CN1265538C - 具有降低的功耗的便携式装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一装置(1，14，17)，该装置包括：将装置连接到电源的终端(2)；连接到终端的整流器(3)；为产生交流转换电压连接到整流器的半桥式电路(4)，并且该半桥式电路(4)有一半桥式点(5)；控制半桥式电路的控制电路(6)；电源(7)用于从半桥式电路(4)提供的交流转换电压产生用于控制电路(6)的电源电压，上述电源包括一与半桥式点连接的充电电容器(10)；和一连接到半桥式点的负载电路(8)，其中充电电容器通过阻抗(13，16)连接到半桥式点。

Description

具有降低的功耗的便携式装置
发明领域
本申请涉及一装置，该装置包括：将装置连接到电源的终端；连接到终端的整流器；为产生交流转换电压并且具有半桥式点的连接到整流器的半桥式电路；用来控制半桥式电路的控制电路；电源，其用于从半桥式电路提供的交流转换电压产生控制电路的电源电压，上述电源包括连接到上述半桥式点的充电电容器和连接到半桥式点的负载电路。
背景技术
这样的装置在美国专利5,705,894可以看到，其中电源包括一对二极管，其中充电电容器的一边连接到一对二极管之间的节点，另一边直接和半桥式电路的输出端连接。半桥式电路和控制电路共同形成一半桥式谐振电流器用来驱动负载。
公知装置的控制电路包括当应用电压不在预定范围内时，通过简单地使电源短路可选择地接受电源电压的装置。
公知装置的一个缺点是电源的至少一个二极管的损耗是高的，特别是当来自整流器的高整流电压被供给半桥式电路时。
发明内容
本发明的目的是为了避免或者至少减轻上述已知装置中所涉及的问题。
根据本发明，提供了一种装置，包括：用于将所述装置连接到一个电源的终端；连接到所述终端的整流器；为产生交流转换电压而连接到所述整流器的半桥式电路，并且该半桥式电路有一半桥式点；用于控制所述半桥式电路的控制电路；一个电源，用于从半桥式电路提供的交流转换电压产生用于控制电路的电源电压，上述电源包括与半桥式点连接的一个充电电容器；和通过一个负载连接阻抗与所述半桥式点串联连接的一个负载电路，其特征在于所述充电电容器通过一个电容器连接阻抗串联连接到所述半桥式点。
其中所述电容器连接阻抗是将所述充电电容器直接连接到所述半桥式点的一个线圈。
其中所述电容器连接阻抗与所述复制连接阻抗可以是同一个阻抗，所述充电电容器由此通过所述负载连接阻抗被连接到所述半桥式点。
其中所述负载连接阻抗包括一个线圈。其中所述负载电路还包括一个变压器，所述变压器的原边通过所述线圈连接到所述半桥式点，所述充电电容器通过所述原边连接到所述线圈。
其中所述装置是便携式的，并且所述终端连接到具有不同电平的电源。
本发明基于观察发现阻抗可以稳定通过上述的一对二极管之一中的电流，无论来自于整流器的整流电压如何其中的电流将维持恒定。因此，损耗降低，并且一种更经济的装置被提供。
优选的，连接充电电容器到半桥式点的阻抗包括一和充电电容器串联的线圈。这是本发明一个非常精致和简单的实施例。
负载电路可以通过一变压器连接到半桥式点，其中变压器的原边连接到半桥式点。这样的变压器的优点是可以获得一适合负载电路的电平。负载电路通过一连接阻抗连接到半桥式点，连接阻抗优选是一线圈。
在负载通过一连接阻抗连接到半桥式点的结构中，充电电容器优选的在远离半桥式点的边连接到连接阻抗。因此同时连接在半桥式点和负载电路之间的阻抗形成一阻抗，充电电容器通过该阻抗连接到半桥式点。因此不再需要额外的元件在充电电容器和半桥式点之间形成阻抗，不需要给装置附加元件而实现本发明。
当装置是便携式时本发明具有特别的优点，它的终端可以连接到具有不同电平的数个电源上。这样的装置可以是便携式剃须刀，移动电话的充电器等等。当旅行的时候，使用者面对当地电源的许多电平。这样的电平的变化范围近似在100-230伏之间。整流器提供的整流电压在100-400伏之间变化。如没有本发明的特征，在400伏时电源中的所述的一对二极管之一的损耗可能是在100伏时的损耗的8倍。给用于最糟糕的情况(400伏)时的二级管定尺寸将导致二极管尺寸很大而不能用于便携式装置中，二极管优选是尽可能的小。为了节约空间，如果该损耗二级管不制定用于最糟糕情况(400V)下的尺寸，那么当承受最糟糕的情况的电压时，损耗二极管将过热。而本发明将可以有效的解决这个问题。
本发明在下面给予更全面的描述，进一步的特征，优点和功能会更明显，该描述将结合附图而被理解。
附图说明
图1是本发明的一个实施例；
图2是本发明的第二个实施例；
图3是本发明的第三个实施例。
具体实施方式
在附图中一样的或类似的成分，元件和组件用相同的参考数字表示。
示意性的图1中的装置包括一终端2，整流器3，整流器3连接到终端2，连接到整流器3的半桥式电路4，半桥式电路用来产生一交流转换电压，半桥式电路的输出在半桥式点5，半桥式电路4的控制电路6，电源7通过电线9给控制电路6提供电源电压；一负载电路8。
负载电路8可以是便携式电动剃须刀或者是类似的装置如便携式电话的电池充电器，等等。负载电路8经由变压器连接到半桥式点5。电源7给控制电路提供电源电压，电源电压来源于一交流转换电压，该转换电压由半桥式电路4产生。
电源7本质上包括两个二极管11，12，其中的一个是损耗二极管。在图1中它是齐纳击穿二极管11。电源7进一步包括一充电电容器10，充电电容器10的一端连接到二极管11和12之间的节点，另一端通过一阻抗连接到半桥式点5，在图1的实施例中阻抗是由线圈13形成的。
线圈13确保通过齐纳击穿二极管11的电流保持常量并且独立于由整流器3提供的整流电平。齐纳击穿二极管11损耗小，并且齐纳击穿二极管11不需要过大尺寸就可以处理较高的电压和相应的损耗。
特别是在便携的装置情况下，本发明是适当的。一个便携式装置，例如便携式剃须刀，它可以被连接到电压范围在100V到230V之间的主电源。因此，在终端2连接到这样的主电源后，整流器3的整流电压在100到400伏之间变换。依照本发明图1中由线圈13形成的阻抗确保通过齐纳击穿二极管的电流为常量，并且独立于整流器3的整流电压，独立于主电源电平，终端2实质上连接到主电源。在技术领域中控制电路6的功能和半桥式电路4结合的方法是公知的，例如在上述的美国专利5,705,894中至少给予了部分的描述。因为控制电路6和半桥式电路4驱动负载8在技术领域中也是公知的，在这里不作进一步描述。
参见图2，将被注意到的是根据本发明的装置14。图2中负载8通过变压器15连接到半桥式点5，变压器15的原边通过一阻抗连接到半桥式点5，阻抗由线圈16形成。
图2中的装置14和图1中的装置1相比较进一步简化，在图1中线圈13形成在充电电容器10和半桥式点5之间的阻抗，线圈13是一附加元件，在图2的装置14中不再需要。
充电电容器10一边仍然连接到二极管11和12之间的节点，但是在另一边连接到变压器15和线圈16形成的阻抗之间的节点，线圈16连接到半桥式点5。在许多先前的技术的装置中线圈16已经存在，实现变压器15和半桥式点5之间的缩放、匹配和连接的目的。
因此，和现有技术的装置相比较没有附加的元件，但是通过在远离二极管11和12之间的节点的充电电容器10的一边提供阻抗，通过损耗或者齐纳击穿二极管11的电流是稳定的，因此二极管11的损耗减小。
图3显示了一个根据本发明的第三实施例的装置17。和图2的实施例中的相比，充电电容器10连接到变压器15的原边的另一末段18。这里由线圈16形成的阻抗或者是变压器15的一部分，或者和变压器15一体，可由图3中的虚线表示。因此，电容器19，20之间的节点的信号谐振，通过电容器19，20的信号一样。
在图3的结构中充电电容器10通过电容器19，20之间的节点经由变压器15的阻抗连接到半桥式点5，变压器15的阻抗在这里通过一分离的线圈16表示。
因此由分离的线圈16表示的变压器15的内部阻抗是本发明的当前实施例相关的阻抗。
基于上述的描述可以明显的看出对于本领域的技术人员来说许多适应性的变化，和可变的实施例是可能的。因此本发明不受在这里给予了清楚的描述和图示的实施例的限制，但是根据本发明附加的权利要求唯一定义本发明的保护范围，这里的说明书和附图将用于解释权利要求。

Claims (6)

1.一种装置(1，14，17)，包括：
用于将所述装置连接到一个电源的终端(2)；
连接到所述终端的整流器(3)；
为产生交流转换电压而连接到所述整流器的半桥式电路(4)，并且该半桥式电路(4)有一半桥式点(5)；
用于控制所述半桥式电路的控制电路(6)；
一个电源(7)，用于从半桥式电路(4)提供的交流转换电压产生用于控制电路(6)的电源电压，上述电源包括与半桥式点(5)连接的一个充电电容器(10)；和
通过一个负载连接阻抗(16)与所述半桥式点(5)串联连接的一个负载电路(18)，
其特征在于所述充电电容器(10)通过一个电容器连接阻抗(13，16)串联连接到所述半桥式点(5)。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述电容器连接阻抗是将所述充电电容器(10)直接连接到所述半桥式点(5)的一个线圈(13)。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述电容器连接阻抗与所述负载连接阻抗(16)是同一个阻抗，所述充电电容器由此通过所述负载连接阻抗被连接到所述半桥式点(5)。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述负载连接阻抗(16)包括一个线圈(16)。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述负载电路(8)还包括一个变压器(15)，所述变压器(15)的原边通过所述线圈(16)连接到所述半桥式点(5)，所述充电电容器(10)通过所述原边连接到所述线圈(16)。
6.如前述任一权利要求所述的装置，其中所述装置是便携式的，并且所述终端(2)连接到具有不同电平的电源。
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