专利名称：一种低功耗待机电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术。
背景技术：
随着全球能源供给的日趋紧张，人们对电子产品的能效提出更了高的要求，不仅要求产品在正常工作时具有高能效，还要求产片在非正常工作，比如待机状态下实现极低的功耗。以期长时间处于待机状态的产品消耗极低的能量，满足能效标准。在已有的一种实现低待机的电路，如图1所示。采用两组开关电源进行供电，在系统正常工作时，系统由主电源进行供电，当系统进入待机系统时，待机信号关闭主电源输出，同时开启另一组副电源的输出。由于系统在待机时仅需维持CPU、DDR等的供电，功耗相对正常工作时大大降低， 副电源只需极低的功率输出即可。此种方式虽然实现了低功耗待机，并且效果较好。但需要两组电源进行供电，实现成本较高，增加了供电系统的复杂性。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种低成本和低功耗的待机电路。本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，一种低功耗待机电路，其特征在于，包括串联于变压器初级绕组回路上的第一整流电路和开关器件，开关器件和变压器的初级绕组连接，变压器的第一次级绕组通过第二整流电路和第二滤波电路接第一输出端，变压器的第二次级绕组通过串联的第三整流电路、第二控制器和第三滤波电路接第二输出端，第二整流电路还通过二极管与第三滤波电路连接；输入端与第二控制器的控制端和传感器的控制端连接；传感器的输入端接变压器的第三绕组，传感器的输出端与第一控制器连接，第一控制器连接开关器件的控制端。所述开关器件为金属氧化物半导体场效应管M0SFET。开关器件的控制端连接有箝位电路。本实用新型的有益效果是，在系统进入待机模式后，在保证待机电源VSB正常供电的情况下，主供电VCC需要尽可能的降低。通过合理的设计变压器各绕组匝数比以及采样传感器，可以实现待机模式下VCC的低电压输出。由于受电系统中依靠待机电压VSB供电的电路单元很少，这部分电路正常工作消耗的功率仅占总功率的很小一部分。而待机状态下，VCC输出很低，远低于靠VCC供电的电路模块的正常工作低压，由于VCC很低，这些电路模块将处于关闭或者非正常工作的低功耗模式，此时功耗极低。此种实现方式，具有简单可靠，成本低廉的优势，待机电源和主供电电源采用同一电源，待机控制信号SB直接控制采样传感器以及VSB供电控制器，不需要复杂的微控制器实现。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
图1是现有技术的原理图。[0009]图2是本实用新型的原理图。图3是本实用新型的实施例的电路图。
具体实施方式
见图1、2。本实用新型包括串联于变压器6初级绕组回路上的第一整流电路1和开关器件5， 开关器件5和变压器6的初级绕组连接，变压器6的第一次级绕组通过第二整流电路8和第二滤波电路10接第一输出端VCC，变压器6的第二次级绕组通过串联的第三整流电路9、 第二控制器11和第三滤波电路12接第二输出端VSB，第二整流电路8还通过二极管与第三滤波电路12连接；输入端SB与第二控制器11的控制端和传感器7的控制端连接；传感器 7的输入端接变压器6的第三绕组，传感器7的输出端与第一控制器4连接，第一控制器4 连接开关器件5的控制端。所述开关器件5为金属氧化物半导体场效应管M0SFET。开关器件5的控制端连接有箝位电路3。更具体的，本实用新型由以下几个基本部分构成。第一整流电路1，将来自市电的交流信号整流为直流信号。第一滤波电路2，将整流后的直流信号做进一步的滤波处理，经过滤波稳定后的直流电压输入变压器初级。箝位电路3，抑制浪涌电压，对其他部分提供保护。第一控制器4，控制器输出脉宽可调(频率可调)的脉冲信号，控制5M0SFET的开关与导通，通过采样7传感器的反馈电压，调节输出脉冲的占空比(频率)，达到调节开关管导通时间(频率)的目的，进而调节变压器次级的输出电压。达到调节输出电压VCC、VSB 的目的。控制器4可以由分离原件搭建，也可集成至IC，无论何种方式，普通技术人员皆可依据上述说明选择或者制作，故不再赘述其内部结构。开关器件5，采用金属氧化物半导体场效应管M0SFET，此处作为开关管使用，其栅极同4控制器的输出相连，当4控制器的输出为高电平时，MOSFET导通，即漏极与源极之间导通，变压器激励。当4控制器输出为低电平时，MOSFET关闭，即漏极与源极之间开路。 MOSFET的导通关闭时间由4控制器的输出控制。此部分电路可与4控制器集成为一个部分。变压器6，实现高压到低压的转化。传感器7，传感器的输入与变压器次级输出和待机控制信号SB相连，输出同4传感器的反馈输入UFB相连。传感器从变压器次级输出采样电压的大小，经过出后将采集到的电压输出到4控制器的反馈输入UFB，待机控制信号SB控制传感器的工作模式，即在传感器从变压器次级采集到的电压一定时，待机信号可以控制输出到4控制器的反馈输入端的电压大小。此处传感器可以为光耦元件，也可以为分压元件。第二整流电路8，对变压器次级输出进行整流。第三整流电路9，对变压器次级输出进行整流。第二滤波电路10，对整流电路8的输出作进一步的滤波处理，输出稳定的直流电压 VCC。[0025]第二控制器11，由待机信号SB进行控制。此控制器决定待机电源VSB的电流是从 9整流电路获得还是从8整流电路获得。第三滤波电路12，对9整流电路的输出作进一步的滤波处理，输出稳定的直流电 JiVSB0供电输出以及待机控制信号输入，输出包括主电压VCC以及待机电压VSB。输入包括待机控制信号SB。为便于说明，本文将VCC端称为第一输入端，VSB端称为第二输入端， SB信号端称为输入端。本实用新型实现低功耗的原因在于待机时主供电VCC将大大降低。当受电系统正常工作时，主电压VCC正常输出，VSB的电流同VCC取自同一绕组第一次级绕组，即均来自第二整流电路8。此时第二控制器11将第三整流电路9与第三滤波电路12的连接断开。当受电系统进入待机状态时，仅需要对CPU、DDR等电路单元进行供电，待机时需要供电的电路单元供电来自VSB，其他待机时可以关闭的电路部分，供电来自VCC，实现低功耗待机的方式在于在受电系统进入待机时，受电系统对开关电源系统输出一个不同于正常工作时的待机控制信号SB，此信号SB输入到7传感器和11控制器，进而由传感器改变输出到 4控制器的反馈电压的大小，由于反馈采样电压UFB的改变，控制器将改变输出脉冲的占空比(频率)，改变5M0SFET的导通时间，即减小MOSFET的导通时间，减小变压器次级输出电压，即输入到第二整流电路8的电压将减小，VCC降低。在SB信号的作用下，第二控制器11 将第三整流电路9与第三滤波电路12之间的连接导通，此时VSB的电流将由第二次级绕组供给。而第二次级绕组的匝数远大于第一次级绕组，因此此时第二绕组的输出仍然可以满足VSB的供电需求。此时VCC已大大降低，实现了低功耗待机。更具体的实施例参见图3。下文中，第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组分别简称为绕组1 绕组3。交流市电AC输入由二极管Dl、D2、D3、D4组成的整流电路，电容Cl、C2和电感Ll 组成滤波电路，将整流后的电压作进一步滤波处理，得到稳定的直流电压输入到变压器Tl 的初级。电阻R1、电容C8、二极管D8组成箝位电路，对浪涌电压进行抑制。场效应管Ql在此处起开关的作用，由控制器ICl进行控制。控制器ICl的输出连接到场效应管Ql的栅极， ICl输出占空比可调的方波，控制场效应管Ql的导通时间，进而控制变压器初级的激励。肖特基二极管D5、D6用于次级输出的整流，电感L2、电容C3、C5和电感L3、电容C6、C7分别组成主供电VCC和待机电源VSB的的滤波电路。NPN三极管Q3在此处起控制开关的作用，当 Q3的基极为高电平时，发射机与集电极之间导通，即整流电路D6与待机电源VSB的滤波电路连通，即VSB可以通过与D6相连的变压器绕组2供电；当三极管Q3的基极为低电平时， 集电极与发射极之间呈现高阻抗，可视为断开。即D6与VSB的滤波电路断开，VSB只能通过与VCC相同的变压器绕组1供电。三极管基极的电平由待机控制信号SB进行控制。二极管D7在此处起单向隔离的作用。电阻RC1、RC2、RC3与NPN三极管Q2组成采样传感器， Q2在此处也起开关管的作用，当Q2的基极为高电平时，发射极与集电极之间导通，即RC2 进入RCl的并联支路，此时采样传感器中的分压电阻有RC1、RC2、RC3。当Q2的基极为低电平时，发射极与集电极之间断路，即RC2处于开路状态，此时采样传感器中的分压电阻只有 RC1、RC3。三极管Q2的基极电压同样由待机控制信号SB进行控制。电阻RSB用于电平调节，电容CSB可以消除高频干扰。[0031] 受电系统正常工作情况下，待机控制信号SB为低电平，此时三极管Q2、Q3均关闭。 此时待机电压VSB与主供电VCC由变压器同一绕组1供电。反馈电压采样传感器中，变压器次级偏置绕组3的电压由RCl和RC3进行分压。当受电系统进入待机状态，待机控制信号SB输出变为高电平，此时三极管Q2和Q3将导通，Q3的导通使得经D6整流的绕组2与待机电压VSB之间连通。Q2导通使得RC2进入分压电路，根据分压原理，RC3上的电压将增大，控制器ICl采集到的反馈电压UFB增大，控制器ICl根据反馈电压UFB的大小，调节输出脉冲宽度的占空比，此时由于反馈电压增大，输出脉冲的占空比将减小，即场效应管Ql 的导通时间将减小，变压器次级输出电压将降低，此时VCC的电压将变得很低。由于三极管 Q3的开启，待机电压VSB可以由与D6相连的绕组2供电，由于绕组2的匝数远大于绕组1， 此时绕组2输出的电压仍然能满足待机电压VSB的正常工作。由于VCC已远低于正常工作电压，系统整体功耗大大降低，实现了低功耗待机。
权利要求1.一种低功耗待机电路，其特征在于，包括串联于变压器(6)初级绕组回路上的第一整流电路(1)和开关器件(5)，开关器件( 和变压器(6)的初级绕组连接，变压器(6)的第一次级绕组通过第二整流电路(8)和第二滤波电路(10)接第一输出端(VCC)，变压器 (6)的第二次级绕组通过串联的第三整流电路(9)、第二控制器(11)和第三滤波电路(12) 接第二输出端(VSB)，第二整流电路⑶还通过二极管与第三滤波电路(12)连接；输入端 (SB)与第二控制器(11)的控制端和传感器(7)的控制端连接；传感器(7)的输入端接变压器(6)的第三绕组，传感器(7)的输出端与第一控制器⑷连接，第一控制器⑷连接开关器件(5)的控制端。
2.如权利要求1所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述开关器件(5)为金属氧化物半导体场效应管MOSFET。
3.如权利要求2所述的低功耗待机电路，其特征在于，开关器件(5)的控制端连接有箝位电路(幻。
专利摘要一种低功耗待机电路，涉及电子技术。本实用新型包括串联于变压器初级绕组回路上的第一整流电路和开关器件，开关器件和变压器的初级绕组连接，变压器的第一次级绕组通过第二整流电路和第二滤波电路接第一输出端，变压器的第二次级绕组通过串联的第三整流电路、第二控制器和第三滤波电路接第二输出端，第二整流电路还通过二极管与第三滤波电路连接；输入端与第二控制器的控制端和传感器的控制端连接；传感器的输入端接变压器的第三绕组，传感器的输出端与第一控制器连接，第一控制器连接开关器件的控制端。本实用新型功耗极低，简单可靠，成本低廉。
文档编号H02M3/335GK201994851SQ20112003350
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者廖永波, 李昊阳, 王佐, 王文君, 范茂 申请人:东莞市茂扬科技股份有限公司