CN107844186B - 电源供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种电源供电系统，包括一开关电源、一控制电路及一开关电路，所述控制电路包括一光电耦合器及一比较器，所述开关电源电性连接所述光电耦合器，所述光电耦合器电性连接所述比较器，所述比较器电性连接所述开关电路，所述开关电路电性连接一主板，所述开关电路在所述主板处于一正常工作状态时断开及在所述主板处于一待机状态时导通，所开关电源在所述开关电路断开时通过所述控制电路输出一供电电压，当所述开关电路导通时，所述比较器输出一第一信号给所述光电耦合器，所述光电耦合器在接收到所述第一信号后输出一降压信号给所述开关电源，所述开关电源在接收到所述降压信号后控制降低所述供电电压。

Description

电源供电系统
技术领域
本发明涉及一种供电系统，特别是电源供电系统。
背景技术
现有的用电设备（例如，计算机、电视、投影机、显示器等）在待机（standby）状态时需要符合一定的节能要求。用电设备在待机状况下低消耗已成为在设计过程中需要考虑的重要因素。目前，在计算机的电源设计中，没有提供一种可以在计算机处于待机状态时达到比较好的节能效果的供电电路。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种在待机状态时达到较好的节能效果的供电系统。
一种电源供电系统，包括一开关电源、一控制电路及一开关电路，所述控制电路包括一光电耦合器及一比较器，所述开关电源电性连接所述光电耦合器，所述光电耦合器电性连接所述比较器，所述比较器电性连接所述开关电路，所述开关电路电性连接一主板，所述开关电路在所述主板处于一正常工作状态时断开及在所述主板处于一待机状态时导通，所开关电源在所述开关电路断开时通过所述控制电路输出一供电电压，当所述开关电路导通时，所述比较器输出一第一信号给所述光电耦合器，所述光电耦合器在接收到所述第一信号后输出一降压信号给所述开关电源，所述开关电源在接收到所述降压信号后控制降低所述供电电压。
与现有技术相比，上述电源供电系统中，当所述主板处于所述待机状态时，所述开关电路导通，从而所述比较器输出所述第一信号给所述光电耦合器，使所述光电耦合器输出所述降压信号给所述开关电源，以使所述开关电源控制降低所述供电电压，以满足节能的需求。
附图说明
图1是本发明电源供电系统的一较佳实施方式的一功能模块图。
图2是本发明电源供电系统的一较佳实施方式的一电路图。
主要元件符号说明
开关电源 10
交流电源 11
转换模块 12
PWM控制模块 13
控制电路 20
光电耦合器 21
节点 212
比较器 22
稳压器 23
输出端 24
开关电路 30
主板 40
负载 50
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
请参阅图1，本发明的一较佳实施方式，一电源供电系统，包括一开关电源10、一控制电路20及一开关电路30。所述开关电源10电性连接所述控制电路20。所述控制电路20电性连接所述开关电路30。所述开关电路30电性连接一主板40，从而接收一来自于所述主板40的开关信号PS。所述控制电路20用于电性连接一负载50。
所述开关信号PS在所述主板40处于不同的状态时，具有不同的电平值。具体地，在一实施例中，当所述主板40处于一正常工作状态时，所述开关信号PS为一低电平的第一信号；当所述主板40处于一待机状态时，所述开关信号PS为一高电平的第二信号。
所述主板40的开关信号PS用于控制所述开关电路30的导通与断开。所述开关电路30用于控制所述控制电路20输出的信号。具体地，在一实施例中，当所述开关信号PS为所述低电平的第一信号时，所述开关电路30断开，所述控制电路20输出一恒定信号给所述开关电源10，从而所述开关电源10输出一恒定的供电电压V1给所述负载50供电；当所述开关信号PS为所述高电平的第二信号时，所述开关电路30导通，所述控制电路20输出一降压信号给所述开关电源10，从而所述开关电源10将所述供电电压不断进行降压，从而不断输出一持续变化的输出电压V2给所述负载50供电。所述主板40从所述正常工作状态切换为所述待机状态时，所述供电电压V1等于所述输出电压V2，之后，所述输出电压V2不断地减小，所述输出电压V2减小的过程中小于所述供电电压V1，所述输出电压V2减小到可以满足使用者的需求。
所述开关电源10通过脉冲宽度控制方式（PWM）控制，并包括一交流电源11、一转换模块12及一PWM控制模块13。所述交流电源11电性连接所述转换模块12。所述转换模块12电性连接所述PWM控制模块13。所述交流电源11用于提供一交流电压。所述PWM控制模块13用于控制所述转换模块12将所述交流电源11提供的交流电压转换为一直流电压。所述控制电路20用于接收所述转换模块12转换的直流电压，并用于根据所述转换模块12转换的直流电压输出所述供电电压V1或者所述输出电压V2。
请参阅图2，所述控制电路20包括一光电耦合器21、一比较器22及一稳压器23。所述控制电路20还具有一输出端24。所述稳压器23用于提供一参考电压Vr。所述输出端24用于输出所述供电电压V1或者所述输出电压V2给所述负载50供电。
所述开关电路30包括一晶体管Q1及一二极管D1。所述晶体管Q1包括一控制端、一第一连接端及一第二连接端。在一实施例中，所述晶体管Q1为一MOS管。
所述光电耦合器21与所述输出端24之间电性连接一第一电阻R1。所述比较器22的反向输入端与所述输出端24之间电性连接一第二电阻R2。所述比较器22的反向输入端与接地之间电性连接一第三电阻R3。所述稳压器23与所述比较器22的正向输入端之间电性连接一第四电阻R4。所述晶体管Q1的控制端电性连接所述主板40，从而接收所述主板40的开关信号PS。所述二极管D1电性连接在一节点212与所述晶体管Q1的第一连接端之间。所述晶体管Q1的第二连接端与所述比较器22的正向输入端之间电性连接一第五电阻R5。所述稳压器23与所述输出端24之间电性连接一第六电阻R6。所述比较器22的输出端电性连接所述节点212。所述第一电阻R1与所述输出端24之间电性连接所述光电耦合器21。所述光电耦合器21电性连接所述开关电源10。
所述供电电压V1经过所述第二电阻R2与所述第三电阻R3分压，得到一第一电压V3，所述第一电压V3提供给所述比较器22的反向输入端。所述输出电压V2经过所述第二电阻R2与所述第三电阻R3分压，得到一第二电压V4，所述第二电压V4提供给所述比较器22的反向输入端。所述稳压器23提供的参考电压Vr经过所述电阻R4与所述电阻R5分压，得到一第三电压V5，所述第三电压V5提供给所述比较器22的正向输入端。在一实施例中，所述参考电压Vr的大小等于所述第一电压V3的大小。
所述电源供电系统的工作原理为：
一、当所述主板40处于所述正常工作状态时，所述主板40发送所述低电平的第一信号给所述晶体管Q1，所述晶体管Q1接收到所述第一信号后关闭，从而所述比较器22不受所述二极管D1的影响。所述比较器22的正向输入端接收所述稳压器23提供的参考电压Vr。所述比较器22的反向输入端接收所述第一电压V3。因所述参考电压Vr的大小等于所述第一电压V3的大小，所以所述比较器22的输出端输出一断开信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收到所述断开信号后输出所述恒定信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述恒定信号后控制所述开关电源10输出所述恒定的供电电压V1。所述恒定的供电电压V1通过所述输出端24供电给所述负载50。
二、当所述主板40处于所述待机状态时，所述主板40发送所述一高电平的第二信号给所述晶体管Q1，所述晶体管Q1接收到所述第二信号后导通，所述二极管D1导通。所述稳压器23提供的参考电压Vr经过所述电阻R4与所述电阻R5分压后得到所述第三电压V5，所述第三电压V5提供给所述比较器22的正向输入端。所述比较器22的正向输入端接收所述第三电压V5。所述第二电压V4大于所述第三电压V5，所述比较器22的输出端输出一第三信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收所述第三信号后输出一降压信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述降压信号后控制降低所述开关电源10输出的供电电压V1。所述比较器22的输出端不断输出所述三信号给所述光电耦合器21，所述光电耦合器21根据接收到的所述第三信号不断输出所述降压信号给所述PWM控制模块13，从而所述PWM控制模块13根据接收到的所述降压信号控制不断降低所述开关电源10输出的输出电压V2，所述开关电源10输出的输出电压V2持续减小，直到所述开关电源10输出的输出电压V2经过分压后得到的第二电压V4等于所述第三电压V5，此时，所述比较器22的正向输入端与反向输入端的电压值相等，所述比较器22的输出端输出所述断开信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收到所述断开信号后输出所述恒定信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述恒定信号后控制所述开关电源10输出一恒定的第四电压V6。从而，所述控制电路20可以在所述主板40为所述待机状态时控制所述开关电源10输出的供电电压从V1切换到所述输出电压V2，然后从所述输出电压V2减小所述第四电压V6。所述第四电压V6通过所述输出端24供电给所述负载50。在该实施例中，所述主板40具有一最低开机电压，供电给所述主板40的电压需要达到所述最低开机电压，所述主板40才能进行开机。所述第四电压V6大于所述主板40的最低开机电压。
在一实施例中，所述开关电源10用于提供一5V的供电电压V1，所述5V的供电电压V1经过所述第二电阻R2与所述第三电阻R3分压后得到一2.5V的第一电压V3提供给所述比较器22的反向输入端，所述比较器22的反向输入端接收所述2.5V的第一电压V3。所述稳压器23用于提供一2.5V的参考电压Vr。当所述主板40为所述正常工作状态时，所述主板40发送所述低电平的第一信号给所述晶体管Q1。所述晶体管Q1接收到所述第一信号后关闭，从而所述比较器22不受所述二极管D1的影响。所述比较器22的正向输入端接收来自于所述稳压器23提供的2.5V的参考电压Vr。所述比较器22的正向输入端与反向输入端的电压值均为2.5V，所述比较器22的输出端输出所述断开信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收到所述断开信号后输出所述恒定信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述恒定信号后控制所述开关电源10输出所述恒定的供电电压V1，所述5V的供电电压V1恒定不变。当所述主板40为所述待机状态时，所述主板40发送所述高电平的第二信号给所述晶体管Q1。所述晶体管Q1接收到所述第二信号后导通，所述二极管D1导通。所述稳压器23提供的2.5V的参考电压Vr经过所述电阻R4与所述电阻R5分压后得到1.25V的第三电压V5，所述1.25V的第三电压V5提供给所述比较器22的正向输入端。所述比较器22的正向输入端接收所述1.25V的第二电压V4。所述2.5V的第一电压V3大于所述1.25V的第二电压V4，所述比较器22的输出端输出所述第三信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收所述第三信号后输出所述降压信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述降压信号后控制降低所述开关电源10输出的供电电压V1。所述比较器22的输出端不断输出所述三信号给所述光电耦合器21，所述光电耦合器21根据接收到的所述第三信号不断输出所述降压信号给所述PWM控制模块13，从而所述PWM控制模块13根据接收到的所述降压信号不断控制降低所述开关电源10输出的供电电压V1，从而所述开关电源10输出所述持续变化的输出电压V2，直到所述开关电源10输出的输出电压V2等于2.5V，此时，所述开关电源10输出的2.5V的输出电压V2经过分压后得到1.25V的第二电压V4，所述1.25V的第二电压V4提供给所述比较器22的反向输入端，所述比较器22的正向输入端与反向输入端的电压值均为1.25V，则所述比较器22的输出端输出所述断开信号给所述光电耦合器21。所述光电耦合器21接收到所述断开信号后输出所述恒定信号给所述PWM控制模块13。所述PWM控制模块13接收到所述恒定信号后控制所述开关电源10输出恒定的第四电压V6。此时，所述第四电压V6为2.5V。综上所述，当所述主板40从所述正常工作状态切换为所述待机状态后，所述控制电路20可以控制所述开关电源10输出的5V的供电电压V1降到2.5V，以满足节能的需求。
在另一实施例中，所述开关电源10用于提供一12V的电压，根据上述电源供电系统的工作原理，当所述主板40从所述正常工作状态切换为所述待机状态时，所述控制电路20可以控制所述开关电源10输出的12V的供电电压V1降到6V，以满足节能的需求。
在其他的实施例中，使用者可以根据需求，选择相应的电阻或者相应的稳压器来实现对所述开关电源10的控制，从而将所述开关电源10输出的供电电压降到使用需求的大小，以达到节能的要求。
对本领域的技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明所公开的范围。

Claims (9)

1.一种电源供电系统，包括一开关电源，其特征在于：所述电源供电系统还包括一控制电路及一开关电路，所述控制电路包括一光电耦合器及一比较器，所述开关电源电性连接所述光电耦合器，所述光电耦合器电性连接所述比较器，所述比较器电性连接所述开关电路，所述开关电路电性连接一主板，所述开关电路在所述主板处于一正常工作状态时断开及在所述主板处于一待机状态时导通，所开关电源在所述开关电路断开时通过所述控制电路输出一供电电压，当所述开关电路导通时，所述比较器输出一第一信号给所述光电耦合器，所述光电耦合器在接收到所述第一信号后输出一降压信号给所述开关电源，所述开关电源在接收到所述降压信号后控制降低所述供电电压，所述供电电压经过分压后得到一第一电压，所述第一电压提供给所述比较器的反向输入端，所述比较器的正向输入端接收一参考电压，当所述主板处于所述正常工作状态时，所述第一电压等于所述参考电压。
2.如权利要求1所述的电源供电系统，其特征在于：所述控制电路还包括一稳压器，所述稳压器电性连接所述比较器，所述稳压器在所述开关电路断开时提供所述参考电压给所述比较器。
3.如权利要求1所述的电源供电系统，其特征在于：当所述主板处于所述待机状态时，所述开关电源输出的供电电压进行降压得到一输出电压，所述输出电压经过分压后得到一第二电压，所述第二电压提供给所述比较器的反向输入端，所述参考电压经过分压后得到一第三电压，所述第三电压提供给所述比较器的正向输入端，所述比较器在所述第二电压大于所述第三电压时输出所述第一信号给所述光电耦合器。
4.如权利要求3所述的电源供电系统，其特征在于：所述比较器用于在所述第二电压等于所述第三电压时输出一断开信号给所述光电耦合器，所述光电耦合器在接收到所述断开信号后输出一恒定信号给所述开关电源，所述开关电源在接收到所述恒定信号后输出一恒定的第四电压。
5.如权利要求1所述的电源供电系统，其特征在于：所述主板用于在处于所述正常工作状态时发送一第二信号给所述开关电路，所述开关电路在接收到所述第二信号后断开；所述主板在处于所述待机状态时发送一第三信号给所述开关电路，所述开关电路在接收到所述第三信号后导通。
6.如权利要求1所述的电源供电系统，其特征在于：所述控制电路具有一输出端，所述输出端与所述光电耦合器之间连接一第一电阻，所述输出端输出所述开关电源输出的供电电压。
7.如权利要求6所述的电源供电系统，其特征在于：所述输出端与所述比较器的反向输入端之间连接一第二电阻，所述比较器的反向输入端经一第三电阻接地，所述输出端与所述比较器的正向输入端之间连接一第四电阻。
8.如权利要求2所述的电源供电系统，其特征在于：所述开关电路包括一晶体管，所述晶体管的控制端连接所述主板，所述晶体管的第一连接端通过一第五电阻连接所述比较器的正向输入端，所述晶体管的第二连接端连接所述比较器的输出端，所述晶体管在所述主板处于所述正常工作状态时关闭及在所述主板处于所述待机状态时导通，所述稳压器提供的所述参考电压经过分压后得到一第三电压，所述第三电压提供给所述比较器的正向输入端。
9.如权利要求8所述的电源供电系统，其特征在于：所述开关电路还包括一二极管，所述二极管连接在所述晶体管的第二连接端与所述比较器的输出端之间，所述二极管在所述晶体管导通时导通。
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