CN1258950A - 电源电路和方法 - Google Patents

Abstract

在该工作电源关闭时该备用变压器仅仅提供电流给一个控制电源,和当该主电源继电器启动时提供电流给一个主电源继电器。在启动主电源继电器之后,备用变压器和主变压器两者提供电流给该控制电源和该主电源继电器。从而可能减小该备用变压器的额定电流以及该备用电源。

Description

电源电路和方法

本发明涉及一种电源电路和方法，它们被用于声频设备等等。特别是本发明涉及用于提供备用电源的一种电源电路和方法。

近年来，使用远程控制器的遥控和使用定时器的自动时间控制的电气产品例如声频设备和电视机已广泛应用，这样的电气产品通常具有一种功能，工作电源可以通过这样的遥控或者自动时间控制接通/断开。

在该工作电源通过遥控或者自动时间控制的地方，需要供应备用电源，使甚至在工作电源关闭的状态能够遥控或者自动时间控制。需要提供备用电源的地点的例子是远程控制器光接收部分和控制微计算机。

用于提供这样的备用电源的电源电路具有用于备用电源的一个备用变压器和用于工作电源的一个主变压器。由该备用变压器执行对远程控制器光接收部分，控制微计算机等等的电源供应，在提供工作电源期间对主电源继电器的电源供应也是由该备用变压器执行。在这类电源电路中，在提供工作电源期间仅仅备用变压器提供电源给远程控制器光接收部分，控制微计算机等等和主电源继电器。要求备用变压器具有足够大的容量以提供这样的电源。

例如，在用于远程控制器的电源电路中要求声频设备的控制在工作电源接通之后提供20mA的电流给远程控制器光接收部分，控制微计算机等等，需要提供40mA的电流给主电源继电器。因此，在工作电源接通之后总共60mA的电流流过备用变压器。要求备用变压器具有比60mA多的额定电流。

然而，有一个问题，一般地讲，因为包括铁损和铜耗的大损耗，在具有大额定电流的变压器中，不能使备用电流变小。

本发明是鉴于本领域中的上面的情况而作出的。本发明的目的是提供一个电源电路和方法，使它可能使用具有小的额定电流的变压器作为备用变压器。

为了达到上面的目的，本发明提供一个电源电路，包括用于打开和关闭主变压器的一个主电源继电器；具有比主电源继电器的功率消耗容量小的电源容量的一个备用变压器；和电源控制装置，用于使主电源继电器接通主变压器，和在接通主变压器之后用于从主变压器的输出提供电源给主电源继电器。

在工作电源是断开时，仅仅备用变压器提供控制电流给远程控制器光接收部分，控制微计算机等等，和在主电源继电器启动时的瞬间提供驱动电流给主电源继电器。在主电源启动之后，备用变压器和主变压器两者提供用于主电源继电器的一个控制电流和一个驱动电流。

图1表示根据本发明的实施例的一个电源电路的电路配置；

图2是表示流过备用变压器的次级线圈的次级电流的有效值的图；和

图3是表示流过主变压器的次级线圈的次级电流的有效值的图。

图1表示根据本发明的实施例的一个电源电路的电路配置。用于输入电源的插头11连接到备用变压器T1的初级线圈W1。备用变压器T1的次级线圈W2连接到整流电路12。整流电路12连接到一个电解电容器C1，一个主电源继电器14和一个控制电源15。控制电源15连接到一个远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18。

主变压器T2通过主电源继电器14，连接到插头11与备用变压器T1并联。主变压器T2的一个次级的线圈W4连接到整流电路13，而主变压器T2的另外的次级的线圈W5连接到一个工作电源目的地。整流电路13连接到电解电容器C1，控制电源15和主电源继电器14。即，整流电路12和13彼此并联连接。

主电源继电器14连接到晶体管Q1的集电极。晶体管Q1的发射极是接地的，而它的基极通过控制微计算机的控制终端17连接到远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18。

其次，将描述根据本实施例的电源电路的操作。下面的描述是针对一个例子，其中需要供给远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18一个20mA的控制电流，和在工作电源接通之后供给主电源继电器14一个40mA的电流。

首先描述工作电源关闭的状态。在这种情况下，正如随后描述的，没有电源从插头11提供给主变压器T2，而从插头11输出的电流仅仅提供给备用变压器T1。备用变压器T1的次级电流由整流电路12整流，然后提供给控制电源15。20mA的控制电流对于远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18是必需的，而20mA提供给控制电源15。

在工作电源关闭的状态下，控制微计算机不提供控制电流给晶体管Q1的基极，因此晶体管Q1是在关闭状态。因此，没有电流提供给主电源继电器14，因此是一个关闭状态。结果，主变压器T2是在对于主电源的开路状态和没有电源提供给主变压器T2。

如上所述，在工作电源关闭的状态下，对于远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18必需的20mA的控制电流仅仅从备用变压器T1提供。

其次，描述工作电源是接通的状态。当检测接通工作电源的信号时，远程控制器光接收部分，控制微计算机等等18通过控制微计算机的控制终端17提供一个控制电流给晶体管Q1的基极。当控制电流提供给晶体管Q1的基极时，晶体管Q1接通和电流从备用变压器T1经过整流电路12提供给主电源继电器14。在这个例子中，因为40mA的驱动电流提供给主电源继电器14。因此，在主电源继电器14打开的瞬间，提供给控制电源15的20mA的电流和从备用变压器T1提供用于主电源继电器14的40mA的驱动电流之和为总电流60mA。

在接收驱动电流时当主电源继电器14打开时，主变压器T2经过插头11连接到输入电源，和初级电流提供给主变压器T2的初级线圈W3。结果，次级电流提供给主变压器T2的次级线圈W4，由整流电路13整流，然后提供给主电源继电器14和控制电源15。

现在需要提供总电流为60mA，那就是说，20mA用于控制电源15加上40mA用于主电源继电器14。这时主变压器T2是接通的，60mA的总电流从备用变压器T1和主变压器T2两者提供。

从备用变压器T1提供的电流和从主变压器T2提供的电流之间的比率可以通过适当地设置备用变压器T1的次级线圈W2的内阻抗和主变压器T2的次级线圈W4的内阻抗自由地设置。

整流电路13可以防止备用变压器T1的次级电流流入主变压器T2，并且整流电路12可以防止主变压器T2的次级线圈W4的次级电流流入备用变压器T1。

其次，描述在工作电源断开的周期期间，在工作电源接通瞬间和在工作电源接通之后的一系列工作。

图2表示在工作电源断开时的期间t1，在当工作电源接通时的瞬间t2，在工作电源刚接通之后的周期t3期间，和在工作电源接通之后的期间t4期间流过备用变压器T1的次级线圈W2的次级电流的有效值。图3表示在期间t1，在瞬间t2，和在期间t3以及t4期间流过主变压器T2的次级线圈W4的次级电流的有效值。

在当工作电源断开时的期间t1期间，仅仅备用变压器T1提供电源给控制电源15。因此，正如在图2中表示的，备用变压器T1的次级电流的有效值等于备用电流值20mA。正如在图3中表示的，主变压器T2的次级电流的有效值等于0mA。

在当工作电源接通时的瞬间t2，仅仅该备用变压器T1驱动主电源继电器14。因此，正如图2中表示的，备用变压器T1的次级电流的有效值递增到60mA，是控制电流和用于主电源继电器14的驱动电流的和。在开始驱动主电源继电器14时的瞬间，主变压器T2还没有接通。因此，正如在图3中表示的，主变压器T2的次级电流的有效值保持0mA。

在工作电源刚接通之后的期间t3期间，保持驱动主电源继电器14并且接通主变压器T2，因此主变压器T2开始提供次级电流。因此，备用变压器T1的次级电流开始减小。

在工作电源接通之后的期间t4期间，备用变压器T1和主变压器T2的次级电流值是稳定的。

现在描述备用变压器T1要求的额定电流。

一般地，变压器的额定电流是流过平衡状态的变压器的电流的最大值，由于该电流绕组的温度递增和由于热耗散温度降低互相均衡而且可以保证绕组的特性。因此，即使比额定电流更大的电流即时地流过变压器，不出现关于该变压器使用的问题，除非电流足够大以致即时地击穿该变压器。

正如图2表示的，在工作电源断开时的期间t1，在当工作电源接通时的瞬间t2，在工作电源刚接通之后的周期t3期间，和在工作电源接通之后的t4期间，在工作电源接通时的瞬间t2最大次级电流流过备用变压器T1。在所考虑的例子中，在这个时刻，总共60mA的次级电流流过该备用变压器T1，该次级电流是20mA的控制电流和对于主电源继电器14的40mA的驱动电流的和。

然而，在这个60mA的电流流过备用变压器T1期间的时间正好是当主电源继电器14启动时的一个瞬间。刚好在其后，备用变压器T1的次级电流值很快地降低趋向稳定。因此，备用变压器T1的额定电流不需要比60mA大并且可能具有大于20mA的值，这是在当工作电源断开时的期间t1的电流值，和它也大于在工作电源接通之后的期间t4期间流过备用变压器T1的电流。例如，如果在工作电源接通之后的期间t3流过备用变压器T1次级电流是25mA，备用变压器T1的额定电流可以设置在大于25mA的一个值。因此，可以使用具有40mA额定电流的IE-28尺寸的变压器。

一般地，只要变压器使用的电流小于额定电流，具有小的额定电流的变压器具有比具有大额定电流的变压器小的损耗(铁损，铜耗等等。)。因此，如果在流过它的电流比额定电流小的情况下，具有小的额定电流的变压器使用作为该备用变压器T1，可以使备用功率消耗比在使用大额定电流作为备用变压器T1的变压器的情况低。如果在对控制电源15供给20mA的电流的情况下使用上述的IE-28尺寸的变压器作为备用变压器T1，可使备用功率消耗为1W或者更少。

如上所述，在这个实施例中，在工作电源是断开的期间，仅仅备用变压器T1提供电流给控制电源15，和在主电源继电器14启动时的瞬间提供电流给主电源继电器14。在工作电源接通之后，备用变压器T1和主变压器T2两者都提供电源给控制电源15和主电源继电器14。因此，可以使备用变压器T1的额定电流以及在当工作电源关闭时的期间它的备用功率消耗变小。

因为具有小的额定电流的变压器通常比具有大额定电流的变压器便宜，该实施例使它可能生产较便宜的电源电路。

因为具有小的额定电流的变压器通常比具有大额定电流的变压器体积更小，该实施例使它可能生产更紧凑的电源电路。

在这个实施例中，备用变压器T1和主变压器T2彼此并联连接，而备用变压器T1和主变压器T2的次级电流值由它们的内阻抗值确定。一个替代的配置是可能的，其中在并联连接部分16提供一个接点，该并联连接部分16是备用变压器T1和主变压器T2的连接部分，除了该接点被用于接通主电源继电器14中的主变压器T2，并且通过与另外的接点进行接通/关断转换之外，也在备用变压器T1和主变压器T2的次级电流值之间进行转换。在这种情况下，虽然主变压器T2是断开的，在并联连接部分16提供的主电源继电器14的另外的接点用于连接整流电路12到控制电源15和主电源继电器14，而主变压器T2是断开的，另外的接点用于连接整流电路13到控制电源15和主电源继电器14。这使它可能仅仅从备用变压器T1提供电源给控制电源15和该主电源继电器14，同时工作电源断开，并且在工作电源断开之后仅仅从主变压器T2提供功率给它们。这个配置还可以降低备用变压器T1的额定电流。

Claims (6)

1.一个电源电路，包含：

一个主电源继电器，用于打开和关闭主变压器的输入电路；

一个备用变压器，用于提供备用电源，该备用变压器具有比主电源继电器的额定驱动电流容量小的电流容量；和

电源控制装置，使该主电源继电器接通该主变压器，和在该主变压器接通之后使电源从该主变压器的输出提供给主电源继电器。

2.根据权利要求1的电源电路，其中该电源控制装置包含：

一个驱动电路，用于根据从控制电路的控制单元提供的信号驱动该主电源继电器，该控制电路操作从备用变压器提供的电源；和

转换装置，用于转换输出，从该输出提供从备用变压器的输出到备用变压器和主变压器两者的输出的电源给该主电源继电器。

3.根据权利要求1各电源电路，其中该转换装置是这样的：备用变压器的整流输出和主变压器的整流输出是彼此并联连接的。

4.根据权利要求1的电源电路，其中该转换装置包括一个该主电源继电器的接点。

5.根据权利要求1的电源电路的转换装置，其中该主电源继电器是一个直流继电器。

6.一种电源供给方法，包括步骤：

使用备用变压器的输出接通主电源继电器，该主电源继电器打开和关闭主变压器的输入电路；

在接通该主变压器之后，从该主变压器的输出提供电源给该主电源继电器。

Images