CN203747649U - 一种施密特微功耗电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种施密特微功耗电源，包括容性阻抗Z、整流电路D、电容C、取样电路Q和施密特电路S，容性阻抗Z的一端接整流电路D的一个交流输入端；整流电路D的另一个交流输入端和容性阻抗Z的另一端分别接交流电源AC的两个进端；电容C并联于整流电路D的直流输出端；取样电路Q的输入端和施密特电路S的电源端并联于电容C的两端，取样电路Q的取样输出端接施密特电路S的输入端；施密特电路S的输出端为电源输出端。本实用新型具有的优点为：对滤波电容C两端电压的上升速率无特殊要求，而输出端的上升速率符合控制电路的一般要求；消除负载对充电电流的分流影响，从而缩短电容的充电时间；微小的自身消耗。

Description

一种施密特微功耗电源

技术领域

本实用新型涉及一种电源，尤其涉及一种施密特微功耗电源。

背景技术

电器待机节能已经被越来越多的人所重视。我国和世界大多数国家一样，对电器待机节能十分重视，从2013年起，对电器待机功耗规定了0.5W的限定值。可以认为0.5W是电器待机功耗的技术瓶颈。目前世界范围内的科技人员加紧研究，力争把电器的待机功耗降至接近于零。

我国是较早研究电器待机节能技术的国家之一，以“小管家”待机节能插座为代表的电器待机节能产品在电器待机节能方面做了有益的尝试，这些产品的特征是把电器的电源启动部分从电器主体中分离出来，期望把电器的待机功耗控制在更小的范围内。我们通过对这类产品的测量、分析后发现，其自身功耗一般均超过0.5W，严格地来讲，这些电器待机节能插座已经不符合国家对电器待机功耗的限定值的要求。

那么，这类产品的自身功耗能否做得更小一些，究其原因是受到一些电路参数的制约。比如，电源滤波电容的容量受到电源纹波的制约，通常选数百微法。而控制电路对电源上升速率的要求，又要求电源对滤波电容具备较大的电流负载能力，也即提高充电电流。以PIC12F675单片机为例，电源上升速率应大于0.05V／ms，也就是说电源上升至5V的时间不大于0.1s。如果滤波电容选择470uF，控制电路的工作电流为5mA，要满足小于0.1s的电源上升时间这一要求，电源的电流负载能力就不得小于28.5mA，如果控制电路的工作电压选DC24V，电源采用电容降压式稳压电源时，其自身的能耗为0.68W。但是，如果控制电路采用诸如休眠之类的软件和硬件的微功耗设计，控制电路所需求的电流通常不超过0.5mA，因此，有28mA的电流只是为了提高电源的上升速率而白白消耗在电源的稳压器件上，这是这种电源不能实现微功耗的原因所在。

为此，需要一种既能满足控制电路对电源上升速率的要求，又具有微功耗的电源。

实用新型内容

为了解决上述问题中的不足之处，本实用新型提供了一种施密特微功耗电源。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种施密特微功耗电源，包括容性阻抗Z、整流电路D、电容C、取样电路Q和施密特电路S，容性阻抗Z的一端接整流电路D的一个交流输入端；整流电路D的另一个交流输入端和容性阻抗Z的另一端分别接交流电源AC的两个进端；电容C并联于整流电路D的直流输出端；取样电路Q的输入端和施密特电路S的电源端并联于电容C的两端，取样电路Q的取样输出端接施密特电路S的输入端；施密特电路S的输出端为电源输出端。

它还包括稳压二极管DW；所述稳压二极管DW的负极接整流电路D输出端的正极，稳压二极管DW的正极接整流电路D输出端的负极。

它还包括电流放大电路A，所述电流放大电路A的电源端并联于电容C的两端，电流放大电路A的输入端接施密特电路S的输出端，电流放大电路A的输出端为电源输出端。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型对滤波电容C两端电压的上升速率无特殊要求，而输出端的上升速率符合控制电路的一般要求；

2、消除负载对充电电流的分流影响，从而缩短电容的充电时间；

3、微小的自身消耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型适用于负载电流稳定不变情况下的电路图(基本形式)。

图2是本实用新型适用于负载电流在较小范围内变化的电路图(基本形式)。

图3是图2的电源扩展形式电路图，适用于较大的负载电流的情况。

图中：AC为交流电源，IN：进端；OUT：出端。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型包括容性阻抗Z、整流电路D、电容C、取样电路Q和施密特电路S；容性阻抗Z的一端接整流电路D的一个交流输入端，整流电路D的另一个交流输入端和容性阻抗Z的另一端分别接交流电源AC的两个进端，电容C并联于整流电路D的直流输出端，取样电路Q的输入端和施密特电路S的电源端并联于电容C的两端，取样电路Q的取样输出端接施密特电路S的输入端，施密特电路S的输出端为电源输出端。

如图2-图3所示，稳压二极管DW的负极接整流电路D输出端的正极，稳压二极管DW的正极接整流电路D输出端的负极；

如图3所示，电流放大电路A的电源端并联于电容C的两端，电流放大电路A的输入端接施密特电路S的输出端，电流放大电路A的输出端为电源输出端；

电流放大电路A的电源端并联于电容(C)的两端，电流放大电路(A)的输入端接施密特电路(S)的输出端，电流放大电路(A)的输出端为电源输出端。

工作原理：如图2为例，如果交流电压为220V，容性阻抗Z中的电容容量取6800pF，并联的泄流电阻为150M，整流电路D选用桥式整流电路、稳压二极管DW选用10V，电容C选用470uF时，电容C的充电电流在0.45mA～0.47mA之间，电源的最大消耗小于0.005W。在充电过程接近结束之前，即取样电路Q的输出电压尚未达到施密特电路S阀值之前，施密特电路S不输出电流。所以电容C的充电时间理想值约为10S。随着电容C充电过程的继续，电容C两端的电压继续升高，当取样电路Q的输出电压到达施密特电路的阀值时，施密特电路S状态翻转，输出电源给负载(通常是控制电路或控制电路的稳压电路)。由于施密特电路S具有良好的开关特性，因此其输出的电源能符合控制电路的一般要求，而与电源的输入特性无关。电容C充电电流的大小实际上由控制电路必需的能量需求决定。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种施密特微功耗电源，包括容性阻抗Z、整流电路D、电容C、取样电路Q和施密特电路S，其特征在于：所述容性阻抗Z的一端接整流电路D的一个交流输入端；所述整流电路D的另一个交流输入端和容性阻抗Z的另一端分别接交流电源AC的两个进端；所述电容C并联于整流电路D的直流输出端；所述取样电路Q的输入端和施密特电路S的电源端并联于电容C的两端，取样电路Q的取样输出端接施密特电路S的输入端；所述施密特电路S的输出端为电源输出端。

2.根据权利要求1所述的施密特微功耗电源，其特征在于：它还包括稳压二极管DW；所述稳压二极管DW的负极接整流电路D输出端的正极，稳压二极管DW的正极接整流电路D输出端的负极。

3.根据权利要求1或2所述的施密特微功耗电源，其特征在于：它还包括电流放大电路A，所述电流放大电路A的电源端并联于电容C的两端，电流放大电路A的输入端接施密特电路S的输出端，电流放大电路A的输出端为电源输出端。