CN100367782C - 一种单管反激式电源实现低待机功耗的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种单管反激式电源实现低待机功耗的设计方法和装置，克服现有技术安全性低、成本高等不足，用于CRT彩电整机(包括CRT背投影彩电等)中，技术方案要点是：在包括桥式整流电路，开关变压器，串稳电路和低压保护控制电路，PWM形成电路，开关管，+B形成电路，低压形成电路，待机控制切换电路，负反馈回路和光耦组成的传统单管反激式电源中，经过绕线结构更改后的开关变压器的绕线结构采用正激绕线方式，该结构将提供PWM形成电路电源电压绕组的绕向反向，使电源正常供电和低功耗待机时，只需要一个普通的低压差串稳电路即可保证电源正常工作，同时，待机控制切换电路在电源待机时控制降低后的+B电压为整机CPU供电。

Description

一种单管反激式电源实现低待机功耗的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种单管反激式电源实现低待机功耗的方法和装置。
背景技术
在现有的采用CRT为显示方式的彩电整机(包括CRT背投影彩电等)中，电源工作方式有待机和开机状态，电源基本上都采用单管反激式开关电源，整机的待机功耗一般为5W-10W。而针对整机待机功耗的设计要求，美国能源之星认证要求为小于3W，欧洲BLUE ANGLE技术要求为小于1W，我国也在节能认证中对电源整机的待机功耗提出了相应的指标，为3W以下。为了降低整机在待机时的待机功耗，必须在待机时将输出电压一般为110V-150V之间的+B电压在待机时拉到8-10V之间，这时其他一般在16-30V之间的低压绕组的输出电压就在1-2V之间，等效关断，整机的消耗功率自然降低。但这时为PWM形成电路供电，一般在12V-24V之间的低压输出降低到1V-2V，电源无法工作，要保证电源在正常供电和待机时都能正常工作，需要一个压差达100V以上的高压差串稳电路来为PWM形成电路提供电源，除增加成本外还会影响到电源的安全性能。存在类似问题的还有为整机CPU供电的低压绕组。一个解决的方法是使用双电源的设计方法，其中一个电源就是针对待机而设计的，但这时电源成本大大提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种单管反激式电源实现低待机功耗的方法和装置。采用在反激变压器中使用正激绕线的方式保证PWM形成电路的电源提供，同时在待机时使用降低的+B电压为整机CPU供电，使单管反激式电源实现低待机功耗。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
本发明包括桥式整流电路，经过绕线结构更改后的开关变压器，串稳电路和低压保护控制电路，PWM形成电路，开关管，+B形成电路，低压形成电路，待机控制切换电路，负反馈回路和光耦。经过绕线结构更改后的开关变压器的绕线结构采用正激绕线方式，该结构将提供PWM形成电路电源电压的绕组的绕向反向，使电源正常供电和低功耗待机时，只需要一个普通的低压差串稳电路即可保证电源正常工作。同时，待机控制切换电路在电源待机时控制降低后的+B电压为整机CPU供电。
另外，根据本电路中为PWM形成电路供电电压的大小只与电源输入电压和初级与该绕组圈匝比相关的特点，实现电源的低压保护功能。
本发明的有益效果是，克服了现有技术安全性低、成本高的不足，使单管反激式电源实现了低待机功耗，满足美国能源之星、欧洲BLUE ANGLE和我国节能认证对CRT彩电整机的待机功耗的要求，并具有低压保护功能。
附图说明
图1为本发明的电路方框图；
图2为本发明一个实施例的电路图；
图3为本发明一个实施例所用开关变压器的结构示意图；
图4为本发明一个实施例所用开关变压器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的电路方框图。市电经桥式整流电路得到电压Vdc，输入经过绕线结构更改后的开关变压器，与串稳电路和低压保护控制电路，PWM形成电路，开关管，以及开关变压器次级的+B形成电路，低压形成电路，待机控制切换电路，负反馈回路和光耦组成了经过改进的单管反激式开关电源。经过绕线结构更改后的开关变压器的绕线结构采用正激绕线方式，该结构将提供PWM形成电路电源电压的绕组的绕向反向，于是该电压的大小就由电源输入电压和初级与该绕组圈匝比决定，与其他绕组无关，这样，电源正常供电和低功耗待机时，只需要一个普通低压差串稳电路即可保证电源正常工作。同时，待机控制切换电路在电源待机时控制降低后的+B电压为整机CPU供电。
另外，根据本电路中为PWM形成电路的供电电压的大小只与电源输入电压和初级与该绕组圈匝比相关的特点，通过圈匝比的设定，实现电源的低压保护功能。
图2为本发明一个实施例的电路图。经过绕线结构更改后的开关变压器T中，绕向反向的绕组为D绕组，VD电压的大小就由电源输入电压和初级P绕组与D绕组圈匝比决定，PWM形成电路的供电电压为16V，在12V以下电源停止工作。假定电源的市电输入电压设计范围为120VAC-264VAC，那么经过桥式整流后的电压Vdc在160V-370V之间，初级P绕组绕线数Np设为40匝，D绕组绕线数ND取4匝，VD电压则在16V-37V之间，考虑到二极管管压降为1V，串稳电路的压差设计为3V，最终提供给PWM形成电路电压为12V-33V，满足整机待机和开机时电源的正常工作。D1、D2、C2、C3、R2、Q2组成串稳电路，其中Q2可以选择低耐压的三极管或者MOSFET，C3也可以使用耐压较低的电容。
次级+B输出S1绕组圈数为Ns1，输出电压145V。次级低压输出S2绕组圈数为Ns2，电视整机工作时，该绕组输出电压7V，经稳压产生+5V或+3.3V电压为CPU供电；电视整机待机时，+B电压下降到12V，次级低压S2绕组输出电压降低到1V以下，无法为CPU供电。这时，由N4、R9、R10、R11、C9、C10、D5、D7、Q3组成切换电路，当CPU送出低电平待机信号STB后，三极管Q3截至，可控硅N4被强制导通，由待机时的+B电压为CPU供电。+B电压待机时的电压12V，通过稳压管D7参数的选择取得。
低压保护的功能，通过初级P绕组和D绕组的圈匝比确定电源在市电输入电压低于某一值时停止工作得以实现。例如要求市电电源在输入电压在低于140VAC时电源停止工作，Np设为40匝时，计算出ND＝3匝，就可以保证电源在低于140VAC时停止工作。通过调整初级P绕组和D绕组的圈数，可以任意设置电源的低压保护点。
图3为本发明一个实施例所用开关变压器的结构示意图，图4为相应电路图。在变压器绕线时将D绕组放在变压器绕线层的最外面，D绕组的绕线方式与次级输出的绕线方向相反，图中给出了变压器的正常绕线方向(D绕组的绕线方向相反)、绕线顺序。绕线圈匝数见下表，其中，P绕组圈匝数为P1与P2绕组圈匝数的和。
  绕组   P1   S1   P2   S2   D
  总匝数   20   40   20   2   4
  编号   4-3   10-11   2-1   12-14   7-6

Claims (4)

1.一种单管反激式电源实现低待机功耗的方法，其特征在于：经过绕线结构更改后的开关变压器的绕线结构采用正激绕线方式，该结构将提供PWM形成电路电源电压的绕组的绕向反向，同时，待机控制切换电路在电源待机时控制降低后的+B电压为整机CPU供电。
2.一种单管反激式电源实现低待机功耗的装置，包括桥式整流电路，经过绕线结构更改后的开关变压器，串稳电路和低压保护控制电路，PWM形成电路，开关管，+B形成电路，低压形成电路，待机控制切换电路，负反馈回路和光耦，其特征在于：经过绕线结构更改后的开关变压器的绕线结构采用正激绕线方式，该结构将提供PWM形成电路电源电压的绕组的绕向反向，使电源正常供电和低功耗待机时，只需要一个普通的低压差串稳电路即可保证电源正常工作，同时，待机控制切换电路在电源待机时控制降低后的+B电压为整机CPU供电。
3.根据权利要求2所述的单管反激式电源实现低待机功耗的装置，其特征在于：通过初级绕组和为PWM形成电路的供电电压绕组圈匝比的设定，实现电源的低压保护功能。
4.根据权利要求2所述的单管反激式电源实现低待机功耗的装置，其特征在于：经过绕线结构更改后的开关变压器，绕线时将为PWM形成电路供电的电压绕组放在变压器绕线层的最外面。
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Denomination of invention: Method and device for single tube reverse exciting power source for realizing low standby power loss

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