CN219041632U - 一种低功耗脉冲直流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种低功耗脉冲直流电源，包括直流电源、脉冲生成电路、脉宽生成电路和电流放大电路；所述直流电源用于给所述脉冲生成电路提供直流电压；所述脉冲生成电路用于将所述直流电源输出的直流电压转换为脉冲电压；所述脉宽生成电路用于将所述脉冲电压调整为预设脉宽的脉冲电压；所述电流放大电路用于将所述脉宽生成电路输出的电流进行放大。所述低功耗脉冲直流电源本身的功耗很低，且能够为负载提供直流脉冲电源，使得负载能够在每个脉冲期间保持正常工作状态，在脉冲间隔期间断电，从而降低负载的平均功耗，在节能的同时，避免负载持续通电造成的散热效果不佳等问题。

Description

一种低功耗脉冲直流电源

技术领域

本实用新型涉及电源电路技术领域，具体涉及一种低功耗脉冲直流电源。

背景技术

行业内为了解决用电设备待机功耗的问题，提出了在设备待机状态下，关掉非必要的电路部分，仅保留常电电路保持工作状态，以便接收外部控制信号并实现唤醒设备主电路的目的。一般来说，这种常电电路在设备待机状态下会采用待机电源供电，这类待机电源具有输出电流较小、功耗较低的特点。但是，由于不同的用电设备中常电电路的工作电流不同，直接采用待机电源为常电电路供电，通常不能达到常电电路的供电需求。另一方面，这类用于接收外部信号的常电电路若一直通电，其耗能较多，且不利于电路板散热。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种低功耗脉冲直流电源，该电源本身的功耗很低，且能够为负载提供脉冲直流电源，使得负载能够在每个脉冲期间保持正常工作状态。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提出一种低功耗脉冲直流电源，包括直流电源、脉冲生成电路、脉宽生成电路和电流放大电路；

所述直流电源用于给所述脉冲生成电路、脉宽生成电路和电流放大电路提供直流电压；所述脉冲生成电路用于将所述直流电源输出的直流电压转换为脉冲电压；所述脉宽生成电路用于将所述脉冲电压调整为预设脉宽的脉冲电压；所述电流放大电路用于将所述脉宽生成电路输出的电流进行放大。

作为一种可选实施方式，所述脉冲生成电路包括：第一三极管、第二三级管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；其中，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三级管为NPN型三极管；所述第一三极管的发射极连接所述直流电源的正输出端，所述第一三极管的集电极分别连接所述第二电容的一端和所述第四电阻的一端，所述第一三极管的基极分别连接所述第一电容的一端和所述第三电阻的一端；所述第一电容的另一端分别连接所述第一电阻的一端和所述第二三级管的集电极，所述第一电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接；所述第三电阻的另一端与所述直流电源的负输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述直流电源的负输出端连接；所述第二电容的另一端分别连接第二三级管的基极和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接直流电源的正输出端；第二三级管的发射极通过第五电阻与直流电源的负输出端连接，且第二三级管的发射极作为脉冲生成电路的输出端。

作为一种可选实施方式，所述脉宽生成电路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第三三极管、第四三极管、第五三极管，所述第三三极管、第四三极管、第五三极管均为NPN型三极管；其中，所述第三三极管的基极作为所述脉宽生成电路的输入端，所述第三三极管的集电极分别与所述第七电阻的一端、所述第三电容的一端以及所述第四三极管的集电极连接；所述第七电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第五三极管的基极连接，所述第八电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接；所述第四三极管的发射极与所述直流电源的负输出端连接，所述第四三极管的基极与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端分别与所述第九电阻的一端、所述第十一电阻的一端以及所述第五三极管的集电极极连接；所述第五三极管的发射极与所述直流电源的负输出端连接；所述第九电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第十一电阻的另一端作为所述脉宽生成电路的输出端。

作为一种可选实施方式，所述脉宽生成电路还包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述脉冲生成电路的输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接。

作为一种可选实施方式，所述脉宽生成电路还包括：第六电阻，所述第六电阻一端与所述第三三极管的基极连接，另一端与所述直流电源的负输出端连接。

作为一种可选实施方式，所述电流放大电路包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻，第六三极管、第七三极管、第八三极管，所述第六三极管为NPN型三极管，所述第七三极管和所述第八三极管为PNP型三极管；

所述第六三极管的基极与所述脉宽生成电路的输出端连接，所述第六三极管的发射极连接所述直流电源的负输出端，所述第六三极管的集电极连接所述第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端分别连接所述第十二电阻的一端和所述第七三极管的基极，所述第十二电阻的另一端连接所述直流电源的正输出端，所述第七三极管的发射极与所述第八三极管的基极连接，所述第七三极管的集电极连接所述第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接所述直流电源的负输出端，所述第八三极管的发射极连接所述直流电源的正输出端，所述第八三极管的集电极作为所述脉冲直流电源的输出端。

有益效果：本实用新型提供的低功耗脉冲直流电源，能够将一个低功耗的直流电压源所输出的较小电流转化为间歇输出的较大电流，以实现以较小功率的直流电源驱动较大功率负载的目的，且所述低功耗脉冲直流电源输出的是脉冲信号，可以在保证负载在每个脉冲期间正常工作的前提下降低负载的平均功耗，在节能的同时，避免负载持续通电造成的散热效果不佳等问题。另一方面，本实用新型提出的低功耗脉冲直流电源的电路结构很简单，且能够与现有的直流电源电路和相应的负载很好地结合，因而能够以低廉的成本实现优越的降低功耗的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例提供的一种低功耗脉冲直流电源的具体电路。

图中，1、脉冲生成电路，2、脉宽生成电路，3、电流放大电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里采用的术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

本技术领域技术人员可以理解，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像本申请实施例中一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1示例性地给出了本实用新型所述脉冲直流电源的一个具体实施方式的电路结构，参考图1可知，所述脉冲直流电源包括依次相连的直流电源、脉冲生成电路1、脉宽生成电路2和电流放大电路3。

直流电源用于给脉冲生成电路1、脉宽生成电路2和电流放大电路3提供直流电压，脉冲生成电路1用于将直流电源输出的直流电压转换为脉冲电压，脉宽生成电路2用于将脉冲生成电路1生成的脉冲电压调整为预设脉宽的脉冲电压，电流放大电路3用于将脉宽生成电路2输出的电流进行放大。

参考图1可知，其示出了脉冲直流电源的每个模块的具体电路，包括脉冲生成电路1、脉宽生成电路2和电流放大电路3的具体结构。提供图1中各模块具体电路结构的目的在于提供能够实现所述脉冲直流电源的可能的实现方式，但该具体电路结构并不意图对脉冲直流电源的实现方式构成任何限制。本领域技术人员将理解，本实用新型所述脉冲直流电源可以采用图1中所示的电路结构来实现，但是也可以通过其他电路结构来实现。

如图1所示，脉冲生成电路1实际上是一个振荡器，包括：第一三极管Q1、第二三级管Q2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，第一三极管Q1为PNP型三极管，所述第二三级管Q2为NPN型三极管。

其中，第一三极管Q1的发射极连接直流电源的正输出端，第一三极管Q1的集电极分别连接第二电容C2的一端和第四电阻R4的一端，第一三极管Q1的基极分别连接第一电容C1的一端和第三电阻R3的一端；第一电容C1的另一端分别连接第一电阻R1的一端和第二三级管Q2的集电极，第一电阻R1的另一端与直流电源的正输出端连接；第三电阻R3的另一端与直流电源的负输出端连接，第四电阻R4的另一端与直流电源的负输出端连接；第二电容C2的另一端分别连接第二三级管Q2的基极和第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接直流电源的正输出端；第二三级管Q2的发射极通过第五电阻R5与直流电源的负输出端连接，且第二三级管Q2的发射极作为脉冲生成电路1的输出端。

脉宽生成电路2包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5，其中，第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5均为NPN型三极管。

第三三极管Q3的基极作为脉宽生成电路2的输入端，第三三极管Q3的集电极分别与第七电阻R7的一端、第三电容C3的一端以及第四三极管Q4的集电极连接；第七电阻R7的另一端与直流电源的正输出端连接，第三电容C3的另一端分别与第八电阻R8的一端和第五三极管Q5的基极连接，第八电阻R8的另一端与直流电源的正输出端连接；第四三极管Q4的发射极与直流电源的负输出端连接，第四三极管Q4的基极与第十电阻R10的一端连接，第十电阻R10的另一端分别与第九电阻R9的一端、第十一电阻R11的一端以及第五三极管Q5的集电极连接；第五三极管Q5的发射极与直流电源的负输出端连接；第九电阻R9的另一端与直流电源的正输出端连接，第十一电阻R11的另一端作为脉宽生成电路2的输出端。

为了使所述脉冲直流电源的功耗更低，通常会将脉冲生成电路1和脉宽生成电路2中的电阻阻值设置的较大，以降低直流电源输出端上的电流。但在第一电阻R1和第五电阻R5阻值较大的情况下，脉冲生成电路1的输出电压会比较高，有可能会使第三三极管Q3不能关断，因此，本实施例还提供一种优选实施方式：在脉冲生成电路1的输出端和第三三极管Q3的基极之间设置第一二极管D1，第一二极管D1的阳极与脉冲生成电路1的输出端连接，第一二极管D1的阴极与第三三极管Q3的基极连接。采用上述方案，可以使得第三三极管Q3的导通电压上浮，以此达到让第三三极管Q3顺利截止的目的。进一步的，本实施例在第三三极管Q3基极和直流电源的负输出端之间设置第六电阻R6，第六电阻R6相当于一个直流通路，能够让脉冲生成电路1输出信号中的一些杂散的外部干扰通过第六电阻R6泄放。

电流放大电路3包括：第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14，第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8，第六三极管Q6为NPN型三极管，第七三极管Q7和第八三极管Q8为PNP型三极管。

第六三极管Q6的基极与脉宽生成电路2的输出端连接，第六三极管Q6的发射极连接直流电源的负输出端，第六三极管Q6的集电极连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端分别连接第十二电阻R12的一端和第七三极管Q7的基极，第十二电阻R12的另一端连接直流电源的正输出端，第七三极管Q7的发射极与第八三极管Q8的基极连接，第七三极管Q7的集电极连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接直流电源的负输出端，Q8的发射极连接直流电源的正输出端，第八三极管Q8的集电极作为整个脉冲直流电源的输出端。

以上实施例只是本实用新型的一种实施方式，应当指出，根据实际应用需求，在电路中增加或删减一些保护、滤波元件、或将电路中的单个电容更换为多个电容，或将电路中的电阻更换为其他电阻性元器件，或将电流放大电路中的三极管数量减少或增多或替换为其他同样具有电流放大功能的电路等，这些变化和改进也应视为本实用新型的保护范围。

如上所述，根据本公开的实施例的低功耗脉冲直流电源，能够将一个低功耗的直流电压源所输出的较小电流转化为间歇输出的较大电流，以实现以较小功率的电源驱动较大功率负载的目的，且所述低功耗脉冲直流电源输出的是脉冲信号，因此平均功耗很低。现根据本公开的实施例的低功耗脉冲直流电源的电路结构很简单，且能够与现有的直流电源电路和相应的负载很好地结合，因而能够以低廉的成本实现优越的降低功耗的效果。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种低功耗脉冲直流电源，其特征在于，包括直流电源、脉冲生成电路、脉宽生成电路和电流放大电路；

所述直流电源用于给所述脉冲生成电路、脉宽生成电路和电流放大电路提供直流电压；所述脉冲生成电路用于将所述直流电源输出的直流电压转换为脉冲电压；所述脉宽生成电路用于将所述脉冲电压调整为预设脉宽的脉冲电压；所述电流放大电路用于将所述脉宽生成电路输出的电流进行放大。

2.根据权利要求1所述的低功耗脉冲直流电源，其特征在于，所述脉冲生成电路包括：第一三极管、第二三级管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；其中，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三级管为NPN型三极管；所述第一三极管的发射极连接所述直流电源的正输出端，所述第一三极管的集电极分别连接所述第二电容的一端和所述第四电阻的一端，所述第一三极管的基极分别连接所述第一电容的一端和所述第三电阻的一端；所述第一电容的另一端分别连接所述第一电阻的一端和所述第二三级管的集电极，所述第一电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接；所述第三电阻的另一端与所述直流电源的负输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述直流电源的负输出端连接；所述第二电容的另一端分别连接第二三级管的基极和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接直流电源的正输出端；第二三级管的发射极通过第五电阻与直流电源的负输出端连接，且第二三级管的发射极作为脉冲生成电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的低功耗脉冲直流电源，其特征在于，所述脉宽生成电路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第三三极管、第四三极管、第五三极管，所述第三三极管、第四三极管、第五三极管均为NPN型三极管；其中，所述第三三极管的基极作为所述脉宽生成电路的输入端，所述第三三极管的集电极分别与所述第七电阻的一端、所述第三电容的一端以及所述第四三极管的集电极连接；所述第七电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第五三极管的基极连接，所述第八电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接；所述第四三极管的发射极与所述直流电源的负输出端连接，所述第四三极管的基极与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端分别与所述第九电阻的一端、所述第十一电阻的一端以及所述第五三极管的集电极连接；所述第五三极管的发射极与所述直流电源的负输出端连接；所述第九电阻的另一端与所述直流电源的正输出端连接，所述第十一电阻的另一端作为所述脉宽生成电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的低功耗脉冲直流电源，其特征在于，所述脉宽生成电路还包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述脉冲生成电路的输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接。

5.根据权利要求4所述的低功耗脉冲直流电源，其特征在于，所述脉宽生成电路还包括：第六电阻，所述第六电阻一端与所述第三三极管的基极连接，另一端与所述直流电源的负输出端连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的低功耗脉冲直流电源，其特征在于，所述电流放大电路包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻，第六三极管、第七三极管、第八三极管，所述第六三极管为NPN型三极管，所述第七三极管和所述第八三极管为PNP型三极管；

所述第六三极管的基极与所述脉宽生成电路的输出端连接，所述第六三极管的发射极连接所述直流电源的负输出端，所述第六三极管的集电极连接所述第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端分别连接所述第十二电阻的一端和所述第七三极管的基极，所述第十二电阻的另一端连接所述直流电源的正输出端，所述第七三极管的发射极与所述第八三极管的基极连接，所述第七三极管的集电极连接所述第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接所述直流电源的负输出端，所述第八三极管的发射极连接所述直流电源的正输出端，所述第八三极管的集电极作为所述低功耗脉冲直流电源的输出端。

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