电源供应电路的制作方法

文档序号:12277098阅读:198来源:国知局
电源供应电路的制作方法与工艺

本发明涉及一种电源供应电路,尤其涉及一种具有节能功能的电源供应电路。



背景技术:

随着用电设备以及种类的不断增多,电源成为不可或缺的设备,而绝大多数用电设备,其电源连接到电源供应系统后电源供应系统持续提供电源至该用电设备,这样一来,在用电设备处于待机模式时,由于电源供应系统与用电设备间没有完全断开,导致额外的电量消耗。



技术实现要素:

本发明的目的提供一种电源供应电路,以解决上述当用电设备处于待机模式时的额外电量消耗。

为了达到上述目的,本发明提出一种电源供应电路,用于提供电能至用电设备,该电源供应电路包括节能控制单元及第一电源供应单元。节能控制单元包括相互耦接的信号输出单元、第一信号控制单元,该第一电源供应单元耦接该节能控制单元及该用电设备;当该用电设备处于待机模式时,该信号输出单元输出脉冲信号至该第一信号控制单元,该脉冲信号为高电平时,该第一信号控制单元控制该第一电源供应单元提供电能至该用电设备,当该脉冲信号为低电平时,该第一信号控制单元控制该第一电源供应单元停止工作。

作为可选的技术方案,当该用电设备处于工作模式时,该信号输出单元输出持续的高电平信号至该第一信号控制单元,该第一信号控制单元控制该第一电源供应单元持续提供电能至该用电设备。

作为可选的技术方案,该第一信号控制单元包含第一开关、光耦合器、第二开关及第三开关,该第一开关及该第二开关为NPN型三极管,该第三开关为N型晶体管,该第一开关的基极耦接该信号输出单元,该第一开关的集电极耦接该光耦合器内的等效发光二极管的负极,该光耦合器内的等效光电晶体管的源极耦接该第二开关的基极并形成第一节点,该第二开关的集电极耦接该第三开关的栅极并形成第二节点,该第三开关耦接该第一电源供应单元;该脉冲信号为高电平时,该第一开关开启,该光耦合器开启,该第一节点为低电平,使得该第二开关关闭,该第二开关的集电极为高电平,该第二节点为高电平,该第三开关开启,该第一电源供应单元提供电能至该用电设备;该脉冲信号为低电平时,该第一开关关闭,该光耦合器关闭,该第一节点为高电平,使得该第二开关打开,该第二开关的集电极为低电平,该第二节点为低电平,该第三开关关闭,该第一电源供应单元停止工作。

作为可选的技术方案,该第一信号控制单元还包含第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管,该第一电阻的两端分别耦接该信号输出单元及该第一开关的基极,该第二电阻耦接该第二二极管的正极,该第一二极管与该第二二极管串联,且该第二二极管的正极耦接该第三二极管的正极,该第三二极管的负极耦接该第一节点,该第一二极管的负极耦接该第二开关的基极,该第四二极管的正极耦接该第二节点,该第四二极管的负极耦接该第二开关的集电极。

作为可选的技术方案,该节能控制单元还包含第二开关单元,该第二开关单元耦接该第一节点,该电源供应电路还包含功率因数校正单元及第二电源供应单元,该第二开关单元耦接该第二电源供应单元,该第二电源供应单元耦接该该功率因数校正单元,当该用电设备处于该待机模式时,该信号输出单元输出该第一信号至该第一信号控制单元,该第二开关单元关闭,该第二电源供应单元停止工作,该功率因数校正单元关闭。

作为可选的技术方案,当该用电设备处于该工作模式时,该信号输出单元输出该第二信号至该第一信号控制单元,该第一节点为低电位,该第二开关单元打开,该第二电源供应单元提供电能至该功率因数校正转换单元。

作为可选的技术方案,该第二开关单元包含第四开关、第五开关以及第六开关,该第四开关及该第六开关为PNP型三极管,该第五开关为NPN型三极管,该第四开关的基极耦接该第一节点,该第四开关的集电极耦接该第五开关的基极,该第五开关的集电极耦接该第六开关的基极,该第六开关的集电极耦接该第二电源供应单元。

作为可选的技术方案,该第二开关单元还包含第一电容及第一稳压二极管,该第一稳压二极管的负极耦接该第四开关的集电极,该第一稳压二极管的正极耦接该第五开关的基极,该第一电容耦接该第一稳压二极管的负极。

作为可选的技术方案,该第二开关单元还包含第五二极管,该第五二极管的正极耦接该第一电容的正极,该第五二极管的负极耦接该第二开关的集电极,该第五二极管用于该第一电容的快速放电。

作为可选的技术方案,该脉冲信号的占空比为20%。

本发明的电源供应电路,当用电设备处于待机模式时,信号输出单元输出脉冲信号,藉由脉冲信号使得第一电源供应单元进行跳跃式工作;同时脉冲信号透过第二开关单元控制与功率因数矫正芯片耦接的第二电源供应单元,使得功率因数校正单元因没有电压而不工作,从而节约了电量消耗。当用电设备处于工作模式时,信号输出单元输出持续的高电平信号,使得第一电源供应单元处于工作状态,同时高电平信号透过第二开关单元控制第二电源供应单元,使得功率因数校正单元开启,从而使用电设备正常工作。本发明的电源供应电路,其信号输出单元输出的信号藉由信号控制单元来控制第一电源供应单元是否提供电能给用电设备,此外还可藉由第二开关单元控制第二电源供应单元是否提供电压给功率因数校正单元,使得当用电设备处于待机模式时,第一电源供应单元进行跳跃式工作,功率因数校正单元不工作,从而节约了电量消耗。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的电源供应电路的方框图;

图2为本发明的电源供应电路的局部电路架构图;

图3为本发明的第二电源供应单元的电路架构图;

图4为本发明的功率因数校正单元的示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。

在以下实施例中,在不同的图中,相同部分是以相同标号表示。

请参考图1,图1为本发明的电源供应电路的方框图。本发明的电源供应电路用于提供电能至用电设备3000。如图1所示,本发明的电源供应电路100包括节能控制单元1000以及第一电源供应单元2000。节能控制单元1000包括相互耦接的信号输出单元1100及第一信号控制单元1200。第一电源供应单元2000耦接节能控制单元1000及用电设备3000。当用电设备3000处于待机模式时,信号输出单元1100输出脉冲信号pulse至第一信号控制单元1200,脉冲信号Pulse为高电平High时,第一信号控制单元1200控制第一电源供应单元2000提供电能至用电设备3000,使用电设备3000可以正常工作;当脉冲信号pulse为低电平Low时,第一信号控制单元1200控制第一电源供应单元2000停止工作,则第一电源供应单元2000不提供电源至用电设备3000。当用电设备3000处于工作模式时,信号输出单元1100输出持续的高电平信号,第一信号控制单元1200控制第一电源供应单元2000提供电能至用电设备3000,使用电设备3000可以正常工作。

实际操作中,用电设备3000可与节能控制单元1000耦接,当用电设备3000处于待机模式时,用电设备3000发送第一模式信号至节能控制单元1000,节能控制单元1000中的信号输出单元1100根据该第一模式信号输出脉冲信号pulse;当用电设备3000处于工作模式时,用电设备3000发送第二模式信号至节能控制单元1000,节能控制单元1000中的信号输出单元1100根据该第二模式信号输出持续的高电平信号。又或者,用电设备3000与节能控制单元1000同时耦接于一控制系统(未绘示),当用电设备3000处于待机模式时,用电设备3000发送第一模式信号至控制系统,控制系统根据该第一模式信号发送第一控制信号至节能控制单元1000,节能控制单元1000中的信号输出单元1100根据该第一控制信号输出脉冲信号;当用电设备3000处于工作模式时,用电设备3000发送第二模式信号至控制系统,控制系统根据该第二模式信号发送第二控制信号至节能控制单元1000,节能控制单元1000中的信号输出单元1100根据该第二控制信号输出持续的高电平信号。

请参考图2,图2为本发明的电源供应电路的电路架构图。如图2所示,第一信号控制单元1200包含第一开关Q701、光耦合器IC653、第二开关Q608及第三开关Q606。本实施例中,第一开关Q701及第二开关Q608为NPN型三极管,第三开关Q606为N型晶体管。如图2所示,本实施例中,第一开关Q701的基极耦接信号输出单元1100,第一开关Q701的发射极接地,第一开关Q701的集电极耦接光耦合器IC653的第2端,光耦合器IC653的第2端为光耦合器IC653内的等效发光二极管的负极,光耦合器IC653的第4端(光耦合器IC653内的等效光电晶体管的源极)耦接第二开关Q608的基极并形成第一节点A,第二开关Q608的集电极耦接第三开关Q606的栅极并形成第二节点Con,第三开关Q606耦接第一电源供应单元2000。本实施例中,光耦合器IC653的第1端(光耦合器IC653内的等效发光二极管的正极)耦接12伏电源,光耦合器IC653的第3端(光耦合器IC653内的等效光电晶体管的漏极)和第二开关Q608的发射极为电源供应电路内部电路的接地。

当脉冲信号pulse为高电平High时,第一开关Q701开启,第一开关Q701的集电极为低电平,进而光耦合器IC653开启,光耦合器IC653的第3端和第4端开启(即光耦合器IC653内的等效光电晶体管开启),光耦合器IC653的第4端为低电平,由于第一节点A耦接光耦合器IC653的第4端,故第一节点A为低电平。由于第二开关Q608的基极耦接第一节点A,故第二开关Q608关闭,第二开关Q608的集电极为高电平,又由于第二开关Q608的集电极耦接第二节点Con,故第二节点Con为高电平,进而使得第三开关Q606开启,第一电源供应单元2000提供电能至用电设备3000。

当脉冲信号pulse为低电平Low时,第一开关Q701关闭,第一开关Q701的集电极为高电平,进而光耦合器IC653关闭,光耦合器IC653的第3端和第4端关闭(即光耦合器IC653内的等效光电晶体管关闭),光耦合器IC653的第4端为高电平,由于第一节点A耦接光耦合器IC653的第4端,故第一节点A为高电平。由于第二开关Q608的基极耦接第一节点A,故第二开关Q608打开,第二开关Q608的集电极为低电平,又由于第二开关Q608的集电极耦接第二节点Con,故第二节点Con的电位被拉低变为低电平,进而使得第三开关Q606关闭,第一电源供应单元2000停止工作,即第一电源供应单元2000不提供电能至用电设备3000。

如图2所示,第一信号控制单元1200还包含第一电阻R716、第二电阻R648、第一二极管D618、第二二极管D619、第三二极管D620及第四二极管D616。第一电阻R716的两端分别耦接信号输出单元1100及第一开关Q701的基极,第二电阻R648耦接第二二极管D619的正极,第一二极管D618与第二二极管D619串联,且第二二极管D619的正极耦接第三二极管D620的正极,第三二极管D620的负极耦接第一节点A,第一二极管D618的负极耦接第二开关Q608的基极,第四二极管D616的正极耦接第二节点Con,第四二极管D616的负极耦接第二开关Q608的集电极。

本实施例中,第二电阻R648的一端耦接第二二极管D619的正极,其另一端耦接21VPFC。如图2所示,第一节点A与第二开关Q608的基极耦接,当第一节点A为低电平时,第二电阻R648无法提供偏压bias给第二开关Q608,第二开关Q608关闭,其集电极为高电平,所以对第二节点Con没有影响,进而第三开关Q606亦不受影响,所以第一电源供应单元2000处于工作状态,其提供电能给用电设备3000。当第一节点A为高电平时,第二电阻R648提供偏压bias经过第二二极管D619、第一二极管D618给第二开关Q608,则第二开关Q608开启,第二开关Q608的集电极为低电平,将第二节点Con的电位拉低为低电平,由于第二节点Con耦接第三开关Q606的栅极,故第三开关Q606的栅极的电位亦被拉低为低电平,使得第三开关Q606关闭,则第一电源供应单元2000处于停止工作的状态,其不提供电能给用电设备3000。

本发明的电源供应电路,在用电设备3000处于待机模式时,信号输出单元1100输出跳跃式的脉冲信号,脉冲信号经过光耦合器IC653传送至第二开关Q608、第三开关Q606,藉由第三开关Q606的开启和关闭去控制第一电源供应单元2000的工作与否,使得第一电源供应单元2000做跳跃式的节能动作。也就是说,第一电源供应单元2000受信号输出单元1100的脉冲信号控制而进行跳跃式工作,继而达到节能的效果。跳跃式动作是指第一电源供应单元2000在某一段时间内工作,某一段时间内不工作,如此交替,从而达到省电的目的。本发明由于节能控制单元的设置,使得电源供应电路在用电设备3000处于待机模式时,采用跳跃式的节能供电方式提供电能给用电设备3000,从而节约了电量消耗。

本实施例中,脉冲信号的频率为200赫兹(Hz),其占空比(duty cycle)为20%。本实施例中,第一电源供应单元2000为自激式电源供应器,其无需外加信号即可自行震荡,其自激震荡的频率为150千赫兹(Khz)。这样一来,在用电设备3000处于待机模式时,没有设置节能控制单元的电源供应电路的消耗瓦数为1.8w,而本发明的电源供应电路的消耗瓦数为0.4w,从而节约了电量消耗。

请同时参考图2、图3及图4。图3为本发明的第二电源供应单元的电路架构图,图4为本发明的功率因数校正单元的示意图。节能控制单元1000还包含第二开关单元1300,第二开关单元1300耦接第一节点A,电源供应电路100还包含功率因数校正单元IC601及第二电源供应单元4000,第二开关单元1300耦接第二电源供应单元4000,第二电源供应单元4000耦接功率因数校正单元IC601。

当用电设备3000处于待机模式时,信号输出单元1100输出脉冲信号pulse至第一信号控制单元1100,第一节点A的电位于高电位与低电位之间不断切换,第二开关单元1300关闭,第二电源供应单元4000停止工作,其不提供电能至功率因数校正单元IC601,功率因数校正单元IC601没有电压,处于停止工作状态。

当用电设备3000处于工作模式时,信号输出单元1100输出持续的高电平信号至第一信号控制单元1200,第一节点A维持低电位,第二开关单元1300打开,第二电源供应单元4000工作,其提供电能至功率因数校正单元IC601,功率因数校正单元IC601处于工作状态。

如图2所示,第二开关单元1300包含第四开关Q609、第五开关Q610以及第六开关Q611。本实施例中,第四开关Q609为PNP型三极管,第五开关Q610及第六开关Q611为NPN型三极管。如图2所示,第四开关Q609的基极耦接第一节点A,第四开关Q609的发射极耦接21VPFC,第四开关Q609的集电极耦接第五开关Q610的基极,第五开关Q610的发射极为电源供应电路内部电路的接地,第五开关Q610的集电极耦接第六开关Q611的基极,第六开关Q611的集电极耦接第二电源供应单元4000,第六开关Q611的发射极耦接21VPFC。

本实施例中,第二开关单元1300还包含第一电容C624、第一稳压二极管ZD609。如图2所示,第一稳压二极管ZD609的负极耦接第四开关Q609的集电极,第一稳压二极管ZD609的正极耦接第五开关Q610的基极,第一电容C624耦接第一稳压二极管ZD609的负极。本实施例中,第二电源供应单元4000包含16VDC、15VDC和第七开关Q653,第七开关Q653为NPN型三极管,第七开关Q653的集电极耦接16VDC,第七开关Q653的发射极耦接15VDC,第七开关Q653的基极为电源供应电路的内部电路的接地。

当用电设备3000处于待机模式时,信号输出单元1100输出脉冲信号,由于脉冲信号pulse为跳跃式信号,使得第一开关Q701处于开启和关闭不断切换的状态,进而光耦合器IC653亦处于开启和关闭不断切换的状态,使得第一节点A的电位处于高电平和低电平不断切换的状态,从而使得与第二节点A耦接的第四开关Q609也处于开启和关闭不断切换的状态,第一电容C624无法充满电,无法使与之耦接的第一稳压二极管ZD609被击穿,导致第五开关Q610及第六开关Q611无法被开启。第二电源供应单元4000处于停止工作状态,其不提供电压至功率因数校正单元IC601,功率因数校正单元IC601不工作。

当用电设备3000处于工作模式时,信号输出单元1100输出持续的高电平信号,使得第一开关Q701、光耦合器IC653一直处于开启的状态,第一节点A一直维持低电位,所以第四开关Q609一直处于开启的状态,使得第一电容C624充满电,而且第一电容C624的电压达到第一稳压二极管ZD609的击穿电压,从而使得第五开关Q610开启,第五开关Q610的集电极为低电平,继而使得第六开关Q611开启,从而将21VPFC送到第二电源供应单元4000,而由于功率因数校正单元IC601与第二电源供应单元4000耦接,故功率因数校正单元IC601有电压,开始工作。

与此同时,当用电设备3000处于工作模式时,第一节点A一直维持低电平,故第二开关Q608一直是关闭的状态,第二开关Q608的集电极为高电平,使得第二节点Con维持高电平,故第三开关Q606一直维持开启的状态,第一电源供应单元2000处于工作状态,其提供电能至用电设备3000。

如图2所示,节能控制单元1000还包含第五二极管D617,第五二极管D617的正极耦接第一电容C624的正极,第五二极管D617的负极耦接第二开关Q608的集电极。当信号输出单元1100输出脉冲信号时,第二开关Q608和第四开关Q609于开启状态和关闭状态间不断切换,当第二开关Q608开启时,由于第五二极管D617的设置,第一电容C624进行快速放电,使得第一电容C624无法充满电,进而使得第五开关Q610及第六开关Q611处于关闭状态,使得21VPFC无法送到16VDC和15VDC,进而使得功率因数校正单元IC601没有电压,功率因数校正单元IC601不工作。换句话说,信号输出单元1100输出的脉冲信号pulse透过第四开关Q609、第五开关Q610及第六开关Q611去控制第二电源供应单元4000,再通过第二电源供应单元4000中的15VDC去控制功率因数校正单元IC601是否有电压,从而控制功率因数校正单元IC601的开启或关闭。

本发明的电源供应电路,当用电设备处于待机模式时,信号输出单元输出脉冲信号,藉由脉冲信号使得第一电源供应单元进行跳跃式工作;同时脉冲信号透过第二开关单元控制与功率因数校正单元耦接的第二电源供应单元,使得功率因数校正单元因没有电压而不工作,从而节约了电量消耗。当用电设备处于工作模式时,信号输出单元输出持续的高电平信号,使得第一电源供应单元处于工作状态,同时高电平信号透过第二开关单元控制第二电源供应单元,使得功率因数校正单元开启,从而使用电设备正常工作。本发明的电源供应电路,其信号输出单元输出的信号藉由信号控制单元来控制第一电源供应单元是否提供电能给用电设备,此外还可藉由第二开关单元控制第二电源供应单元是否提供电压给功率因数校正单元,使得当用电设备处于待机模式时,第一电源供应单元进行跳跃式工作,功率因数校正单元不工作,从而节约了电量消耗。

藉由以上较佳具体实施例的详述,是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此,本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

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