專利名稱：開關(guān)電源輔助輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種對開關(guān)電源多輔助輸出的 控制電路。
背景技術(shù)：
目前，開關(guān)電源己廣泛用于電子設(shè)備和產(chǎn)品之中。為便于使用，其大多具
有待機(STBY)功能。 一般而言，電源待機功能的方案有兩種其一是設(shè)置獨 立的待機工作電源，以用于當主開關(guān)電源停止工作時供控制電路使用，現(xiàn)多用 一低功耗的小功率開關(guān)電源來實現(xiàn)(以往曾使用工頻電源整流再加串聯(lián)穩(wěn)壓來 實現(xiàn))；其二是采用具有待機功能的主開關(guān)電源，此類電源在待機時多處于脈動 群(burst)間歇工作狀態(tài)。與前者相比，它具有成本低體積小的優(yōu)點，隨著技 術(shù)的進步，其待機功耗也降至接近前者的水平，因此近年來獲得了廣泛的應(yīng)用。 上述開關(guān)電源大多為多輸出的開關(guān)電源，其主輸出是直接取樣閉環(huán)控制的， 故性能較好，且完全可調(diào)。不過其它輔助輸出僅為半調(diào)整，穩(wěn)壓性能差，須增 加次級穩(wěn)壓調(diào)整電路，即需分別經(jīng)過各自的串聯(lián)穩(wěn)壓電路以獲取若干不同電壓 的電源，然后再饋給相應(yīng)的電路。當待機時，為了降低功耗，這些輔助電源應(yīng) 能關(guān)閉。
一般而言，控制輔助電源通斷的方法有下述3種
1、 使用帶控制功能的穩(wěn)壓IC。其主要缺點是價格高，尤其是額定輸出電流 較大者(〉1A)。
2、 使用一 PNP中功率晶體管擔(dān)任電子開關(guān)，其后接一三端穩(wěn)壓IC穩(wěn)壓。 這類方案得到了廣泛使用。但其缺點是由于三端穩(wěn)壓IC正常工作時，輸入和輸 出之間的電壓差需^2V (即V廠V^2V)，再加上PNP開關(guān)管導(dǎo)通時C、 E極間的 飽和壓降(0.2V 0.5V)，因此它需要較高整流輸入電壓("V。+2.5V)，故功耗 較大。尤其是輸出電流I?！?00mA以上時，為可靠起見，需采用較大的散熱器、 大電流(IC〉3A) PNP中功率管和三端穩(wěn)壓IC，性價比明顯下降。3、使用一NPN中功率晶體管構(gòu)成射極跟隨器穩(wěn)壓電路。即在其基極接一比 額定輸出電壓值高0.7V的穩(wěn)壓二極管作為基準電壓，穩(wěn)定其基極電壓，則在射 極可獲額定電壓的輸出。同時在其基極與地之間接一由NPN管構(gòu)成的電子開關(guān)， 電源正常工作時，該開關(guān)管截止，射極跟隨器輸出額定電壓，電源待機時，控 制該開關(guān)管導(dǎo)通，將射級跟隨器的基極電壓降為O. 1V-0.2V，射極跟隨器輸出為 0。由于NPN中功率管的BVcEs較小，因此這種電路只需V廣V。^1V即可正常工作。 但它有不足之處，會在待機功耗與穩(wěn)壓性能之間產(chǎn)生矛盾，具體分析如圖1所
示
設(shè)輸入和輸出電壓分別為V:和V。，輸入和輸出電流分別為L禾卩I。。當穩(wěn)壓 電路工作時，控制V2截止。由圖l可見 Ii=Ici+Iri 1o二工ei二Ici+Ibi" Ici Iri=Ibi+Iz
IR1= (V廣Vz) /Rl V0=VZ—VBE1"VZ—0. 65V
為獲得足夠的帶載能力，lM應(yīng)足夠大，即iB,》Iu/hfd，同時為減少穩(wěn)壓二
極管VD1的動態(tài)阻抗和實際穩(wěn)壓值的誤差，Iz應(yīng)^5mA。即在Vz確定后，為了增 加U口Iz，則需減小R1。
在待機狀態(tài)下，因電源工作于"Burst"狀態(tài)下，次級各繞組電壓有所下降， 設(shè)此時輸入壓降為V!'， V/二(0.5 0.7)V!，而由于V2的導(dǎo)通，V產(chǎn)O， Iz=0， Ln二O, IR1，=IC2= V〃 Rl。
消耗在Rl上的功率為Ps = IR1，2 Rl= V!， 7 Rl
為了減小待機時的功耗，則需加大R1，這顯然與改善穩(wěn)壓性能相矛盾。解決 這一矛盾的途徑之一是減小IB1，即采用高hfj勺中功率晶體管(h&"500 2000); 途徑之二是適當減小Iz，使穩(wěn)壓二極管VD1在待機時(即V/ =0. 時)工作于特 性曲線接近拐點彎曲處。這樣做的結(jié)果是不但提高了成本，同時也降低了電路 設(shè)計的裕量。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種在降低開關(guān)電源輔助輸出電 路待機功耗的同時，還提高輸出電路的穩(wěn)壓性能。 本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種開關(guān)電源輔助輸出電路，包括變壓器M1、整流濾波電路單元M2、穩(wěn)壓
電路單元M3和待機控制電路M4，變壓器Ml的輸出與整流濾波電路單元M2的輸 入相連，整流濾波電路單元M2的輸出V:"與穩(wěn)壓電路單元M3的輸入端相連， 穩(wěn)壓電路單元M3的控制信號輸入端與待機控制電路M4的控制信號輸出端相連， 穩(wěn)壓電路單元M3的輸出作為開關(guān)電源輔助輸出電路的輸出為相應(yīng)的外圍電路提 供電源V。，其特征在于，所述待機控制電路M4包括電阻R818、 R830、 R831、 R834、 R835、三極管V808、 V809,電阻R818—端與基準電源V!連接，另一端與V809 的發(fā)射極連接，電阻R830連接在三極管V809的發(fā)射極與基極之間，電阻R831 連接在三極管V809的基極與V808的集電極之間，三極管V808的發(fā)射極接地， 電阻R834 —端與V808的基極相連，另一端接地，電阻R835的一端與V808的 基極相連，另一端與控制信號POWER連接，所述三極管V809的集電極作為待機 控制電路M4的輸出與穩(wěn)壓電路單元M3相連，完成對穩(wěn)壓電路單元M3輸出通斷 的控制。
其中，所述整流濾波電路單元M2包括至少一個整流濾波電路，穩(wěn)壓電路單 元M3包括至少一個穩(wěn)壓電路，各整流濾波電路與對應(yīng)的穩(wěn)壓電路相連，輸出不 同的供電電源V。，待機控制電路M4可同時對各穩(wěn)壓電路的通斷進行集中控制；
所述基準電源Vj與整流濾波電路單元M2中對應(yīng)的整流濾波電路的輸出相 連，為待機控制電路M4提供直流電壓，基準電源V!的電壓值應(yīng)高于(MaxV。+lV， 其中MaxV。為穩(wěn)壓電路單元M3最大輸出電壓V。)；
所述三極管V809為小、中功率的PNP管，為外圍電路提供正電源。
本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點
1、本實用新型采用的控制電路中，當系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，流過該電路的 電流是V808和V809的IeEQ，僅為liA級，故功耗極小。由于不受待機功耗的制 約，該控制電路供給穩(wěn)壓電路中射隨穩(wěn)壓器基準電壓的電流可以取較大值，因 而可以選用普通的中功率晶體管，降低了成本，改善了性能。
52、本實用新型提供的控制電路還可以同時饋給若干個穩(wěn)壓電路中各射隨穩(wěn)
壓器基準電壓，以同時控制這些電源的輸出(穩(wěn)壓輸出電壓〈V廣1V)。若要獲得 更好的性能，也可將該電路的基準電源V,的輸入接至另一個高于(MaxV。+lV，其 中MaxV。為穩(wěn)壓電路單元M3最大輸出電壓V。)的電源端(如16V)，這樣各穩(wěn) 壓管限流電阻可取較高的數(shù)值，進一步改善各基準電源的穩(wěn)定性。同時各V。也 可取較低的值，進一步降低穩(wěn)壓鏈路單元中各射隨穩(wěn)壓器的功耗。
圖1為傳統(tǒng)的射隨穩(wěn)壓器待機控制部分電路；
圖2為開關(guān)電源輔助輸出電路的結(jié)構(gòu)框圖3為本實用新型提供的射隨穩(wěn)壓器待機控制電路；
圖4為本實用新型的具體實現(xiàn)電路圖。
具體實施方式
下邊結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明
本實用新型可將圖1中的Rl由圖3所示電路代替，同時取消原電路中的 V2，將原先對基準電壓構(gòu)成并聯(lián)組態(tài)的電子開關(guān)改為串聯(lián)組態(tài)，即通過增加1 只中功率或小功率PNP管(若用于負電源則需改為NPN管)，由它控制l個或若 干個不同電壓的射隨穩(wěn)壓器(即射隨穩(wěn)壓三極管)基準電路的饋電，以期同時 集中控制這些穩(wěn)壓器的輸出通斷。
如圖3所示，當電源工作時，控制V808導(dǎo)通致使V809導(dǎo)通，忽略V809的 VCES (^0.2 0.5V)，則饋給各基準電源的電流分別為
1,= (V廠Vz》/R832 1,= (V廠Vz2) /R833 ，
待機時，V808截止，致使V809截止，VZ1=0 VZ2=0
流過該電路的電流是V809和V808的IeE。，僅為u A級，故功耗極小。由于 不受待機功耗的制約，該電路供給各射隨穩(wěn)壓器基準電壓的電流可以取較大值， 因而可以選用普通的中功率晶體管，降低了成本，改善了性能。如圖3所示， 該電路可以同時饋給若干個射隨穩(wěn)壓器的基準電壓，以同時控制這些電源的輸 出(穩(wěn)壓輸出電壓〈V廠1V)。若要獲得更好的性能，也可將該電路的輸入接至另 一比MaxV。高的電源，這樣R832、 R833 可取較高的數(shù)值，進一步改善各基準電源的穩(wěn)定性。
實施例如圖2、圖3、圖4所示，
變壓器的次級繞組13端接有由R813、 VD813、 C827、 C834、 R814、 C835構(gòu) 成的+9V整流濾波電路，其輸出經(jīng)V803和VD820穩(wěn)壓后提供+5V電源供數(shù)字電 路使用；變壓器的次級繞組14端接有由R815、 VD814、麗5、 C828、 C836、薩、 C837構(gòu)成+12V整流濾波電路，其輸出經(jīng)V804和VD821、 VD823穩(wěn)壓后提供+9V 電源供模擬電路使用；變壓器的次級繞組16端接有由R817、 VD816、 C829、 C838 構(gòu)成+16V整流濾波電路，其輸出經(jīng)N804穩(wěn)壓成+5V后給控制單元的MCU供電。 V808是控制開關(guān)管，V809是基準電源開關(guān)管。
正常工作時，來自MCU的POWER控制信號為高電平，經(jīng)過電阻R835、 R834 后使V808導(dǎo)通，V808的集電極為低電平，經(jīng)過電阻R831后驅(qū)動V809導(dǎo)通。+16V 經(jīng)R818 、 V809， 一路通過限流電阻R832給VD820饋電，建立5.6V基準電壓； 另一路通過限流電阻R833分別給VD821、 VD823饋電，建立9.7V基準電壓。在 待機狀態(tài)下，POWER信號為低電平，V808、 V809截止，使+5V、 +9V穩(wěn)壓電路的 基準電壓為O，其輸出也為O。這里為改善穩(wěn)壓性能，基準電源沒有取自常用的 +12V電源，而是取自由R817、 VD816、 C829、 C838構(gòu)成的整流濾波電路提供+16V 電源。
本實用新型中應(yīng)用到的常規(guī)電路均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種開關(guān)電源輔助輸出電路，包括變壓器M1、整流濾波電路單元M2、穩(wěn)壓電路單元M3和待機控制電路M4，變壓器M1的輸出與整流濾波電路單元M2的輸入相連，整流濾波電路單元M2的輸出VI‘’與穩(wěn)壓電路單元M3的輸入端相連，穩(wěn)壓電路單元M3的控制信號輸入端與待機控制電路M4的控制信號輸出端相連，穩(wěn)壓電路單元M3的輸出作為開關(guān)電源輔助輸出電路的輸出為相應(yīng)的外圍電路提供電源VO，其特征在于，所述待機控制電路M4包括電阻R818、R830、R831、R834、R835、三極管V808、V809，電阻R818一端與基準電源VI連接，另一端與V809的發(fā)射極連接，電阻R830連接在三極管V809的發(fā)射極與基極之間，電阻R831連接在三極管V809的基極與V808的集電極之間，三極管V808的發(fā)射極接地，電阻R834一端與V808的基極相連，另一端接地，電阻R835的一端與V808的基極相連，另一端與控制信號POWER連接，所述三極管V809的集電極作為待機控制電路M4的輸出與穩(wěn)壓電路單元M3相連，完成對穩(wěn)壓電路單元M3輸出通斷的控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開關(guān)電源輔助輸出電路，其特征在于，所述整流 濾波電路單元M2包括至少一個整流濾波電路，穩(wěn)壓電路單元M3包括至少一個 穩(wěn)壓電路，各整流濾波電路與對應(yīng)的穩(wěn)壓電路相連，輸出不同的供電電源V。， 待機控制電路M4可同時對各穩(wěn)壓電路的通斷進行集中控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開關(guān)電源輔助輸出電路，其特征在于，所述基準 電源V,與整流濾波電路單元M2中對應(yīng)的整流濾波電路的輸出相連，為待機控制 電路M4提供直流電壓，基準電源V,的電壓值應(yīng)高于MaxV。+lV，其中MaxV。為穩(wěn) 壓電路單元M3最大輸出電壓V。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開關(guān)電源輔助輸出電路，其特征在于，所述三極 管V809為中功率的PNP管，為外圍電路提供正電源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開關(guān)電源輔助輸出電路，其特征在于，所述三極 管V809為小功率的PNP管，為外圍電路提供正電源。
專利摘要本實用新型旨在提供一種開關(guān)電源輔助輸出電路，其待機控制電路M4包括電阻R818、R830、R831、R834、R835、三極管V808、V809，電阻R818一端與基準電源連接，另一端與V809的發(fā)射極連接，電阻R830連接在三極管V809的發(fā)射極與基極之間，電阻R831連接在三極管V809的基極與V808的集電極之間，三極管V808的發(fā)射極接地，電阻R834一端與V808的基極相連，另一端接地，電阻R835的一端與V808的基極相連，另一端與控制信號POWER連接，M4單元完成對穩(wěn)壓電路單元M3輸出通斷的控制。本實用新型在降低開關(guān)電源輔助輸出電路待機功耗的同時，還提高輸出電路的穩(wěn)壓性能。
文檔編號H02M7/04GK201345616SQ20082023786
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者吳曉藝 申請人:熊貓電子集團有限公司;南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓數(shù)字化技術(shù)開發(fā)有限公司