CN101414782B - 用于pwm开关电源的远程控制关断电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路，包括：远程控制接收部分、线性稳压部分、PWM芯片的补偿端控制部分；所述的远程控制接收部分的控制信号输入端接入关断电平，远程控制接收部分的控制输出端一路连接线性稳压部分，线性稳压部分的稳压输出端连接PWM供电引脚，另一路连接PWM芯片的补偿端控制部分，PWM芯片的补偿端控制部分输出连接到PWM芯片的补偿端。本发明相对现有技术优点在于：通过远程控制端的高低电平转换使线性稳压电路和电源内部的拓扑结构停止工作，从而实现对PWM芯片的关断，关断操作后的电路中输入电流极小，处于基本可忽略水平，且此时电源待机功耗达到≤0.12W的水平，实现绿色环保电源。

Description

用于PWM开关电源的远程控制关断电路

技术领域

本发明涉及一种远程关断电路，尤其涉及一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路。

背景技术

目前，通用的远程控制电路只作用于关断PWM(脉宽调制)芯片的驱动电路部分，而此时PWM芯片仍处于正常工作状态。该种设计虽然也可以通过关断PWM驱动电路来实现开关电源模块的关断功能，但其关断的效果与效率并不理想，在实现关断后其输入电流(Iin)仍维持在PWM芯片所需要的最小工作电流的水平，例如on2843的最小的工作电流为12mA，从而导致使用该种通用设计的电源模块在关断后，其输入功率仍高达1W或以上。而我们知道，开关电源待机功耗高，将直接导致其在使用过程电能的浪费。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路，实现远程低功耗关断。

本发明目的可以通过以下方案实现：一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路，包括：

远程控制接收部分，用于接收远程控制关断电平和输出控制信号；

线性稳压部分，用于提供PWM芯片供电引脚的恒定电压；

PWM芯片的补偿端控制部分，用于关断电源的内部拓扑结构；

所述的远程控制接收部分的控制信号输入端接入关断电平，远程控制接收部分的控制输出端一路连接线性稳压部分，线性稳压部分的稳压输出端连接PWM芯片供电引脚，另一路连接PWM芯片的补偿端控制部分，PWM芯片的补偿端控制部分输出连接到PWM芯片的补偿端；远程控制接收部分和线性稳压部分共地；

当远程控制接收部分接入低电平关断时，远程控制接收部分的输出使PWM芯片的补偿端变为低电平，停止电源的内部拓扑结构工作；同时远程控制接收部分的输出使线性稳压部分中的稳压输出为零，停止线性稳压部分的工作。

本发明所述的远程控制接收部分包括：电阻R206、R207、R208、R209、R210和三极管Q203、Q204；电阻R206一端接输入电压，电阻R206另一端串联电阻R207、R208接地，远程控制端CTR连接在电阻R207和R206之间；电阻R209一端接输入电压，电阻R209另一端接三极管Q204的集电极和三极管Q203的基极，两个三极管Q203、Q204的射极共地连接；三极管Q204的基极连接电阻R207和R208的连接点；电阻R210连接在三极管Q203的基极和集电极之间；电阻R206和R207的串接点为控制信号输入端CTR，三极管Q203集电极为远程控制接收部分的控制输出端。

本发明所述的线性稳压部分包括：电阻R201、R202、R203、R204，三极管Q201、Q202和稳压二极管Z201；电阻R201一端接输入电压，电阻R201另一端接稳压二极管Z201的阴极，稳压二极管Z201的阳极接地；电阻R202一端接输入电压，电阻R202另一端接三极管Q201基极和三极管Q202集电极，三极管Q202基极接电阻R201和稳压二极管Z201阴极连接点，三极管Q202射极经电阻R203接地；三极管Q201射极接输入电压，三极管Q201集电极接PWM芯片供电引脚；电阻R204连接在三极管Q202射电极和三极管Q201集电极之间；三极管Q202基极为线性稳压部分的输入端。

本发明所述PWM芯片的补偿端控制部分为二极管D201；二极管D201阳极接PWM芯片的补偿端，阴极接远程控制接收部分的控制输出端。

本发明相对现有技术优点在于：通过远程控制端的高低电平转换使线性稳压电路和电源内部的拓扑结构停止工作，从而实现对PWM芯片的关断，关断操作后的电路中输入电流极小，处于基本可忽略水平，且此时电源待机功耗达到≤0.12W的水平，实现绿色环保电源。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明实施方式一的电路原理图；

图3是本发明实施方式二的电路原理图；

图4-图6是对本发明实施方式二作出等效改变的电路原理图；

图7是本发明实施方式三的电路原理图；

图8是本发明实施方式四的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路，包括远程控制接收部分，线性稳压部分，PWM芯片的补偿端控制部分，远程控制接收部分的控制信号输入端CTR接入关断电平，远程控制接收部分的控制输出端一路连接线性稳压部分，线性稳压部分的稳压输出端连接PWM供电引脚VCC，另一路连接PWM芯片的补偿端控制部分，PWM芯片的补偿端控制部分输出连接到PWM芯片的补偿端COMP；远程控制接收部分和线性稳压部分共地C；

当远程控制接收部分接入关断低电平时，远程控制接收部分的输出使PWM芯片的补偿端变为低电平，停止电源的内部拓扑结构工作；同时远程控制接收部分的输出使线性稳压部分中的稳压输出为零，停止线性稳压部分的工作。

如图2所示，远程控制接收部分包括电阻R206、R207、R208、R209、R210和三极管Q203、Q204；线性稳压部分包括电阻R201、R202、R203、R204，三极管Q201、Q202和稳压二极管Z201。采用多级复合管连接形式，其中三极管Q201采用PNP型，三极管Q202～Q204采用NPN型。远程控制端CTR接入电阻R206和R207的串接点，远程控制关断电平接入端经电阻R207接三极管Q204基极，三极管Q204集电极接三极管Q203基极，三极管Q203集电极接三极管Q202基极，三极管Q202集电极接三极管Q201基极。三极管Q202～Q204集电极和三极管Q201射电极接工作电源VCC。三极管Q202～Q204的射电极共地连接，三极管Q201集电极接PWM供电引脚Vcc。电阻R201～R204、R206～210分别为各级三极管的偏置电阻和下拉电阻，按其电阻功能连接输入电压Vin、地或工作电源VCC。二极管D201阳极接PWM芯片的补偿端COMP，阴极接三极管Q203基极；稳压二极管Z201阳极接地，阴极接三极管Q203集电极。其中A点为远程控制部分的关断信号输出端，B点为线性稳压部分的关断信号输入端，C点为接地点。

其主要工作原理如下：

当远程控制端CTR处于低电平关断状态时，因C点接地，则可通过适当调节电阻R207、R208的阻值，从而使得三极管Q204处于截止状态，此时三极管Q203的基极电压变为高电压；此时只需通过调节指定电阻R209的阻值为一适当值，以调节其压降，则可使得三级管Q203被箝位于深度饱和状态，又由于已知C点接地，即此时三极管Q203的集电极电压(A点)为0V。

于是，当A点电压为0V时，COMP端的电压变为低电平，于是在二极管D201的作用下，PWM的补偿控制端被相应箝位于低电平，即此时，PWM控制芯片停止工作，即电源内部拓扑结构相应停止工作。

而此时，由于B点电压为0V，线性稳压电路中的稳压管Z201的电压变为0V，VCC端电压相应被箝位于0V，则此时线性稳压电路停止工作；那么，即实现了模块电源在远程控制端CTR低电平关断的情况下，电源内部拓扑结构和线性稳压电路均停止工作，即两部分的电路均不再耗能，而此时流经三极管Q203的基极电流很小，近似可忽略不计；

执行远程关断操作后，输入电流可用以下计算公式表示：

$\mathrm{Iin}=\frac{\mathrm{Vin}}{R206}+\frac{\mathrm{Vin}}{R209+R210}$

故此时，只需要合理地选择电阻R206、R209和R210的阻值.则可控制输入电流值Iin≤1.5mA，控制输入功率。实现绿色环保电源。

如图3所示，本实施方式与图2的不同之处是远程控制接收部分不采用复合管连接形式，采用单三极管Q203，包括电阻R208、R209、R210、R211和三极管Q203；电阻R209一端接输入电压Vin，电阻R209另一端经电阻R208接地，同时经电阻R210接三极管Q203的集电极，经电阻R211接三极管Q203的基极，三极管Q203的射极接地；电阻R209和R208的串接点为远程控制关断电平接入端CTR，三极管Q203集电极为关断信号输出端。该图3所示的实施方式与图2电路原理均类同，同样可以实现本发明目的。另外图4-图6所示电路也是如此，只是对如图3所示实施例中远程控制关断电平接入端电阻连接的简单等效变换。

如图7所示，本实施方式与图2所示实施例的不同之处是在远程控制接收部分采用三端可编程式稳压芯片IC301(型号为431)取代三极管Q204，其在电路中主要作用为调节基准电压；稳压芯片IC301的参考端连接在电阻R207和R208的之间，稳压芯片IC301的阴极连接三极管Q204的基极，稳压芯片IC301的阳极接地；远程控制端CTR连接在电阻R207和R206的之间。通过调节电阻R207的阻值，可使得远程控制端CTR的电压在降至一定程度时(可以是≥0V)，即可将三端可编程式稳压芯片IC301的基极电压相应箝位于低电平。

当控制端CTR电压拉至低电位时，输入三端可编程式稳压芯片IC301的参考端的电压相应变为低电平，通过IC301的基准电压调节作用，使得IC301阴极输出电压(即图中D点电压)相应变为高电平，即此时三极管Q203的基极电压变为高电平，三极管Q203导通；

此时，参照图2中工作原理，A点电压将被拉至低电平，于是在二极管D201的作用下，PWM的补偿控制端被相应箝位于低电平，即此时，PWM控制芯片停止工作，即电源内部拓扑结构相应停止工作；

而此时，参照图2中工作原理，B点电压将相应被箝位于低电平，即使得线性稳压电路中的稳压管Z201的电压变为0V，VCC端电压相应变为0V，则此时线性稳压电路停止工作；

那么，即实现了PWM开关电源模块在远程控制端CTR低电平关断的情况下，电源内部拓扑结构和线性稳压电路均相应停止工作，而此时流经三极管Q203的基极电流很小，近似可忽略不计；

执行远程关断操作后，输入电流可用以下计算公式表示：

$\mathrm{Iin}=\frac{\mathrm{Vin}}{R206}+\frac{\mathrm{Vin}}{R209+R210}$

故此时，只需要合理地选择电阻R206、R209和R210的阻值.则可控制输入电流值Iin≤1.5mA，实现低功耗远程关断作用。实现绿色环保电源。

如图8所示，本实施方式是图7所示实施方式的一个改变，将稳压芯片IC301的参考端连接在电阻R206和R207之间，远程控制端CTR连接在电阻R207和R208的之间，其他组成和连接与图7相同。

当控制端CTR电压拉至0V时，输入三端可编程式稳压芯片IC301的参考端的电压相应被箝位于低电平，通过IC301的基准电压调节作用，使得IC301阴极输出电压(即图中D点电压)相应变为高电平，即此时三极管Q203的基极电压变为高电平，即使得三极管Q203此时处于深度饱和状态；

此时，参照图2中工作原理，A点电压被拉至低电平，于是在二极管D201的作用下，PWM的补偿控制端被相应箝位于低电平，即此时，PWM控制芯片停止工作，即电源内部拓扑结构相应停止工作；

而此时，参照图2中工作原理，B点电压将相应被箝位于低电平，即使得线性稳压电路中的稳压管Z201的电压变为0V，VCC端电压相应变为0V，则此时线性稳压电路停止工作；

那么，即实现了PWM开关电源模块在远程控制端CTR低电平关断的情况下，电源内部拓扑结构和线性稳压电路均相应停止工作，而此时流经三极管Q203的基极电流很小，近似可忽略不计；

执行远程关断操作后，输入电流可用以下计算公式表示：

$\mathrm{Iin}=\frac{\mathrm{Vin}}{R209}+\frac{\mathrm{Vin}}{R206+R207}$

故此时，只需要合理地选择电阻R206、R209和R207的阻值.则可控制输入电流值Iin≤1.5mA，实现低功耗远程关断作用。实现绿色环保电源。

本发明权利要求范围包括但不限于以上所列实施例，如线性稳压部分也可采用其他相同功能原理的电路，任何以本发明为参照与参考而变形或延伸的等效实施方式均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于包括：

远程控制接收部分，用于接收远程控制关断电平和输出控制信号；

线性稳压部分，用于提供PWM芯片供电引脚的恒定电压；

PWM芯片的补偿端控制部分，用于关断电源的内部拓扑结构；

所述的远程控制接收部分的控制信号输入端接入关断电平，远程控制接收部分的控制输出端一路连接线性稳压部分，线性稳压部分的稳压输出端连接PWM芯片供电引脚，另一路连接PWM芯片的补偿端控制部分，PWM芯片的补偿端控制部分输出连接到PWM芯片的补偿端；远程控制接收部分和线性稳压部分共地；

当远程控制接收部分接入关断低电平时，远程控制接收部分的输出使PWM芯片的补偿端变为低电平，停止电源的内部拓扑结构工作；同时远程控制接收部分的输出使线性稳压部分中的稳压输出为零，停止线性稳压部分的工作。

2.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述的远程控制接收部分包括电阻R206、R207、R208、R209、R210和三极管Q203、Q204；电阻R206一端接输入电压，电阻R206另一端串联电阻R207、R208接地；电阻R209一端接输入电压，电阻R209另一端接三极管Q204的集电极和三极管Q203的基极，两个三极管Q203、Q204的射极共地连接；三极管Q204的基极连接电阻R207和R208的连接点；电阻R210连接在三极管Q203的基极和集电极之间；电阻R206和R207的串接点为控制信号输入端(CTR)，三极管Q203集电极为远程控制接收部分的控制输出端。

3.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述的远程控制接收部分包括电阻R208、R209、R210、R211和三极管Q203；电阻R209一端接输入电压，电阻R209另一端经电阻R208接地，同时经电阻R210接三极管Q203的集电极，经电阻R211接三极管Q203的基极，三极管Q203的射极接地；电阻R209和R208的串接点为控制信号输入端(CTR)，三极管Q203集电极为远程控制接收部分的控制输出端。

4.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述的远程控制接收部分包括电阻R206、R207、R208、R209、R210、三极管Q203、三端可编程式稳压芯片IC301；电阻R206一端接输入电压，电阻R206另一端串联电阻R207、R208接地；电阻R209一端接输入电压，电阻R209另一端接三极管Q203的基极；稳压芯片IC301的参考端连接在电阻R207和R208之间，稳压芯片IC301的阴极连接三极管Q203的基极，稳压芯片IC301的阳极接地；控制信号输入端(CTR)连接在电阻R207和R206的之间，电阻R210连接在三极管Q203的基极和集电极之间，三极管Q203集电极为远程控制接收部分的控制输出端；三极管Q203的射极接地。

5.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述的远程控制接收部分包括电阻R206、R207、R208、R209、R210、三极管Q203、三端可编程式稳压芯片IC301；电阻R206一端接输入电压，电阻R206另一端串联电阻R207、R208接地；电阻R209一端接输入电压，电阻R209另一端三极管Q203的基极；稳压芯片IC301的参考端连接在电阻R206和R207之间，稳压芯片IC301的阴极连接三极管Q203的基极，稳压芯片IC301的阳极接地；控制信号输入端(CTR)连接在电阻R207和R208之间，电阻R210连接在三极管Q203的基极和集电极之间；三极管Q203集电极为远程控制接收部分的控制输出端；三极管Q203的射极接地。

6.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述的线性稳压部分包括：电阻R201、R202、R203、R204，三极管Q201、Q202和稳压二极管Z201；电阻R201一端接输入电压，电阻R201另一端接稳压二极管Z201的阴极，稳压二极管Z201的阳极接地；电阻R202一端接输入电压，电阻R202另一端接三极管Q201基极和三极管Q202集电极，三极管Q202基极接电阻R201和稳压二极管Z201阴极连接点，三极管Q202射极经电阻R203接地；三极管Q201射极接输入电压，三极管Q201集电极接PWM芯片供电引脚；电阻R204连接在三极管Q202射极和三极管Q201集电极之间；三极管Q202基极为线性稳压部分的输入端。

7.根据权利要求1所述的用于PWM开关电源的远程控制关断电路，其特征在于，所述PWM芯片的补偿端控制部分为二极管D201；二极管D201阳极接PWM芯片的补偿端，阴极接远程控制接收部分的控制输出端。

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