一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案制造技术

本发明专利技术公开了一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案，该电路可实现微功率输出条件下的高效率、低功耗，同时体积小、成本低。该方案主要包含电源芯片前端的整流模块、电容分压限流模块、电解储能滤波模块；芯片内部的电压监测控制模块、BUCK电路模块；芯片后端的电压输出模块。该方案特点是电容分压限流，芯片输入电压保持稳定的同时只在电容上产生无功功率，摒弃了传统阻容分压、二极管稳压等电路在电阻和二极管上大量耗能的缺点，大大提高了微功率输出下的电源效率；芯片工作电压在45V左右，该电压下芯片抗干扰度更强，工作更加稳定；芯片工作电压采用回差设计，宽范围输入，配合前端储能电解，在后端负载突增的情况下，仍可以保证芯片正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案
本专利技术涉及开关电源和高效微功率电源
，主要涉及一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案。
技术介绍
随着电子技术的发展，电子设备功耗越来越低，特别是具有遥控功能电子设备的待机功耗。带隔离变压器的反激式开关电源和BUCK芯片的非隔离开关电源在微功率输出的情况下效率较低且成本高；常见的阻容分压及二极管稳压电源会在电阻或二极管上浪费大量功耗。因此，研发出一款体积小、成本低且效率高的微功率电源方案显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高效率、高可靠性、低成本、小体积、微功率输出的开关电源电路方案。为达到上述目的，在本专利技术中提供的高效微功率电源电路方案如图2所示，主要包括：电源芯片前端的整流模块、电容分压限流模块、电解储能滤波模块；芯片内部的电压监测控制模块、BUCK电路模块；芯片后端的电压输出模块。芯片内置MOS管M1栅极接电压监测控制模块，源极接地，漏极接安规电容C1后端，当电压监测模块监测到芯片输入电压高于最高工作电压后，该模块输出高电平，M1导通将电容C1后端接地，此时220VAC只在C1上产生无功功率，负载能量由电解电容C2提供；当电压监测模块监测到芯片输入电压低于最低工作电压后，该模块输出低电平，M1关断，220VAC只有负半周期在C1上产生无功功率，正半周期向负载供能，同时电解电容C2储存能量。电压监测控制模块在输入电压高于最高工作电压时控制MOS管M1持续导通，直至输入电压低于最低工作电压时M1才关断，若将输入电压稳定在具体某一定值，MOS管M1会处于高频率的打开关断状态，因此，宽范围的芯片工作电压使电源系统的功耗更小；当后端负载突然增大时，电解电容C1大量放电导致电压降低，由于芯片是宽范围工作电压，仍可保证正常工作。附图说明图1是本专利技术一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案原理概括图。图2是本专利技术一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案详细原理图。具体实施方式如图2所示，220VAC流经安规电容C1，经C1分压限流后到达半波整流模块D1、D2，220VAC正半周期时D1导通，D2关断，给后端芯片、负载供能的同时给电解电容C2充电，220VAC负半周期时D1关断，D2导通，电流流过安规电容C1后直接到电源正极，在C1产生无功功率。电解电容C2将输入电压过滤为纯直流电压给芯片供电，保证芯片稳定工作。电压监测与控制模块用于保证芯片输入电压稳定在某一个设定区间之内。由于后端是微功率输出，前端电解电容C2每个正弦周期充能量大于放能量，这样会导致芯片输入端电压越来越高。当电压监测模块监测到芯片输入电压高于最高工作电压后，该模块输出高电平，此时M1导通，电容C1后端接地，220VAC只在C1上产生无功功率，负载能量由电解电容C2提供；当电压监测模块监测到芯片输入电压低于最低工作电压后，该模块输出低电平，此时M1关断，220VAC的负半周期在C1上产生无功功率，正半周期向负载供能，同时电解电容C2储存能量。电压监测控制模块在输入电压高于最高工作电压时控制MOS管M1持续导通，直至输入电压低于最低工作电压时才控制MOS管M1关断；若输入电压稳定在具体某一定值时，MOS管M1会处于高频率的交替打开关断状态，所以宽范围的工作电压芯片更加稳定且MOS管产生的功耗更小；当后端负载突然增大时，电解电容C1大量释放能量导致电压降低，芯片支持宽范围工作电压，所以仍可正常工作。以上所述只是本专利技术的优选实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进和变化。凡在本专利技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案，主要包括电源芯片前端的整流模块、电容分压限流模块、电解储能滤波模块；芯片内部的电压监测控制模块、BUCK电路模块；芯片后端的电压输出模块，其特征在于：/n状态一，电源芯片工作电压正常，220VAC正半周期时流过安规电容C1给电解电容C2充电，C1分压并产生无功功率，220VAC负半周期时流过安规电容C1直接回到正极，只在C1上产生无功功率；状态二，电解电容C2电压高于芯片最高工作电压时芯片内部MOS管M1导通，使C1后端直接接地，此时220VAC全周期在C1上产生无功功率，区别于传统的阻容分压，不会产生有功；状态二时电解电容C2给后端供能导致电压下降，接近芯片最低工作电压时，M1关断，电源系统进入状态一。/n芯片工作电压采用回差设计，宽范围输入，配合前端储能电解，在后端负载突增的情况下，仍可以保证芯片正常工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种220VAC供电的高效微功率电源电路方案，主要包括电源芯片前端的整流模块、电容分压限流模块、电解储能滤波模块；芯片内部的电压监测控制模块、BUCK电路模块；芯片后端的电压输出模块，其特征在于：
状态一，电源芯片工作电压正常，220VAC正半周期时流过安规电容C1给电解电容C2充电，C1分压并产生无功功率，220VAC负半周期时流过安规电容C1直接回到正极，只在C1上产生无功功率；状态二，电解电容C2电压高于芯片最高工作电压时芯片内部MOS管M1导通，使C1后端直接接地，此时220VAC全周期在C1上产生无功功率，区别于传统的阻容分压，不会产生有功；状态二时电解电容C2给后端供能导致电压下降，接近芯片最低工作电压时，M1关断，电源系统进入状态一。
芯片工作电压采用回差设计，宽范围输入，配合前端储能电解，在后端负载突增的情况下，仍可以保证芯片正常工作。


2.根据权利要求1所述的电源工作状态一与状态二，其特征在于：
芯片内置MOS管M1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成龙，王建华，刘振，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37