20的第一端电连接，所述稳压二极管d4的阳极接地。

在其中一个实施例中，所述稳压单元包括稳压二极管d3和电阻r28，所述稳压二极管d3的阴极分别与所述电阻r28的第一端和所述主控单元的供电输出端电连接，所述电阻r28的第二端和所述电阻r22的第二端的电连接。

在其中一个实施例中，所述主控单元包括主控芯片u5及电容c15，所述电容c15的一端与所述主控芯片u5的gnd管脚电连接，所述电容c15的另一端与所述主控芯片u5的vdd管脚电连接，所述主控芯片u5的sws管脚与所述滤波稳压单元的输出端电连接，所述主控芯片u5的hcg管脚与所述稳压单元的输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述低待机功耗电路还包括整流滤波单元，所述整流滤波单元的输入端与所述交流电输入单元的一端电连接，所述整流滤波单元的输出端与所述主控单元的电源输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述整流滤波单元包括二极管d1及滤波电容c25，所述二极管d1的阳极与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述二极管d1的阴极分别与所述滤波电容c25的一端和所述主控单元的电源输入端电连接，所述滤波电容c25的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述整流滤波单元还包括电阻r17，所述电阻r17的一端与所述二极管d1的阴极电连接，所述电阻r17的另一端分别与所述滤波电容c25的一端和所述主控单元的电源输入端电连接。

一种电源开关系统，包括以上任意一项所述的低待机功耗电路。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种低待机功耗电路及电源开关系统，通过开关单元、滤波稳压单元及主控单元，当开关单元中的mos管有电压的时候，则通过滤波稳压单元对主控单元进行供电，并且主控单元也会输出电压至开关单元中，进而使得开关单元中的mos管的vgs逐渐减小，并最终出现关断状态，此时，主控单元已经开始工作，并实现了更低功耗的上电。如此，低待机功耗电路能使电源在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流，并在启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗，降低能源不必要的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的低待机功耗电路的功能模块图；

图2为本发明一实施方式的低待机功耗电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了达到北美、欧盟及中国更低待机功耗的要求。在现有的线路上添加了一个线路，在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流。启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗。

请参阅图1，一种低待机功耗电路，包括：交流电输入单元100、开关单元200、滤波稳压单元300、稳压单元400及主控单元500，所述开关单元的输入端与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述开关单元的输出端与所述滤波稳压单元的输入端电连接，所述滤波稳压单元的输出端与所述主控单元的启动输入端电连接，所述主控单元的供电输出端分别与所述开关单元的控制端和所述稳压单元的输入端电连接，所述稳压单元还与所述开关单元的输出端电连接。

需要说明的是，所述交流电输入单元100用于输入交流电压，所述开关单元200用于采集输入的电压，并且实现输入的关断，所述滤波稳压单元300用于实现输入电压的滤波和稳压；所述稳压单元400用于实现对主控单元的稳压效果，所述主控单元500用于控制系统的开机启动。如此，通过开关单元、滤波稳压单元及主控单元，当开关单元中的mos管有电压的时候，则通过滤波稳压单元对主控单元进行供电，并且主控单元也会输出电压至开关单元中，进而使得开关单元中的mos管的vgs逐渐减小，并最终出现关断状态，此时，主控单元已经开始工作，并实现了更低功耗的上电。

需要说明的是，请参阅图2，所述开关单元包括mos管q2和电阻r22，所述mos管q2的d极与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述mos管q2的s极与所述电阻r22的第一端电连接，所述电阻r22的第二端与所述滤波稳压单元的输入端电连接。在本实施例中，所述mos管q2为n沟道耗尽型mos管。其中，mos管q2是n沟道耗尽型mos管，是当vgs＝0时，沟道已经存在，它是在制造过程中应用离子注入法预先在衬底的表面，在d，s之间制造的。称之为初始沟道。进一步地，当mos管q2的漏源极有电压，就有电流存在，通过电阻r22及电容c20滤波后，再经过主控ic的sws管脚对vdd进行充电及hvg脚供电。此时mos管q2的vgs小于0，随着vgs的减小，充电电流逐步减小直至为零，mos管q2关断，从而实现低功耗启动。

如此，低待机功耗电路能使电源在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流，并在启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗，降低能源不必要的浪费。

需要说明的是，请参阅图2，所述滤波稳压单元包括电容c20和稳压二极管d4，所述电容c20的第一端与所述开关单元的输出端电连接，所述电容c20的第二端接地，所述稳压二极管d4的阴极与所述电容c20的第一端电连接，所述稳压二极管d4的阳极接地。如此，通过设置电容c20可以实现对输入电压的滤波作用，通过设置稳压二极管d4可以实现稳压效果。

请参阅图2，所述稳压单元包括稳压二极管d3和电阻r28，所述稳压二极管d3的阴极分别与所述电阻r28的第一端和所述主控单元的供电输出端电连接，所述电阻r28的第二端和所述电阻r22的第二端的电连接。

请参阅图2，所述主控单元包括主控芯片u5及电容c15，所述电容c15的一端与所述主控芯片u5的gnd管脚电连接，所述电容c15的另一端与所述主控芯片u5的vdd管脚电连接，所述主控芯片u5的sws管脚与所述滤波稳压单元的输出端电连接，所述主控芯片u5的hcg管脚与所述稳压单元的输入端电连接。

请参阅图2，所述低待机功耗电路还包括整流滤波单元600，所述整流滤波单元的输入端与所述交流电输入单元的一端电连接，所述整流滤波单元的输出端与所述主控单元的电源输入端电连接。

请参阅图2，所述整流滤波单元包括二极管d1及滤波电容c25，所述二极管d1的阳极与所述交流电输入单元的输出端电连接，所述二极管d1的阴极分别与所述滤波电容c25的一端和所述主控单元的电源输入端电连接，所述滤波电容c25的另一端接地。

请参阅图2，所述整流滤波单元还包括电阻r17，所述电阻r17的一端与所述二极管d1的阴极电连接，所述电阻r17的另一端分别与所述滤波电容c25的一端和所述主控单元的电源输入端电连接。

工作过程：当mos管q2的漏源极有电压，就有电流存在，通过电阻r22及电容c20滤波后，再经过主控芯片u5的sws管脚对vdd进行充电及hvg脚供电。此时mos管q2的vgs小于0，随着vgs的减小，充电电流逐步减小直至为零，mos管q2关断。当vdd上升到主控芯片u5的开启电压，主控芯片u5开始工作，变压器的vcc绕组通过二极管d1整流、电容c25滤波后提供主控芯片u5工作所需能量。如此，能使电源在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流。启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗。

一种电源开关系统，包括以上任意一项所述的低待机功耗电路。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种低待机功耗电路及电源开关系统，通过开关单元、滤波稳压单元及主控单元，当开关单元中的mos管有电压的时候，则通过滤波稳压单元对主控单元进行供电，并且主控单元也会输出电压至开关单元中，进而使得开关单元中的mos管的vgs逐渐减小，并最终出现关断状态，此时，主控单元已经开始工作，并实现了更低功耗的上电。如此，低待机功耗电路能使电源在启动时开关管开通提供开机所需的电压和电流，并在启动完成后，开关管逐渐关毕，没有电压和电流损失，从而实现更低功耗，降低能源不必要的浪费。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。