CN103095115A - 供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种供电电路，其包括开关单元、能量转换单元、检测单元、控制单元及输出端。该开关单元连接于外部电源与该能量转换单元之间，该能量转换单元将外部电源转换为负载所需的输入并经该输出端输出，该检测单元串接于该能量转换单元与该输出端之间，该检测单元侦测该输出端的输出电流；该控制单元连接于该检测单元与该开关单元之间。当该检测单元侦测该输出端无电流输出时或电流极小，该控制单元根据该检测单元提供的侦测信号使控制该开关单元截止。

Description

供电电路
技术领域
本发明涉及一种供电电路，尤其是一种可消除静态功耗的供电电路。
背景技术
随着科学技术的发展，电子设备已经应用于人们工作、学习、生活的方方面面。各种电子设备的供电电路在电子设备停止工作但未将插头拨出时，由于供电电路自身元件的电气特性仍然要消耗一部分电能，即电子设备的供电电路有静态功耗的存在。虽然供电电路的静态功耗一般较小，但由于现今电子设备数量众多，所以静态功耗无疑是一巨大浪费。
发明内容
为解决现有技术中电子设备供电电路静态功耗的问题，有必要提供提供一种可消除静态功耗的供电电路。
本发明提供一种供电电路，其包括开关单元、能量转换单元、检测单元、控制单元及输出端。该开关单元连接于外部电源与该能量转换单元之间，该能量转换单元将外部电源转换为负载所需的输入并经该输出端输出，该检测单元串接于该能量转换单元与该输出端之间，该检测单元侦测该输出端的输出电流；该控制单元连接于该检测单元与该开关单元之间。当该检测单元侦测该输出端无电流输出时或电流极小，该控制单元根据该检测单元提供的侦测信号使控制该开关单元截止
相较于现有技术，使用本发明的供电电路可以在负载停止工作时，由开关单元截止外部电源与供电电路之间的通路，进而可消除供电电路的静态功耗，达到节省电能的功能。
附图说明
图1是本发明供电电路第一实施方式的结构示意图。
图2是图1所示供电电路的具体电路示意图。
图3是本发明供电电路第二实施方式的具体电路示意图。
主要元件符号说明
供电电路 10、20
电源输入端 12
负载 30
开关单元 110
能量转换单元 130、230
检测单元 150、250
控制单元 170
输出端 132、232
线性电压调节控制单元 290
第一端 112
第二端 114
按钮开关 SW
继电器 Re
开关 K
电感线圈 L
侦测电阻 Rs
比较器 A1
电容 C1
开关晶体管 Q1
二极管 D1
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作具体介绍。
请参阅图1，其为本发明供电电路一实施方式的结构示意图。该供电电路10连接于电源输入端12与负载30之间，该供电电路10包括开关单元110、能量转换单元130、检测单元150及控制单元170。该开关单元110连接于该电源输入端12与该能量转换单元130之间，该开关单元110控制该电源输入端12输入的外部电源是否传输至该能量转换单元130。该能量转换单元130包括一输出端132，该能量转换单元130将该电源输入端12输入的外部电源电压转换为负载30所需工作电压并经该输出端132输出至该负载30。该检测单元150与该输出端132连接，用于侦测经该输出端132输出至该负载30的电流。该控制单元170连接于该检测单元150与该开关单元110之间，用于根据检测单元150的侦测结果控制该开关单元110的导通与截止。
具体地，当使用者将开关单元110打开，此时该能量转换单元130接收该电源输入端12输入的外部电压，并将该外部电压转换为该负载30所需电压经该输出端132输出至该负载30。同时该检测单元150开始侦测该输出端132的输出电流并将侦测结果输出至该控制单元170，当该输出端132无输出电流，即该负载30未开始正常时，该控制单元170控制该开关单元110截止，使该能量转换单元130停止工作。当该负载30开始正常工作，即该输出端132输出电流正常时，该控制单元170控制该开关单元110导通，使该能量转换单元130持续为该负载30供电。当该负载30停止工作时，该检测单元150侦测该能量转换单元130无电流输出或者电流很小时，该控制单元170控制该开关单元110断开该电源输入端12与该能量转换单元130之间的连接，进而可消除该能量转换单元130的静态功耗。
优选地，该开关单元110可设置于负载30与外部交流电源连接处，如设置于电源插头处。
在本实施方式中，该供电电路10既可设置于电子装置内部亦可外接于电子装置。
请一并参阅图1及图2，图2为图1所示供电电路10的具体电路示意图。在本实施方式中，该能量转换单元130用于将电源输入端12输入的外部交流电转换为该负载30所需的低压直流电。该开关单元110包括一按钮开关SW及一继电器Re。本实施方式中，该按钮开关SW为按下可自动恢复的开关元件，即仅按下瞬间才导通,随后自动截止的开关元件。该检测单元150包括一侦测电阻Rs。该控制单元170包括一比较器A1、一开关晶体管Q1、一电容C1、一电阻R1及一二极管D1。该开关晶体管Q1包括控制端、第一导通端及第二导通端。
在本实施方式中，该按钮开关SW连接于该电源输入端12与能量转换单元130之间，该继电器Re包括一开关K及一电感线圈L。该开关K与该按钮开关SW并联，该电感线圈L包括第一端112及第二端114，该电感线圈L的第一端112及第二端114均与该控制单元170连接。该电感线圈L的第一端112同时与该输出端132相连。
该能量转换单元130经该侦测电阻Rs连接至该输出端132。该侦测电阻Rs的一端经一电阻（图未示）与该比较器A1的正输入端连接。该侦测电阻Rs的另一端经另一电阻（图未示）与该比较器A1的负输入端连接，该比较器A1的负输入端经一电阻（图未示）与该比较器的输出端相连。该比较器的输出端经电阻R1与该开关晶体管Q1的控制端，该电阻R1同时经该电容C1接地。该开关晶体管Q1的第一导通端接地，该开关晶体管Q1的第二导通端经该二极管D1与该继电器Re的电感线圈L的第一端112相连，该开关晶体管Q1的第二导通端同时与该继电器Re的电感线圈L的第二端相连114。优选地，该开关晶体管Q1为一N型场效应晶体管，且该开关晶体管Q1的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应于该N型场效应晶体管的源极、栅极与漏极。
具体地，当按下该按钮开关SW时，该能量转换单元130将该电源输入端12输入的外部电源转换为该负载30所需电压。当该负载30开始正常工作时，该侦测电阻Rs的一端与另一端之间有压降，故该比较器A1的正输入端的输入电压高于该比较器A1的负输入端的输入电压，此时该比较器A1的输出端经该电阻R1输出一高电平信号。该开关晶体管Q1的控制端接收该高电平信号，该开关晶体管Q1导通。此时由于该二极管D1的单向导通作用，该输出端132输出电流信号经该电感线圈L的第一端112、第二端114，及该开关晶体管Q1的第二导通端、第一导通端与地之间形成一回路。从而该电感线圈L上的电流使开关K持续导通，此时该能量转换单元130持续将该电源输入端12输入的外部电源电压转换为该负载30的所需电压。当该负载30停止工作时，该侦测电阻Rs的两端无压降或者压降极小，故该运算放大器A1的正输入端的输入电压与该运算放大器A1的负输入端的输入电压可以视为相同，此时该运算放大器A1的输出端经该电阻R1输出一低电平信号。该开关晶体管Q1的控制端接收该低电平信号，该开关晶体管Q1截止且该电感线圈L的第一端112无电源信号输入，该电感线圈L上无电流流过使该开关K截止。由此当负载30停止工作时，该能量转换单元130停止工作从而可完全消除供电电路10的静态功耗。当负载30未正常工作时，即使按下按钮开关SW，该能量转换单元130瞬间上电，由于该输出端132无电流输出使该侦测电阻Rs的两端无压降，且该输出端132无电流输出进而该继电器Re的开关K截止。
进一步地，该控制单元170中的电容C1可起到延时和滤波的作用。当该开关晶体管Q1截止时，该继电器Re的电感线圈L上的能量可经该二极管D1形成一回路，进而可避免该开关晶体管Q1被电流击穿。
在本实施方式中，该供电电路10既可设置于电子装置内部为负载供电，亦可作为负载的充电电路使用，当负载充电完成或移除负载时，使用该继电器Re切断该电源输入端12与该能量转换单元130的连接。优选地，该按钮开关SW可设置于市电与该供电电路10连接处，如将该按钮开关SW设置于插头处。
请参阅图3，其为本发明供电电路第二实施方式的具体电路示意图。其与第一实施方式的区别在于：该供电电路20进一包括一线性电压调节控制单元290，该线性电压调节控制单元290连接于该能量转换单元230与该检测单元250之间。当该输出端232输出电压较高或变化较大时，该线性电压调节控制单元290将该输出端232输出的电压调节为稳定低压传输至该检测单元250，以使该检测单元250正常工作。
相较于现有技术，使用前述的供电电路可以在负载闲置时，继电器可以切断电源输入端与该供电电路的连接，进而可消除其静态功耗达到节省电能之目的。
虽然本发明以优选实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其包括开关单元、能量转换单元、检测单元、控制单元及输出端，其特征在于：该开关单元连接于外部电源与该能量转换单元之间，该能量转换单元将外部电源转换为负载所需的输入并经该输出端输出，该检测单元串接于该能量转换单元与该输出端之间，该检测单元侦测该输出端的输出电流；该控制单元连接于该检测单元与该开关单元之间；当该检测单元侦测该输出端无电流输出或电流极小时，该控制单元根据该检测单元提供的侦测信号使控制该开关单元截止。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于：该开关单元包括一按钮开关及一继电器，该按钮开关和该继电器并联。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于：该按钮开关为一按下可恢复的自动开关，该继电器开关包括一与按钮开关并联的开关及一电感线圈。
4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于：该电感线圈包括第一端及第二端，该电感线圈的第一端与该输出端相连，同时该电感线圈经该第一端及第二端与该控制单元相连。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于：该检测单元包括一侦测电阻，该侦测电阻串接于该能量转换单元与该输出端之间。
6.如权利要求5所述的供电电路，其特征在于：该控制单元包括一比较器及一开关晶体管，该比较器的正输入端、负输入端分别连接该侦测电阻的两端，该开关晶体管包括控制端、第一导通端及第二导通端，该比较器的输出端连接该控制端，该第一导通端接地，该第二导通端与该开关单元连接。
7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于：该开关晶体管为一N型场效应晶体管，该开关晶体管的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应于该N型场效应晶体管的源极、栅极与漏极。
8.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于：该控制单元进一步包括一电容，该电容串接于该比较器输出端与地之间。
9.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于：该控制单元进一步包括一二极管，该二极管串接于该第二导通端与该电感线圈的第一端之间，该电感线圈的第二端与该第二导通端相连。
10.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于：该供电电路进一步包括一线性电压调节控制单元，该线性电压调节控制单元串接于该能量转换单元与该检测单元之间。
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