CN203339951U - 一种非隔离式dc/dc低待机功耗的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，包括其输入正、负端分别和外部直流电源连接的DC/DC转换器，还包括稳压源、检测单元和控制单元，稳压源和DC/DC转换器的输出正端连接，检测单元的一端和DC/DC转换器的输出负端连接,DC/DC转换器的输出正端和检测单元的另一端用于和负载连接；控制单元分别和所述检测单元、DC/DC转换器的使能端连接，控制单元根据所述检测单元的检测信息向所述DC/DC转换器的使能端发出相应的信号，以控制所述DC/DC转换器的工作状态和关机状态之间的切换。相比于传统的DC电源在未接入负载的状态下产生几毫安至几十毫安的自耗电流，本实用新型的电路仅产生几微安到几百微安的自损电流，自损耗降低了2～3个数量级。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及DC电源，尤其涉及一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路。
[背景技术]
传统的DC/DC电源，在待机状态下（未接入负载），其DC/DC转换器内部也一直处于工作状态，产生几毫安至几十毫安的自耗电流。
[实用型内容]
本实用新型针对上述的不足，提供了一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，降低待机状态下的功率损耗。
本实用新型的实施方案是：
一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，包括DC/DC转换器，其输入正、负端分别和外部直流电源连接，还包括稳压源、检测单元和控制单元，所述稳压源和所述DC/DC转换器的输出正端连接，所述检测单元的一端和所述DC/DC转换器的输出负端连接,所述DC/DC转换器的输出正端和所述检测单元的另一端分别和负载连接；所述控制单元分别和所述检测单元、DC/DC转换器的使能端连接，所述控制单元根据所述检测单元的检测信息向所述DC/DC转换器的使能端发出相应的信号，以控制所述DC/DC转换器的工作状态和关机状态之间的切换。
实施本实用新型的有益效果：
有负载时，由于稳压源为DC/DC转换器的输出正端（即负载的一端）提供一稳定电压，使负载的两端产生压降，进而产生一定的电流，该电流流经检测单元后，检测单元将有电流流经的检测信息传递至控制单元，控制单元接收到该检测信息后，通过对DC/DC转换器的使能端电位的控制，驱动DC/DC转换器进入工作状态；
无负载时，由于DC/DC转换器的输出正端和输出负端之间处于断路状态，因此流经检测单元的电流实质上为零，据此控制单元亦通过对DC/DC转换器的使能端电位的控制，使DC/DC转换器的内部均处于关机状态，不产生自损电流。显而易见，在该情形下，本电路只有稳压源产生功率损耗，但相比于传统的DC电源在未接入负载的状态下产生几毫安至几十毫安的自耗电流，本电路仅产生几微安到几百微安的自损电流，自损耗降低了2-3个数量级。
[附图说明]
图1是本实用新型在一实施例中的实现原理图；
图2是本实用新型在一实施例中的电路连接图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的阐述。
如图1，一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，包括DC/DC转换器1、稳压源2、检测单元3和控制单元4，DC/DC转换器1的输入正端Vin+和输入负端Vin-分别连接至外部直流电源；稳压源2和DC/DC转换器1的输出正端Vout+连接，为输出正端Vout+提供一个稳定电压，使得接入负载后，能使负载产生一定的电流；检测单元3的一端和DC/DC转换器1的输出负端Vout-连接,DC/DC转换器1的输出正端Vout+和检测单元3的另一端用于和负载连接；控制单元4分别和DC/DC转换器1的使能端EN和检测单元3连接，控制单元4根据检测单元3的检测信息向DC/DC转换器1的使能端EN发出相应的信号，以控制DC/DC转换器1的工作状态和关机状态之间的切换。
具体实施时：
如图2所示，稳压源2包括电阻R、稳压管ZD1和第一开关管Q1；电阻R和稳压管ZD1串联在输入正端Vin+和输入负端Vin-之间，组成一稳压电路，其中，电阻R的一端接输入正端Vin+，电阻R的另一端接稳压管ZD1的阴极，稳压管ZD1的阳极接输入负端Vin-，当接入外部直流电源时，在电阻R和稳压管ZD1的连接点上得到一稳定电压VZD；为将此稳定电压VZD加载到DC/DC转换器1的输出正端Vout+，采用了开关管Q1，开关管Q1优选三极管或MOS管，当然也可以采用其他的晶体管或晶体管组合，下面列举以NPN三极管为开关管Q1的接法，NPN三极管Q1的基极连接在电阻R和稳压管ZD1的连接点上，即NPN三极管Q1基极电压为VZD，NPN三极管Q1的集电极接输入正端Vin+，NPN三极管Q1的发射极接输出正端Vout+，由于该NPN三极管Q1基极的电压VZD使得该NPN三极管Q1进入放大工作状态，基极和发射极之间的PN结导通，PN结导通后压降基本不变且较小，所以发射极的电压跟随基极的电压变化，即该NPN三极管Q1起到一个电压跟随器的作用，发射极电压=基极电压（VZD）-PN结压降，由于压降很小，所述发射极电压近似等于基极电压，从而达到了将VZD加载到DC/DC转换器1的输出正端Vout+的目的。应当理解，上述仅为一优选实施例，并不用于限制稳压源2的结构。
如图2所示，检测单元3采用电流检测电阻、电压检测电阻或其他的种类的检测器件或器件组合。
如图2所示，控制单元4包括放大器OP和第二开关管Q2；放大器OP的同相输入端接检测单元3的一端，其反相输入端接检测单元3的另一端，放大器的输出端接第二开关管Q2的第一端，第二开关管Q2的第二端接DC/DC转换器1的使能端EN，第二开关管Q2的第三端接输入负端Vin-。有负载时，检测单元3有一定的电流流经，经放大器OP将检测单元3的电流或电压放大后，将放大后的电流或电压加载到第二开关管Q2的第一端，使开关管Q2处于导通状态，将DC/DC转换器的使能端EN拉低，使DC/DC转换器1正常工作；无负载时，由于DC/DC转换器1的输出正端Vout+和输出负端Vout-之间断路，检测单元1的电流或两端的电压几乎为零，经放大器OP放大后不足于驱动第二开关管Q2导通，DC/DC转换器1的使能端处于初始的高电位状态，使得DC/DC转换器1的内部均处于关机状态。需要说明的是，第二开关管Q2优选NPN三极管，当然也可以采用其他的晶体管或晶体管组合，下面列举以NPN三极管为开关管Q2的接法，第二开关管Q2的第一端为基极，第二开关管Q2的第二端为集电极，第二开关管Q2的第三端为发射极。上述控制单元4的结构适用于低电平使能的DC/DC转换器。
请注意，上述控制单元4的结构仅是一较优实施例，放大器OP亦可以用微处理器或ASIC电路替代。
为了便于说明，下面列举一具体电路连接图加以说明，应当理解，本具体电路连接图并不用于限制本实用新型。
如图2所示，本具体电路连接图，包括DC/DC转换器1、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、稳压管ZD1、放大器OP和检测电阻SENSE：
电阻R和稳压管ZD1串联在DC/DC转换器1的输入正端Vin+和输入负端Vin-之间，组成一稳压电路，其中，电阻R的一端接输入正端Vin+，电阻R的另一端接稳压管ZD1的阴极，稳压管ZD1的阳极接输入负端Vin-，电阻R和稳压管ZD1的连接点上接NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1的集电极接输入正端Vin+，NPN三极管Q1的发射极接输出正端Vout+；检测电阻SENSE的一端接DC/DC转换器1的输出负端Vout-，放大器OP的同相输入端接电阻SENSE的一端，其反相输入端接电阻SENSE的另一端，放大器OP的输出端接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极接DC/DC转换器1的DC/DC转换器1的使能端EN，NPN三极管Q2的发射极接输入负端Vin-。
根据上述电路连接图做一简述：
接入外部直流电源后，稳压管ZD1获得一稳定电压，该稳定电压提供给NPN三极管Q1的基极，由于该NPN三极管Q1起电压跟随器的作用，该NPN三极管Q1的发射极将上述稳定电压（本质上是近似电压）提供给DC/DC转换器1的输出正端Vout+；
当有负载时，DC/DC转换器的输出正端和输出负端之间处于通路状态，由于DC/DC转换器的输出正端Vout+已存在一稳定电压，使得负载两端产生压降，进而产生一定的电流，该电流流经检测电阻SENSE后，经放大器OP放大后用于启动NPN三极管Q2导通，DC/DC转换器1的使能端EN和输入负端Vin-连接，即将DC/DC转换器1的使能端EN拉至低电位，由于该具体连接图中的DC/DC转换器1为低电平使能，所以此阶段DC/DC转换器处于工作状态；
无负载时，由于DC/DC转换器的输出正端和输出负端之间处于断路状态，因此流经检测电阻SENSE的电流实质上为零，经放大器OP后不足以驱动NPN三极管Q2导通，因此DC/DC转换器1的使能端EN处于初始状态，即高电位状态，所述此阶段DC/DC转换器的内部均处于关机状态，不产生自损电流。在该情形下，本电路只有稳压源产生功率损耗，但相比于传统DC电源未接入负载的状态下产生几毫安至几十毫安的自耗电流，本电路仅产生几微安到几百微安的自损电流，自损耗降低了2-3个数量级。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，包括DC/DC转换器，其输入正、负端分别和外部直流电源连接，其特征在于，还包括稳压源、检测单元和控制单元，所述稳压源和所述DC/DC转换器的输出正端连接，所述检测单元的一端和所述DC/DC转换器的输出负端连接,所述DC/DC转换器的输出正端和所述检测单元的另一端分别和负载连接；所述控制单元分别和所述检测单元、DC/DC转换器的使能端连接，所述控制单元根据所述检测单元的检测信息向所述DC/DC转换器的使能端发出相应的信号，以控制所述DC/DC转换器的工作状态和关机状态之间的切换。
2.根据权利要求1所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于，所述稳压源包括电阻、稳压管和第一开关管；
所述电阻一端接所述输入正端，所述电阻的另一端接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接所述输入负端；所述电阻和稳压管的连接点还和所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端和所述输入正端连接，所述第一开关管的第三端和所述输出正端连接。
3.根据权利要求2所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于,所述第一开关管包括三极管或MOS管。
4.根据权利要求1所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于，所述检测单元包括检测电阻。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于，所述控制单元包括放大器和第二开关管；
所述放大器的同相输入端接所述检测单元的一端，其反相输入端接所述检测单元的另一端，所述放大器的输出端接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端接所述DC/DC转换器的使能端，所述第二开关管的第三端接所述输入负端。
6.根据权利要求5所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于，所述第二开关管包括NPN三极管，所述第二开关管的第一端为基极，所述第二开关管的第二端为集电极，所述第二开关管的第三端为发射极。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的非隔离式DC/DC低待机功耗的电路，其特征在于，所述控制单元包括微处理器或ASIC电路。
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