一种正常工作兼合待机功能的节能开关电源制造技术

本发明专利技术涉及电工电子，特别是电源技术领域。把正常工作状态和 待机状态的应需电源兼合为一个开关电源。独创“间歇再生环再间歇 振荡技术”，降低待机功耗，在同类产品中，待机功耗全球唯一最低。 而且，增添待机间歇开关电路(53)后，使间歇振荡波形比较有规律。 并且消除兼合待机电源在待机间歇振荡时容易发出声音。待机切换电 路(5B)直接同CPU电源指令端相连接，可进行快速切换，防止待机 电源从待机转为开机瞬间过程，因停止工作片刻时，容易产生“掉电” 现象缺点。本发明专利技术降低整体成本显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工、电子
特别是涉及有关开关稳压电源技术领 域及其在电视技术中运用。
技术介绍
首先先简明综述开关稳压电源特点，然后再简述本专利技术有关的背景。 根据流过开关电源调整管直流成份是/否短路损失？开关电源可分为串联(调感降压式)开关电源和(磁耦)变压式开关电源。根据开关变压器初级线圈与次级各线圈是/否准许同时导通？开关电源可分为推挽(交流变压式)开关电源和反激式开关电源(即纯自感贮能开关电源)。反激式开关电源次级线圈整流管导通，必须在初级线圈和开关电源调 整管关断后才能进行，确保初级线圈导通时只能纯自感贮磁能，初次级绕组 两者不能同时导通。这与推挽(交流互感)变压式电源相反。反激式开关电源，是DC-DC变换器。可分为串联反激式和变压反激式两 类开关电源。但是，串联开关电源在自感贮能时，增有直流成份直达给主输 出端负载，不会像变压式那样，直流成份全部短路损失。所以串联开关电源 优点，很突出。反激变压式开关电源，又分为升压式开关电源和升降式开关电源两类。 升压式开关电源，最常见的运用是有源功率因素校正(PFC)电路。升降式开关电源(俗称并联开关电源)，可以做到完全隔离的优点。因此运用最为广泛。由于反激式开关电源都是初级先自感充磁能后，再关断初级，最后由次 级整流放出能量。这个过程不存在互感问题。这类DC-DC变换器中，反激变压 式开关电源最大的缺点开关变压器存在恒定方向直流磁化问题，因此须加 大磁芯气隙才能克服；开关管和整流管要求承受反峰电压很高，因此该变压4式开关电源设计，只能运用到此小功率负载场合。唯有串联开关电源和推挽 变压式开关电源可以运用大功率场合。本专利技术人把任何处于开关状态的管器 件，泛称开关管。推挽式开关电源主体特征(即:在DC-AC逆变器，或:在其基础上形成 DC-AC-DC变换器)。有半桥、全桥型电路，类同推挽式功率放大器OTL、 BTL电 路，只不过功率放大器功放管是放大状态，而推挽式电源调整管是开关状态。 虽然推挽管导通时仍有直流成分短路损失，但是由于流经开关变压器是往复 变化的交流电，所以不存在直流磁化问题，特别是开关管关断时耐压比反激变 压式开关电源要求低，而且推挽式开关电源容易做成谐振(软开关)状态。因此 推挽变压式开关电源一直是研发热点。串联开关电源只能反激式连接。而变压式开关电源可以反激式连接或推 挽交流式连接。所有的反激式开关电源调整管和次级功率整流管，不能同时 导通，否则自感贮能后无法释放。开关电源，按稳压调节开关电源调整管导通/周期比值和频率不同？可分 为稳定频率的(脉冲)调宽开关电源和调频(同时调宽)开关电源。调频开关电源，运用最广。可分为自激自由振荡，(如RCC)和集成纯 它激式准谐振(QR)。 。开关管和次级整流管分别依次导通完毕后，进入谐振状态，此时开关管 和次级整流管有一段关断延时间后，才能进入下一周期开关管导通状态。调宽开关电源，最常见是P職方式。也有导通期固定的模式，也有关断期 固定的模式(如:PRC振荡)。。调频和调宽相互集合后，构成Bottom-skip准谐振模式。运用时可巧妙限 制准谐振(QR)最高工作频率和最低作频率波动范围。待机时最佳模式是间歇PRC或间歇P丽振荡。开关电源，按激励开关电源调整管处于应需的开关状态性质不同？可分 为自激式开关电源和纯它激式开关电源。当代集成电路驱动开关管的都是纯它激式开关电源。分立元件开关电源 几乎都是自激式。自激式开关电源特点自激式开关电源调整管也是振荡管，通过变压器耦合的一绕组，再通过 串接阻容定时元件，构成与初级线圈通/断相同的正反馈网络。供电给开关管 输入端。产生自激振荡。因此，自激式开关电源变换器是非常简洁可靠的。 如果短路自激式开关变压器次级主负载，往往会自动停止振荡优点。自激式开关电源稳压环路也非常简单。由取样电路和误差比较放大电路 和终端脉冲调制管(即终控管)组成。终控管并联于开关管输入端，控制 着正反馈网络充放电时间。可以使开关调整管处于稳频调宽或调频调宽开关 状态。自激式开关电源稳控环路可分为直流控制方式和负脉冲控制方式。 自激式开关电源附加保护电路很容易实现。自激式开关电源最大的缺点是自激正反馈网络是跟随输入端电网波动。容易造成电网欠压供电时，正 反馈激励不足；电网过压时正反馈又过激励。两者都会增加温升，易烧毁开 关电源调整管。所以自激开关电源适应电网波动能力较差。对于调频开关电 源，由于振荡频率既与输入端电压呈成正比关系，又与输出端负载功耗大小成反比。如果最低振荡是20KHZ的开关电源，空载如果不采取措施的话，频率 可达到100KHZ左右，待机温度反而比正常工作温度高，电网AC265V 时，空载 损耗可超过9W。温度可超过80度。所以，自激式开关电源，轻载(或空载) 热损耗非常大。如果能改进上述自激式开关电源两个最大的缺点，自激式开 关电源一定比集成开关电源优越！ 当代彩电集成开关电源主流特点-集成开关电源都属于纯它激式，振荡频率由集成芯片产生。由变压器次 级通过与初级通/断相反的反极性整流后产生同步信号，使开关电源处于准谐 振(QR)或稳频跳跃(BOTTOM-SKIP)准谐振状态下工作。准谐振(QR)与自 激调频开关电源功能效果一样。但是，BOTTOM-SKIP是在轻载或输入端电压过 高时，限制了开关电源最高频率，收縮了允许频率波动范围。可以提高开关 电源最低工作频率。所以，变压器可以设计体积小，重量轻。所以降低了成 本和提高变压器利用率。集成开关电源开关管可以始终处于最佳激励状态。 没有跟随电网波动的正反馈网络，不存在激励不足和过激励影响。许多液晶等电子产品是单独增设待机电源。但是集成幵关电源CRT彩电，多数是正常工作和待机兼合为一个电源。空载处于连续PRC模式，频率和关断 时间(50微秒)为确定值。整机空载功耗约4瓦左右。如果把连续PRC模式改 为待机状态下应需的间歇PRC振荡，整机待机功耗可小于3瓦。但是待机时 容易发出间歇声音。根据2005年中国官方权威公开文件《中国电视机国家能效技术支持报告》 记载目前CRT彩电为了降低成本，正常工作开关电源与待机电源几乎都是兼 合为一。采用分立元件自激式开关电源成本最低，待机功耗往往不低于8W， 采用集成纯它激式IC驱动的开关电源，带继电器消磁的彩电待机功耗约为3W 左右，非带继电器消滋的彩电待机功耗约5W左右，。但成本却要增加许多。如果国家把待 机功耗3W左右指标，提高待机功耗不高于1W左右，那么彩电待机电源和正常 工作状态的开关电源就需各自独立的两套电源。官方2005年统计目前所有的 申请节能认证的样机中，待机功耗可达2.12W，最低的功耗是0.8W，但成本又 要增加许多，目前各彩电厂为了申请节能认证，赢得市场，不得不采用价贵 的传统技术，领取节能认证后，为了降低成本，又恢复兼合唯一电源。待机 功耗仍然很大。已有技术如果把彩电正常工作电源与待机电源分开，容易实现待机大于 0. 3W或2. 12W功耗，但是成本贵。现无厂商再引用。除平板电视外，CRT厂商 都采用正常工作电源兼待机电源。要实现待机低于1W，又要满足宽电网波动 稳压，那是技术实质性含量很高的成分。所述的正常工作和待机兼合为一个电源。(下文简称兼合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正常工作兼合待机功能的节能开关电源，至少包括光电耦合器必有连接的待机间控电路、待机续接电源、正常工作／待机切换电路及其相关的电路组成。其特征是：　１．通过微控器ＣＰＵ电源指令端ＰＲ，直接同开关电源正常工作／待机切换电路（５Ｂ）输入 端连接；　正常工作状态或待机状态时，开关变压器次级输出电压一定要有差异，正常工作状态比待机状态输出电压至少高一倍以上；待机时要增设待机续接电源电路（１０）；　微控器ＣＰＵ电源指令端ＰＲ发出开机／待机（ＯＮ／ＯＦＦ）令时，通过开关 电源正常工作／待机切换电路（５Ｂ）相应同时分别自动关断／接通待机续接电源电路（１０）和待机间控电路（５２）；　待机时，由进入间歇（ＢＵＲＳＴ）模式的待机间控电路（５２），再通过光电耦合器Ｎ３中介后反馈到开关电源热底板稳压驱动电路；　 　待机时，进入间歇再生环再间歇振荡技术方式：由间歇（ＢＵＲＳＴ）模式的待机间控电路（５２）为主，再增添待机间歇开关电路（５３）双重组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴俊，
申请(专利权)人：戴俊，
类型：发明
国别省市：94