专利名称：一种小功率电源变压器节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小功率电源变压器节能装置，电源变压器与其他电子部件一 起构成家用电器和办公设备等各种电子产品。
背景技术：
欧盟委员会出台并正式实施了生态设计法规，以减少家用电器产品和办公设备等 电子产品的待机或关闭模式时的能耗。这一法规的出台，对电子产品世界引起极大的震动， 尤其是电源变压器生产企业，有一种危机感，觉得低频电源变压器产品有被淘汰之势。我们知道，电源变压器有一个损耗问题，他的效率总是小于100%，就是在电源变 压器的次级空载时，也有较大的自损耗，主要原因有以下两个方面。1.铜损；电源变压器的绕组是用漆包线绕制而成的，由于导体存在着电阻，电流 流过就会因发热而损耗一部分电能，负载电流越大，铜损耗越大，但在电源变压器负载电流 较小或次级空载时，铜损可以不考虑。2.铁损；包括磁滞损失和涡流损失。电源变压器使用的是交流电源，由于电流的大小和方向不断地变化，磁力线也随 之变化。在铁芯材料内部有各自磁化方向不同的很多小区域，按照一定的规则整齐排列，这 种小区域称为磁畴，而磁畴和磁畴的边界称为畴壁。外部施加的电流大小和方向变化时， 畴壁象雪崩一样发生位移，如果中途有障碍物的话，如氧化物、氮化物、碳化物等杂质或者 析出物，以及内部变形、成分偏析等构成的障碍物，畴壁的移动会受到阻碍，要克服这些障 碍物的阻力，就需大的外力，从而影响磁力线的变化，即产生磁滞，就会发热而损耗电能，这 就是磁滞损失。铁芯中有磁力线通过，会在磁力线平面垂直的方向上产生感应电流，像一个个小 漩涡，也会使铁芯发热而消耗电能，这就是涡流损失。为了抑制涡流的产生，将材料做成薄 片铁芯，并使他们之间绝缘，以切断涡流。在电源变压器负载电流较小或次级空载时，涡流 损失也可以不考虑。因此，小功率电源变压器在负载电流较小或次级空载时的自损耗，主要是磁滞损 失。这是材质本身决定的，采用磁晶各向导性和磁致伸缩同时都比较小的高磁导率材料，或 磁晶各向导性和磁致伸缩同时都接近于0的超高磁导率材料，磁滞损失很小，容易被磁化， 且材料成本非常高，目前还不能普及使用。
实用新型内容为解决小功率电源变压器在电子产品待机状态(Standby)或关闭模式(OFF Mode)时省电节能之技术问题，本实用新型提供一种小功率电源变压器节能装置，这种节能 装置可以安装在小功率电源变压器结构上，组合为一体化结构，也可以安装在小功率电源 变压器体外的另一位置上，再用导线串联连接，控制小功率电源变压器次级输入电压。这种 新颖节能装置使用普通常用的电子元器件，易于生产组合、工作稳定可靠、成本低廉、扩大了小功率电源变压器的应用领域。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型采用电压调节器调节电源变压器初级线圈的输入电压值，或增加电源 变压器初级线圈辅助绕组的制作方法，用以降低小功率电源变压器初级线圈的输入电压 值，实现减小电源变压器的自损耗，在电子产品待机或关闭模式时电源变压器省电节能的 一种小功率电源变压器节能装置。包括；电源变压器，安装在电源电压的输入端；电源变压器初级线圈电压调节器，安装在电源电压的输入端，与所述小功率电源 变压器初级线圈串联连接；节能控制开关，安装在所述电源变压器初级线圈电压调节器回路上；初级线圈辅助绕组，安装在所述小功率电源变压器中，初级线圈辅助绕组的一端 与所述小功率电源变压器的初级线圈绕组串联连接，初级线圈辅助绕组的另一端连接电源 电压的输入端。电源变压器，安装在电源电压的输入端，由铁芯、初/次级线圈绕组、线圈骨架、绝 缘物和引线端子组成，变压器的铁芯有“E”型、“C”型、“口”型等。电源变压器初级线圈电压调节器，安装在电源电压的输入端，与所述小功率电源 变压器初级线圈串联连接；所述电压调节器，由双向可控硅(也称晶闸管)、或单向可控硅、 或双向/单向硅电压开关二极管、或晶体三极管、或MOS场效应管、或集成电路构成；所述双 向可控硅、或单向可控硅、或双向和单向硅电压开关二极管、或晶体三极管、或MOS场效应 管、或集成电路有各自不同的触发电路、或调节控制线路；在电子产品待机或关闭模式的节 能状态时，所述小功率电源变压器的次级输出电压值要降低些，满足线路等待或睡眠状态 用电源。节能控制开关，安装在所述电源变压器初级线圈电压调节器回路上；节能控制开 关，由具有断开、接通功能作用的开关组成，所述节能控制开关的断开/接通，控制所述小 功率电源变压器电源是待机或关闭模式节能状态，或是正常供电工作状态；采用电压调节 器调节电源变压器初级线圈的输入电压值时，所述节能控制开关是控制电压调节器的断开 /接通；采用增加电源变压器初级线圈辅助绕组的制作方法时，所述节能控制开关是控制 辅助绕组的断开/接通。初级线圈辅助绕组，安装在所述小功率电源变压器中，初级线圈辅助绕组一端与 所述小功率电源变压器的初级线圈绕组串联连接，初级线圈辅助绕组另一端连接电源电压 的输入端；所述初级线圈辅助绕组，是在所述小功率电源变压器的初级线圈绕组上，增加一 个初级线圈辅助绕组(简称辅助绕组)，所述辅助绕组两端头各有一个引出线端子，其中一 个端子与所述变压器初级线圈串连连接，成为公共接线端子，这个公共接线端子和所述辅 助绕组的另一端子是节能用控制端子，这对节能控制端子与所述节能控制开关并联连接， 所述节能控制开关的断开/接通，控制着所述小功率电源变压器的输出电源是待机或关闭 模式的节能状态，或是正常供电工作状态。所述电源变压器初级线圈的电压调节器或电源变压器初级线圈的辅助绕组，是与 所述小功率电源变压器初级线圈串联连接，节能装置可以与所述小功率电源变压器组合构 成一体化结构，或与所述小功率电源变压器各自独立位置安装，再用导线串联连接。以下结合附图以举例方式对本实用新型的部分实施方案进行详细说明，本实用新型的这些特征、特点和优点将会更加清楚；
图1.是本实用新型一个实施例，双向可控硅调压电路和节能控制开关组成的变 压器节能装置；图2.是本实用新型一个实施例，光控可控硅组成节能控制开关的变压器初级电 压调节器电路；图3.是本实用新型一个实施例，继电器组成节能控制开关的变压器初级电压调 节器电路；图4.是本实用新型一个实施例，节能控制开关控制双向可控硅触发电阻的电路；图5.是本实用新型一个实施例，触发限流电阻与节能控制开关串联的电路；图6.是本实用新型一个实施例，变压器增加一个辅助绕组的变压器节能装置。参考图1.本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例由以下组成 电源变压器1，由输入线圈绕组(初级)la、输出线圈绕组(次级)lb组成，输出线圈绕组Ib 经整流8、滤波9、稳压10后，正端12、负端11之间输出直流电压提供给电子产品直流工作 电源；小功率电源变压器初级线圈电压调节器，由双向可控硅3、双向触发二极管4、触发电 容5和触发电阻6组成，调整触发电容5和触发电阻6的参数值，确定本节能装置在待机 或关闭模式时的低功耗数值；双向可控硅可改为单向可控硅、或双向/单向硅电压二极管、 或晶体三极管、或MOS场效应管或集成电路等组成，不同的组成其触发或控制线路不同；节 能控制开关2，由具有断开、接通功能作用的开关组成，电子产品待机或关闭模式时，节能控 制开关2断开，变压器电源电路为节能状态，电子产品正常工作运行时，节能控制开关2是 接通的，变压器电源电路为正常工作供电状态。参考图2，本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例，其特征如下 变压器节能控制开关由光控可控硅13 (由发光二极管13b、光控可控硅13a组成)、触发控 制用晶体三极管14、基极电阻16、限流电阻15组成，12为直流工作电源正端，11为直流工 作电源负端，17为控制信号端，17端为高电平(正)时，节能控制开关13接通，变压器电源 电路为正常工作供电状态，17端为低电平(负)时，节能控制开关13断开，电压调节器起作 用，变压器电源电路为待机或关闭模式省电节能状态。参考图3，本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例，其特征如下 节能控制开关由继电器18 (继电器18由线圈18b、开关18a组成)、触发控制用晶体三极管 14、基极电阻16组成，12为直流工作电压正端，11为直流工作电压负端，17为信号控制端， 17端为高平(正)时，节能控制开关18的开关18a接通，变压器电源电路为正常工作供电 状态，17端为低电平(负)时，节能控制开关18的开关18a断开，电电调压器起作用，变压 器电源电路为待机或关闭模式省电节能状态。参考图4，本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例，其特征如下 节能控制开关2与电压调节器的触发电阻6并联连接，节能控制开关2接通时，将触发电阻 6短路，双向可控硅3全导通，变压器电源电路为正常工作供电状态，节能控制开关2断开 时，触发电阻6起作用，双向可控硅3的导通角由触发电容5和触发电阻6的参数确定，使变 压器电源电路为待机或关闭模式省电节能状态，节能控制开关2是机械开关、或电子开关，
5触发电阻6与节能控制开关2并联后又串联的电阻20，其作用是在节能控制开关2闭合时 起限流控制。参考图5，本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例，其特征如下 限流电阻R20与节能控制开关2串联连接后，再与触发电阻6并联，这种连接方式与所述图 4的限流电阻R20的作用效果相同。参考图6，本实用新型所述小功率电源变压器节能装置一个实施例，由以下组成 在电源变压器1，由输入线圈绕组(初级绕组)la、输出线圈绕组(次级绕组)Ib组成，输 出线圈绕组可以是一组组成，也可以是多组组成，输出线圈绕组Ib经整流8、滤波9、稳压10 后，正端12、负端11之间输出直流电压提供给电子产品直流工作电源；初级线圈辅助绕组 21，与输入线圈绕组Ia串联连接，绕制的匝数是根据待机或关闭模式时电源节能的瓦数要 求确定，初级线圈辅助绕组21的线径可与输入线圈绕组Ia的线径相同，也可以比输入线圈 绕组Ia线径小些，可减小体积，减轻重量，降低电源变压器的成本；节能控制开关2，由具 有断开、接通功能作用的开关组成，电子产品待机或关闭模式时，节能控制开关2断开，初 级绕圈辅助绕组21接通电源起作用，降低了输入线圈绕组Ia的输入电压，降低了电源变压 器的自损耗，实现省电节能，电子产品正常工作运行时，节能控制开关2接通，初级线圈辅 助绕组被短路，输入电源电压7全部施加在变压器1输入线圈绕组Ia上，变压器电源电路 为正常工作供电状态。虽然以上描述了本实用新型的部分具体实施方式
，但是本技术领域内的普通技术 人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施例做出多种变更或修改，而不背离本实 用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而非作为本实用新型的限定，只要在本 实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变形、更改都将落在本实用新型的权利 要求书范围内。
权利要求小功率电源变压器节能装置，其特征在于，采用电压调节器调节电源变压器初级线圈的输入电压值，或增加电源变压器初级线圈辅助绕组的制作方法，用以降低小功率电源变压器初级线圈的输入电压值，实现减小电源变压器的自损耗,包括；电源变压器，安装在电源电压的输入端；电源变压器初级线圈电压调节器，安装在电源电压的输入端，与所述小功率电源变压器初级线圈串联连接；节能控制开关，安装在所述电源变压器初级线圈电压调节器回路上；初级线圈辅助绕组，安装在所述小功率电源变压器中，一端与所述小功率电源变压器的初级线圈绕组串联连接，另一端连接电源电压的输入端。
2.如权利要求1所述小功率电源变压器节能装置，其特征在于，所述电源变压器初级 线圈电压调节器，由双向可控硅、或单向可控硅、或双向/单向硅电压开关二级管、或晶体 三极管、或MOS场效管、或集成电路构成，安装在电源电压输入端，与所述小功率电源变压 器初级线圈串联连接。
3.如权利要求1所述小功率电源变压器节能装置，其特征在于，节能控制开关，由具有 断开、接通功能作用的开关组成，安装在所述电源变压器初级线圈电压调节器的回路上，所 述节能控制开关的断开/接通，控制所述小功率电源变压器电源是待机或关闭模式的节能 状态，或是正常的供电工作状态。
4.如权利要求书1所述小功率电源变压器节能装置，其特征在于，所述初级线圈辅助 绕组，是在所述小功率电源变压器初级线圈绕组上，增加一个初级线圈辅助绕组，所述初级 线圈辅助绕组两端头各有一个引出线端子，其中一端与所述小功率电源变压器初级线圈的 一个端子连接，成为公共连接端子，这个公共连接端子和所述初级线圈辅助绕组的另一端 子是节能控制端子，这一对节能控制端子与所述节能控制开关并联连接，所述节能控制开 关的断开/接通，控制所述小功率电源变压器电源是待机或关闭模式节能状态，或是正常 供电工作状态。
5.如权利要求1所述小功率电源变压器节能装置，其特征在于，所述电源变压器初级 线圈电压调节器或电源变压器初级线圈辅助绕组，是与所述小功率电源变压器初级线圈串 联连接，可与所述小功率电源变压器组合装配为一体化结构，或与所述小功率电源变压器 各自独立位置安装，再用导线串联连接。
专利摘要本实用新型涉及一种小功率电源变压器的节能装置以降低小功率电源变压器初级线圈绕组输入电压值，减小电源变压器的自损耗，实现电子产品待机或关闭模式省电节能。包括小功率电源变压器，安装在电源电压输入端；小功率电源变压器初级线圈电压调节器，安装在电源电压输入端，与所述小功率电源变压器的初级线圈绕组串联连接；节能控制开关，安装在所述小功率电源变压器初级线圈电压调节器回路上；初级线圈辅助绕组，安装在所述小功率电源变压器中，一端与所述小功率电源变压器的初级线圈绕组串联连接，另一端与电源电压连接。
文档编号H02P13/00GK201682453SQ20092026181
公开日2010年12月22日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者王中美 申请人:王中美