CN101388661A - 脉波宽度调变电路的省电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种脉波宽度调变电路的省电电路，其用以控制至少一个内部电路，省电电路包含切换电路，以产生切换讯号，省电电路依据切换讯号而控制内部电路，即当切换讯号禁能时，省电电路则禁能内部电路，以达到省电的目的。

Description

脉波宽度调变电路的省电电路
技术领域
本发明是关于一种省电电路，其尤指一种脉波宽度调变电路的省电电路。
背景技术
现今科技的进步，许多电子产品的功能越来越为强大，而带给现今民众在生活上的便利。现今电子装置大部分皆包含一脉波宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)电路，以产生一脉波宽度调变讯号，脉波宽度调变讯号用于作为一切换讯号，以控制电子装置的内部电路，例如电源供应器、功率转换器、调整器或驱动电路…等。脉波宽度调变电路禁能切换讯号以控制电子装置的内部电路时，脉波宽度调变电路的部分内部电路或/及电子装置的部分内部电路暂时不需要作用，例如：脉波宽度调变电路的保护电路。上述的保护电路是依据电子装置内部电路的状态，进而控制脉波宽度调变电路，当切换讯号禁能时即会禁能电子装置内部电路，保护电路在此状态下暂时不需要作用，然而，这些暂时不需要作用的电路仍然会持续地运作，而消耗不必要的电源，如此即会浪费电源，无法节约能源。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种脉波宽度调变电路的省电电路，其通过由切换讯号禁能的同时，而禁能内部电路，而达到省电的目的
本发明的目的之二在于提供一种脉波宽度调变电路的省电电路，其通过由一停滞时间控制电路依据切换讯号的禁能状态，而产生一停滞时间控制讯号，以禁能内部电路，而达到省电的目的。
为实现本发明的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。
本发明提供的一种脉波宽度调变电路的省电电路，其包含：
一切换电路，该切换电路产生一切换讯号；以及
一停滞时间控制电路，该停滞时间控制电路依据该切换讯号，产生一停滞时间控制讯号控制至少一内部电路，该切换讯号禁能时，该停滞时间控制讯号禁能该内部电路。
本发明中，其中该停滞控制讯号致能于该切换讯号致能之前。
本发明中，其中该停滞时间控制电路包含：
一预致能电路，该预致能电路在该切换讯号致能之前预先致能该停滞时间控制讯号。
本发明中，其中该停滞时间控制讯号禁能于该切换讯号禁能之后。
本发明中，其中该停滞时间控制电路包含：
一延迟电路，该延迟电路在该切换讯号禁能时延迟该停滞时间控制讯号的禁能的时间。
本发明中，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一脉波讯号，该切换电路依据该脉波讯号产生该切换讯号。
本发明中，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一振荡讯号，该停滞时间控制电路依据该振荡讯号控制该停滞时间控制讯号。
本发明中，其中该振荡讯号小于一门坎讯号时，该停滞时间控制电路致能该停滞时间控制讯号。
本发明中，其中该振荡器产生一脉波讯号，该停滞时间控制电路依据该振荡讯号与该脉波讯号控制该停滞时间控制讯号。
本发明中，其中该切换讯号用以切换一变压器。
本发明中，其中该内部电路为该脉波宽度调变电路的一保护电路。
本发明中，其中该保护电路产生一重置讯号重置该切换电路以禁能该切换讯号。
本发明中，其中该内部电路包含在该脉波宽度调变电路内。
本发明还同时公开了一种脉波宽度调变电路的省电电路，其包含：
一切换电路，该切换电路产生一切换讯号以切换一电路；
其中，该切换讯号更用以控制至少一内部电路，该切换讯号禁能时禁能该内部电路。
本发明中，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一脉波讯号，该切换电路依据该脉波讯号产生该切换讯号。
本发明中，其中该切换讯号用以切换一变压器。
本发明中，其中该内部电路为该脉波宽度调变电路的一保护电路。
本发明中，其中该保护电路产生一重置讯号重置该切换电路以禁能该切换讯号。
本发明中，其中该内部电路包含在该脉波宽度调变电路内。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的省电电路以控制内部电路，而达到省电的目的。当切换讯号禁能时，省电电路则禁能内部电路，因此，当切换讯号禁能时，可通过由省电电路减少电源消耗，以达到省电的目的。
附图说明
图1为运用本发明的第一较佳实施例的电路图；
图2为本发明中振荡器的一较佳实施例的电路图；
图3为运用本发明的第二较佳实施例的电路图；
图4为本发明中振荡器的另一较佳实施例的电路图；
图5为本发明中停滞时间控制电路的第一较佳实施例的电路图；
图6为本发明的第二较佳实施例的波形图；
图7为运用本发明的第三较佳实施例的电路图；
图8为本发明中停滞时间控制电路的第二较佳实施例的电路图；
图9为本发明的第三较佳实施例的波形图；
图10为本发明中停滞时间控制电路的第三较佳实施例的电路图；
图11本发明的第三较佳实施例的另一波形图；
图12为运用本发明的第四较佳实施例的电路图；
图13为本发明中停滞时间控制电路的第四较佳实施例的电路图；以及
图14为本发明的第四较佳实施例的波形图。
【图号简单说明】
10切换电路                      100振荡器
12正反器                        14与门
20反相器                      30与门
300第一内部电路               310第一电流源
320第一开关                   330第一比较器
400第二内部电路               410第二电流源
420第二开关                   430第二比较器
500停滞时间控制电路           505预致能电路
510比较器                     520反相器
530正反器                     540反相器
550与门                       560延迟电路
570电流源                     580晶体管
590电容                       CNTR回授控制讯号
CK频率输入端                  C0电容
COSC电容                  DCS停滞时间控制讯号
DS整流器                  IDCH放电电流源
IP切换电流                ICH充电电流源
NP一次侧绕组              NS二次侧绕组
VCS电流讯号               V0输出电压
VPWM切换讯号              VCC供应电压
VLMT限制讯号              VOSC振荡讯号
VH高临界值                VL低临界值
VTH门坎讯号               VFB回授讯号
OC过电流讯号                  PLS脉波讯号
Q1开关                    RS电阻
RST重置讯号                   SCH充电开关
SDCH放电开关              Td1预致能时间
Td2延迟时间               T1变压器
具体实施方式
为使审查员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
请参阅图1，其为运用本发明的脉波宽度调变电路的省电电路的第一较佳实施例的电路图，图1为具有脉波宽度调变电路与省电电路的电源供应器。其中脉波宽度调变电路不仅可应用于电源供应器，其更可应用于多种电路，因此本发明的省电电路可应用于多种电路的脉波宽度调变电路。本发明虽以电源供应器的脉波宽度调变电路作为本实施例，但本发明的省电电路并不局限应用于电源供应器的脉波宽度调变电路。如图1所示，电源供应器包含具有变压器T1，其具有VPWM一次侧绕组NP与二次侧绕组NS，一次侧绕组NP的二端分别接收一输入电压VIN与耦接开关Q1，开关Q1用以切换变压器T1，开关Q1可为功率晶体管。电阻RS串联于开关Q1与接地端之间，以依据变压器T1的切换电流IP而产生电流讯号VCS。二次侧绕组NS耦接电源供应器的输出端，并输出输出电压V0，二次侧绕组NS的一端耦接整流器DS，电容C0耦接整流器DS与二次侧绕组NS的另一端。
再参阅图1，切换电路10产生一切换讯号VPWM，用于控制开关Q1以切换变压器T1。切换电路10包含正反器12与与门14。正反器12的输入端D接收供应电压VCC，正反器12的频率输入端CK透过反相器20接收脉波讯号PLS，正反器12的输出端Q耦接与门14的输入端，与门14的另一输入端经反相器20接收脉波讯号PLS，与门14的输出端产生切换讯号VPWM以控制开关Q1。正反器12的重置端R接收重置讯号RST以重置正反器12而禁能切换讯号VPWM。振荡器100用于产生脉波讯号PLS，脉波讯号PLS经反相器20而传送至正反器12的频率输入端CK与与门14的输入端。
再参阅图1，脉波宽度调变电路的第一内部电路300包含第一电流源310、第一开关320与第一比较器330。第一电流源310耦接供应电压VCC，而经第一开关320供应电源至第一比较器330。第一开关320耦接于第一电流源310与第一比较器330之间，第一开关320受控于切换讯号VPWM。第一比较器330的正输入端接收一限制讯号VLMT，第一比较器330的负输入端接收电流讯号VCS，而当电流讯号VCS大于限制讯号VLMT时，第一比较器330的输出端产生一过电流讯号OC。
承接上述，脉波宽度调变电路的一第二内部电路400包含第二电流源410、第二开关420与第二比较器430。第二电流源410耦接供应电压VCC，而经第二开关420供应电源至第二比较器430。第二开关420耦接于第二电流源410与第二比较器430之间，第二开关420受控于切换讯号VPWM。第二比较器430的正输入端接收一回授讯号VFB，第二比较器430的负输入端接收电流讯号VCS，当电流讯号VCS大于回授讯号VFB时，第二比较器430的输出端产生一回授控制讯号CNTR。一般而言，回授讯号VFB可通过由一光耦合器耦接于变压器TI的二次侧绕组NS(图中未示)或通过由回授电路耦接于变压器TI的辅助绕组(图中未示)，以侦测电源供应器的输出讯号V0所得知；由于辅助绕组的电压相关于电源供应器的输出电压V0，因此，回授讯号VFB与输出电压V0相关。
再参阅图1，第一内部电路300与第二内部电路400耦接至与门30的输入端以分别传送过电流讯号OC与回授控制讯号CNTR至与门30。与门30的输出端产生重置讯号RST，以重置正反器12而使切换电路10禁能切换讯号VPWM。在此实施例第一内部电路300与第二内部电路400作为保护电路，以保护电源供应器。第一内部电路300与第二内部电路400受控于切换讯号VPWM，因此，当切换讯号VPWM禁能时，第一内部电路300与第二内部电路400将被禁能，以达到省电的目的。切换讯号VPWM不仅可控制第一内部电路300与第二内部电路400，其更可控制脉波宽度调变电路的任何内部电路或电源供应器的任何内部电路，以达到省电的目的。
请参阅图2，其为运用于本发明的脉波宽度调变电路的省电电路的振荡器的一较佳实施例的电路图。如图所示，振荡器100包含充电电流源ICH、充电开关SCH、放电电流源IDCH、放电开关SDCH与电容COSC。充电电流源ICH耦接供应电压VCC，充电开关SCH耦接于充电电流源ICH与电容COSC之间，充电电流ICH经充电开关SCH对电容COSC充电，充电开关SCH用以控制电容COSC的充电。放电电流源IDCH耦接于接地端，放电开关SDCH耦接于放电电流源IDCH与电容COSC之间，放电电流源IDHC经放电开关SDCH对电容COSC进行放电，放电开关SDCH用以控制电容COSC的放电，所以，在电容COSC即产生一振荡讯号VOSC。
再参阅图2，振荡器100更包含比较器110与120、与非门130与140，以产生脉波讯号PLS。脉波讯号PLS更用以控制放电开关SDCH。比较器110的输入端接收高临界值VH与振荡讯号VOSC，并比较高临界值VH与振荡讯号VOSC；比较器120的输入端接收低临界值VL与振荡讯号VOSC，并比较低临界值VL与振荡讯号VOSC。与非门130的一输入端耦接比较器110的输出端，与非门140的一输入端耦接比较器120的输出端，与非门140的另一输入端耦接与非门130的输出端，与非门140的输出端耦接与非门130的另一输入端，与非门130的输出端产生脉波讯号PLS，与非门140的输出讯号更用以控制充电开关SCH。
请参阅图3，其为运用本发明脉波宽度调变电路的省电电路的第二较佳实施例的电路图，图3为具有脉波宽度调变电路与省电电路的电源供应器。如图所示，本实施例的大部分电路皆同于图1的实施例，所以，本实施例与图1的实施例的相同处在此不再赘述。本实施例与图1的实施例不同之处在于本实施例更包含一停滞时间控制电路500，停滞时间控制电路500依据切换讯号VPWM产生一停滞时间控制讯号DCS，停滞时间控制电路500更耦接振荡器100以接收振荡讯号VOSC，而控制停滞时间控制讯号DCS。
停滞时间控制讯号DCS控制脉波宽度调变电路的第一内部电路300与第二内部控制电路400。当切换讯号VPWM禁能时，停滞时间控制讯号DCS在默认的时间内亦被禁能，因此，当切换讯号VPWM禁能时，停滞时间控制讯号DCS在默认的时间内禁能第一内部电路300与第二内部电路400以达到省电的目的。停滞时间控制讯号DCS不仅可控制第一内部电路300与第二内部电路400，更可控制脉波宽度调变电路的任何内部电路或电源供应器的任何内部电路，以达到省电的目的。
请参阅图4，其为运用于本发明的脉波宽度调变电路的省电电路的振荡器的另一较佳实施例的电路图。配合图3，本实施例的振荡器100的大部份电路与图2的振荡器100相同，本实施例的振荡器100与图2的振荡器100的相同处在此不再赘述，其不同之处在于本实施例的振荡器100所产生的振荡讯号VOSC更传送至停滞时间控制电路500(如图3所示)，以控制停滞时间控制讯号DCS。
请参阅图5，其为运用于本发明脉波宽度调变电路的省电电路中的停滞时间控制电路的第一较佳实施例的电路图。如图5所示，停滞时间控制电路500包含一预致能(pre-enabling)电路505、反相器520、540与一正反器530。正反器530的设定输入端S透过反相器520接收切换讯号VPWM，正反器530的重置输入端R耦接预致能电路505，正反器530的输出端Q耦接反相器540而在反相器540的输出端产生停滞时间控制讯号DCS。预致能电路505至少包含一比较器510。比较器510的输出端耦接正反器530的重置输入端R，比较器510的输入端分别接收一门坎讯号VTH与振荡讯号VOSC，并比较门坎讯号VTH与振荡讯号VOSC，进而控制正反器530的重置；当振荡讯号VOSC小于门坎讯号VTH，则停滞时间控制讯号DCS为致能状态，此时，停滞时间控制讯号DCS致能脉波宽度调变电路的第一内部电路300与第二内部电路400(如图3所示)；当切换讯号VPWM禁能时，停滞时间控制讯号DCS为禁能，此时停滞时间控制讯号DCS禁能脉波宽度调变电路的第一内部电路300与第二内部电路400，而达到省电的目的。
请参阅图6，其为本发明的省电电路的波形图。如图所示，门坎讯号VTH小于高临界值VH，而大于低临界值VL。预致能电路505(如图5所示)在切换讯号VPWM致能前预先致能停滞时间控制讯号DCS。因此，停滞时间控制讯号DCS的致能时间早于切换讯号VPWM的致能时间，停滞时间控制讯号DCS的致能时间比切换讯号VPWM的致能时间提前一个预致能时间Td1。振荡讯号VOSC与门坎讯号VTH决定停滞时间控制讯号DCS的致能时间，而门坎讯号VTH与低临界值VL决定时间Td1。
请参阅图7，其为运用本发明省电电路的第三较佳实施例的电路图，图7为具有脉波宽度调变电路与省电电路的电源供应器的电路图。如图所示，第三较佳实施例的大部分电路与图3的实施例相同，所以，本实施例与图3的实施例的相同处在此不再赘述，其不同之处在于本实施例的脉波讯号PLS更传送至停滞时间控制电路500，以控制停滞时间控制讯号DCS。
请参阅图8，其为运用于本发明脉波宽度调变电路的省电电路中的停滞时间控制电路的第二较佳实施例的电路图。配合图7，本实施例的停滞时间控制电路500的大部份电路与图5的停滞时间控制电路500相同，所以，本实施例与图5的停滞时间控制电路500的相同处在此不再赘述，其不同之处在于本实施例的停滞时间控制电路500更包含一与门550。与门550的输入端分别接收脉波讯号PLS与耦接比较器510的输出端。与门550的输出端耦接正反器530的重置输入端R，以重置正反器530。当脉波讯号PLS禁能时，预致能电路505则停止重置正反器530，停滞时间控制讯号DCS的波形如图9所示。
请参阅图10，其为运用于本发明脉波宽度调变电路的省电电路中的停滞时间控制电路的第三较佳实施例的电路图。配合图7的实施例，本实施例的停滞时间控制电路500的大部份电路相同于图8的停滞时间控制电路500，所以，本实施例与图8的停滞时间控制电路500的相同处在此不再赘述，其不同之处在于本实施例的停滞时间控制电路500更包括一延迟电路560，以取代反相器520(如图8所示)；延迟电路560包含电流源570、晶体管580与电容590。电流源570耦接供应电压Vcc并耦接电容590，以对电容590充电；电容590耦接正反器530的设定输入端S；电流源570更耦接晶体管580，切换讯号VPWM传送至晶体管580，以驱动晶体管580，晶体管580更耦接于接地端。当切换讯号VPWM禁能时，延迟电路560用以延迟切换讯号VPWM禁能停滞时间控制讯号DCS。因此，切换讯号VPWM禁能的默认的时间之后，停滞时间控制讯号DCS才被切换讯号VPWM禁能。
请参阅图11，其为本发明的省电电路的波形图。如图所示，此波形图的停滞时间控制讯号DCS是由图10的停滞时间控制电路500所产生，当切换讯号VPWM禁能时，停滞时间控制电路500的延迟电路560用以控制停滞时间控制讯号DCS在默认的一个延迟时间Td2后禁能。因此，切换讯号VPWM禁能的默认的时间之后，停滞时间控制讯号DCS才禁能。其中电流源570的电流大小与电容590(如图10所示)的电容量决定时间Td2。
请参阅图12，其为运用本发明的省电电路的第四较佳实施例的电路图，如图所示，本实施例的大部分电路与图7的实施例相同，所以，本实施例与图7的实施例的相同处在此不再赘述，其不同之处在于本实施例的脉波讯号PLS与振荡讯号VOSC并不传送至停滞时间控制电路500，此外如图13所示，切换讯号VPWM传送至停滞时间控制电路500中的正反器530的重置输入端R，以重置正反器530，不需预致能电路505(请参考图10与图8的实施例)。因此，当切换讯号VPWM致能(如图14所示)时，将致能停滞时间控制讯号DCS。
由此可知，本发明提供的省电电路以控制内部电路，而达到省电的目的。当切换讯号禁能时，省电电路则禁能内部电路，因此，当切换讯号禁能时，可通过由省电电路减少电源消耗，以达到省电的目的。
综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为之均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (19)

1.一种脉波宽度调变电路的省电电路，其特征在于，其包含：
一切换电路，该切换电路产生一切换讯号；以及
一停滞时间控制电路，该停滞时间控制电路依据该切换讯号，产生一停滞时间控制讯号控制至少一内部电路，该切换讯号禁能时，该停滞时间控制讯号禁能该内部电路。
2.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，其中该停滞控制讯号致能于该切换讯号致能之前。
3.根据权利要求2所述的省电电路，其特征在于，其中该停滞时间控制电路包含：
一预致能电路，该预致能电路在该切换讯号致能之前预先致能该停滞时间控制讯号。
4.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，其中该停滞时间控制讯号禁能于该切换讯号禁能之后。
5.根据权利要求4所述的省电电路，其特征在于，其中该停滞时间控制电路包含：
一延迟电路，该延迟电路在该切换讯号禁能时延迟该停滞时间控制讯号的禁能的时间。
6.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一脉波讯号，该切换电路依据该脉波讯号产生该切换讯号。
7.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一振荡讯号，该停滞时间控制电路依据该振荡讯号控制该停滞时间控制讯号。
8.根据权利要求7所述的省电电路，其特征在于，其中该振荡讯号小于一门坎讯号时，该停滞时间控制电路致能该停滞时间控制讯号。
9.根据权利要求7所述的省电电路，其特征在于，其中该振荡器产生一脉波讯号，该停滞时间控制电路依据该振荡讯号与该脉波讯号控制该停滞时间控制讯号。
10.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，其中该切换讯号用以切换一变压器。
11.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，其中该内部电路为该脉波宽度调变电路的一保护电路。
12.根据权利要求11所述的省电电路，其特征在于，其中该保护电路产生一重置讯号重置该切换电路以禁能该切换讯号。
13.根据权利要求1所述的省电电路，其特征在于，其中该内部电路包含在该脉波宽度调变电路内。
14.一种脉波宽度调变电路的省电电路，其特征在于，其包含：
一切换电路，该切换电路产生一切换讯号以切换一电路；
其中，该切换讯号更用以控制至少一内部电路，该切换讯号禁能时禁能该内部电路。
15.根据权利要求14所述的省电电路，其特征在于，更包括：
一振荡器，该振荡器产生一脉波讯号，该切换电路依据该脉波讯号产生该切换讯号。
16.根据权利要求14所述的省电电路，其特征在于，其中该切换讯号用以切换一变压器。
17.根据权利要求14所述的省电电路，其特征在于，其中该内部电路为该脉波宽度调变电路的一保护电路。
18.根据权利要求17所述的省电电路，其特征在于，其中该保护电路产生一重置讯号重置该切换电路以禁能该切换讯号。
19.根据权利要求14所述的省电电路，其特征在于，其中该内部电路包含在该脉波宽度调变电路内。
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