CN207924453U - 一种低待机功耗电器终端电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低待机功耗电器终端电路，包括能输出VCC和VDD的阻容降压电路及与阻容降压电路连接的负载电路，负载电路包括使用VDD电源的负载驱动电路和使用VCC电源的MCU；其特征在于：还包括电源管理控制电路，该电源管理控制电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管、第二三级管。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：整个电路功耗低，在第一负载较多的情况下，控制方式更灵活更方便。

Description

一种低待机功耗电器终端电路

技术领域

本实用新型涉及一种低待机功耗电器终端电路。

背景技术

阻容降压式的负载连接电路比变压器降压更加经济，但是不能输出较大的电流，而且电阻上有损耗，没有和地隔离，使用不安全，只适合于小型一体的充电器和控制电路等电流不大的场合。

现有阻容降压的负载都是采用并联方式，电源使用效率低，电路参见附图1或图2所示，其中阻容降压电路为常规电路，包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容CX1、整流桥D1、电容E1、稳压管ZD1、稳压管ZD2、电容E2、电容C1，各元件的连接关系参见附图1或图2所示，可分别产生VDD和VCC的输出电压；当上述阻容降压电路连接有三个负载——继电器K1、MCU和显示屏dispay，MCU的供电电源为VCC，继电器K1的供电电源为VDD，显示屏dispay的供电电源为VCC，这三个负载采用并联的方式进行连接，因此通过电容CX1的电流＝继电器电流+mcu电流+显示屏dispay的电流，此时第二电阻R2和第三电阻R3都会产生大量的热，特别是“继电器电流<(mcu电流+显示部分电流时)”时，电源使用效率更低。

为了克服上述技术问题，现有技术中还出现有一种阻容降压电路的负载串联的电路，其电路连接图参见图3所示，其包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容CX1、整流桥D1、电容E1、电容C1、稳压管ZD1、稳压管ZD2、电容E2、电容C2，各元件的连接关系参见附图3所示，可分别产生VDD和VCC的输出电压；该阻容降压电路连接有三个负载——继电器K1、MCU和显示屏dispay，MCU的供电电源为VCC，继电器K1的供电电源为VDD，显示屏dispay的供电电源为VCC，VCC和VDD是串联的关系，VDD的负极(-VDD)刚好是VCC的正极(+VCC)，即VDD的电势比VCC更高，属于负电压控制模式。这种电源使用效率更高，减少了图1和图2中“第三电阻R3”的损耗，但是由于使用过程中电源的电压和电流都不变，所以待机功耗还不够低，在显示负载或者驱动负载较多的场合，难以实现国际标准的待机功耗要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低待机功耗电器终端电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低待机功耗电器终端电路，包括能输出VCC和VDD的阻容降压电路及与阻容降压电路连接的负载电路，负载电路包括使用VDD电源的负载驱动电路和使用VCC电源的MCU；其特征在于：

所述阻容降压电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、整流桥、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一稳压管、第二稳压管、其中整流桥的第1引脚连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，整流桥的第2引脚与第一电容第一端连接，整流桥的第3引脚连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，整流桥的第4引脚连接第二电阻的第一端，第一电容的第二端和市电零线连接，第一电阻的两端分别和第一电容的两端连接，第二电阻的第二端与市电火线连接，第一稳压管的负极连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第一稳压管的正极连接第二稳压管的负极，第一稳压管正极连接阻容降压电路的“-VDD”和“+VCC”电源输出端，第二稳压管的正极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二电容和第三电容的两端分别连接在第一稳压管的两端，第四电容和第五电容的两端分别连接在第二稳压管的两端；

另外，还包括电源管理控制电路，该电源管理控制电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管、第二三级管，其中的第八电阻的第一端连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第八电阻的第二端与第一三极管的发射极相连，第一三极管的集电极连接阻容降压电路的“+VCC”和“-VDD”电源输出端，第一三极管的基极和第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端和第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二三级管的基极与第六电阻连接后接到MCU的IO口控制端，第四电阻的两端分别连接到第一三极管的发射极和基极，第七电阻的两端分别连接到第二三极管的发射极和基极。

作为改进，所述负载电路还可以包括显示屏，该显示屏的Vdd引脚与阻容降压电路的“+VCC”电源输出端连接，该显示屏的Vss引脚与阻容降压电路的“-VCC”电源输出端连接。

再改进，所述负载驱动电路的两路电源输入端分别与阻容降压电路的+VDD和-VDD电源输出端连接；驱动电路的控制端与MCU的控制输出端连接；负载驱动电路的输出端连接用电负载。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：整个电路功耗低，在第一负载较多的情况下，控制方式更灵活更方便。

附图说明

图1为现有技术例一中阻容降压的负载连接电路的电路原理图；

图2为现有技术例二中阻容降压的负载连接电路的电路原理图；

图3为现有技术例三中阻容降压的负载负压控制连接电路的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中阻容降压的低待机功耗控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图4所示的低待机功耗电器终端电路，包括能输出VCC和VDD的阻容降压电路及与阻容降压电路连接的负载电路，负载电路包括使用VDD电源的负载驱动电路和使用VCC电源的MCU和显示屏，以及电源管理控制电路。

所述阻容降压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容CX1、整流桥D1、第二电容E1、第三电容C1、第四电容E2、第五电容C2、第一稳压管ZD1、第二稳压管ZD2、其中整流桥D1的第1引脚连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，整流桥D1的第2引脚与第一电容CX1第一端连接，整流桥D1的第3引脚连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，整流桥D1的第4引脚连接第二电阻R2的第一端，第一电容CX1的第二端和市电零线连接，第一电阻R1的两端分别和第一电容CX1的两端连接，第二电阻R2的第二端与市电火线连接，第一稳压管ZD1的负极连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第一稳压管ZD1的正极连接第二稳压管ZD2的负极，第一稳压管ZD1正极连接阻容降压电路的“-VDD”和“+VCC”电源输出端，第二稳压管ZD2的正极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二电容E1和第三电容C1的两端分别连接在第一稳压管ZD1的两端，第四电容E2和第五电容C2的两端分别连接在第二稳压管ZD2的两端；本实施例中，阻容降压电路产生的VDD电源和VCC电源串联连接，即将VDD的负极(-VDD)和VCC的正极(+VCC)连接起来产生一路(VDD+VCC)的电源输出。

所述负载驱动电路使用阻容降压电路的输出电源VDD做为驱动控制电源，MCU通过控制线控制驱动电路从而达到控制火线的接通和断开；所述的负载电路还包含MCU，该MCU的Vdd与阻容降压电路的“+VCC”电源输出端连接，MCU的Vss端与阻容降压电路的“-VCC”电源输出端连接；显示屏的Vdd引脚与阻容降压电路的“+VCC”电源输出端连接，该显示屏的Vss引脚与阻容降压电路的“-VCC”电源输出端连接。

所述电源管理控制电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一三极管Q1、第二三级管Q2，其中的第八电阻R8的第一端连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第八电阻R8的第二端与第一三极管Q1的发射极相连，第一三极管Q1的集电极连接阻容降压电路的“+VCC”和“-VDD”电源输出端，第一三极管Q1的基极和第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端和第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二三级管Q2的基极与第六电阻R6连接后接到MCU的IO口控制端，第四电阻R4的两端分别连接到第一三极管Q1的发射极和基极，第七电阻R7的两端分别连接到第二三极管Q2的发射极和基极。

本实施例中，MCU通过两级的三极管控制第八电阻R8的通和断，当第一三极管Q1关闭时，第八电阻R8没有电流通过，当第一三极管Q1导通时，第八电阻R8有电流通过，电流从阻容降压电路的“+VDD”电源输出端经第八电阻R8和第一三极管Q1后流到阻容降压电路的“-VDD”电源输出端，由于阻容降压属于一个恒流源，根据公式：

VDD＝I*第八电阻阻值+0.4V(第一三极管的饱和导通压降)

“I”电流恒定，当第八电阻R8足够小时，VDD的电压就会降低，而VCC一直不变,在实际设计过程中第一负载的电压VDD比第二负载的电压VCC高很多，例如VDD＝24V，VCC＝3.3V，总电压27.3V，当控制器进入待机状态时，MCU可以通过对电源管理控制电路的控制，使第八电阻R8有点流通过，第八电阻R8足够小时，VDD可以降低至1.5V以内(这时驱动电路电压不足，处于关闭状态)，待机时总的电压会降至(1.5V+3.3V)＝4.8V。根据功率公式P＝UI可以看出待机的情况下，控制板的功耗低得多，很轻松就能达到国际标准的待机功耗要求，某些场合甚至可以达到0.2瓦以内的待机功耗。在退出待机状态之前，MCU通过对电源管理控制电路的控制，提前关闭第八电阻R8的电流，阻容降压电路的VDD电源电压会上升到和阻容降压电路中的第一稳压管ZD1电压相符，这时负载驱动电路重新进入工作状态，在连接负载较多的情况下，这种控制方式更灵活更方便。

Claims (3)

1.一种低待机功耗电器终端电路，包括能输出VCC和VDD的阻容降压电路及与阻容降压电路连接的负载电路，负载电路包括使用VDD电源的负载驱动电路和使用VCC电源的MCU；其特征在于：

所述阻容降压电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、整流桥、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一稳压管、第二稳压管、其中整流桥的第1引脚连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，整流桥的第2引脚与第一电容第一端连接，整流桥的第3引脚连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，整流桥的第4引脚连接第二电阻的第一端，第一电容的第二端和市电零线连接，第一电阻的两端分别和第一电容的两端连接，第二电阻的第二端与市电火线连接，第一稳压管的负极连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第一稳压管的正极连接第二稳压管的负极，第一稳压管正极连接阻容降压电路的“-VDD”和“+VCC”电源输出端，第二稳压管的正极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二电容和第三电容的两端分别连接在第一稳压管的两端，第四电容和第五电容的两端分别连接在第二稳压管的两端；

另外，还包括电源管理控制电路，该电源管理控制电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管、第二三级管，其中的第八电阻的第一端连接阻容降压电路的“+VDD”电源输出端，第八电阻的第二端与第一三极管的发射极相连，第一三极管的集电极连接阻容降压电路的“+VCC”和“-VDD”电源输出端，第一三极管的基极和第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端和第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极连接阻容降压电路的“-VCC”电源输出端，第二三级管的基极与第六电阻连接后接到MCU的IO口控制端，第四电阻的两端分别连接到第一三极管的发射极和基极，第七电阻的两端分别连接到第二三极管的发射极和基极。

2.根据权利要求1所述的低待机功耗电器终端电路，其特征在于：所述负载电路还可以包括显示屏，该显示屏的Vdd引脚与阻容降压电路的“+VCC”电源输出端连接，该显示屏的Vss引脚与阻容降压电路的“-VCC”电源输出端连接。

3.根据权利要求1所述的低待机功耗电器终端电路，其特征在于：所述负载驱动电路的两路电源输入端分别与阻容降压电路的+VDD和-VDD电源输出端连接；驱动电路的控制端与MCU的控制输出端连接；负载驱动电路的输出端连接用电负载。