CN111082675A - 用于控制面板的低功耗电力转换电路 - Google Patents

用于控制面板的低功耗电力转换电路 Download PDF

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Abstract

一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，包括一整流模块、一变压模块以及一控制芯片，该整流模块接收一交流电并输出一第一直流电力，该变压模块耦接于该整流模块并具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载，该控制芯片包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压模块的该输入侧，该电源端耦接该变压模块的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压模块的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。

Description

用于控制面板的低功耗电力转换电路
技术领域
本发明有关一种电力转换电路，尤指一种用于控制面板的低功耗电力转换电路
背景技术
墙壁开关(In-wall switch)，又称控制面板，广泛且大量地存在于各种领域和装置。随着电器用品的需求发展以及居家智能化的趋势，智能控制面板已渐渐取代传统控制面板。
以智能控制面板来说，需要在面板中设置智能模块，以提供智能控制的功能。智能模块所需的电力则涉及了从市电的交流电转换为直流电的技术。习知电力转换电路例如美国专利公告第US 7,375,994号、第US 7,710,748号以及第US 7,990,127号等。
传统的电力转换电路中，存在待机功耗高、动态特性差以及系统复杂等缺点，有待改进之必要。
发明内容
本发明的主要目的在于解决习知应用于控制面板的电力转换电路，存在待机功耗高、动态特性差以及系统复杂等问题。
为达上述目的，本发明提供一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于包括：一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压单元的该输入侧，该电源端耦接该变压单元的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压单元的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力，该变压单元的该输出侧和该负载之间形成一第一节点，该第一节点耦接至该控制芯片的该电源端；一耦接在该第一节点和该变压模块之间的第一二极管；以及一耦接在该第一节点和该电源端之间的钳位二极管；其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
在一实施例中，其特征在于该控制芯片还具有一采样端，该采样端经由一采样电阻取得该第二直流电力。
在一实施例中，其特征在于该变压单元的该输出侧并联连接有一电容。
在一实施例中，其特征在于该第一节点和该负载之间形成一第二节点，该第二节点连接至该控制芯片的该反馈端。
在一实施例中，其特征在于还包括一耦接在该第二节点和该反馈端之间的电阻。
在一实施例中，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
为达上述目的，本发明还提供一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于包括：一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压单元的该输入侧，该电源端耦接该变压单元的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压单元的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力，该变压单元的该输出侧和该负载之间形成一第一节点，该第一节点耦接至该控制芯片的该电源端；以及至少一耦接在该第一节点和该负载之间的第一二极管；以及一耦接在该第一节点和该电源端之间的第二二极管；其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
在一实施例中，其特征在于该控制芯片还具有一采样端，该采样端经由一采样电阻取得该第二直流电力。
在一实施例中，其特征在于该变压单元的该输出侧并联连接有一电容。
在一实施例中，其特征在于该第一节点和该负载之间形成一第二节点，该第二节点连接至该控制芯片的该反馈端。
在一实施例中，其特征在于还包括一耦接在该第二节点和该反馈端之间的电阻。
在一实施例中，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
在一实施例中，其特征在于，该第一二极管为多个且彼此串联。
为达上述目的，本发明更提供一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于包括：一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；以及一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压模块的该输入侧，该电源端耦接该变压模块的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压模块的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力；其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
在一实施例中，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
承上所述，本发明利用该电源端耦接该变压模块的该输出侧和该负载之间，当刚启动或该第二直流电力较低时，将由系统中的JFET作为该控制芯片的供电来源；当启动一段时间或该第二直流电力较高于一定值时，将由该第二直流电力作为该控制芯片的供电来源，此可降低待机功耗；其次，该电力转换电路省去了传统上需要另外设置一给电至该控制芯片的交流转直流转换器或直流转直流转换器；且利用不同的电路配置，可进一步调节从该第二直流电力至该控制芯片的一供电电力，让该供电电力高于或低于该第二直流电力，以符合不同的需求；此外，该控制芯片的该工作电流是根据该第二直流电力而调整，透过实时取得该第二直流电力的变化而调整该控制芯片的该工作电流，让该电力转换电路具备良好的动态特性，当该第二直流电力发生变化时，该控制芯片可以实时响应。
附图说明
图1为本发明一实施例的电路架构示意图。
图2为本发明第一实施例的电路架构示意图。
图3为本发明第二实施例的电路架构示意图。
图4为本发明第三实施例的电路架构示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：
本发明揭露一种低功耗电力转换电路，应用在一控制面板中，本文中所述两个或多个组件的耦接可以为组件和组件之间的直接电性连接，或者为组件和组件之间还有其他组件而形成的电性连接。请参阅图1，为本发明一实施例的电路架构示意图，包括一整流模块10、一变压模块20、一控制芯片30以及一反馈供电模块40。该整流模块10包括一整流单元11以及一耦接于该整流单元11的输入电容12，该整流模块10如图1所示可以为一桥式整流器，该整流模块10接收一交流电AC并输出一第一直流电力DC1，该变压模块20耦接于该整流模块10，该变压模块20包括一变压单元21以及一输出电容22，该变压单元21具有一输入侧21a以及一耦接该输入侧21a的输出侧21b，该输入侧21a接收该第一直流电力DC1后降压转换而从该输出电容22输出一第二直流电力DC2给一负载50。
该控制芯片30包括一漏极端31、一电源端32、一反馈端33、一采样端34以及一接地端35，该漏极端31耦接该变压单元21的该输入侧21a，该电源端32透过该反馈供电模块40耦接该变压单元21的该输出侧22a和该负载50之间。该控制芯片30的该电源端32耦接至该变压模块20的该输出侧22a和该负载50之间，藉此，该控制芯片30可透过该第二直流电力DC2供电。该反馈端33从该变压单元21的该输出侧21b和该负载50之间取得该第二直流电力DC2，该控制芯片30的一工作电流根据该第二直流电力DC2而调整，以降低该控制芯片30的一待机功耗。在本实施例中，该控制芯片30的该采样端34耦接有一采样电阻60，以取得该第二直流电力DC2，且该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
请参阅图2，为本发明一实施例的电路架构示意图，为本发明第一实施例的电路架构示意图，本实施例中，该反馈供电模块40包括一第一二极管41、一第二二级管42、一钳位二极管43、一电容44以及至少一电阻45a、45b。该变压单元21和该负载50之间形成一第一节点N1，该第一二极管41和该第一节点N1之间形成一第二节点N2，该第一节点N1和该负载50之间形成一第三节点N3。
该第一节点N1耦接至该控制芯片30的该电源端32，该第一二极管41耦接在该第一节点N1和该变压模块20之间，该钳位二极管43耦接在该第一节点N1和该控制芯片30的该电源端32之间。本实施例中，该钳位二极管50进一步串联该第二二级管42以及该电容44，该变压单元21经由该第二节点N2并联该输出电容22，该第三节点N3和该控制芯片30的该反馈端33之间耦接且串联该电阻45a、45b。利用该钳位二极管43的设置，使得本实施例中至该控制芯片30的该电源端32的一输出电力高于该第二直流电力DC2。
请参阅图3，为本发明第二实施例的电路架构示意图，本实施例中，该反馈供电模块40包括一第一二极管41、一第二二级管42、一电容44以及至少一电阻45a、45b。该变压单元21和该负载50之间形成一第一节点N1，该第一节点N1和该负载50之间形成一第二节点N2和一第三节点N3。
该第一节点N1耦接至该控制芯片30的该电源端32，该第一二极管41耦接在该第一节点N1和该第二节点N2之间，该第二二级管42耦接在该第一节点N1和该控制芯片30的该电源端32之间。本实施例中，该第二二级管42进一步串联该电容44，该变压单元21经由该第二节点N2并联该输出电容22，该第三节点N3和该控制芯片30的该反馈端33之间耦接且串联该电阻45a、45b。利用该第二二级管42的设置，使得本实施例中至该控制芯片30的该电源端32的一输出电力低于该第二直流电力DC2。
请参阅图4，为本发明第三实施例的电路架构示意图，相较于第二实施例，本实施例中，该第一节点N1和该第二节点N2之间耦接彼此串联的该第二二级管42a、42b。本发明并不限于，根据不同的需求，亦可以选择更多数量的二级管。利用增加该第二二级管的串接数量，可以进一步地降低至该控制芯片30的该电源端32的一输出电力。
根据本发明一实施例，当启动时，会先由该控制面板的电路中的JFET供电给该控制芯片30，上电后，该第二直流电力DC2逐渐上升，一旦上升至一阈值后，JFET将关断，而由该第二直流电力DC2供电给该控制芯片30，当过载或短路保护时，该第二直流电力DC2下降，而将切换为由JFET供电给该控制芯片30，此时，JFET的供电电压小于正常状态时的该第二直流电力DC2；当过载或短路保护解除时，该第二直流电力DC2上升，将切换为由该第二直流电力DC2供电给该恒压控制芯片20，并关断JFET供电，以减少待机功耗。根据本发明一实施例，该第二直流电力DC2介于3.3V至5.5V之间，本发明的低功耗电力转换电路的待机功耗可以低于1mW。
承上所述，本发明利用该电源端耦接该变压模块的该输出侧和该负载之间，当刚启动或该第二直流电力较低时，将由系统中的JFET作为该控制芯片的供电来源；当启动一段时间或该第二直流电力较高于一定值时，将由该第二直流电力作为该控制芯片的供电来源，此可降低待机功耗；其次，该电力转换电路省去了传统上需要另外设置一给电至该控制芯片的交流转直流转换器或直流转直流转换器；且利用不同的电路配置，可进一步调节从该第二直流电力至该控制芯片的一供电电力，让该供电电力高于或低于该第二直流电力，以符合不同的需求；此外，该控制芯片的该工作电流是根据该第二直流电力而调整，透过实时取得该第二直流电力的变化而调整该控制芯片的该工作电流，让该电力转换电路具备良好的动态特性，当该第二直流电力发生变化时，该控制芯片可以实时响应。

Claims (15)

1.一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于，包括：
一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；
一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；
一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压单元的该输入侧，该电源端耦接该变压单元的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压单元的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力，该变压单元的该输出侧和该负载之间形成一第一节点，该第一节点耦接至该控制芯片的该电源端；
一耦接在该第一节点和该变压模块之间的第一二极管；以及
一耦接在该第一节点和该电源端之间的钳位二极管；
其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
2.如权利要求1所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该控制芯片还具有一采样端，该采样端经由一采样电阻取得该第二直流电力。
3.如权利要求1所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该变压单元的该输出侧并联连接有一电容。
4.如权利要求1所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第一节点和该负载之间形成一第二节点，该第二节点连接至该控制芯片的该反馈端。
5.如权利要求4所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，还包括一耦接在该第二节点和该反馈端之间的电阻。
6.如权利要求1所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
7.一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于，包括：
一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；
一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压单元接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；
一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压单元的该输入侧，该电源端耦接该变压单元的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压单元的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力，该变压单元的该输出侧和该负载之间形成一第一节点，该第一节点耦接至该控制芯片的该电源端；以及
至少一耦接在该第一节点和该负载之间的第一二极管；以及
一耦接在该第一节点和该电源端之间的第二二极管；
其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
8.如权利要求7所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该控制芯片还具有一采样端，该采样端经由一采样电阻取得该第二直流电力。
9.如权利要求7所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该变压单元的该输出侧并联连接有一电容。
10.如权利要求7所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第一节点和该负载之间形成一第二节点，该第二节点连接至该控制芯片的该反馈端。
11.如权利要求10所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，还包括一耦接在该第二节点和该反馈端之间的电阻。
12.如权利要求7所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
13.如权利要求7所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第一二极管为多个且彼此串联。
14.一种用于控制面板的低功耗电力转换电路，其特征在于，包括：
一整流模块，接收一交流电并输出一第一直流电力；
一变压模块，耦接于该整流模块，该变压模块具有一变压单元，该变压单元具有一输入侧以及一耦接该输入侧的输出侧，该变压模块接收该第一直流电力后降压转换输出一第二直流电力给一负载；以及
一控制芯片，包括一漏极端、一电源端以及一反馈端，该漏极端耦接该变压模块的该输入侧，该电源端耦接该变压模块的该输出侧和该负载之间，该反馈端从该变压模块的该输出侧和该负载之间取得该第二直流电力；
其中，该控制芯片的一工作电流根据该第二直流电力而调整，以降低该控制芯片的一待机功耗。
15.如权利要求14所述的低功耗电力转换电路，其特征在于，该第二直流电力的电压值介于2.5V至5V之间。
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