CN202750017U

CN202750017U - 供电电路

Info

Publication number: CN202750017U
Application number: CN2012203537486U
Authority: CN
Inventors: 陈志杰; 沈礼胜
Original assignee: SHENZHEN ZHENBANG INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Zhenbang Technology Co ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-07-20

Abstract

一种供电电路，包括：控制芯片、与控制芯片连接供电给控制芯片的待机电路、及与控制芯片连接的负载供电电路，负载供电电路包括与可控电源连接并根据设置进行导通的开关电路、及负载降压电路、负载稳压电路、负载启动电路，开关电路包括高电平单向导通的单向可控硅SCR1，负载稳压电路包括并联在负载两端的稳压管DW1，负载启动电路包括并联在负载两端的极性电容E1，负载降压电路包括串联在市电火线上的负载降压电阻、降压电容C1及与极性电容E1并联的二极管D2，；上述的负载供电电路的供电电源是电源可控，通过控制单向可控硅SCR1的导通，可控制负载供电电路在待机时不工作，只有在需要时才工作，可实现降低待机功耗低的要求。

Description

供电电路

技术领域

本实用新型涉及供电电路，特别是涉及一种阻容供电电路。

背景技术

阻容降压电路为一种近似于恒流源供电电路，阻容降压电路在产品待机与工作状态，功耗是一样的。这样就不能满足在待机时的能耗标准,同时也是一种能源的浪费。目前有一种解决方案是采用小型单片开关电源芯片的电源电路，这种电源电路虽然解决了待机功耗问题，但其成本高及高压电解电容的使用寿命也是一个突出的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能降低功耗的供电电路。

一种供电电路，包括：控制芯片、与控制芯片连接供电给控制芯片的待机电路、及与控制芯片连接的负载供电电路，所述负载供电电路包括：与所述控制芯片的I/O端连接并根据设置进行导通的开关电路、及负载降压电路、负载稳压电路、负载启动电路；所述开关电路包括高电平单向导通的单向可控硅SCR1，所述负载稳压电路包括并联在负载两端的稳压管DW1，所述负载启动电路包括并联在负载两端的极性电容E1，所述负载降压电路包括串联在市电火线上的负载降压电阻、降压电容C1及与极性电容E1并联的二极管D2，所述负载降压电阻输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到降压电容C1的一端；所述二极管D2负极接入降压电容C1的另一端及极性电容E1的正极中，二极管D2的正极接入到单向可控硅SCR1的阴极、及市电的零线端与接地端的公共端；单向可控硅SCR1的控制极接入到控制芯片的I/O端，单向可控硅SCR1的阳极接入到极性电容E1的负极。

在优选的实施例中，所述负载降压电阻包括降压电阻R1。

在优选的实施例中，所述单向可控硅SCR1的控制极与控制芯片之间还设置有电阻R3。

在优选的实施例中，所述负载供电电路还包括与降压电容C1两端并联的放电电阻R2。

在优选的实施例中，所述待机电路包括：待机降压电路、待机稳压电路、待机整流电路、及待机滤波电路；所述待机滤波电路滤波后供电给控制芯片，所述待机稳压电路包括稳压二极管DW2，所述待机整流电路包括整流二极管D1，所述滤波电路包括极性滤波电容E2，所述待机降压电路的输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到稳压二极管DW2负极及整流二极管D1正极，所述稳压二极管DW2的正极接入到市电的零线与地线的公共端及极性滤波电容E2的负极，同时稳压二极管DW2与极性滤波电容E2并联后接入到控制芯片中，所述极性滤波电容E2的正极与所述稳压二极管DW2的负极连接、其负极接入到所述稳压二极管DW2的正极及控制芯片的备用电源端，所述整流二极管D1负极与极性滤波电容E2正极的公共端接入到控制芯片的电源输入端。

在优选的实施例中，所述降压电路为降压电阻，所述降压电阻的输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到整流二极管D1正极; 所述控制芯片所需电流小于2mA。

在优选的实施例中，所述降压电阻包括串联连接的降压电阻R1与降压电阻R4。

在优选的实施例中，所述降压电路包括串联在市电火线端的降压电阻R1、降压电容C2，所述降压电阻R1的输入端接入到市电的火线端、其输出端与降压电容C2的一端连接；降压电容C2的另一端接入到稳压二极管的负极。

在优选的实施例中，所述负载为继电器RL1。

在优选的实施例中，所述控制芯片为MCU。

上述的负载供电电路的供电电源是控制芯片提供的电源可控，通过控制芯片提供高低电平控制单向可控硅SCR1的导通，可控制负载供电电路在待机时不工作，只有在需要时才工作，可实现降低待机功耗低的要求，且电路简单，电路中采用的电阻、电容、二极管等常规常见的电子元器件，成本低廉；负载供电电路在市电的正半周里，电流从降压电阻，经过降压电容C1，降压电容C1充电，再经过稳压管DW1稳压，极性电容E1滤波，然后经单向可控硅SCR1流回零线端。在市电的负半周，电流从零线端流出，经二极管D2，此时单向可控硅SCR1反向截止，再经降压电容C1，降压电容C1进行放电，然后经过降压电阻回到火线端。当极性电容E1的两端电压达到负载的工作电压如继电器的吸合电压时，负载开始工作。如果设置满足条件（如设置时间）后，控制芯片的I/O端变为低电平（如0V），单向可控硅SCR1截止，市电无法给极性电容E1充电，极性电容E1两端的电压很快下降下来，负载将不工作了。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的供电电路的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例的供电电路，包括：控制芯片、与控制芯片连接并供电给控制芯片的待机电路、及与控制芯片连接并供电给负载的负载供电电路。

本实施例中，优选的，控制芯片为MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。负载供电电路包括：与可控电源连接并根据设置进行导通的开关电路、及负载降压电路、负载稳压电路、负载启动电路。

如图1所示，本实施例中，开关电路包括：高电平单向导通的单向可控硅SCR1。负载稳压电路包括：并联在负载两端的稳压管DW1。负载启动电路包括：并联在负载两端的极性电容E1。负载降压电路包括串联在市电火线上的负载降压电阻、降压电容C1、及与极性电容E1并联的二极管D2。

负载降压电阻输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到降压电容C1的一端。二极管D2的负极分别接入降压电容C1的另一端、及极性电容E1的正极中，二极管D2的正极分别接入到单向可控硅SCR1的阴极、及市电的零线端AC-L与接地端的公共端。

单向可控硅SCR1的控制极接入到控制芯片提供的可控电源中，单向可控硅SCR1的阳极接入到极性电容E1的负极。

本实施例中，负载降压电阻为降压电阻R1。进一步，本实施例中，单向可控硅SCR1的控制极接入到控制芯片的I/O（输入/输出接口）接口端，并与控制芯片的I/O（输入/输出接口）接口端之间还设置有电阻R3。

为了防止断电后，人为碰触到降压电容C1而触电，在降压电容C1的两端并联连接有放电电阻R2。放电电阻R2在断开市电时，消耗放掉降压电容C1两端的蓄电，以防断电后，人为碰触到降压电容C1而触电。

本实施例的供电电路中，待机电路包括：待机降压电路、待机稳压电路、待机整流电路、及待机滤波电路。待机滤波电路滤波后供电给控制芯片。

待机稳压电路包括稳压二极管DW2。待机整流电路包括整流二极管D1。滤波电路包括极性滤波电容E2。

待机降压电路的输入端接入到市电的火线端，待机降压电路的输出端接入到稳压二极管DW2负极、及整流二极管D1正极。

稳压二极管DW2的正极接入到市电的零线与地线的公共端、及极性滤波电容E2的负极。同时稳压二极管DW2与极性滤波电容E2并联后接入到控制芯片中。

极性滤波电容E2的正极与所述稳压二极管DW2的负极连接，极性滤波电容E2负极接入到稳压二极管DW2的正极、及控制芯片的备用电源端Vss中。

整流二极管D1负极与极性滤波电容E2正极的公共端接入到控制芯片的电源输入端VDD中。

当控制芯片只需小于2mA的电流时，本实施例中，降压电路优选的为降压电阻。降压电路优选的，采用串联连接的降压电阻R1与降压电阻R4组成的经济实用的降压电路。降压电阻R1的输入端接入到市电的火线端AC-L，降压电阻R4的输出端接入到整流二极管D1正极。

当控制芯片所需的电流大于2mA时，降压电路采用串联在市电火线端AC-L的降压电阻R1、降压电容C2。降压电阻R1的输入端接入到市电的火线端，降压电阻R1输出端与降压电容C2的一端连接。降压电容C2的另一端接入到稳压二极管的负极。

本实施例中，负载优选的为继电器RL1，当然也可选用其他负载。

本实施例的供电电路，接通市电后，市电正半周的电流从火线端AC-L 经过降压电阻R1、R4（或降压电阻R1、降压电容C2）降压，再经稳压二极管DW2进行稳压，然后经整流二极管D1整流，极性滤波电容E2滤波后，给MCU供电，最后电流回到零线端AC-N。在市电的负半周，电流从零线端AC-N，经稳压二极管DW2，再经降压电阻R1（或降压电容C2）回到火线端AC-L。

在单向可控硅SCR1没有导通前，市电不经过稳压管DW1，极性电容E1的两端没有电压，不能为负载即继电器RL1不能吸合工作。

当MCU的I/O口变为高电平（如5V），通过电阻R3，触发单向可控硅SCR1单向导通，此时，在市电的正半周里，电流从降压电阻R1，经过降压电容C1，降压电容C1充电，再经过稳压管DW1稳压，极性电容E1滤波，然后经单向可控硅SCR1流回零线端AC-N。在市电的负半周，电流从零线端AC-N流出，经二极管D2（单向可控硅SCR1此时反向截止），再经降压电容C1，降压电容C1进行放电，然后经过降压电阻R1回到火线端AC-L。当极性电容E1的两端电压达到继电器RL1的吸合电压时，继电器开始工作。如果设置满足条件（如设置时间）后，MCU的I/O端变为低电平（如0V），单向可控硅SCR1截止，市电无法给极性电容E1充电，极性电容E1两端的电压很快下降下来，继电器RL1将断开，负载将不工作了。

本实施例中，二极管D2在输入的市电为负半周时，把降压电容C1在输入市电为正半周所充的电放完，以便下个正半周的市电到来时，降压电容C1又能充电。

市电的火线端AC-L经降压电阻R1、降压电容C1组成的阻容降压后，二极管D2半波整流后，经稳压管DW1、极性电容E1稳压滤波，再经单向可控硅SCR1流向市电零线端AC-N。单向可控硅SCR1是否导通，决定了负载如继电器RL1能否工作。当需要负载如继电器RL1工作时，控制芯片如MCU给单向可控硅SCR1触发信号(即MCU的I/O端输出高电平)，负载供电电路开始工作，控制负载工作。当不需要负载工作时，控制芯片撤去给的单向可控硅SCR1的触发信号后(即MCU的I/O端输出低电平)，负载供电电路停止工作，控制负载的电流消失，负载不进行工作。

一般待机功耗即指只接通电源，负载还没有工作时的功耗，要求符合欧盟EUP标准（小于0.5W）。本实用新型的供电电路，在接通电源时，只有待机电路在工作，因单向可控硅SCR1没有导通，不工作，不消耗功率。若控制芯片的工作电流为2m A或小于2m A，本实施例中采用2m A进行计算说明，此时由于降压电阻R1很大，降压电阻R4的电阻阻值相对降压电阻R1设置很小（计算时可忽略），由于流过的电流要求在2mA左右，此时的待机功率为电阻R1消耗的功率220V×2m A=0.44W 再加上DW1上消耗的功率5V*2m A =0.01W，总共小于0.5W。

如果控制芯片所需电流大于2mA，采用降压电阻R1、降压电容C2组成待机降压电路。如控制芯片所需电流采用5 mA电流进行说明，如采用降压电阻R1很大，降压电阻R4进行降压，则仅降压电阻R1上消耗220V×5mA=1.1W的功率，超过了0.5W。故控制芯片所需电流大于2mA，采用降压电阻R1、降压电容C2组成待机降压电路。降压电容C2在理想情况下是不消耗功率的（电容实际上其消耗的功耗极小，通常不计），在交流情况下，由于降压电容C2有阻抗存在，就可以实现降压，降压电容C2的值取合适的电容值（如0.33u F），这时降压电阻R1可以取得很小，如取100欧，这时的功耗主要是电阻R1有消耗了，电容C1基本上不消耗功耗。这时的实际功耗可算出，降压电阻R1消耗的功率为5mA×5mA ×100Ω=0.25W, 再加稳压二极管DW2上的功耗较小0.01W，总功率小于0.5W,从而实现待机功耗低的要求。

由于负载供电电路的供电电源是电源可控即通过控制芯片如MCU输出高低电平控制单向可控硅SCR1的导通，可控制负载供电电路在待机时不工作，只有在需要时才工作，这样就可实现待机功耗低的要求。若负载供电电路的供电电源不可控的，接通电后，负载供电电路也在工作，负载供电电路的供电电源是供驱动负载用的，所需电流较大，如40m A, 这时通过计算，总的待机功率大于0.5W。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种供电电路，其特征在于，包括：控制芯片、与所述控制芯片连接供电给控制芯片的待机电路、及与所述控制芯片连接的负载供电电路，所述负载供电电路包括：与所述控制芯片的I/O端连接并根据设置进行导通的开关电路、及负载降压电路、负载稳压电路、负载启动电路；所述开关电路包括高电平单向导通的单向可控硅SCR1，所述负载稳压电路包括并联在负载两端的稳压管DW1，所述负载启动电路包括并联在负载两端的极性电容E1，所述负载降压电路包括串联在市电火线上的负载降压电阻、降压电容C1及与极性电容E1并联的二极管D2，所述负载降压电阻输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到降压电容C1的一端；所述二极管D2负极接入降压电容C1的另一端及极性电容E1的正极中，二极管D2的正极接入到单向可控硅SCR1的阴极、及市电的零线端与接地端的公共端；单向可控硅SCR1的控制极接入到控制芯片的I/O端，单向可控硅SCR1的阳极接入到极性电容E1的负极。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：所述负载降压电阻包括降压电阻R1。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：所述单向可控硅SCR1的控制极与控制芯片之间还设置有电阻R3。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：所述负载供电电路还包括与降压电容C1两端并联的放电电阻R2。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的供电电路，其特征在于：所述待机电路包括：待机降压电路、待机稳压电路、待机整流电路、及待机滤波电路；所述待机滤波电路滤波后供电给控制芯片，所述待机稳压电路包括稳压二极管DW2，所述待机整流电路包括整流二极管D1，所述滤波电路包括极性滤波电容E2，所述待机降压电路的输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到稳压二极管DW2负极及整流二极管D1正极，所述稳压二极管DW2的正极接入到市电的零线与地线的公共端、及极性滤波电容E2的负极，同时稳压二极管DW2与极性滤波电容E2并联后接入到控制芯片中，所述极性滤波电容E2的正极与所述稳压二极管DW2的负极连接、其负极接入到所述稳压二极管DW2的正极及控制芯片的备用电源端，所述整流二极管D1负极与极性滤波电容E2正极的公共端接入到控制芯片的电源输入端。

6.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于：所述降压电路为降压电阻，所述降压电阻的输入端接入到市电的火线端、其输出端接入到整流二极管D1正极。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于：所述控制芯片所需电流小于2mA;所述降压电阻包括串联连接的降压电阻R1与降压电阻R4。

8.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于：所述降压电路包括串联在市电火线端的降压电阻R1、降压电容C2，所述降压电阻R1的输入端接入到市电的火线端、其输出端与降压电容C2的一端连接；降压电容C2的另一端接入到稳压二极管的负极。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的供电电路，其特征在于：所述控制芯片为MCU。

10.根据权利要求1至4任意一项所述的供电电路，其特征在于：所述负载为继电器RL1。