專利名稱：電源輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方面涉及一種電源裝置，更具體地，涉及一種用于轉(zhuǎn)換電源裝 置中的放電電阻器的電源輸入設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于礦物燃料的損耗和環(huán)境問題，現(xiàn)在強(qiáng)制限制降低使用電子或電子設(shè) 備的備用電源，從而降低不必要的能量消耗。因而，用來降低備用電源的技 術(shù)正被用作吸引用戶的營銷點(diǎn)。圖1是示出具有放電電阻器的傳統(tǒng)電源輸入設(shè)備的框圖。該傳統(tǒng)的電源輸入設(shè)備包括交流(AC)電源單元10、線濾波器20、橋式二極管30、直流(DC) 電容器40和放電電阻單元50，該放電電阻單元50連接到傳統(tǒng)電源輸入設(shè)備 的DC電容器40的兩端。放電電阻單元50具有下面的功能。如果瞬間施加正在操作的電源裝置的 輸入電源電壓，則存儲(chǔ)在DC電容器40中的電能僅被其有效串聯(lián)電阻器(ESR) 消耗。因而，DC電容器40的電勢逐漸降低。然而，根據(jù)用來控制電源裝置的脈寬調(diào)制(PWM)集成電路(IC)的特征， 只有當(dāng)DC電勢降低到預(yù)定電壓或更低時(shí)，該電源裝置才被重置并正常操作。 因而，當(dāng)用戶在DC電勢降低到重置電壓或更低之前為了重新運(yùn)行該系統(tǒng)而 施加輸入電源電壓時(shí)，存在所述PWMIC不被重置并不能重新運(yùn)行的問題。為了解決上述問題，向DC電容器40的兩端提供放電電膽單元50,以使 得能夠?qū)C電容器40進(jìn)行快速放電。然而，當(dāng)如上所述使用放電電阻單元 50并且系統(tǒng)處于備用模式時(shí)，電源裝置的放電電阻單元50浪費(fèi)大量的能量。 當(dāng)系統(tǒng)具有較高的輸入電壓或使用倍壓器時(shí)，能量損耗進(jìn)一步增加，并且可 能進(jìn)一步降低系統(tǒng)的備用電流效率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的 一 方面提供了 一種當(dāng)系統(tǒng)處于備用模式時(shí)能夠最小化電流損耗的電源輸入設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電源輸入設(shè)備，其具有交流(AC)電 源單元、線濾波器、橋式二極管、直流(DC)電容器、放電電阻單元以及放電 電阻轉(zhuǎn)換單元，包括放電電阻轉(zhuǎn)換單元的第一電阻器，并聯(lián)連接到所述放 電電阻單元；以及放電電阻轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)單元，連接到所述第一電阻器， 并且根據(jù)外部接收的控制信號執(zhí)行開關(guān)操作。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述第一電阻器的電阻值比所述放電電阻單元 的電阻值低預(yù)定的值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述開關(guān)單元可以包括雙極結(jié)晶體管，連接 到所述第一電阻器；第二電阻器，連接在所述雙極結(jié)晶體管的基極和所述第 一電阻器之間；第一光電耦合器，連接到所述第二電阻器；以及第三電阻器， 連接到所述第一光電耦合器。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述第二電阻器可以具有得以操作所述雙極結(jié) 晶體管的值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述控制信號可以在正常操作模式中充當(dāng)?shù)匦?號，并在備用模式中充當(dāng)高阻抗信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在正常操作模式中，可以阻止流經(jīng)所述第一光 電耦合器的電流，并且可以導(dǎo)通所述雙極結(jié)晶體管。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在備用模式中，可以向所述第一光電耦合器提 供電流，并且可以截止所述雙極結(jié)晶體管。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述開關(guān)單元可以包括金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管(MOSFET)，連接到所述第一電阻器；第四電阻器，連接到所述 MOSFET的柵極；第五電阻器，連接到所述第四電阻器；第二光電耦合器， 連接到所述第四電阻器和第五電阻器；以及第六電阻器，連接到所述第二光 電耦合器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述第五電阻器可以具有得以操作所述 MOSFET的電阻值。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述控制信號可以在正常操作模式中充當(dāng)?shù)匦?號，并在備用模式中充當(dāng)高阻抗信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在正常操作模式中，可以阻止流經(jīng)所述第二光 電耦合器的電流，并且可以導(dǎo)通所述MOSFET。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在備用模式中，可以向所述第二光電耦合器提供電流，并且可以截止所述MOSFET。本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中得到部分闡述，并且其部 分地從所述描述中是顯而易見的，或可以通過對本發(fā)明的實(shí)踐兒而了解到。


通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和 優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，并且更容易理解，其中圖l是用于解釋傳統(tǒng)電源輸入設(shè)備的框圖；圖2A和圖2B是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源輸入設(shè)備的電路圖；圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在圖2A和圖2B中所示的放電電 阻轉(zhuǎn)換電路的電路圖；以及圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在圖2A和圖2B中所示的放 電電阻轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示出了其示例，其中，通篇 中類似的附圖標(biāo)記指代類似的元件。下面參考附圖來描述實(shí)施例，以解釋本 發(fā)明。圖2A和圖2B是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源輸入設(shè)備的電路圖。在圖2A或圖2B中所示的交流(AC)電源單元100、線濾波器110、橋式 二極管120、直流(DC)電容器130和;^史電電阻單元140的功能與如上所述的 傳統(tǒng)電源輸入設(shè)備的組件的功能相同，從而省略了對其的詳細(xì)描述。詳細(xì)描 述與本發(fā)明的實(shí)施例對應(yīng)的放電電阻轉(zhuǎn)換電路150。如圖2B中所示，放電電 阻轉(zhuǎn)換電路150并聯(lián)連接到放電電阻單元140的電阻器RR1,或如圖2A中所 示，放電電阻轉(zhuǎn)換電-各150并聯(lián)連接到放電電阻單元140的電阻器RR2。圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在圖2A中所示的放電電阻轉(zhuǎn)換 電路150的電路圖。然而，圖3也可以應(yīng)用于圖2B中所示的》文電電阻轉(zhuǎn)換電 路150。第一電阻器RP并聯(lián)連接到放電電阻單元140的電阻器Rr2。第一電阻器 Rp具有比放電電阻單元140的等效電阻的電阻值小預(yù)定值的電阻值。當(dāng)?shù)谝?電阻器RP比放電電阻單元140的電阻Rr2足夠小時(shí)，在備用模式中消耗的功 率足夠小于在正常操作模式中消耗的放電功率。因而，可以獲得所希望的放 電性能，并且可以充分減少在電源裝置的備用模式中由放電電阻單元140消 耗的功率。開關(guān)單元連接到第一電阻器Rp,并且根據(jù)外部接收的控制信號執(zhí)行開關(guān) 操作。如圖3中所示，該開關(guān)單元包括雙極結(jié)晶體管(BJT)、第二電阻器Rb、 第一光電耦合器PC!和第三電阻器Rc。所述BJT是npn型或pnp型BJT。根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，采用了 npn 型BJT,并且該npn型B汀包括串聯(lián)連接到第 一 電阻器RP的集流器(collector)。 此外，第二電阻器Rb連接在叩n型BJT的基極和第 一 電阻器RP之間，并且 該第二電阻器Rb具有得以操作npn型BJT的電阻值。第一光電耦合器PC! 連接到第二電阻器Rb和npn型BJT的基極。第三電阻器Rc連接到第一光電 耦合器Pd。此外，通過用于連接第三電阻器Rc和第一光電耦合器PQ的節(jié) 點(diǎn)來接收控制信號?？刂破?未示出)輸出與正常操作模式或備用模式對應(yīng)的控 制信號，并且該控制信號在正常搡作模式中充當(dāng)?shù)匦盘?，而在備用模式中?當(dāng)高阻抗信號。所述正常操作模式是其中執(zhí)行系統(tǒng)的功能的模式。例如，打 印機(jī)的正常操作模式是用于執(zhí)行打印操作的模式。正常操作模式中的控制信 號提供接地狀態(tài)的信號。備用模式是用于節(jié)約系統(tǒng)的功率的睡眠模式。在備 用模式中，控制信號提供具有較高阻抗的負(fù)載信號。在正常操作模式中，接收充當(dāng)?shù)匦盘柕目刂菩盘?，以使得電流不流?jīng)第 —光電耦合器Pd，并且因此不導(dǎo)通第一光電耦合器PC!。這樣，向npn型 BJT的基極提供流經(jīng)第二電阻器Rb的電流，使得導(dǎo)通npn型BJT。因此，通 過下面的等式1得到所消耗的功率。[等式1]這里，Pn。n^表示在正常操作模式中消耗的功率。然而，在備用模式中，接收充當(dāng)高阻抗信號的控制信號，以使得電流流經(jīng)第一光電耦合器PQ，并且因此導(dǎo)通第一光電耦合器PC,,并使叩n型BJT的基極接地并截止。因此，通過下面的等式2得到所消耗的功率。 [等式2]加—W^"J7這里，Ps加勿-BJT表示在備用模式中消耗的功率。如通過等式2所表示的，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，可以最小化備用模式中消耗 的功率。圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在圖2A中所示的放電電阻 轉(zhuǎn)換電路150的電路圖。圖4示出了圖2A中所示的實(shí)施例。然而，圖4也 可以應(yīng)用于圖2B中所示的放電電阻轉(zhuǎn)換電路150。與圖3類似，第一電阻器Rp并聯(lián)連接到放電電阻單元140的電阻器RR2， 并且第 一電阻器Rp具有比放電電阻單元140的等效電阻的電阻值小預(yù)定值的 電阻值。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鱎p比放電電阻單元140的電阻RR2足夠小時(shí)，在備用 模式中消耗的功率足夠小于在正常操作模式中消耗的放電功率。開關(guān)單元連接到第一電阻器Rp,并且根據(jù)外部接收的控制信號執(zhí)行開關(guān) 操作。如圖4中所示，該開關(guān)單元包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)、第四電阻器Rd、第五電阻器Re、第二光電耦合器PC2和第六電阻器Rf。所述MOSFET連接到第 一電阻器Rp,并且第四電阻器Rd連接到MOSFET 的柵極。第五電阻器Re連接到第四電阻器Rd，并且具有得以操作MOSFET 的電阻值。第二光電耦合器PC2連接到第四電阻器Rd和第五電阻器Re。第六電阻器Rf連接到第二光電耦合器PC2。此外，通過用于連接第六電阻器Rf和第二光 電耦合器PC2的節(jié)點(diǎn)來接收控制信號?？刂破?未示出)輸出與正常4喿作才莫式或 備用模式對應(yīng)的控制信號，并且該控制信號在正常操作模式中充當(dāng)?shù)匦盘枺?而在備用模式中充當(dāng)高阻抗信號。在正常操作模式中，控制信號提供接地狀 態(tài)的信號。在備用模式中，控制信號提供具有較高阻抗的負(fù)載信號。在正常操作模式中，接收充當(dāng)?shù)匦盘柕目刂菩盘枺允沟秒娏鞑涣鹘?jīng)第 二光電耦合器PC2,并且因此不導(dǎo)通第二光電耦合器PC2。這樣，電源電壓 Vcc未施加到MOSFET的柵極，并且導(dǎo)通MOSFET。因此，通過上述的等式 l得到所消耗的功率。然而，在備用模式中，接收充當(dāng)高阻抗的控制信號，以使得向第二光電耦合器PC2提供電流，并導(dǎo)通第二光電耦合器PC2,并且電源電壓被施加到MOSFET的柵極，從而MOSFET截止。因此，通過下面的等式3得到所消耗 的功率。[等式3]_ r2pc F2CC 這里，Pstandby.MOSFET表示在備用模式中消耗的功率。如通過等式3所表示的，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，可以最小化在備用模式中消 耗的功率。當(dāng)將圖3中所示的實(shí)施例與圖4中所示的實(shí)施例進(jìn)行比較時(shí)，第二實(shí)施 例的電壓Va比第一實(shí)施例的電壓Voc足夠小，使得第二實(shí)施例中損耗的功 率小于第 一實(shí)施例中損耗的功率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源輸入設(shè)備包括與放電電阻單元并聯(lián)連接的電 阻，并且根據(jù)控制信號執(zhí)行開關(guān)操作，從而最小化了系統(tǒng)處于備用模式時(shí)產(chǎn) 生的功率損耗。已參考附圖中所示的示范性實(shí)施例具體示出和描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例的電源輸入設(shè)備。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不背離由所附權(quán)利 要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其在形式和細(xì)節(jié)上做出 各種改變。對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2007年6月13日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國申請 No.2007-58008的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用而被合并于此。
權(quán)利要求
1.一種電源輸入設(shè)備，其具有交流AC電源單元、線濾波器、橋式二極管、直流DC電容器、以及放電電阻單元，包括第一電阻器，并聯(lián)連接到所述放電電阻單元；以及開關(guān)單元，連接到所述第一電阻器，并且根據(jù)外部接收的控制信號執(zhí)行開關(guān)操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一電阻器的電阻值比所述 放電電阻單元的電阻值低預(yù)定的值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 雙極結(jié)晶體管，連接到所述第一電阻器；第二電阻器，連接在所述雙極結(jié)晶體管的基極和所述第一電阻器之間； 第一光電耦合器，連接到所述第二電阻器；以及 第三電阻器，連接到所述第一光電耦合器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述第二電阻器具有得以操作所 述雙極結(jié)晶體管的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述控制信號在正常操作模式中 充當(dāng)?shù)匦盘枺⒃趥溆媚Ｊ街谐洚?dāng)高阻抗信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，在正常搡作模式中，阻止流經(jīng)所 述第一光電耦合器的電流，并且導(dǎo)通所述雙極結(jié)晶體管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，在備用模式中，向所述第一光電 耦合器提供電流，并且截止所述雙極結(jié)晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET,連接到所述第一電阻器； 第四電阻器，連接到所述MOSFET的柵極；第五電阻器，連接到所述第四電阻器；第二光電耦合器，連接到所述第四電阻器和第五電阻器；以及 第六電阻器，連接到所述第二光電耦合器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述第五電阻器具有得以操作所 述MOSFET的電阻值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述控制信號在正常操作模式中充當(dāng)?shù)匦盘?，并在備用模式中充?dāng)高阻抗信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，在正常操作模式中，阻止流經(jīng)所述第二光電耦合器的電流，并且導(dǎo)通所述MOSFET。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，在備用模式中，向所述第二光 電耦合器提供電流，并且截止所述MOSFET。
13. —種包括電阻單元的電源設(shè)備，包括 第一電阻器，并聯(lián)連接到所述電阻單元；以及 開關(guān)單元，連接到所述第一電阻器，其中，當(dāng)所述第一電阻器的電阻值小于所述電阻單元的電阻值時(shí)，在備 用模式中由所述電源單元消耗的功率小于在正常操作模式中由該電源單元消 耗的放電功率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 雙極結(jié)晶體管，連接到所述第一電阻器；第二電阻器，連接在所述雙極結(jié)晶體管的基極和所述第一電阻器之間； 第一光電耦合器，連接到所述第二電阻器；以及 第三電阻器，連接到所述第一光電耦合器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET,連接到所述第一電阻器； 第四電阻器，連接到所述MOSFET的柵極；第五電阻器，連接到所述第四電阻器；第二光電耦合器，連接到所述第四電阻器和第五電阻器；以及 第六電阻器，連接到所述第二光電耦合器。
16. —種電源輸入設(shè)備，包括 交流AC電源單元； 線濾波器，耦接到所述AC單元； 橋式二極管，耦接到所述線濾波器； 直流DC電容器，耦接到所述橋式二極管； 放電電阻單元，耦接到所述DC電容器；以及放電電阻轉(zhuǎn)換單元，耦接到所述;^文電電阻單元，其中所述放電電阻轉(zhuǎn)換 單元包括第一電阻器，并聯(lián)連接到所述放電電阻單元；以及開關(guān)單元，連接到所述第一電阻器，并且根據(jù)外部接收的控制信號 執(zhí)行開關(guān)操作。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 雙極結(jié)晶體管，連接到所述第一電阻器；第二電阻器，連接在所述雙極結(jié)晶體管的基極和所述第一電阻器之間； 第一光電耦合器，連接到所述第二電阻器；以及 第三電阻器，連接到所述第一光電耦合器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述第二電阻器具有得以操作 所述雙極結(jié)晶體管的值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述開關(guān)單元包括 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET,連接到所述第一電阻器； 第四電阻器，連接到所述MOSFET的柵極；第五電阻器，連接到所述第四電阻器；第二光電耦合器，連接到所述第四電阻器和第五電阻器；以及 第六電阻器，連接到所述第二光電耦合器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述第五電阻器具有得以操作 所述MOSFET的值。
全文摘要
一種電源輸入設(shè)備，包括放電電阻轉(zhuǎn)換單元的第一電阻器，其并聯(lián)連接放電電阻單元；以及放電電阻轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)單元，其連接到所述第一電阻器并且根據(jù)外部接收的控制信號執(zhí)行開關(guān)操作，從而最小化當(dāng)系統(tǒng)處于備用模式時(shí)產(chǎn)生的功率損耗。
文檔編號H02M3/02GK101325377SQ20081008296
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者權(quán)重基, 鄭智勛 申請人:三星電子株式會(huì)社