专利名称：一种零功耗待机电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源，尤其是涉及一种零功耗待机电源。
背景技术：
工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、 仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防，电脑机箱，数码产品和仪器类等各种领域都需要用到电源，市场上现有的电源，无论如何都是有一定的待机功耗的，待机功耗高的有达到几瓦，低的也有几十毫瓦，根据多家媒体调查，每年因用电器的待机功耗所损耗掉的电能是非常大的，产生了近亿元的电费。但是，现有降低电源的待机功耗的主要方法是让电源工作在“间歇工作模式”的状态下，可将待机功耗做到了 I瓦以下，甚至做到几十毫瓦的，但是始终无法做到零功耗待机。而由于待机功耗的存在，使得现有电源存在以下问题1、待机功耗浪费掉了一部分电能；2、待机时的工作状态存在干扰和辐射；3、寿命也不能做到很长。
实用新型内容本实用新型为了解决现有电源无法做到零功耗待机的技术问题，提出了一种零功耗待机电源。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为设计一种零功耗待机电源， 包括依次连接的输入电路、输入整流电路、变压器、电路输出端；所述零功耗待机电源还包括输入端与所述电路输出端连接的输出端工作状态检测电路，其检测电路输出端是处于关闭状态、空载状态还是负载状态，在空载状态下输出关闭信号，在关闭状态和负载状态下输出开启信号；输入端与输出端工作状态检测电路连接的反馈电路，其反馈输出端工作状态检测电路的输出；输入端与变压器的初级绕组连接的电子开关；输出端与电子开关的控制端连接且控制电子开关通断的主控电路；所述变压器的初级绕组、电子开关和主控电路构成主控端；输入端与主控端连接的主控端工作状态检测电路，其检测主控端是处于关闭状态、空载装载还是负载状态，并在关闭状态下无动作，在空载状态输出关闭信号，在负载状态下输出开启信号；输入端与所述主控端工作状态检测电路和反馈电路连接，输出端与所述主控端连接的零功耗待机控制电路，其在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出关闭信号时，关闭主控端，在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出开启信号或其中之一输出开启信号时，开启主控端；串接在所述输入整流电路和变压器的初级绕组之间的输入储能滤波电路，其可在关闭状态和空载状态下为所述主控端工作状态检测电路和零功耗待机控制电路提供工作电源；输入端与所述输出整流电路连接的可储能的输出储能滤波电路，其可在关闭状态和空载状态下为所述输出端工作状态检测电路提供工作电源；所述电路输出端包括输出储能滤波电路、变压器的次级绕组和输入端与所述变压器的次级绕组连接的输出整流电路。所述零功耗待机电源还包括一设置在所述储能滤波电路的输入端与所述反馈电路之间的稳压恒流电路。所述输出储能滤波电路设有可充电储能的电容或电池。本实用新型通过所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路，检测主控端和输出端的工作状态，所述零功耗待机控制电路通过所检测出的信号，控制开启或关闭主控端，使变压器，开关管等停止工作，实现零功耗待机；在主控端被关闭的时候，依靠输出储能滤波电路维持待机，由于主控端被关闭，当输出储能滤波电路电能被释放后，没有继续补充的电能，输出端工作状态检测电路将会检测到输出端的关闭状态，向零待机控制电路发出开启信号，零功耗待机控制电路继而开启主控端，给输出储能滤波电路充电和维持待机输出，所以特殊的工作模式待机功耗有效值小于5毫瓦，可视为零功耗待机。
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中图I是本实用新型零功耗待机电源实施例一的原理图；图2是本实用新型零功耗待机电源实施例二的原理图；图3是本实用新型零功耗待机电源实施例三的原理图。
具体实施方式
实施例一请参见图I。该实施例零功耗待机电源为一开关电源，其包括输入电路、输入整流电路、输入储能滤波电路、变压器T、输出整流电路、输出储能滤波电路、主控电路、主控端工作状态检测电路、零功耗待机控制电路、反馈电路、输出端工作状态检测电路、电子开关Q。 变压器T包括初级绕组和次级绕组，在本具体实施例中，变压器T为高频变压器。其中输入电路、输入整流电路、输入储能滤波电路、变压器T、输出整流电路和输出储能滤波电路依次连接，输入电路的输入端接外部的交流输入，输入储能滤波电路的输出端与所述变压器的初级绕组连接，输出储能滤波电路的输出端接负载。输入电路、输入整流电路、输入储能滤波电路依次对输入的交流电进行滤波、整流和储能滤波后送至变压器T。 经变压器变压后再经过输出整流电路、输出储能滤波电路进行整流和储能滤波后输出至负载。输出储能滤波电路主要有两个作用，一个是滤波，另一个是储能，储能的目的在于待机时维持待机输出，以节约电能。所述储能滤波电路设有可充电储能的电容或电池或其他可充放电元件。输出端工作状态检测电路的输入端与所述电路输出端连接，其检测电路输出端是处于关闭状态、空载状态还是负载状态，在空载状态下输出关闭信号，在关闭状态和负载状态下输出开启信号。输出端的检测点可取所述变压器次级、输出整流电路和输出储能滤波电路等电路输出端中任意能检测出其工作状态的信号点均可。在本具体实施例中，所述输出端工作状态检测电路的输入端与所述输出储能滤波的输出端相连。反馈电路的输入端与输出端工作状态检测电路连接，其反馈输出端工作状态检测电路的输出至零功耗待机控制电路。电子开关Q的输入端与变压器的初级绕组连接，主要用于控制变压器的通断。电子开关可采用场效应管、三级管、可控硅、继电器等开关元件来实现。在本具体实施例中，电子开关为场效应管。主控电路的输出端与电子开关的控制端连接且控制电子开关通断。所述变压器的初级绕组、电子开关和主控电路构成主控端。主控端工作状态检测电路的输入端与主控端连接，其检测主控端是处于关闭状态、空载装载还是负载状态，并在关闭状态下无动作，在空载状态输出关闭信号，在负载状态下输出开启信号。主控端检测点可以取所述主控电路、变压器初级或者开关管等主控端中任意能检测出其工作状态的信号点均可。本实施例中，零功耗待机控制电路的输入端与所述主控端工作状态检测电路和反馈电路连接，其输出端与所述主控电路连接，其在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出关闭信号时，关闭主控端，在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出开启信号或其中之一输出开启信号时，开启主控端。所述零功耗待机控制电路通过检测主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路所发出的信号，控制主控电路的开启和关闭，从而关闭变压器，开关管等电路的工作；在所述主控端工作状态检测电路与输出端工作状态检测电路均发出关闭信号时，零功耗待机控制电路关闭主控电路，在所述主控端工作状态检测电路与输出端工作状态检测电路其中任意一端发出开启信号，或者两端同时发出开启信号时，零功耗控制电路开启主控电路。输入储能滤波电路串接在所述输入整流电路和变压器的初级绕组之间，其在关闭状态和空载状态下为所述主控端工作状态检测电路和零功耗待机控制电路提供工作电源。输出整流电路的输入端与所述变压器的次级绕组连接。输出储能滤波电路的输入端与所述输出整流电路连接，其在关闭状态和空载状态下为所述输出端工作状态检测电路提供工作电源。所述变压器次级绕组、输出整流电路和输出储能滤波电路构成电路输出端。零功耗待机电源在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出关闭信号时才进入零功耗待机状态。为便于进一步理解，进一步明确定义空载状态为零功耗待机电源未接负载时的状态，定义负载状态为零功耗待机电源接负载时的状态，定义关闭状态为无信号时的状态。实施例一的工作原理为市电经过输入滤波电路、输入整流电路、输入储能滤波电路后加至变压器Tl的初级绕组I脚，由于主控电路的PWM调节使得电子开关Ql不断的开关，从而在变压器Tl的初级绕组上不断的储存和释放能量，感应到变压器Tl的次级绕组， 次级绕组绕组同样经过整流电路、储能滤波电路后得到供负载工作的直流电压，当负载工作时，主控端工作状态检测电路与输出端工作状态检测电路均会检测到负载状态，将信号发送至零功耗待机控制电路后，继续开启主控电路，使零功耗待机电源处于正常工作状态。当负载不工作时，整个零功耗待机电源处于空载状态，主控端工作状态检测电路与输出端工作状态检测电路均检测到空载状态，将关闭信号发送至零功耗待机控制电路后，关闭主控电路，使高频开关和变压器等主控端的电路停止工作，由输出储能滤波电路维持待机输出，此时零功耗待机电源处于待机状态，仅有主控端工作状态检测电路和零功耗待机控制电路需要极少供电，可忽略不计，所以在这段时间内待机功耗可以视为零。同时也是由于主控电路、高频开关和变压器等转换部分电路处于关闭状态，由输出储能滤波电路维持待机输出，包括为输出工作状态检测电路提供供电，输出储能滤波电路中的电能会被逐渐释放而得不到补充，能量释放完后，输出工作状态检测电路会检测到输出端的关闭状态，所以将会通过反馈电路向零功耗待机控制电路发出开启信号，零功耗待机控制电路将开启主控端的工作，此时零功耗待机电源正常工作，从而使得待机输出得以维持，储能滤波电路也得到充电，当输出电压恢复后，若整机还是处于空载状态，主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路又会同时向零功耗待机控制电路发出关闭信号，主控电路、高频开关和变压器等主控端又被关闭，零功耗待机电源重新处于待机状态，待机输出仍然依靠储能滤波电路维持，如此循环。储能滤波电路中的储能元件，可为一切能做储能用的电子器件。若储能滤波电路中储能元件使用电容器，则主控端被关闭后至少可以维持正常输出时间60秒以上，若储能滤波模块中储能元件使用电池，则能维持更久，依据电池容量大小，容量越大，维持正常待机输出时间越久。从输出储能滤波电路中的电能被释放完毕，零功耗待机控制电路重新开启主控电路、电子开关和变压器等主控端电路，又检测到空载状态重新关闭主控电路、电子开关和变压器等主控端电路(也就是对输出储能滤波电路的充电过程)，需要的时间极短，不到I秒， 由于储能元件使用电容器，都至少可以维持正常输出时间为60秒，使用电池则更久，所以输入端功率有效值可做到5毫瓦一下，可视为零功耗待机。 当电子开关和变压器等主控端电路重新被启动后，必须要主控端工作状态检测电路和输出端工作状态电路都检测到空载状态，零功耗待机控制电路才会关闭主控电路，从而关闭电子开关和变压器等主控端电路，只要有一端发出开启信号，零功耗待机电源都会正常工作。实施例二请参见图2。该实施例与实施例一的唯一区别在于在所述输出端与所述反馈电路之间设置有一稳压或恒流电路。以在零功耗待机电源的输出需要稳压或恒流时，可使用同一反馈电路进行信号反馈。实施例三请参见图3。该实施例零功耗待机电源为一线性电源，对线性电源使用本申请更可省略主控端工作状态检测电路，使用起来更为简单，其主要包括输入电路、零功耗待机控制电路、变压器、整流电路、储能滤波电路、输出端工作状态检测电路和反馈电路。其中，输入电路的输入端接外部的交流输入，输入电路、零功耗待机控制电路、变压器、整流电路和储能滤波电路依次连接，储能滤波电路的输出端接负载。电路输出端包括整流电路和储能滤波电路。在本具体实施例中，变压器为低频变压器。所述输出端工作状态检测电路与所述储能滤波电路连接，由储能滤波电路对其供电；所述输出端工作状态检测电路与所述电路输出端检测点连接，其通过电路输出端检测点，检测所述输出端是处于关闭状态，空载状态还是负载状态，输出端检测点可以取变压器次级，整流电路，储能滤波电路等输出端中任意能检测出其工作状态的信号点均可，在空载状态下发出关闭信号，在关闭状态和负载状态下发出开启信号，并通过所述反馈电路反馈信号；所述零功耗待机控制电路与输入电路连接，由输入电路对其供电；所述零功耗待机控制电路与变压器初级绕组连接；所述零功耗待机控制电路通过反馈电路与输出端工作状态检测电路连接，通过检测所述输出端工作状态检测电路发出的开启或关闭信号，来控制开通和关断对变压器的供电，来实现零功耗待机；储能滤波电路主要有两个作用，一个是滤波，另一个是储能，储能的目的在于待机时维持待机输出，以节约电能。所述储能滤波电路设有可充电储能的电容或电池。交流电经过输入电路，经过零功耗待机控制电路加至低频变压器上，再经过整流电路、储能滤波电路后得到给负载供电的直流电压，当负载工作时，整机处于带载状态，输出端工作状态检测电路检测到带载状态，经过反馈电路向零功耗待机控制电路发出开启信号，零功耗待机控制电路开启对变压器供电，零功耗待机电源正常工作。当负载不工作时，零功耗待机电源处于空载状态，输出端工作状态检测电路检测到空载状态，经过反馈电路向零功耗待机控制电路发出关闭信号，零功耗待机控制电路关闭对变压器供电，此时低频变压器和整流电路停止工作，由储能滤波电路维持空载正常输出，由于零功耗待机控制电路关闭了输出，零功耗待机电源处于待机状态，储能滤波电路中的电能会被逐渐释放，能量释放完后，输出端工作状态检测电路检测到关闭状态，通过反馈电路向零功耗待机控制电路发出开启信号，低频变压器和整流电路重新工作，继而维持待机输出和对储能滤波电路充电，当恢复输出后，若零功耗待机电源仍处于空载状态，输出端工作状态检测电路检测出空载状态，又经过反馈电路向零功耗待机控制电路发出关闭信号，由储能滤波电路维持待机输出，如此循环。储能滤波电路中的储能元件，可为一切能做储能用的电子器件。若储能滤波电路中储能元件使用电容器，则电子开关和变压器被关闭后至少可以维持正常输出时间60秒以上，若储能滤波模块中储能元件使用电池，则能维持更久，依据电池容量大小，容量越大， 维持正常待机输出时间越久。从储能滤波电路中电能被释放完毕至零功耗待机控制电路开启输出，到输出端工作状态检测电路检测到空载状态，零功耗待机控制电路又关闭输出(也就是对储能滤波电路的充电过程)，需要的时间极短，不到I秒，由于储能元件使用电容器，都至少可以维持正常输出时间为60秒，使用电池则更久，所以输入端功耗小于5毫瓦，可视为零功耗待机。本实用新型主要是通过检测电源输出端与主控端的关闭、空载与带载的状态，由零功耗待机控制电路分析信号后控制零功耗待机电源的工作模式，实现零待机功耗。与现有技术相比具有以下优点I、零待机功耗，节省电能；2、待机时完全没有干扰和辐射，健康环保；3、能大大提高电源的寿命。本实用新型可广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器、电子冰箱、液晶显示器、LED灯具、通讯设备、视听产品、安防、电脑机箱，数码产品和仪器类等各种领域。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种零功耗待机电源，包括依次连接的输入电路、输入整流电路、变压器、电路输出端；其特征在于所述零功耗待机电源还包括输入端与所述电路输出端连接的输出端工作状态检测电路，其检测电路输出端是处于关闭状态、空载状态还是负载状态，在空载状态下输出关闭信号，在关闭状态和负载状态下输出开启信号；输入端与输出端工作状态检测电路连接的反馈电路，其反馈输出端工作状态检测电路的输出；输入端与变压器的初级绕组连接的电子开关；输出端与电子开关的控制端连接且控制电子开关通断的主控电路；所述变压器的初级绕组、电子开关和主控电路构成主控端；输入端与主控端连接的主控端工作状态检测电路，其检测主控端是处于关闭状态、空载装载还是负载状态，并在关闭状态下无动作，在空载状态输出关闭信号，在负载状态下输出开启信号；输入端与所述主控端工作状态检测电路和反馈电路连接，输出端与所述主控端连接的零功耗待机控制电路，其在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出关闭信号时，关闭主控端，在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出开启信号或其中之一输出开启信号时，开启主控端；串接在所述输入整流电路和变压器的初级绕组之间的输入储能滤波电路，其可在关闭状态和空载状态下为所述主控端工作状态检测电路和零功耗待机控制电路提供工作电源；输入端与所述输出整流电路连接的可储能的输出储能滤波电路，其在关闭状态和空载状态下为所述输出端工作状态检测电路提供工作电源；所述电路输出端包括输出储能滤波电路、变压器次级绕组和输入端与所述变压器的次级绕组连接的输出整流电路。
2.根据权利要求I所述的零功耗待机电源，其特征在于所述零功耗待机电源还包括一设置在所述储能滤波电路的输入端与所述反馈电路之间的稳压恒流电路。
3.根据权利要求I所述的零功耗待机电源，其特征在于所述输出储能滤波电路设有可充电储能的电容或电池。
专利摘要本实用新型公开了一种零功耗待机电源，包括输入电路、输入整流电路、变压器、电路输出端、输出端工作状态检测电路、反馈电路、电子开关、主控电路、主控端工作状态检测电路、零功耗待机控制电路、输入储能滤波电路；所述电路输出端包括输出整流电路和输出储能滤波电路；零功耗待机控制电路在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出关闭信号时，关闭主控端，在所述主控端工作状态检测电路和输出端工作状态检测电路均输出开启信号或其中之一输出开启信号时，开启主控端。本实用新型可做到零功耗待机，节省了电能，减少了电源的辐射，提高了电源的寿命，可广泛应用于各种领域。
文档编号H02M3/335GK202353484SQ20112048472
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者舒杨, 谭继荣 申请人:深圳市赛其创新科技有限公司