CN1312834C - 包括电源单元的电路装置 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的电路装置包括电源单元，它具有仅仅用于模拟信号处理部分和用于各个设备的控制部分的第一电源。对于数字信号处理部分，提供了第二分离开关式电源，它在仅仅模拟信号处理部分工作时被关闭，它在数字信号处理部分工作时工作。为了接通和关闭第二开关式电源，该电源包括一个转换电路(18)，它在一个特定的实施例中连接到在次级侧的控制回路(15)，用于经由电流隔离部件(14)来关闭在初级侧的第二电源。从第一电源为这个转换电路提供电源电压(12VS)，并且从诸如微处理器的控制部分接收通/断命令。电源单元被有益地用在D-VHS录像机中，第一电源向录像机的控制部分和模拟电路处理部分提供功率。第二开关式电源与数字信号处理部分相关。第二开关式电源在例如当向录像机插入D-VHS磁带的时候被接通。

Description

包括电源单元的电路装置
技术领域
本发明涉及一种包括模拟信号处理部分、数字信号处理部分和电源单元的电路装置，用于例如消费电子产品的音频和视频装置的设备内。这种设备并入了越来越多的数字电子产品，但是对于关键部分，仍然使用模拟电路处理，或与数字电子产品并行地使用模拟电路处理。例如被称为D-VHS录像机的一种新的磁带录像机能够按照VHS标准以模拟的方式写入和读取数据，并且能够按照与D-VHS标准一致的MPEG-2标准来写和读数字数据。
背景技术
在EP-A-0 803 966中公开了包括仅仅用于待机模式操作的第一开关式电源和用于正常操作模式的第二开关式电源的电源单元。两个开关式电源在转换频率上同步，第二开关式电源被经由第一开关式电源而接通以用于正常模式操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于一种电路装置的节省成本的有效电源单元，所述电路装置包括模拟信号处理部分和数字信号处理部分。
按照本发明的电路装置包括电源单元，它具有仅仅用于模拟信号处理部分和用于各个设备的控制部分的第一电源。对于数字信号处理部分，提供了分离的第二开关式电源，它当模拟信号处理部分工作时被关闭。当数字信号处理部分工作时，第二电源工作。
在例如D-VHS录像机中，第一电源提供用于录像机的控制部分的电源，所述控制部分通常包括微处理器，用于控制磁带操作，用于解译遥控命令，用于计时器模式，用于键盘和显示驱动器；第一电源还提供用于模拟信号处理部分的电源，所述模拟信号处理部分负责按照VHS标准写读模拟磁带信号。对于按照D-VHS标准的数字信号处理部分，由第二开关式电源负责，它当D-VHS模式工作时、特别是当执行各个D-VHS记录或读取的时候工作。另外，当数字信号处理被用于在播放模拟VHS盒式磁带期间改善图像质量的时候它也工作。在这个工作模式中，模拟信号通过数字处理部分构成回路。最后，当通过诸如DV1394 IN的数字接口接收到数字信号的时候数字信号处理部分也工作。
为了接通和关闭第二开关式电源，电源包括一个转换电路，它在一个特定的实施例中连接到在次级侧的这个电源的控制回路，这个控制回路用于经由电流隔离部件来关闭在初级侧的第二电源。这个转换电路被从第一电源提供电源电压，并且从诸如微处理器的控制部分接收通/断命令。第二开关式电源在例如当向录像机插入D-VHS磁带的时候被接通，并且只要D-VHS磁带保留在录像机中或只要数字信号处理部分工作来用于改善从模拟VHS磁带播放的信号，就保持如此。
第二开关式电源特别是连接到电源AC电压的完整的开关式电源。在本发明的一个实施例中，它被独立地布置在一个印刷电路板上。它也有益地包括一个电源滤波器，用于降低转换噪声。因此，当数字信号处理部分与它的开关式电源关闭时，不存在对于模拟信号处理部分的任何寄生噪声，所述模拟信号处理部分对开关式电源的噪声很敏感。
而且，与仅仅具有一个开关式电源的磁带录像机相比较，有较大的功耗降低，因为两个开关式电源以最佳的效率工作。两个电源构思的另一个重要优点是数字信号处理部分要求附加的电压，这可以通过第二变压器容易地提供。仅仅具有一个电源变压器的电源单元将要求许多次级绕组和附加的输出引线，这需要特别开发庞大的电源变压器。
附图说明
下面通过示例参照原理电路图来说明本发明，其中：
图1示出了数字信号处理部分的开关式电源。
具体实施方式
图1中的开关式电源被布置在作为与数字信号处理部分相关的第二电源的电路装置内。它包括变压器TR，变压器TR具有初级绕组W1、在初级侧的辅助绕组W3和在次级侧的次级绕组W2，提供了公知的与电流逆向变换器的电源隔离。开关式电源的输入端连接到230V交流电源电压，这个电压在被施加到变压器TR的初级绕组W1之前被电源滤波器1滤波，被整流电路2整流，并且由充电电容器(charge capacitor)C1使得其平滑。诸如功率MOSFET的开关晶体管T1和传感电阻器R1与初级绕组W1串联地布置。箝位电路5与初级绕组W1并联地布置，缓冲网络3与开关晶体管T1并联地布置，用于当开关晶体管T1切断时避免过高的电压尖峰脉冲。
开关式电源包括连接到+5V输出电压的次级调整电路15，用于提供输出电压调整。次级调整电路15从5V输出电压得到误差信号，这个误差信号经由电流隔离元件即光耦合器14被引导到初级侧并且连接到开关晶体管T1的驱动器电路8。作为另一个调整信息，在传感电阻器R1上的电压被使用。
在开关式电源的初级侧布置了另外的控制和保护电路，它们的信息信号在求和电路6中被全部相加。这种求和电路被公开在例如US5,867,373中，它包括用于求和电流的电容器。求和电路6的信息被切断和控制电路7使用，用于通过调整工作循环而经由驱动器电路8来驱动开关晶体管T1，以便调整优选为5V输出的电源的输出电压。
详细而言，过压保护电路9连接到辅助绕组W3的一端，它在过压的情况下经由驱动器电路8和T-ON控制电路10来直接停止开关式电源。这个T-ON控制电路定义开关晶体管T1的最小工作循环以便保证开关晶体管T1总是在接通阶段良好地饱和。
控制电路11、软启动电路12和返送点校正电路13连接到辅助绕组W3的另一端。控制电路11定义对于变压器TR去磁的开关晶体管T1的接通时间，用于以最小的集电极电压接通T1。这个开关原理被公开在例如US5,657,218中。
软启动电路12在接通各个设备之后提供电源的软启动。返送点校正电路13是一个小电路，它使得开关式电源的最大输出功率与电源电压的幅度无关。布置在开关式电源的次级侧的功率良好电路16得到关于电源电压的信息，它被用于当电源电压太低时停止开关式电源。
图1中的开关式电源被特别地用做D-VHS录像机的数字信号处理部分的电源。对于录像机的模拟信号处理部分，使用另一个电源，它有益地也是类似于数字部分的开关式电源的开关式电源。两个开关式电源独立地工作，第二个仅仅要求用于开关电路18的诸如12伏特的工作电压。通过电路装置的微控制器来提供用于接通和切断第二开关式电源的通/断命令，所述微控制器被第一开关式电源供电，因此当接通录像机时总是接通。也可以通过与微控制器无关的系统控制器来控制电路装置。微控制器可以仅仅在一个时间间隔中提供用于转换电路18的工作电压，在这个时间间隔中，ON信号(接通信号)被施加到第二开关式电源。
功率良好(Power Good，PG)电路16提供电源输入电压的控制，并且当电源输入电压太低时提供切断信号PG。这个控制信号也可以有益地被施加到布置在次级侧的转换电路18，用于当电源输入电压太低时将开关式电源切断。功率良好电路16例如在电源中断之后产生切断信号PG，具有20毫秒的延迟。在电源中断之后，施加到转换电路18的通/断信号由于安全的原因而必须被切断大约4秒，然后再次接通。
上述的具有双电源构思的电路装置对于D-VHS录像机特别有益。但是进一步地应用——特别是在消费电子产品领域中——为例如机顶盒、CD播放机和记录机、DVD播放机和记录机也在本发明的范围内。

Claims (9)

1.电路装置，包括一个模拟信号处理部分、一个数字信号处理部分和一个电源单元，其特征在于，所述电源单元包括：仅仅用于模拟信号处理部分和用于各个设备的控制部分的第一电源；分离的第二开关式电源，用于数字信号处理部分，该分离的第二开关式电源当模拟信号处理部分工作时被关闭。
2.按照权利要求1的电路装置，其特征在于：第一电源也是开关式电源，两个开关式电源包括它本身的启动电路和用于电源隔离的、具有初级侧与次级侧的变压器(TR)，并且该电路装置还包括由第一电源供电的微控制器，它经由一个电流隔离部件(14)接通或切断在初级侧的第二开关式电源。
3.按照权利要求1或2的电路装置，其特征在于：第二开关式电源包括连接到控制回路用于次级侧的输出功率调整的转换电路(18)。
4.按照权利要求3的电路装置，其特征在于：从第一电源向转换电路(18)提供恒定的电源电压(12VS)。
5.按照权利要求2的电路装置，其特征在于：第二开关式电源被独立地布置在印刷电路板上，并且包括连接到电源输入电压(230 VAC)的它本身的电源滤波器(1)。
6.按照权利要求1所述的电路装置，其特征在于：该电路装置被布置在D-VHS录像机中，并且提供第一电源来向录像机的模拟读取和记录部分、驱动机械部件和控制部分提供功率，并且所述第二开关式电源向数字信号处理部分提供功率。
7.按照权利要求6的电路装置，其特征在于：当向录像机插入D-VHS盒和从录像机取出D-VHS盒的时候，接通和切断第二开关式电源。
8.一种电源单元，用于消费电子设备，包括模拟信号处理部分和数字信号处理部分，其特征在于它包括：
第一开关式电源，用于对包括相应的微控制器的消费电子设备的模拟电路部分和控制部分供电；和
第二开关式电源，用于向数字信号处理部分提供功率，当仅仅模拟信号处理部分工作时，数字信号处理部分被切断。
9.一种包括一个模拟信号处理部分、一个数字信号处理部分、一个控制部分和一个电源单元的设备，其特征在于：所述电源单元包括：仅仅用于模拟信号处理部分和控制部分的第一电源；分离的第二开关式电源，用于数字信号处理部分，该第二开关式电源当模拟信号处理部分工作时被关闭。
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