CN201656779U - 低功耗待机电路及电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗待机电路，包括：提供待机电源的输出电源电路，输出电源电路可以包括主控芯片，产生待机控制信号；可控反馈电路，与主控芯片相连接，基于待机控制信号控制可控反馈电路输出电压。通过本实用新型能够实现待机电路低功耗的同时简化家用电器待机电路的复杂度，降低成本及占用空间。

Description

低功耗待机电路及电器

技术领域

本实用新型涉及电器领域，具体而言，涉及一种低功耗待机电路及电器。

背景技术

目前的家用电器低功耗待机节能技术中通常采用如图1所示的低功耗待机电路的设计方案、如图2所示的待机电路的设计方案以及图3所示待机电路的设计方案。

图1是根据相关技术的待机电路一的结构示意图，该待机电路一为低功耗待机电路。

如图1所示，该低功耗待机电路中包含多路输出电源，反馈回路采用TL431实现精准的输出电压控制，单独设置了供主控芯片工作的电源(比如+5V)(由变压器7～8脚绕组、D8、C10、C11、V1、C29、C14构成)，在待机情况下只保留该路电源的负载工作，关掉其他所有各路电源的负载，该方案可以实现低功耗待机，但存在成本较高，电路复杂，占用空间大等缺点。

图2是根据相关技术的待机电路二的结构示意图。

如图2所示，该待机电路只包含一路输出电源，反馈回路采用TL431实现精准的输出电压控制，给主控芯片工作的电源(如+5V)直接从较高输出电压的电源(如+12V)中降压得到，虽然实现了低成本的电源设计，但由于芯片工作电流取自高输出电源，会导致待机功耗偏高，无法满足出口家用电器待机节能标准。

图3是根据相关技术的待机电路三的结构示意图。

如图3所示，和图2所示的设计方案的待机电路的区别仅在于将TL431构成的反馈回路换成由稳压管组成的反馈回路，同样是由于芯片工作电流取自高输出电源，会导致待机功耗偏高，无法满足出口家用电器待机节能标准。

以上方案普遍存在的成本高，待机功耗过高的缺点，在国际化市场中不能满足出口家电节能标准等问题。

针对相关技术家用电器待机状态中低功耗待机电路存在的一个或多个的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对家用电器待机状态中低功耗待机电路存在的一个或多个的问题而提出本实用新型，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种低功耗待机电路，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种低功耗待机电路。

根据本实用新型的低功耗待机电路包括：提供待机电源的输出电源电路，输出电源电路可以包括：主控芯片，产生待机控制信号；可控反馈电路，与主控芯片相连接，基于待机控制信号控制可控反馈电路的输出电压。

更进一步地，可控反馈电路可以包括：NPN型三极管，基极与主控芯片相连接，发射极接地，集电极经由第一稳压二极管、光耦和电阻连接至输出电源电路输出电压的正极端；第二稳压二极管，设置于NPN型三极管的集电极和发射极两端。

更进一步地，NPN型三极管在正常工作状态下处于截止状态，在待机状态下处于导通状态。

更进一步地，可控反馈电路可以包括：NPN型三极管，基极与主控芯片连接，发射极接地；PNP型三极管，基极与NPN型三极管的集电极连接，发射极与稳压器的输入端相连接，集电极经由第二稳压二极管、光耦和电阻接地；第一稳压二极管，正极与输出电源电路输出电压的正极端连接，负极连接PNP型的三极管集电极。

更进一步地，NPN型三极管和PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

更进一步地，可控反馈电路可以包括：稳压器，设置在可控反馈电路的输出端；NPN型三极管，基极与主控芯片连接，发射极接地；PNP型三极管，基极与NPN型三极管的集电极连接，发射极经由第一稳压二极管与输出电源电路输出电压的正极端连接，集电极经由光耦和电阻接地；第二稳压二极管，正极通过第三节点连接至PNP型三极管的发射极和第一稳压二极管负极，负极通过第四节点连接至PNP型三极管集电极和光耦正极。

更进一步地，NPN型三极管和PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

更进一步地，在待机状态下，可控反馈电路的待机控制信号为高电平，可控反馈电路导通；在正常工作状态下，可控反馈电路的待机控制信号为低电平，可控反馈电路截止。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电器。

该电器具有上述低功耗待机电路。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电器。

该电器具有上述低功耗待机电路的一部分特征，还包括开关电源的原边电路，其中，原边电路中的变压器与低功耗待机电路中的光耦构成反馈回路。

通过本实用新型，采用提供待机电源的输出电源电路的主控芯片，产生待机控制信号；可控反馈电路，与主控芯片相连接，基于待机控制信号控制可控反馈电路的输出电压，解决了家用电器待机状态中低功耗待机电路存在的一个或多个的问题，进而达到了实现待机电路低功耗的同时简化家用电器待机电路的复杂度，降低成本及占用空间的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的待机电路一的结构示意图，该待机电路一为低功耗待机电路；

图2是根据相关技术的待机电路二的结构示意图；

图3是根据相关技术的待机电路三的结构示意图；

图4是应用本实用新型的低功耗待机电路的一个开关电源电路的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例一的低功耗待机电路的结构示意图；

图6是图5所示的低功耗待机电路中的可控反馈电路的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例二的低功耗待机电路的可控反馈电路的结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例三的低功耗待机电路的可控反馈电路的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型的实施例，提供了一种低功耗待机电路。

图4是应用本实用新型的低功耗待机电路的一个开关电源电路的结构示意图。

如图4所示，本实用新型的带可控反馈电路的开关电源电路包括：开关电源初级(原边)部分1、次级输出电压211、可控反馈电路212、稳压器213、主控芯片214以及次级输出电压22等。其中，开关电源初级(原边)部分1与次级输出电压211、次级输出电压22以及可控反馈电路212连接，为他们提供必要的电能源，且可以通过与可控反馈电路212形成反馈回路，控制开关电源的输出电路输出符合要求的电压。

优选地，可以在可控反馈电路212的输出电压的正极端和接地端之间设置稳压器213，稳压器213的输出端与主控芯片214连接，可以实现在将高输出电源的高电压转化为主控芯片214的工作电压，即为主控芯片214提供合适的工作电压。本实用新型实施例中，当可控反馈电路212的输出电压为主控芯片214的工作电压时，可以不设置该稳压器213。

在正常工作状态下，可控反馈电路的待机控制信号为低电平，可控反馈电路截止，开关电源的次级输出电压22工作，为继电器、步进电机、显示驱动电路等高额定电压的负载的正常工作提供电能，此时控制开关电源的反馈电路，使得开关电源输出对应的工作电压。

在待机状态下，可控反馈电路的待机控制信号为高电平，可控反馈电路导通，开关电源的次级输出电压211工作，为可控反馈电路212、稳压器213与主控芯片214提供电能，关闭其他所有负载，只有一个电源指示灯及主控芯片在工作，此时通过控制开关电源的反馈电路，降低电源的次级输出电压以达到节约待机能耗的目的。

可控的开关电源反馈电路形式多样，可以通过稳压管及稳压管的组合、TL431精准反馈等多种方式实现。

图5是根据本实用新型实施例一的低功耗待机电路的结构示意图。

如图5所示，本实用新型低功耗电路包括：提供待机电源的输出电源电路，其特征在于，输出电源电路包括：主控芯片，产生待机控制信号；可控反馈电路，与主控芯片相连接，基于待机控制信号控制可控反馈电路的输出电压。本实施例的可控反馈电路通过接收主控芯片的待机控制信号导通或截止，实现低成本、低功耗的节能开关电源。

在本实用新型实施例中，输出电源电路与主控芯片相连接，输出电源电路在待机状态下提供待机电源电压。输出电源电路中与主控芯片连接的可控反馈电路可以实现根据待机控制信号控制开关电压的输出电压，待机控制信号由主控芯片提供。其中光耦U4A与U4B在可控反馈电路中作为反馈回路，用于反馈开关电源控制次级输出电压。

图6是图5所示的低功耗待机电路中的可控反馈电路的结构示意图。

如图5和图6所示，可控反馈电路可以包括：稳压器，设置在可控反馈电路的输出端；NPN型三极管，基极与主控芯片相连接，发射极接地，集电极经由第一稳压二极管、光耦和电阻与第一稳压器的输入端相连接；第二稳压二极管，正极连接于第一节点，负极接地，其中，第一节点为第一稳压二极管和NPN型三极管的集电极之间的节点。

其中，NPN型三极管在正常工作状态下处于截止状态，在待机状态下处于导通状态。

本实用新型实施例一中在普通方案基础上增加元器件第二稳压二极管ZD7、NPN型三极管Q4和电阻，构成带可控式反馈电路的开关电源。局部放大后的可控式反馈电路如图6所示，正常开机工作时，NPN型三极管Q4的基极接收到低功耗待机控制信号，信号为低电平，NPN型三极管Q4不导通，此时开关电源次极输出电压为继电器、步进电机、显示驱动电路所需的工作电压(比如+12V)，所有负载均可正常工作；待机状态下，低功耗待机控制信号为高电平，此时NPN型三极管Q4导通，三极管Q4导通后短路了稳压管ZD7，使得反馈量加大，输出电压降低，从而实现了待机状态下的低功耗节能待机(比如稳压器使用低压差的稳压块，可将开关电压的输出电压降至6V，待机功耗降可以降低至50％)。

本实施例中第一稳压二极管是ZD6、光耦是U4A、电阻可以是R33和R44，且稳压器可以是V1。

图7是根据本实用新型实施例二的低功耗待机电路的可控反馈电路的结构示意图。

如图7所示，本实施例中的可控反馈电路可以包括：稳压器，设置在可控反馈电路的输出端；NPN型三极管，基极与主控芯片连接，发射极接地；PNP型三极管，基极与NPN型三极管的集电极连接，发射极与稳压器的输入端相连接，集电极经由第二稳压二极管、光耦和电阻接地；第一稳压二极管，正极与第二稳压器的输入端相连接，负极连接于第二节点，其中，第二节点为第二稳压二极管和PNP型三极管集电极之间的节点。

其中，NPN型三极管和PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

本实用新型实施例二中，可控式反馈电路由第一稳压二极管ZD6，第二稳压二极管ZD7，PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q4、电阻R26、R27、R33、R34、光耦U4A组成。正常开机工作时，低功耗待机控制信号为低电平，三极管Q2、Q4均截止，开关电源次极输出电压为继电器、步进电机、显示驱动电路所需的工作电压(比如12V)，所有负载均可正常工作；待机状态下，低功耗待机控制信号为高电平，三极管Q2、Q4均导通，Q2饱和导通后将稳压管ZD6短路，从而降低输出电压，从而实现了待机状态下的低功耗节能待机。

本实施例二具有图5实施例一中除去可控反馈电路的外围电路部分，即实施例二中的可控反馈电路替换实施例一中的可控反馈电路。

图8是根据本实用新型实施例三的低功耗待机电路的可控反馈电路的结构示意图。

如图8所示，可控反馈电路包括：稳压器，设置在可控反馈电路的输出端；NPN型三极管，基极与主控芯片连接，发射极接地；PNP型三极管，基极与NPN型三极管的集电极连接，发射极经由第一稳压二极管与稳压器的输入端相连接，集电极经由光耦和电阻接地；第二稳压二极管，正极连接于第三节点，负极连接于第四节点，其中，第三节点为PNP型三极管的发射极和第一稳压二极管之间的节点，第四节点为PNP型三极管集电极和光耦之间的节点。

其中，NPN型三极管和PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

本实用新型实施例三中，可控式反馈电路的组成与实施例二中的元器件相同，由第一稳压二极管ZD6，第二稳压二极管ZD7，PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q4、电阻R26、R27、R33、R34、光耦U4A组成。只是简单的调换了三极管端的稳压管位置，工作原理也与实施例二相同。

本实施例三具有图5实施例一中除去可控反馈电路的外围电路部分，即实施例三中的可控反馈电路替换实施例一中的可控反馈电路。

本实用新型还提供一种电器，该电器具有上述本实用新型的低功耗待机电路，还可以包括开关电源的原边电路，其中，原边电路中的变压器U4B与光耦U4A构成反馈回路。

以上三种实施方式仅为原理性的例子，反馈电路的形式可以多种多样，任何在本实用新型思想指导下的方案均为侵权行为。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果：

1、在主控MCU工作电流不变的情况下，降低待机状态下电源次级输出电压，达到低功耗待机的目的。

2、简化低功耗待机电源电路设计，节省了一路变压器的输出绕组及相应的次级整流滤波电路，同时节约了PCB布局的空间，降低产品的开发成本。

3、开关电源采用高输出电压启动，低输出电压待机，可以保证开关电源的各项可靠性指标。

4、可以根据产品个性化的需求，灵活调节待机下的输出电压。

5、可以轻易满足出口欧盟产品0.5W待机的标准要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低功耗待机电路，包括提供待机电源的输出电源电路，其特征在于，所述输出电源电路包括：

主控芯片，产生待机控制信号；

可控反馈电路，与所述主控芯片相连接，基于所述待机控制信号控制所述可控反馈电路的输出电压。

2.根据权利要求1所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述可控反馈电路包括：

NPN型三极管，基极与所述主控芯片相连接，发射极接地，集电极经由第一稳压二极管、光耦和电阻连接至所述输出电源电路输出电压的正极端；

第二稳压二极管，设置于所述NPN型三极管的集电极和发射极两端。

3.根据权利要求2所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述NPN型三极管在正常工作状态下处于截止状态，在待机状态下处于导通状态。

4.根据权利要求1所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述可控反馈电路包括：

NPN型三极管，基极与所述主控芯片连接，发射极接地；

PNP型三极管，基极与所述NPN型三极管的集电极连接，发射极与所述稳压器的输入端相连接，集电极经由第二稳压二极管、光耦和电阻接地；

第一稳压二极管，正极与所述输出电源电路输出电压的正极端连接，负极连接所述PNP型的三极管集电极。

5.根据权利要求4所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述NPN型三极管和所述PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

6.根据权利要求1所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述可控反馈电路包括：

NPN型三极管，基极与所述主控芯片连接，发射极接地；

PNP型三极管，基极与所述NPN型三极管的集电极连接，发射极经由第一稳压二极管与输出电源电路输出电压的正极端连接，集电极经由光耦和电阻接地；

第二稳压二极管，正极通过第三节点连接至所述PNP型三极管的发射极和所述第一稳压二极管负极，负极通过第四节点连接至所述PNP型三极管集电极和所述光耦正极。

7.根据权利要求6所述的低功耗待机电路，其特征在于，所述NPN型三极管和所述PNP型三极管在正常工作状态下均为截止状态，在待机状态下均为导通状态。

8.根据权利要求1所述的低功耗待机电路，其特征在于，在待机状态下，所述可控反馈电路的待机控制信号为高电平，所述可控反馈电路导通；

在正常工作状态下，所述可控反馈电路的待机控制信号为低电平，所述可控反馈电路截止。

9.一种电器，其特征在于，具有权利要求1至8中任一项所述的低功耗待机电路。

10.一种电器，其特征在于，具有权利要求2至7中任一项所述的低功耗待机电路，所述电器还包括开关电源的原边电路，其中，所述原边电路中的变压器与所述低功耗待机电路中的光耦构成反馈回路。

Images