专利名称：开关式电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及适宜在正常工作态和备用状态使用的开关式电源电路，该电源电路包括一个开关、一个控制电路和一个变压器，控制电路用于控制开关，包括一个连接接收电源电压的电压检测装置，如果电源电压降至关断电平，电压检测装置使控制电路进入断开状态，如果电源电压升至启动电平，电压检测装置使控制电路进入开状态，变压器具有一个初级线圈并与开关串联连接在一起，该串联电路被连接到一个直流输入电压源，变压器还具有一个同电压检测装置相连的电源线圈，电源线圈提供值为正常工作状态控制电路处于开状态的取代电压，电源装置同直流输入电压源相连，用于接收输入电流，从而向控制电路作用一供电电流。
本发明还涉及配备了这样的开关式电源电路的图像显示设备。这样的开关式电源电路可以用于可能处于工作态或备用态的电子设备中。在备用态，这些设备消耗低的能量。
从摩托罗拉半导体技术数据“高灵活性的新的SMPS控制器”中可以了解到这样的开关式电源电路(下文称为电源)，其中描述了类型号MC 44603的用于控制电源的集成电路(下文称为控制电路)。在正常的开状态(下文称为工作态)，该已知电源产生许多工作直流电压输出(下文称为工作电压)，它们加到电子装置中在工作态应该激活的电路上。该已知电源还产生一个备用直流电压输出(下文称备用电压)，用于在运行态和备用态向那些应在备用态激活的电路施加一个电压。
该已知电源装备了一个具有一个初级线圈和许多次级线圈的变压器。在运行态和备用态，第一个次级线圈都提供备用电压。在运行态，由第二个次级线圈提供的运行电压经一个反馈电路反馈到控制电路。控制电路控制为稳定第二个次级线圈产生的运行电压而同初级线圈串联安装的可重复开关晶体管的开关次数。反馈电路包括一个光耦合器，用于经直流隔离从电源的次级端向初级端传输发馈信息。
当经过开关晶体管的峰值电流落至一个给定值以下时，如果次级端的能量消耗显著降低就是这类情形，控制电路使电源进入备用态。如果抑制同运行电压相连的电路或者断开该电路同运行电压的连接则从运行电压中占用的电流就会显著减少，次级端的能量消耗显著降低。在备用态，备用电压通过稳定运行电压而被间接地稳定。为提高电源在备用态的效率，该态下电源提供小的能量，开关晶体管中被转换至比运行态更低的频率。
该已知的电源的缺点是备用态的效率不如预期的高，而且为在备用态抑制同运行电压相连的电路，或是将这些电路同运行电压断开需要特殊的装置。
本发明的一个目的是提供一个在备用态以一种更便宜和有效的方法产生一备用电压的开关电源电路。
为了达到这一点，本发明一方面提供了在开篇段落中描述过的那种类型的开关式电源电路，其特点是电源电路还包括用于响应备用态指示信号，使备用态取代电压减小至可以使控制电路在开状态和关状态切换的装置。
本发明第二方面还提供了一个装备了权利要求17中所述的电源的图像显示设备。
本发明的有利的实施例在相关权利要求中描述。
下面将要描述的是根据权利要求1提到的措施得出的。控制电路在断开状态从电源装置吸取电源电流，该电流小于输入电流，因而电源电压增加至启动电平，在该电压控制电路改变为开状态，控制电路在开状态从电源装置吸取电源电流，该电流大于输入电流，因而电源电压降低至控制电路改变到关状态的电平值。电源在备用态就这样以脉冲模式运转，其中伴随着周期性的重复，开关在第一阶段在开关之间切换，在第二阶段不切换。在第一阶段，电源运转，备用电压增加，而在第二阶段，电源不运转，备用电压根据连接到备用电压的电路的能量消耗而降低。开关式电源的效率尤其由切换损失决定，特别是在开关、箝位和dV/dT缓冲中的切换损失。由于电源仅在第一(短)阶段切换，因而电源损失很低。此外，由于备用态的接通电压(从而还有其它产生电压，以及打开开关情形下初级线圈上的电压)降低了，箝位和缓冲的损失也将降低到一个相当可观的程度。
在备用态，根据本发明的电源如下运转。假设控制电路处于关状态。在关状态，控制电路不产生控制脉冲因而备用电压降低，此外，控制电路从电源装置吸收一供电电流，该电流小于供电装置接收到的电流，因而电源电压增高。电源电压一达到启动电平，控制电路就转入工作态并开始激发控制脉冲从而备用电压增高。由于此时电源电流大于供电装置接收到的电流，电源电压会降低直至达到关电平，这时控制电路又转入关状态，此后电源电压又开始增加直至达到启动电平，上述过程重复进行。一个突发模式被完成，其中电源关闭时间由使电源电压从关电平升至开电平所需的时间决定。
通过响应备用态指示信号，将取代电压降低至低于关电平，电源从运行态改变到备用态。由于接通电压降低，用于控制电路的电源电压仅由电源装置接收到的电流决定，电源电流被控制电路、关电平和开电平用去。备用电压的降低可能会由以下情况引起，例如，通过对在运行态的稳定输出DC电压而将该电压反馈回控制电路的反馈电路作用，或者通过将在运行态产生高于备用电压的电压的次级线圈在备用态限制在一较低的电压(比如，备用电压)。
由于备用态接通电压降低，别的次级线圈也会产生降低的输出电压，且不必采取特殊的措施用于抑制同这些输出电压相连的电路，或是将这些电路同输出电压断开。
US-A-4,766,528中公布了一电源，其配备了一个具有一个初级线圈和许多次级线圈的变压器，在运行态它产生许多输出电压用于为电子设备中的电路提供电压。来自第一次级线圈的第一输出电压经一反馈回路反馈到一控制电路。控制电路控制为稳定第一输出电压而同初级线圈串联连接的开关晶体管的开关次数。反馈回路包括一个用于将反馈信息经一DC隔离器从电源的次级端传输到初级端的光耦合器。第一次级线圈向一只需在运行态激活的第一电路提供第一输出电压。第二次级线圈产生一备用电压，用于经一稳压器电路向在备用态需保持激活的电路提供一稳定的备用电压。通过合上安装在第二次级线圈和反馈回路间的开关，电源转入备用态。关闭开关的结果是所有的次级电压都降低，在备用态，所有输出电压的值显著低于运行态的值。为防止稳定的备用电压因第一二次级线圈产生的备用电压降低而降低，另外同第三次级线圈串联连接了一开关，第三次级线圈产生的电压高于第二次级线圈。通过在备用态合上该开关，第三次级线圈向稳压器电路提供一更高的电压。
US-A-4,766,528中公布的电源为了高效地产生在备用态提供的小功率，以突发模式运行电源交替地在第一个短周期激活而第二个长周期抑制。在激活期，备用电压增加直到达到最大的期望电平，安装在备用电压和反馈电路间的定时器件被激活。经反馈电路，该定时器件保持第一个开关在第二个长周期打开。结果，备用电压降低。在长周期之后，电源在短周期间再次激活，直至再次达到最大期望电平。定时器件仅在备用态激活。此已知的电源有一个缺点，即在次级端(同主电压DC隔离的一端)安置了一个定时器件以便能够将从运行态第一电压和备用态备用电压获得的反馈信息经反馈电路的一个(昂贵的)直流隔离光耦合器从次级端传到初级端。因此，不可能在电源初级端的一个集成电路(IC)中同时容纳控制电路和定时器件。根据本发明的开关式电源在不需要定时器件(用于确定备用态电源断开的时间)这方面，显著地比US-A-4,766,528中已知的电源更优越。这是基于认识到根据本发明，这一断开时间可以用控制电路的方式，通过使电源产生的接通电压降低至断开电平以下而以廉价的方式实现。
在权利要求2中的根据本发明的开关式电源电路的实施例中，在运行态，备用电压由第一次级线圈提供。在备用态，因此第一次级线圈提供的电压也降低了。此降低的电压应仍足够高以便能用作备用电压。这意味着在运行态第一次级线圈提供一很高的电压。这一高电压导致了同备用电压相连用于提供稳定的备用电压的稳压电路上的大的耗散。这一工作态的大耗散可以通过选择使第一次级线圈产生的电压在运行态稍高于备用电压而避免。在备用态，需要另一个次级线圈产生用作备用电压的电压。这另外的次级线圈可以是第二次级线圈，经连接装置(如类似半导体开关器件的无方向开关)同第一次级线圈相连。
在权利要求3中说明的根据本发明的开关式电源电路的另一实施例中，接通电压通过降低工作电压而降低。这可通过利用已有的连接装置和限制备用电压的箝位电路以一种简单的方式实现。通过闭合连接装置，第二次级线圈同备用电压相连，第二次级电压通过利用箝位电路限制备用电压而降低。结果，接通电压降低，电源会以脉冲模式开始工作。
在权利要求4中说明的根据本发明的开关式电源电路的另一实施例中，优点是备用电压不会超出给定的最大电平，而且稳压电路的耗散在备用态保持很小。当达到最大电平时，一反馈信号被激活，它影响控制脉冲的产生从而使备用电压不再增高。
权利要求5中说明的根据本发明的开关式电源电路的又一实施例中，优点是控制电路(集成电路)中已有的过压保护电路可用于当备用电压达到最大值时中断控制脉冲的产生。通过中断控制脉冲的产生，备用电压将降低。以这种方式，电源的激活期会尽可能短。
权利要求6中说明的根据本发明的开关式电源电路的又一实施例中，优点是备用电压的波动小。为达到这一点，当备用电压达到最大值时，激活的反馈信号用于控制开关的开断时间从而稳定备用电压直到控制电路的电源电压降至关电平。
在权利要求7中说明的根据本发明的开关式电源电路的又一实施例中，提供了一个电源装置的简便实现。电容上的电压为电源电压，在备用态它由经电阻供给电容的电流和由控制电路从电容中获取的电流所决定。
根据本发明的开关式电源电路权利要求8的特征的又一实施例中，优点是通过保持通过连接装置的电流为一较小的值，连接装置可以便宜一些。备用态指示信号可能在一随意的时刻产生，在这一随意的时刻第二次级线圈的电流可能是最大值(如10安培，提供水平偏转电路和高压激发的所需)。必须流经连接装置以维持备用电压的电流较小(如，平均10毫安，供给一微计算机的所需)。限制流经连接装置的电流的装置阻止此大电流流经连接装置。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求9的特征的又一实施例中，优点是流经连接装置的电流被以一非常廉价的方式限制。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求10的特征的又一实施例中，优点是连接装置上的电流限制到了无额外耗散，而且工作电压不会由于同连接装置串联的限流装置的压降而增加。备用态指示信号激活一个断开电路用于终止控制脉冲的产生，比如经控制输入或通过激活过压检测。控制电路的电源电压又开始降低。如果达到了断开电平(或是刚高于断开电平的电平)，软启动装置进入初始化状态。在达到断开电平时，控制电路进入断开状态，电源电压开始增加。当达到启动电平时，控制电路开始产生控制脉冲，由于软启动装置处于初始化状态，其结果是在初级线圈中产生一个小的峰值电流，因而次级线圈亦如此。例如，通过保持控制脉冲的占空比较小从而使开关仅闭合较短的时间，可以获得这样小的峰值电流。通过根据初级线圈中的峰值的期望偏差而控制占空比的偏差有可能非常精确地限制峰值电流。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求11的特征的又一实施例中，电压检测装置适宜于获得启动电压和断开电压的差值，在备用态这一差值比正常运行态时小。在正常运行态期间，启动电压和断开电压之间的大的差值至少对以下原因是有利的。开关式电源电路通过开始产生控制脉冲和使接通电压升高而从备用态变到正常运行态。一方面，控制电路的电源电压在其处于开状态时会降低，另一方面，在电源产生高于断开电平的接通电压前需要一段时间。因此，如果选择断开电平太高，在接通电压增加到高于断开电压之前控制电路的断开电压就会达到断开电压，结果控制电路就会进入关状态。这种情况下，电源从备用态改变到正常运行态需要经过几次努力，而且这种转变甚至会失败。此外，接通电压上的容差和波动也需要在启动电平和接通电平间有一足够大的差值。同样的原因也适用于首次启动正常运行。但是，这样大的差值导致了备用态期间控制脉冲的尖峰的重复频率较低。在这些尖峰之间备用电压降低。备用电压的波动可以通过在备用电压上连接一个大的平滑电容而保持较小。启动电压和断开电压间的较小的差值导致控制脉冲突发的重复频率较高，这就使得能应付备用电压的较小的波动，或是提供了使用较小的平滑电容的可能性。可以通过响应备用态指示信号或从中获得的信号而促使启动电平和断开电平间的差值减小。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求12的特征的又一个实施例中，当电源模式一变化，控制电路就切换到关闭状态。模式的变化可能是从备用态转换到正常运行态，或是相反的转换。模式的变化可以通过备用态指示信号或从其中获得的信号表示。以这种方式，有可能使备用电压的压降最小化，这点将在图7和图8中阐述。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求13的特征的又一实施例的优点是用于连接电源次级和初级端势垒的已有的反馈通路还用于传递备用模式指示信号的变化。已有的反馈通路可能已用于稳定备用电压。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求14的特征的又一实施例中，反馈通路中包括一个光耦合器，表示从正常运行态改变到备用态的备用态指示信号的变化导致光耦合中有一额外的电流通过。
根据本发明的开关式电源电路的权利要求16的特征的又一实施例的优点是可以限制备用态的峰值电流从而避免变压器产生听得见的干扰噪声。备用态允许的峰值电流值可独立于正常运行态的峰值电流值而选取。也可以只在备用态激活峰值电流限流。
参考下文描述的实施例和对它们的描述可以很清楚地了解本发明的各个方面。
附图中
图1表示根据本发明的开关式电源电路的一个实施例，图2表示根据本发明的开关式电源电路的又一实施例，图3显示表示图1示实施例工作的时序图，图4显示表示图2示实施例工作的时序图，图5显示可作为图2所示开关式电源电路的次级部分的可选的实施例，图6是配备了根据本发明的开关式电源电路的图像显示设备的一部分的框图，图7显示说明降低启动电平和断开电平间的差值的效果的时序图，图8显示说明电源从正常工作态向备用态转换的时序图，图9显示说明电源从备用态向正常运行态转换的电源电压的时序图；图10显示响应检测到的电源转换将控制电路1切换进入断开状态的电路。
图1和图2显示根据本发明的开关式电源电路的实施例。
首先说明两个实施例中的公共部分。变压器T的初级线圈Lp的一端同直流输入电压源Vdc的一端相连。初级线圈Lp的另一端经开关S1(这种情形为FET的漏极源极通路)同直流输入电压源Vdc的另一端(还称作初级地)相连。变压器T的第一次级线圈Ls1经第一整流二极管D1提供第一输出直流电压Vo1(还称作备用电压)。第一整流二极管D1的阳极同第一次级线圈Ls1相连，阴极同连接到地的第一平滑电容C1相连。稳压电路3的输入同第一整流二极管D1的阴极相连，输出提供稳定的备用电压Vo1s。变压器T的第二次级线圈Ls2经第二个整流二极管D2提供第二直流输出电压Vo2(还称作工作电压)。第二个整流二极管D2的阳极同第二次级线圈Ls2相连，阴极同连接到地的第二个平滑电容C2相连。为限制FET漏极的峰值电压，在FET漏极和初级地之间串联连接了第四二极管D4和第四电容C4。第四二极管D4的阳极同FET的漏极相连。第四二极管D4和第四电容C4的连接点经第四电阻R4同输入电压源Vdc相连，以使第四电容C4放电。
控制电路1(如摩托罗拉的IC MC 44603)包括一个电源电压检测电路10、一个控制电路11、一个脉冲控制电路12和一个检测电路13。控制电路1具有一用于接收电源电压Vcc的电源电压输入T2，用于向控制电路1中的电路提供电源电压。稳压控制电路11连接到控制电路1的控制输入端T1，用于接收反馈信息Vf。控制稳压电路11向脉冲控制电路12提供控制信号Vc。脉冲控制电路连接到控制电路1的控制脉冲输出T4，用于向一个场效应晶体管门提供控制脉冲Vd。控制脉冲Vd的开关次数由控制信号Vc决定。视控制电路1的类型，也可以根据控制信号Vc控制控制脉冲Vd的重复频率。检波电路13连接到控制电路1的检波输入T3。如果提供给检波输入T3的信号被激活，检波电路13指示脉冲控制电路12不再产生控制脉冲Vd(开关S1不再关闭)。电源电压检测电路10连接到电源电压输入T2。当电源电压Vcc达到关闭电平值时，电源电压检测电路10使控制电路1进入关闭状态。当电源电压Vcc达到启动电平值时，电源电压检测电路10使控制电路1进入开状态。
变压器T还配备了第三个线圈Ls产生接通电压Vo3。在工作态，第三个线圈Ls经第三个整流二极管Ds提供电源电压Vcc。第三个整流二极管Ds的阳极同第三个线圈Ls相连，阴极同电源电压输入T2相连。
在运行态，例如运行电压Vo2是水平偏转电路的电源电压(如140V)，而第一次级线圈Ls1提供备用电压Vo1(如7V)，电源线圈Ls产生高于关电平的电源电压Vcc，因而在开关电源的运行态控制电路保持在开状态。
为使电源转入备用态，装备了装置S2、2b用于降低接通电压Vo3。在图1和图2中，这些装置包括连接在第二个整流二极管D2的阳极和第一个整流二极管D1的阴极之间的装置S2(无方向开关，如半导体开关元件)，以及连接在第一次级线圈Ls1和地之间的箝位电路2b。在备用态，作为备用态指示信号Vs的恰当值的结果，无方向开关S2闭合。无方向开关S2于是导通从第二次级线圈到第一次级线圈的电流。闭合无方向开关S2的结果是第一直流输出电压Vo1降低到由箝位电路2b决定的值(稍高于稳定的备用电压Vo1s)。箝位电路2b可能只包括一个齐纳二极管Z1。
在图1中，箝位电路2b包括第一齐纳二极管Z1、并联的光耦合二极管Do与第一电阻R1以及第二电阻R2的串联。第一齐纳二极管Z1的阴极同第一二极管D1的阴极相连。光耦合二极管Do的阳极同第一齐纳二极管的阳极相连。
在图2中，箝位电路2b包括串联的光耦合二极管Do、第一齐纳二极管Z1和第二电阻R2。光耦合二极管Do的阳极同第一二极管D1的阴极相连。第一齐纳二极管的阴极同光耦合二极管Do的阴极相连。
采用上述方法通过降低工作电压Vo2而使接通电压Vo3降低的优点是当闭合无方向开关S2时，不仅电源被导入备用态，而且除了提供备用电压Vo1必须的第二次级线圈Ls2外不再需要其它装置就可以使备用态的备用电压Vo1保持足够高。
对于本发明第二电压Vo2不必要精确地降低，而且不必确定是第一次级线圈Ls1产生的电压的降低、或是接通电压Vo3的降低(例如，通过在第一次级线圈Ls1上跨接一箝位电路或是跨接在接通电压线圈Ls上)、或是接通电压Vo3的中断(例如，通过激活它有可能切断第三二极管D3)使电源进入备用态。
在激活用于降低第二电压Vo2的装置后，不需要其它措施，第三线圈Ls产生的接通电压Vo3将降至断开电平以下。为在备用态向控制电路提供电源电压Vcc在直流输入电压源Vdc和控制电路1的电源电压输入T2之间连接了供电电路4。在图1和图2中，供电电路4包括一个连接在电源电压输入T2和直流输入电源Vdc之间的电阻，作为供电器件吸收由直流输入电源Vdc输入的电流。在电源电压输入T2和初级地之间连接了一个电阻Cs，作为储能器件用于根据输入电流Is和控制电路1吸收的电源电流Icc确定电源电压Vcc的值。电阻Rs和电容Cs也被用于在直流输入电压Vdc增加期间启动电源。
假设电源电压Vcc降至了断开电平以下。如前述，电源电压检测电路10引导控制电路1进入断开状态，此外，控制电路1不产生控制脉冲Vd，而且控制电路1由电源电压输入T2吸收一个小于供电器件Rs提供的输入电流Is的供电电流Icc。结果，电源电压Vcc将开始增加直到达到启动电平，电源电压检测电路10引导控制电路1进入开状态。在开状态，控制电路1至少部分时间产生控制脉冲，而且控制电路1从电源电压输入T2吸收一个大于输入电流Is的供电电流Icc。控制电路1此时可以产生控制脉冲，直至电源电压Vcc再次降至断开电平，等等。电源以一种脉冲模式工作，其中控制电路1在断开态和短期的开状态之间切换。
相应于图1和图2的实施例进一步显示了上述基本原则的改善。
图1显示了一个电源的实施例，其在备用态限制了备用电压Vo1的最大值，在工作态稳定运行电压Vo2。为限制备用电压Vo1，前面提到的箝位电路2b被连接在第一整流二极管D1和地之间。光耦合二极管Do光耦合到光耦合三极管Tro。光耦合三极管Tro具有一个同控制电路1的电源电压输入T2相连的集电极和经第三电阻R3提供检测控制电路1的输入T3的反馈电压Vfb的发射极。光耦合三极管Tro和第三电阻R3的串联装置构成了反馈网2a、2b的主要部分2a。在备用态通过控制电路12的脉冲产生控制脉冲Vd的期间，备用电压Vo1增加。当备用电压增加到由齐纳二极管Z1的齐纳电压确定的最大值时，一电流开始流经光耦合二极管Do，光耦合二极管Do将开始发光。光耦合三极管Tro将开始导通，检测输入T3上的电压增加到一检测电平，其时检测电路13指示控制电路12不再产生控制脉冲Vd。备用电压Vo1此时又开始降低。电源电压Vcc持续降低直至达到断开电平，控制电路1进入断开状态。这时电源电压又开始增加，等等。产生控制脉冲Vd的时间段起始于达到启动电平时而终止于备用电压Vo1达到最大电平时。以这种方式，控制脉冲的产生受当备用电压Vo1达到最大值时经反馈网2a、2b使备用电压Vo1不再增加的影响。备用电压Vo1的最大值也可以通过将反馈网2a、2b同和备用电压Vo1有关的电压相连而被限制，如运行电压Vo2或取代电压Vo3，而不是备用电压Vo1。
在电源工作态，工作电压Vo2可以通过电源初级端的反馈而被稳定。为此，一个由第五二极管D5和可变电阻Rr组成的串连装置连接在控制电路1的控制输入T1和电源线圈Ls之间。第五二极管D5的阳极同第三整流二极管Ds的阳极相连，第五二极管的阴极同可变电阻Rr的第一端相连。可变电阻Rr的滑片同控制输入T1相连，第二端同初级地相连。第五二极管D5的阳极经用于平滑反馈信息Vf的第五电容C5同初级地相连。电源线圈Ls产生的接通电压Vo3经保持接通电压Vo3和相关运行电压Vo2恒定的控制电路影响控制脉冲Vd的开关次数(周期产生)。很显然如果这种情况下通过反馈作用使接通电压Vo3降低，则电源也会到达备用态，例如，通过采用额外的开关(图中未显示)经一个额外的电阻将第五二极管的连接点同控制输入T1相连，以及可变电阻Rr同样地同T1相连。
图2显示了另一个电源的实施例，它在备用态限制备用电压Vo1的最大值，在运行态稳定运行电压Vo2。为稳定备用电压Vo1，在第一整流二极管的阴极和地之间安装了一个箝位电路2b’。箝位电路2b’包括一个光耦合二极Do、齐纳二极管Z1和第二电阻R2的串联装置。光耦合二极管Do的阳极同第一二极管D1的阳极相连。齐纳二极管的阴极同光耦合二极管Do的阴极相连。可以同光耦合二极管Do并联安装一个第七电阻R7向齐纳二极管Z1提供偏流用于更好地稳定齐纳二极管Z1两端的电压。光耦合二极管Do光耦合到一个光耦合晶体管Tro。光耦合晶体管Tro具有一个同控制电路1的电源电压输入T2相连的集电极，以及一个经第三电阻R3同控制电路1的控制输入T2相连的发射极。可以在光耦合晶体管Tro的发射极和初级地之间连接一个第五电阻R5用于调节通过光耦合晶体管的电流Tro。可以在控制输入T1和控制电路11的另一个输入之间连接一个第六电阻R6用于调节控制电路11的增益因子。光耦合晶体管Tro和第三电阻R3的串联装置构成了反馈电路2a、2b’的主要部分2a。光耦合二极管Do的阴极也经第一电阻R1同可控电压源6(如摩托罗拉的TL431)的一个输出相连。可控电压源6包括一个差分放大器60和一个齐纳二极管61。差分放大器60具有一个同可变电阻Rr的滑片相连的反相输入、一个同齐纳二极管61的阴极相连的正相输入、以及一个连接到第一电阻R1的输出。齐纳二极管Z1的阳极同地相连。可变电阻Rr的一端同地相连，另一端连接到接收运行电压Vo2。
在电源备用态，工作电压Vo2很低以至于可控电压源6对通过光耦合二极管Do的电流没有任何影响。在备用态由脉冲控制电路12产生控制脉冲Vd期间，备用电压Vo1增加。当备用电压Vo1增加到由齐纳二极管Z1的齐纳电压和光耦合二极管Do两端的另一个电压决定的最大值时，光耦合二极管Do将发光。结果，光耦合晶体管Tro将导通，控制输入T1的电压将增加，而控制电路1将减小向变压器T提供的能量从而稳定备用电压Vo1。能量供应的减小，例如可能是通过减小第一开关S1的开关次数，或通过减小控制脉冲Vd的频率。同时，电源电压Vd持续降低直至达到断开电平，控制电路1进入断开状态。此时，电源电压Vcc又开始增加，等等。产生控制脉冲Vd的时间段起始于达到启动电平的时刻，终止于电源电压Vcc已达到断开电平的时刻。以这种方式，当备用电压Vo1经反馈电路2a、2b达到最大值时，为不再进一步增加备用电压Vo1将影响控制脉冲的产生。这时，备用电压Vo1的最大值也可以通过将反馈电路2a、2b同与备用电压Vo1相关的电压，诸如运行电压Vo2或接通电压Vo3相连而被限制，而非同备用电压Vo1相连。稳定备用电压Vo1的优点是备用电压Vo1的波动可以保持较小，用于稳定备用电压Vo1的稳压电路3可能有一较小的耗散，尽管控制脉冲Vd产生一个更长的时期。
在电源运行态，通过经可控电压源6影响光耦合二极管Do的电流而稳定运行电压Vo2。当使用摩托罗拉的集成电路MC 44603用作控制电路1时，一个较高的运行电压Vo2导致可控电压源6两端有较小的电压，因此有一个较大的电流通过光耦合二极管Do，而由光耦合晶体管Tro向控制电路1的控制输入T1提供的反馈电压Vfb增加，控制电路1减小开关S1的开时间。当使用不同的控制电路用作控制电路1时，可能需要不同极性的反馈电压Vfb现在很明显，如果在这种情形下通过在反馈电路上作用使接通电压Vo3降低电源也会达到备用态，例如通过采用另一个开关(未显示)经另一个电阻将运行电压Vo2同可控电压源6的反相输入相连。
在图2中，插入了一个电阻Ry，同开关S1串连。此电阻Ry两端的电压是流经初级线圈Lp的电流的度量。脉冲控制电路12有一个接收电阻Ry两端电压的输入，用于以一个已知的方式控制通过初级线圈的峰值电流。采用这种方式，有可能使峰值电流保持在避免变压器在备用态产生可以听到的干扰噪声所需的水平之下。
图3a、3b、3c和3d显示了用于说明相应于图1的本发明的实施例在备用态的运行的设计图。图3a显示了备用电压Vo1的变化，图3b显示了控制电路1的供电电压Vcc的变化，图3c显示了控制脉冲Vd，图3d显示了电源电流Icc的变化。在时刻to之前，控制电路1处于开状态，备用电压Vo1增加，电源电压Vcc降低。在时刻t1，电源电压Vcc降至断开电平Voff，控制电路1进入断开状态，其中电源电压Vcc增加(电源电流Icc具有一个小于输入电流Is的值Iccoff)备用电压Vo1降低。电源电压Vcc一直增加直到时刻t2达到启动电平Von，控制电路1开始产生控制脉冲Vd。结果，备用电压Vo1增加而电源电压Vcc降低(电源电流Icc此时具有一个大于输入电流Is的值Iceon)。在时刻to’，备用电压Vo1增加至最大值Vmax，此时光耦合二极管Do开始传输电流，控制电路1的检测输入T3的电压增加至检测电平之上。检测电路13由经脉冲控制电路12中止其它控制脉冲Vd的产生。备用电压Vo1开始降低，电源电压Vcc持续降低直至达到断开电平，又开始后续的周期。
图4a、4b和4c显示说明相应于图2的本发明实施例在备用态工作的时序图。图4a显示备用电压Vo1的变化，图4b显示电源电压Vcc的变化，图4c显示控制脉冲Vd。在时刻to之前，控制电路1处于开状态产生控制脉冲Vd，备用电压Vo1稳定，电源电压Vcc降低。在时刻t1，电源电压Vcc降至断开电平，控制电路1进入断开状态，其中电源电压Vcc增加，备用电压Vo1降低。电源电压一直增加直至时刻t2达到启动电平，此后控制电路1产生控制脉冲Vd，备用电压Vo1增加，电源电压Vcc降低。在时刻to’，备用电压Vo1增加到最大值Vmax，此时光耦合二极管Do开始传输电流，并且控制电路1的控制输入T1的电压变得激活用于稳定备用电压Vo1。备用电压Vo1这样就保持大体的恒定，而电源电压Vcc持续降低直至达到断开电平，后续周期又开始进行。
图5显示有关开关电源电路的辅助部分的可选实施例。图5所示的电源辅助部分是图2所示的辅助部分的替换。为了简便的缘故，忽略了包括第一电阻R1、可控电压源6和可变电阻Rv的反馈电路。可以同无方向开关S2串联连接一个电阻Rs2用于限制在电源从运行态向备用态转换期间的电流。无方向开关S2的电流也可以通过一个断开电路5和一个软启动电路11的装置而限制。软启动电路可能包括控制电路11和脉冲控制电路12，例如用于限制控制脉冲Vd的占空周期从而使开关S1每次仅闭合一个短的时期。
断开电路5包括一个连接在光耦合二极管Do的阴极和一个双极npn晶体管Tr1的集电极之间的第三电阻R3，该晶体管的发射极同地相连，其基极经第四电阻R4也连到地。双极npn晶体管Tr1的基极还经第五电阻C5同第5电阻R5和第三开关S3的连结点相连，R5的另一端同正电压相连，S3的另一端同地相连。第三开关S3具有一个同备用态指示信号Vs相连的转换输入。如果备用态指示信号Vs变得激活，第三开关S3将被打开。经第五电阻R5和第五电容C5，双极npn晶体管Tr1开始导通使第五电容C5充电所需的一给定的时间段。第一晶体管Tr1的导通导致一个大的电流流经光耦合二极管Do，从而一个大的电流也将开始以参照图2所描述的方式通过晶体管Tro。由于光耦合晶体管Tro中的大电流，在给定的时间段内，控制脉冲Vd经稳压控制电路11被赋于一个空工作循环。给定的时间段应至少持续使仍处于开状态的控制电路1的电源电压Vcc降至断开电平(或刚高于断开电平)的时间。当达到这一电平时，软启动电路11、12首先进入初始化状态，接着控制电路1进入断开状态，而电源电压Vcc开始增加。当达到启动电平时，控制电路1将在软启动电路11、12的控制下产生控制脉冲Vd。处于初始化状态的软启动电路11、12在初级线圈Lp，从而也在次级线圈Ls1、Ls2中提供一小的峰值电流。接着，软启动电路11、12提供一个缓慢增加的占空比。小的占空比可以通过采用在初级线圈Lp中测到的峰值电流的变化而精确控制，如使此峰值电流按照关于时间的理想变化量而增加。
第六二极管D6和第六电容C6的并联装置连接在半导体开关S2的阴极和转换输入之间。第六二极管D6的阳极同半导体开关S2的阴极相连。第六电容C6确保在电源电压达到断开电平之前半导体开关S2不会开始导通。然后，在半导体开关器件开始导通的时刻不再产生控制脉冲Vd。当控制电路1达到开状态时半导体开关S2应被合上。
如果光耦合晶体管Tro如图1示同检测输入T3相连，当备用态指示信号变得激活时，控制脉冲Vd的产生将经断开电路5立刻被中止。检测电路13在达到断开电平之前一直抑制控制脉冲Vd的产生。由电容C5决定的时间段在抑制控制脉冲Vd方面就不再重要了。实际上，流经光耦合晶体管Tro的大电流将使电源电压Vcc更快地降低。
图6显示了装备了根据本发明的开关式电源电路的图像显示设备的一部分框图。输入电路A接收交流输入电压Vac(如主电压)，并向开关式电源电路B(下文称作电源)提供直流输入电压Vde。电源B向操作装置b(如微机)提供备用电压Vo1，向寻址电路C提供运行电压Vo2。寻址电路C包括一个用于确定要显示的图像信息Pi的位置的显示单元E。操作装置接收操作指令Cc(如由用户发出)，并向电源B提供备用态指示信号Vs，向其它电路(未显示，如显示的图像信息Pi的亮度控制)提供操作信息Ci。在图像显示装置的运行态，电源B产生运行电压Vo2(如140V)和备用电压Vo1(如5V)，同时寻址电路C和操作装置D激活。在备用态，备用电压Vo1保持而运行电压Vo2降至约等于备用电压Vo1的值(如7V)。为了达到电源在备用态消耗最小，应确保寻址电路C在备用态从备用电压Vo2不消耗任何能量(或非常小的能量)。由于工作电压Vo2的显著降低，在寻址电路C中不必采用任何特殊(昂贵的)装置用于断开运行电压Vo2或者抑制此电压，达到上述目的是可能的。操作装置D在备用态保持激活，以便在希望时能使图像显示装置进入工作态。
图7显示了说明减小启动电平Von和断开电平Voff之间的差值的效果的时序图。图7A显示了控制电路1接收的电源电压Vcc。图7B显示了备用电压Vo1。Von是启动电平，Voffn是正常运行态使用的正常断开电平，Voffs是在启动电平Von和正常断开电平Voffn之间选择的一个新的断开电平。在电源电压Vcc在启动电平Von和正常断开电平Voff之间蜿蜒波动的备用态，在t2到to’的长时间内未产生控制脉冲Vd，如图7A和图7B中虚线所示，备用电压Vo1将由Vmax降至Vmin1。在电源电压Vcc在启动电平Von和备用断开电平Voffs之间蜿蜒波动的备用态，在t1到t3的较短的时间内未产生控制脉冲Vd，如实线所示，备用电压Vo1将仅由Vmax降至Vmins。同备用电压Vo1连接一个平滑电容C1来代替最小化备用电压Vo1的波动也是可能的。
图8显示了说明电源从正常运行态向备用态转换的时序图。图8A显示了电源电压Vcc，图8B显示了备用电压Vo1。在转换时刻tt，电源接收一条表示希望从正常运行态向备用态转换的命令(备用态指示信号)。在时刻tt之前，电源处于正常运行态，电源电压Vcc具有由接通电压Vo3决定的值Vccn。值Vccn必须介于正常断开电平Voffn和启动电平Von之间，以便控制电路1处于开状态并持续地产生控制脉冲Vd。作为例子，假设值Vccn接近低于备用断开电平Voffs(Vccn可以具有任何高于Voffn的值)。
见图8A的虚线，不需要特殊的装置，控制电路1在转换时刻tt之后继续产生控制脉冲Vd，电源电压Vcc开始降低。假设在电源的正常运行态，控制电路1仅在电源电压Vcc达到启动电平Von时检查电源必须工作于其中的状态。在正常断开电平Voffn激活时仍如此。电源电压Vcc在时刻t3达到正常断开电平Voffn，控制电路1改变到断开状态，其后电源电压Vcc开始增加直到在时刻t5达到开电平Von。此时，控制电路1改变到开状态并检测到需要启动向备用态的转换。从而正常的断开电平Voffn改变到备用的断开电平Voffs。见图8B的虚线，在t3到t5之间的时间段期间，控制电路1处于断开状态，备用电压Vo1降低直至最小值Vmin1。
在一优选实施例中，控制电路1在转换时刻tt被迫进入断开状态，电源电压Vcc立刻开始升高，在时刻t1达到开电平Von，具图8A实线。这种情形下，电源在从tt到t1的更短的时间内改变到备用态，备用电压Vo1仅在此短时间内降低，因而显示了一个小得多的电压降Vmins，具图8B的实线。
控制电路1在每个激活周期检测是否需要完成向备用态的转换也是可能的。如果检测到了这样一个转换，正常的断开电平Voffn立刻被改变到备用断开电平。但是，这样的系统对干扰更敏感。
图9显示了说明电源从备用态向正常运行态转换的电源电压Vcc的时序图。电源在转换时刻tt’或tt接收到表示希望从备用态向正常运行态转换的命令。在转换时刻tt’或tt之前，电源处于备用态，电源电压Vcc在启动电平Von和备用断开电平Voffs之间蜿蜒波动。
如果命令发生在时刻tt’，在控制电路1处于断开状态期间，控制电路1将保持断开状态，直到时刻t1时达到启动电平Von。此时，控制电路进入开状态并检查电源是否需要改变状态。这种情形下，控制电路1检测到应进入正常运行态，结果将备用断开电平Voffs降至正常断开电平Voffn并开始产生控制脉冲Vd。电源电压Vcc开始降低而接通电压Vo3开始增高。接通电压Vo3需在时刻t3之前达到使相关的电源电压Vcc高于正常断开电平Voffn的值。如果情况不是这样，控制电路1在时刻t3改变到断开电平，在一个周期内电源不会工作于正常运行态。这导致备用电压Vo1不希望的降落。因此，从上文看很显然接通电压Vo3快速升高为好，以便在从时刻t1到t3的一段时间内电源电压Vcc高于正常的断开电平Voffn。在图9中，电源电压Vcc在时刻t2达到电平Vccn。
现在，假设在时刻tt命令出现，刚刚在达到备用电平那一刻之前。控制电路1在备用期间的开状态持续地检查电源是否需要改变到正常运行态。当在时刻tt检测到一个表示要改变到正常运行态的指令时，控制电路1将备用断开电平Voffs改变到正常断开电平Voffn。这使得控制电路1保持激活，从而使电源电压Vcc进一步降低。接通电压Vo3在时刻tt开始增高，并且又需要在时刻t5前要足够高，因而此时取代电压Vo3可用于提供电源一个周期启动的时间的时间为t4到tt的时间段，比前一种情形短。在备用态，控制电路1不仅修改断开电平Voff，而且限制变压器中的峰值电流以使得变压器产生的噪声保持在一个期望值以下，并且抑制了慢启动选次。在控制电路1改变到正常运行态时，应切换掉峰值电流限制，并允许慢启动选次。
在电源的一个实施例中，如果备用电压时时刻tt前达到了最大值，将停止控制脉冲Vd的产生。结果，直到达到启动电平Von之前不再有控制脉冲Vd产生，这导致备用电压Vo1有一个大的压降。
在优选实施例中，控制电路1在转换时刻tt被迫进入断开状态。电源电压Vcc立刻开始升高，并在时刻t6达到开电平Von，见图9实线。此时，控制电路1改变到开状态，并检测到电源应进一步运行于正常运行态。在时刻to，电源电压Vcc开始降低，接通电压Vo3应在达到正常断开电平的时刻t7之前足够高。采用这种方法，取代电压Vo3可以有一个最大的时间去达到提供电源一个周期启动的足够高的值。
图10显示了响应检测到的电源转换使控制电路1切换进入断开状态的电路。备用态批示信号Vs提供到包含同图5所示相同元件的断开电路5。断开电路5的电阻R3连接到光耦合二极管Do的阴极。箝位电路2b”包括光耦合二极管Do、齐纳二极管Z1、第二电阻R2和开关S4串联的装置。光耦合二极管Do的阳极同第一二极管D1的阳极相连用于接收备用电压Vo1。齐纳二极管Z1的阴极同光耦合二极管Do的阴极相连。开关S4连接在电阻R2和初级地之间，并具有一个用于接收备用态指示信号Vs的控制输入。电阻Rx同此串联装置相并联。
光耦合晶体管Tro同光耦合二极管Do光耦合，它有一个同电源电压Vcc相连的集电极，一个经电阻R6同次级地相连的发射极。光耦合晶体管Tro的发射极还连接到有可能是检波电路10的一部分的判决电路14的输入I1。判决电路14包括一个比较器102，它有一个同参考电压Vref2相连的反相输入，一个经电阻104同输入I1相连的正相输入，一个提供状态指示信号Mi的输出，以及经开关113同电压Vb相连的另一输入。比较器102的正相输入经由状态指示信号Mi控制的开关101和电阻105串联的装置同地相连。置位—复位触发器107的复位输入Re1经倒相器108接收比较器102的输出信号，置位输入S1接收表示电源电压Vcc达到启动电平Von的信号On1，它的输出O1用于控制开关113。比较器103具有一个接收参考电压Vref3的反相输入，经由状态指示信号Mi控制的开关100同输入I1相连、经电阻106同提供Vf的判决电路14的输出O1相连的正相输入，以及同或门109的第一输入相连的输出。或门102的第二个输入接收状态指示信号Mi。置位一复位触发器110具有一个同非门109的输出相连的置位输入S2，一个接收信号Ow的复位输入Re2，以及连接到与门112的第一输入的输出。与门112的第二个输入经反相器111接收状态指示信号Mi，和一输出以产生断开信号Of。
为阐述图10的电路的工作，有一系列描述电源启动到正常运行态，正常运行态，从正常运行态向备用态的转换，备用态，从备用态向正常运行态的转换。
在第一次启动到正常运行态时，没有电流会流经光耦合晶体管Tro。只要控制电路1没有激活，开关100和101打开，电阻R6确保输入I1为低电压。只要电源电压达到启动电平Von，控制电路1激活，开关100保持打开而开关101和113闭合。当输入I1的电压为低时比较器102的输出保持为低。因此，状态指示信号具有表示运行状态的低电平，从而正常断开电平Voffn被选中。低电平的状态指示信号Mi经反相器108和触发器107打开开关113，从而抑制比较器102使它的输出继续产生低电平。低电平状态指示信号Mi还导致开关100闭合，开关101打开。光耦合晶体管Tro的电流全部提供给判决电路14，由控制电路1使用于控制开关S1的切换从而稳定运行电压Vo2。
在电源正常运行态，备用态指示信号Vs和5为非激活态。流经光耦合二极管Do的电流由运行电压Vo2决定，以图2所示的方式稳定此运行电压Vo2。在正常运行态通光耦合晶体管Tro的最大电流、电阻106的值、参考电压Vref3的值被选为比较器103输出端提供低电平。由于比较器的输出为低电平，触发器110的输出D2保持为低电平，断开信号of为低电平，表示控制电路不应切换到断开状态。在正常运行态，判决电路14将保持上述情形。如果比较器103检测到一个使它的正相输入电压超过参考电压Vref3的大电流通过光耦合晶体管Tro情况就发生变化，如果希望转换到备用态就是这种情形。在电源电压Vcc达到启动电平Von时信号On1变高。在正常运行态，电源电压Vcc由接通电压Vo3决定，不会达到电平Von。
下面描述从正常运行态向备用态的转换。备用态指示信号Vs一激活，断开电路5就在一段时间内产生一个大电流流经光耦合二极管Do。因开关100闭合而开关101打开，这使得有一个大电流流经光耦合晶体管Tro和电阻106。比较器103的输出变高，触发器110被置位。因为比较器102仍被禁止，它的输出仍保持低。与门112的两个输入都接收到一个高电平因而产生一个高电平断开信号of。高电平断开信号of使控制电路1立刻切换到断开状态。电源电压Vcc一达到启动电平Von，向备用态的转换就完成。这时，信号On1变高，触发器107被置位，比较器102激活。在备用态，通过闭合开关S4使一个电流通过光耦合二极管Do。只要电源未被整流，这一电流由电阻Rx决定。在电压规整的期间，该电流也由齐纳二极管Z1决定。通过光耦合晶体管Tro的有关电流使得输入I1的电压如此高以至于比较器102的输出变到高电平、开关100打开、开关101闭合、触发器110被置位。高电平状态指示信号Mi表示备用态，从而选择备用断开电平Voffs。信号of为低电平。因开关100打开并且参考电压Vref3保持高于正相输入电压，比较器103产生一个低电平。从上文看很明显光耦合器Do，Tro用于从电源的次级端向初级端传输信息；a)用于在正常运行态稳定电源输出电压；b)用于表示电源应改变到备用态运行，c)用于表示电源应保持在备用态运行，d)如需要，用于在备用态稳定电源输出电压。
下面将描述从备用态向正常运行态的转换。
首先，阐述在备用态指示信号Vs表示向正常运行状态改变的时刻控制电路1处于断开状态(电源电压Vcc升高)的情形下，图10所示电路的运行。开关S4打开，通过光耦合晶体管Tro的电流减为零。电源电压Vcc持续升高直至达到启动电平V-on。然后发生的同上文所述首次启动到正常运行态完全相同。
其次，阐述在备用态指示信号Vs表示向正常运行态改变的时刻控制电路1处于开状态(电源电压Vcc正降低)的情形下的运行。开关S4打开，通过光耦合晶体管Tro的电流降至零。仍保持激活的比较器102检测到输入I1的低电平，产生一个低电平的状态指示信号。由于低电平的状态指示信号Mi经过反相器111并且触发器110已经置位(见上文，在备用态期间)，断开信号of改变到高电平，使控制电路立刻切换到断开状态。
上述实施例的可能变化都将在本发明的范围之内将是很显然的。例如，开关S1也可能是比如一个双极性晶体管。光耦合器可以用其它可以通过电源隔离传输信息的器件代替，诸如脉冲变压器。如使用脉冲变压器，在反馈电路2a、2b；2a、2b’中应实行明显示的修改。如电源隔离不必要，可以使用自动传输器。开关S1也可以是不同的半导体开关器件诸硅半导体开关。
本发明的一个方面可概述如下。在备用态，根据本发明的开关电源电路可以以一个很高的频率，以降低的次级电压Vo1、Vo2提供备用电压Vo1，以脉冲模式运行。在电源正常运行态，控制电路1通过电源产生的电源电压Vcc的方式保持在开状态。控制电路1为电源切换提供控制脉冲Vd。脉冲模式通过使为控制电容1产生的电源电压降低到不用其它装置控制电路1就达到不产生控制脉冲的断开状态的程度而得到。在备用态，控制电路1通过电源装置4提供电流。在断开状态，控制电路1从电源装置4吸收比它能提供的电流小的电流，电流电压Vcc增加，直到控制电路1达到开状态并开始产生控制脉冲Vd。在开状态，控制电路1从电源装置吸取一个比它能提供的电流大的电流，电源电压Vcc降低直到控制电路1再次达到断开状态。以这种方式，电源在备用态每次在第一段时间激活，第二段时间抑制。为使电源电压达到备用态，为控制电路1产生的电源电压Vcc以使次级电压Vs1、Vs1也降低的方式而降低。
应指出前面描述的实施例阐述的不只是本发明的范围，也是不超出权利要求的保护范围而能够产生许多替代的实施例的有用技巧。包括在权利要求的分类中的参考符号不应该被解释为这些要求的局限。本发明，特别是控制电路1，可以以不同器件的硬件，以及/或者通过合适的编程的处理器而实现，两种实现都在本发明范围之内。
权利要求
1.适宜工作于正常工作态和备用态的开关式电源电路，该电源电路包括一个开关(S1)；一个控制电路(1)，用于控制该开关(S1)，所述控制电路(1)包括连接到接收电源电压(Vcc)的电压检测装置(10)，用于当电源电压(Vcc)降到断开电平时使控制电路(1)进入断开状态，当电源电压(Vcc)升高到开电平时使控制电路(1)进入开状态；一个变压器(T)，具有一个初级线圈(Lp)与开关(S1)构成一个串联装置，该串联装置(Lp、S1)同一个直流电压源(Vdc)相连，变压器(T)还具有一个同电压检测装置相连的电源线圈(Ls)，电源线圈(Ls)在正常运行态控制电路(1)处于开状态值时提供接通电压(Vo3)；与直流输入电压源(Vdc)相连的电源装置(4)，用于接收向控制电路(1)提供电源电流(Icc)的输入电源(Is)；其特征在于电源电路还包括装置(S2、2b；S2、2b’)，用于响应备用态指示信号(Vs)在备用态使接通电压(Vo3)降低至控制电路可以交替处于开状态和断开状态的值。
2.权利要求1中所述的开关式电源电路，其特征在于变压器(T)还具有第一和第二次级线圈(Ls1、Ls2)，用于在运行态分别提供备用电压(Vo1)和运行电压(Vo2)；电源电路还包括连接装置(S2)，它可以通过备用态指示信号(Vs)被激活，并且它在备用态从第二次级线圈(Ls2)向第一次级线圈(Ls1)导通一个电流。
3.权利要求2中所述的开关式电源电路，其特征在于用于降低接通电压(Vo3)的装置(S2、2b；S2、2b’)包括所述连接装置(S2)；与第一次级线圈(Ls1)相连的箝位电路(2b；2b’)，用于限制备用电压(Vo1)。
4.权利要求2或3中所述的开关式电源电路，其特征在于电源电路还包括一个脉冲控制电路(12)，具有一个与开关(S1)的控制输入相连的输出，用于向开关(S1)提供控制脉冲(Vd)，以及反馈装置(2a、2b；2a、2b’)，连接到接收同备用电压(Vo1)有关的反馈电压，用于在备用态当反馈电压达到最大值时向控制电路(1)提供激活的反馈信号(Vfb)，控制电路(1)接收到激活的反馈信号(Vfb)后影响控制脉冲(Vd)以确保备用电压(Vo1)不再继续增加。
5.权利要求4中所述的开关式电源电路，其特征在于控制电路(1)还包括一个检测电路(13)，它具有一个检测输入(T3)用于接收反馈信号(Vfb)，检测电路(13)连接到脉冲控制电路(12)，用于中断控制脉冲(Vd)的产生以在反馈信号(Vfb)激活后保持开关(S1)打开。
6.权利要求4中所述的开关式电源电路，其特征在于控制电路(1)还包括一个稳压控制电路(11)，它具有一个控制输入(T1)用于接收反馈信号(Vfb)，以及一个输出，用于为在反馈信号(Vfb)激活后稳定备用电压(Vo1)而向脉冲控制电路(12)提供控制信号(Vo)。
7.权利要求1中所述的开关式电源电路，其特征在于电源装置包括一个电阻(R3)，连接在电源电压输入(T2)和直流输入电压源(Vdc)的一端与初级线圈(Lp)的连接点之间，以及，一个电容(Cs)，连接在电源电压输入(T2)和直流输入电压源(Vdc)的另一端之间。
8.权利要求2中所述的开关式电源电路，其特征在于开关电源电路还包括用于限制通过连接装置(S2)的限流装置(Rs2；5，11，12)。
9.权利要求8中所述的开关式电源电路，其特征在于限流装置(Rs2；5，11，12)包括一个同连接装置(S2)串联连接的电阻(Rs2)。
10.权利要求8中所述的开关式电源电路，其特征在于限流装置包括一个断开电路(5)，它具有一个用于接收备用态指示信号(Vs)的输入，和同控制电路(1)相连用于响应备用态指示信号(Vs)而使控制脉冲(Vd)的产生停止直至电源电压达到断开电平的输出，以及软启动装置(11，12)，装载在控制电路(1)中，用于影响控制脉冲(Vd)的开断时间而在电源电压(Vcc)达到启动电平后以初级线圈(Lp)中的一个小电流启动电源电路。
11.权利要求1中所述的开关式电源电路，其特征在于电压检测装置适宜于在备用态期间减小启动电平和断开电平的差值。
12.权利要求1中所述的开关式电源电路，其特征在于电压检测装置(10)包括用于响应表示开关电源电路状态变化的备用态指示信号(Vs)的改变使控制电路(1)进入断开状态的检测装置(14)。
13.权利要求12中所述的开关式电源电路，其特征在于反馈装置(2b；2b’)的辅助部分适宜于接收备用态指示信号(Vs)，以及检测装置(14)被连接到反馈装置(2a；2a’)的主要部分用于检测由备用态指示信号(Vs)的电平变化引起的反馈信号(Vfb)的变化。
14.权利要求13中所述的开关式电源电路，其特征在于反馈装置(2b；2b’)的辅助部分包括一个光耦合二极管(Do)，以及一个连接到接收备用态指示信号用于响应表示从正常运行态到备用态的改变的备用态指示信号(Vs)的改变而产生一个额外的电流通过光耦合二极管(Do)，并在于反馈装置(2a；2a’)的主要部分包括一个光耦合到光耦合二极管(Do)的光耦合晶体管(Tro)，检测装置(14)被连接到接收流经光耦合晶体管(Tro)的电流，用于响应由额外电流通过光耦合二极管(Do)而导致的额外的电流通过光耦合晶体管(Tro)使控制电路(1)进入断开状态。
15.权利要求14中所述的开关式电源电路，其特征在于检测装置(14)适宜于当响应表示从备用态向正常运行态的改变的备用态指示信号(Vs)通过光耦合二极管(Do)的额外电流被切换掉时使控制电路(1)进入断开状态。
16.权利要求1或11中所述的开关式电源电路，其特征在于控制电路(1)还包括一个限幅器，用于限制在备用态期间通过变压器(T)的初级(Lp)的峰值电流。
17.图像显示设备包括一个输入电路(A)，用于接收交流输入电压(Vac)，并用于提供直流输入电压(Vdc)，一个如权利要求1中所述的开关式电源电路(B)，连接到接收直流输入电压(Vdc)，用于提供工作电压(Vo2)以及备用电压(Vo1)，一个寻址电路(C)，连接到接收运行电压(Vo2)，用于寻址显示单元(E)，以及操作装置(D)，连接到接收备用电压(Vo1)和操作指令(Cc)，用于提供备用态指示信号(Vs)。
全文摘要
在备用态，根据本发明的开关式电源电路可在脉冲状态中利用降低的次级电压(Vo1，Vo2)。工作以便以很高的效率提供备用电压(Vo1)。在电源的正常工作状态下，控制电路(1)借助于电源产生的电源电压(Vcc)而保持在开状态。控制电路(1)提供用于开关电源的控制脉冲(Vd)。通过将控制电路(1)产生的电源电压(Vcc)降低至这样的程度而获得脉冲模式，即不用任何另外的措施，控制电路(1)到达其中不产生控制脉冲(Vd)的关状态。在备用态，控制电路(1)被借助于电源装置(4)而施加以电流。在关状态，控制电路(1)从电源装置(4)取得比它们能得到的小的电源电流(Icc)且电源电压(Vcc)增加，直到控制电路(1)到达开状态并开始产生控制脉冲(Vd)。在开状态，控制电路(1)从电源装置(4)取得比它们能得到的大的电流且电源电压(Vcc)减少，直到控制电路(1)再次到达关状态。以这种方式，备用态中的电源在各次的第一期间启动而在第二期间不启动。为了将电源电压带至备用模式，为控制电路(1)产生的电源电压(Vcc)以这样的方式减少，即次级电压(Vs1，Vs2)也减少。
文档编号H02M3/28GK1154766SQ96190551
公开日1997年7月16日 申请日期1996年3月28日 优先权日1995年4月5日
发明者A·A·M·马里纳斯, G·L·-P·迪邦特, P·E·G·施米斯 申请人:菲利浦电子有限公司