CN202632148U - 一种待机功率控制电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电路领域，提供了一种待机功率控制电路及电子设备，所述电路包括：电容；与所述电容连接，对所述电容充电的降压转换器；与所述降压转换器连接，向所述降压转换器输出直流电的AC-DC适配器；与所述降压转换器、电容连接，监测所述电容的供电电压，并控制所述电压转换器对所述电容充电的MCU。本实用新型中的待机功率控制电路短时间给电容充电，利用电容给MCU供电，可以大大降低设备待机时的平均功耗，满足节能要求。
Description
技术领域
本实用新型属于电路领域，尤其涉及一种待机功率控制电路及电子设备。
背景技术
现有的待机控制方案能够外部唤醒，可以是按键或远程遥控，还可能有实时时钟（Real-Time Clock，RTC）功能，状态指示功能。为了实现整机的多样化待机，必须采用微控制单元（Micro Control Unit，MCU）控制。常见的做法是各路电源受控于MCU，待机时都被关断，只剩下电源适配器和MCU工作。
电源适配器的直流输出一般是12、9V或5V，甚至更低。而MCU最常见的是5V或3.3V供电，所以还需要增加直流降压供电，一般采用线性稳压电源LDO或DC-DC。在负载电流很小时，不仅适配器电源而且直流降压电路工作的效率都较低。
为了满足能源节能规范要求，例如欧盟市场要求待机低于0.5W，现有的方案无法满足要求，电源适配器自身就有0.2-0.3W的功耗，低电流情况下，适配器效率极低，MCU工作时也容易达到0.4W。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种待机功率控制电路，旨在解决现有设备的待机功耗较高，无法满足节能要求的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种待机功率控制电路，所述电路包括：
电容；
与所述电容连接，对所述电容充电的降压转换器；
与所述降压转换器连接，向所述降压转换器输出直流电的AC-DC适配器；
与所述降压转换器、电容连接，监测所述电容的供电电压，并控制所述电压转换器对所述电容充电的MCU。
进一步地，所述降压转换器采用集成DC-DC方式。
进一步地，所述降压转换器支持同步方式、非同步方式两种工作模式。
进一步地，所述降压转换器采用脉冲频率调变PFM工作模式。
进一步地，所述MCU在待机模式下的中断响应采用按键响应方式。
进一步地，所述MCU集成有欠压复位保护模块。
本实用新型实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包含上述待机功率控制电路。
本实用新型实施例中的待机功率控制电路短时间给电容充电，利用电容给MCU供电，可以大大降低设备待机时的平均功耗，满足节能要求。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的待机功率控制电路的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例中，待机功率控制电路短时间给电容充电，利用电容给MCU供电，可以大大降低设备待机时的平均功耗。
图1示出了本实用新型实施例提供的待机功率控制电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
该待机功率控制电路适用于带外置适配器的各种电子产品中，例如电视或机顶盒，包括AC-DC适配器1、降压转换器2、电容3和MCU 4。
AC-DC适配器1与降压转换器2连接，向降压转换器2输出直流电。降压 转换器2与电容3连接，为电容3充电。MCU 4降压转换器2、电容3连接，电容3为MCU 4供电。MCU 4监测电容3的供电电压，并控制电压转换器2为电容3充电。
AC-DC适配器1为降压转换器2提供直流电。大部分AC-DC适配器效率都能达到80~90%，但这是在负载设备正常工作电流情况下达到的。而当负载设备处于待机较低电流情况下，AC-DC适配器的效率会严重降低。作为本实用新型的一个实施例，为提高AC-DC适配器1的工作效率，在满足常规规格条件下，AC-DC适配器1选择在一定负载范围内，特别是在轻负载时，效率尽量高的电源。
降压转换器2采用集成DC-DC方式，工作在PWM开关控制的电流连续模式。DC-DC开关转换器有静态损耗和动态损耗两类电源损耗。静态损耗是不变的，与负载电流没有关系；相反，动态损耗会随着负载的加重而增加。
动态损耗分为导通损耗和开关损耗。导通损耗在较高输出电流时占据支配地位；而开关损耗在较低输出电流时占据支配地位。
导通损耗由负载决定，包括由电源的功率MOSFET和电感器两端的压降引起的损耗。负载电流越大，导致的导通损耗就越高。
开关损耗，包括MOSFET的开关损耗、门驱动损耗和每一个开关周期都出现的体二极管损耗。
上述这些损耗都正比于开关频率。这些损耗大多数也都由负载决定。
降压转换器2支持同步方式和非同步方式两种工作模式，两者的主要不同在于同步方式中使用Low-side MOS管代替了非同步方式的续流二极管。由于MOS管的导通压降更低，可达到0.1V以下，因此采用同步方式可以降低二极管导通压降的损耗，在一般情况下比非同步方式的效率高。但如果在轻负载的情况下，采用同步工作方式容易造成电感电流反向，增加导通损耗。而非同步方式采用二极管续流方式，阻止电感器电流改变方向，在电感器和电源开关时减少不必要的导通损耗，可以达到提高效率的效果。
在本实用新型实施例中，降压转换器2采用脉冲频率调变（Pulse Frequency Modulation，PFM）工作模式，PFM工作模式的降压转换器2以短的突发模式开关。当输出电压跌落到一定电压时，降压转换器2开始开关，输出电压上升。当输出电压上升到调整阀值时，降压转换器2停止开关。输出电压随着电容3为负载电流供电而下降。在降压转换器2未做开关期间，没有开关损耗。
负载使用大容量的电容3，短时间为MCU 4提供待机供电。当MCU 4监控到电源电压下降到阈值电压时，打开前置的电源给电容3充电。
例如，假设使用470uF电容时，设待机电流为20mA，则：
C*dV=I*dt
从3.3V下降到2.2V，
470uF*1.1V=20mA*t
得到dt=25.85ms。
同理，电源200mA的充电，则充电时间tc=2.580ms。
当MCU 4检测到充电完成，则关掉前置电源，MCU 4处于低功耗待机模式，只保留电源监控和待机唤醒模式，或者RTC和状态指示。
处于低功耗的待机模式MCU 4由外部中断事件或内部中断事件来唤醒，中断响采用按键响应方式实现。
本实用新型实施例中，可以使用遥控方式实现中断响应，遥控信号可以作为中断源。一旦MCU 4接收到遥控信号，就会产生中断，退出待机模式，然后MCU 4判断是否为待机唤醒的码值，如果是，待机唤醒键码则打开其他模块电源，如果不是，则重新进入待机。
本实用新型实施例中，MCU 4为低功耗应用设计的MCU。同时，在程序机制上尽量使用低功耗模式，降低工作频率并且减少模块设备的使用，比如配置灵活的时钟系统、多种低功耗模式、唤醒等，并提供比较器，可以实现简单的低电量检测。
作文本实用新型的一个实施例，在MCU 4中可以集成欠压复位保护模块， 从而具有欠压复位保护功能，当电压低于安全操作范围时，MCU 4对电路执行完全的复位，并打开前置电源供电，保证MCU 4不会停止工作。
如果使用LED指示灯，可以使用PWM方式增大指示灯闪烁之间的间隔，以进一步降低功耗。
本实用新型实施例中的待机功率控制电路短时间给电容充电，利用电容给MCU供电，可以大大降低设备待机时的平均功耗，满足节能要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种待机功率控制电路，其特征在于，所述电路包括：
电容；
与所述电容连接，对所述电容充电的降压转换器；
与所述降压转换器连接，向所述降压转换器输出直流电的AC-DC适配器；
与所述降压转换器、电容连接，监测所述电容的供电电压，并控制所述电压转换器对所述电容充电的MCU。
2.如权利要求1所述的待机功率控制电路，其特征在于，所述降压转换器采用集成DC-DC方式。
3.如权利要求1所述的待机功率控制电路，其特征在于，所述降压转换器支持同步方式、非同步方式两种工作模式。
4.如权利要求1所述的待机功率控制电路，其特征在于，所述降压转换器采用脉冲频率调变PFM工作模式。
5.如权利要求1所述的待机功率控制电路，其特征在于，所述MCU在待机模式下的中断响应采用按键响应方式。
6.如权利要求1所述的待机功率控制电路，其特征在于，所述MCU集成有欠压复位保护模块。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包含有权利要求1至6任一权利要求所述的待机功率控制电路。
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| CN 201220246539 CN202632148U (zh) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | 一种待机功率控制电路及电子设备 |
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| CN (1) | CN202632148U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017084299A1 (zh) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | 深圳Tcl数字技术有限公司 | 待机电路及电子设备 |
| CN113359936A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-07 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 一种功率控制方法、功率控制电路、装置及家用电器 |
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| CN113359936A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-07 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 一种功率控制方法、功率控制电路、装置及家用电器 |
| CN113359936B (zh) * | 2021-05-27 | 2023-10-03 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 一种功率控制方法、功率控制电路、装置及家用电器 |
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