CN105449990A - 一种实现关机零功耗的电路 - Google Patents
一种实现关机零功耗的电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105449990A CN105449990A CN201510812143.7A CN201510812143A CN105449990A CN 105449990 A CN105449990 A CN 105449990A CN 201510812143 A CN201510812143 A CN 201510812143A CN 105449990 A CN105449990 A CN 105449990A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switching tube
- diode
- power
- control circuit
- power consumption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
- H02M1/0035—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode using burst mode control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明一种实现关机零功耗的电路,一种实用的电源检测控制电路,包括一个开关管、二个二极管和一个电阻;开关管漏极接***工作电源的使能端,且使能端接第一二极管D1的反向,第一二极管D1的正向接至***输出的状态信号,开关管的源极接***工作电源的输入端,开关管的栅极通过一电阻接开关管的源极,开关管的栅极还接第二二极管D2正向端,第二二极管D2反向端接至ON/OFF开关信号端。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种电源的开关电路,尤其是可实现关机“零”功耗的开关机电路,即关机后只有开关机检测电路在待机守候,其他主电源关闭。
二、背景技术
通常所见电子设备,无论台式PC机、工控机,甚至PAD开关机为轻触开关控制,其关机电路通常设计为不断电的、守候式电路,故关机后设备会一直消耗电能。例如台式PC机关机功耗:1~2W;电视机、电视机机顶盒、路由器等家电,关机功耗:0.5~2W,”关机”电流达到mA甚至数十mA,一年耗电5~15度。
电子设备通常采用轻触式开关机on/off按键,即一键轻触式开机on和关机off,这种电子设备关机off后处于待机状态,此时待机状态的工作电源输出没有全为0,工作电源存在一定的输出电流,此输出功耗通常较大(1~2W);由于待机状态处于守候状态,再按下on/off键后,设备又能正常启动并工作。
通常电子设备待机功耗有1~2W,比如采用IntelATOM系列主板的ITX-D2550/D2600/D2700等,研华的SOM7562,IntelI3/I5系列主板ITX-I3/I5等,其待机功耗约1W多。
通常电子设备可以划分为:主***(主板,包括中央处理器)、***工作电源、电源适配器/电池、及开关机按键。如图1。电源适配器一般是外置,电池一般为内置,也可二者同时使用。***工作电源一般也有二种,一种是DC-DC,图中DC-DC的输出为12V/5V/3.3V;另外一种是线性电源,也可以二者同时使用。本发明对上述情况都适用。
关机后待机功耗似乎并不大,关机功耗没有引起厂家对其太多关注,乃至采取降耗处理。
开关机电路几乎存在于所有电子设备(每家每户或工作单位均有多台套电子设备)中,所以电子设备在关机后待机损耗的总体量能是巨大的!从我国人口众多而又资源日益匮乏的现状来看,节能减排将是一项长期的国策。在十二五规划中,更是强调了节能形势的严峻性和节能技术的重要性。寻求可实现关机“零”功耗的技术,对我国节能减排工作的有着非常现实的重要的意义。
三、发明内容
本发明的目的是,实现电子设备关机后的“零”功耗,从而实现节能。关机后待机功耗极其微小,可测电流(功耗)为数uA,几乎为“零”功耗。尤其适用于PAD、台式电脑、工控机和等电子设备。
本发明的技术方案是,实现关机“零”功耗的电路,在电子设备通过增加电源检测控制电路,如图2,使主机关机后主***供电电源输出为0,同时电源检测控制电路处于待机守候,此时待机状态功耗(图2的“输入”端功耗)极低,通常功耗电流为数uA,折合功耗为数uW~数十uW(功耗=电流x电压),替代了原来的待机状态功耗(图1的“输入”端功耗)电流为数100mA,折合功耗为1~2W功耗,小了100000倍以上,故称之为“零”功耗电路。“零”功耗电路不影响原有正常的正常开机和关机动作。不同以往,按下开关机键产生的触发信号,不再单纯地作为开关机信号,而是作为电源检测控制电路的一个触发信号;***工作电源的使能信号,不再是常态有效,而是随状态变化而变化,受控于电源检测控制电路。
本发明技术方案:一种实用的电源检测控制电路,包括一个开关管、二个二极管和一个电阻。开关管漏极接***工作电源的使能端。且使能端接第一二极管D1的反向,第一二极管D1的正向接至***输出的状态信号,开关管的源极接***工作电源的输入端,开关管的栅极通过一电阻接开关管的源极,开关管的栅极还接第二二极管D2正向端,第二二极管D2反向端接至ON/OFF开关信号端。
开关管导通时,将输入源极导通到漏极,***工作电源的使能有效;反之,不导通时,输入源极与漏极断开,输入与使能断开。
二极管D1为单向导通作用,将***工作“状态信号”---接D1的正向端信号的高电平信号,导通到接D1的反向端信号---DC-DC的使能端,可以起到工作状态维持、自举的作用;当然,***无工作“状态信号”低电平信号时,二极管D1不导通,不起作用。
二极管D2为单向导通作用,将开机时按键产生的ON/OFF信号---接D2的反向的低电平信号,传递到接D2的正向的开关管P-MOSFET栅极,从而使开关管栅极拉低,开关管导通;当然,无按键操作时,ON/OFF为高电平信号,二极管D2不导通,不起作用。
增加电源检测控制电路,其主要功能为关机时处于低功耗待机,开机后提供供电电源正常工作的使能。其有效输入有二:其一为开关机的ON/OFF信号(当按下按键时ON/OFF为高低电平变化信号),其二为主***工作状态信号(当***工作与不工作时的高低电平变化信号)。
当***不工作时,“状态信号”(低电平)无效,按键ON/OFF(高电平)无效,***工作电源的使能无效;***工作电源无输出;仅电源检测控制电路维持监控,处于极低功耗(数uA,即数uW)状态---即零功耗状态。
电源检测控制电路输出为***工作电源的使能信号。如图2。
注:状态信号:主***工作状态信号,分为“工作”,和“不工作”二种状态,通常“工作”状态为高电平;反之,“不工作”状态为低电平。一般电子设备都具有工作状态信号,如PAD、PC机的工作状态指示灯信号。
本发明有益效果:对于台式机和工控机来说,关机后整个设备只有开关机电路在待机工作。对于此类设备,本发明可实现关机“零”功耗。对于笔记本或其他较为复杂的嵌入式设备,机器在关机后,仍然要求正常工作的有开关机电路、电压监控电路和温度监控电路等。对于此类设备,本发明可降低关机功耗,同样实现节约能源。无论台式机和工控机,无论原待机功耗有多少,采用本发明电路,待机功耗都只有数uA,几乎“零”功耗。
几乎所有的电子电器设备,都必须存在一个开关机电路,除了台式机和工控机,推而广之,比如:手机、电脑、电视机、机顶盒、洗衣机和热水器等等,在我们的生活和工作中,由于开关机电路造成的能源消耗是非常巨大的。本发明不仅仅是针对于工控机设备实现的关机零功耗,对于如何实现其他电子电气设备的关机零功耗或关机低功耗,也有重要参考价值。
三、附图说明
图1工控机等电子设备的电路框图。
图2增加“零”功耗控制的工控机电路框图。
图3实现“零”功耗控制的工控机电路。
图4实现“零”功耗控制的信号时序图。
图5设备开机的流程。
图6设备关机的流程。
五、具体实施方式
图1中只将有关主题部分的电路抽象出来,包括轻触式开关按键控制,适配器、电池(内置方式或外接方式)和***工作电源。图2中红(淡)色部分---电源检测控制及状态信号、使能信号、on/off信号,为增加的“零”功耗控制功能电路框图。实现“零”功耗控制的一种实用电路,主要包括P-MOSFET、二个二极管、和电阻。注:“T”为关机延时时间。
***工作电源是典型DC-DC型的开关电源,具有使能的高电压使开关电源开始工作;反之,使能的低电压使开关电源断电。
如图3所示,一种实用的电源检测控制电路用于工控机等电子设备,包括一个P-MOSFET(开关管的典型型号,切断时工作电流最低)、二个二极管、和一个电阻;如图3。
P-MOSFET其为开关作用,当栅极为低电平时,其源栅极压差为高电压,其开关状态为导通,即源极和漏极导通,MOSFET正常导通,将“输入”端的高电平信号,从源极导通到漏极,并且导通到DC-DC的使能端,DC-DC的使能将“有效”;反之,当其栅极为高电平时,其源栅极压差为低电压,其开关状态为断开,即源极和漏极断开,MOSFET不导通,DC-DC的使能与“输入”断开。
D1为单向导通作用,将输入的主***工作“状态信号”导通到使能端,可以起到工作状态维持、自举。
D2为单向导通作用,将输入的ON/OFF开机时有效低电平信号导通到P-MOSFET栅极,从而MOS管导通。
电阻为该MOS管的栅极典型上拉电阻。
实现“零”功耗控制的信号的时序图如图4。
本发明适合嵌入式终端、台式机、笔记本电脑和工控机等终端产品。
使用了本发明后,对于关机后设备可以实现关机“零”功耗。对于其他较复杂的开关机智能终端或设备,也可实现关机待机时降低功耗。
本发明涉及的电路实用、易行、成本低、且稳定、可靠。
Claims (6)
1.一种实用的电源检测控制电路,其特征是包括一个开关管、二个二极管和一个电阻;开关管漏极接***工作电源的使能端,且使能端接第一二极管D1的反向,第一二极管D1的正向接至***输出的状态信号,开关管的源极接***工作电源的输入端,开关管的栅极通过一电阻接开关管的源极,开关管的栅极还接第二二极管D2正向端,第二二极管D2反向端接至ON/OFF开关信号端。
2.根据权利要求1所述的实用的电源检测控制电路,其特征是开关管为P-MOSFET。
3.根据权利要求1所述的实用的电源检测控制电路,其特征是第一二极管D1单向导通,将输入的***工作电源工作状态信号即高电平导通到使能端,起到工作状态维持、自举。
4.根据权利要求1所述的实用的电源检测控制电路,其特征是第二二极管D2单向导通,将开机时按键产生的ON/OFF低电平信号,传递到开关管栅极,从而使开关管栅极拉低,开关管导通;无按键操作时,ON/OFF为高电平信号,第二二极管D2不导通,不起作用。
5.根据权利要求1所述的实用的电源检测控制电路,其特征是***正常工作时,“状态信号”为有效,则***工作电源维持,则***工作维持。
6.根据权利要求1所述的实用的电源检测控制电路,其特征是***不工作时,“状态信号”处于低电平无效,按键ON/OFF处于高电平无效,***工作电源的使能无效;***工作电源无输出;仅电源检测控制电路维持监控,处于数uA,即数uW极低功耗状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510812143.7A CN105449990A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种实现关机零功耗的电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510812143.7A CN105449990A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种实现关机零功耗的电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105449990A true CN105449990A (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=55559881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510812143.7A Pending CN105449990A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种实现关机零功耗的电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105449990A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107728766A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 盛科网络(苏州)有限公司 | 一种电源 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101135890A (zh) * | 2007-10-09 | 2008-03-05 | 深圳市和而泰电子科技有限公司 | 省电模式电源管理***和方法 |
US20110101793A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Jen-Ho Chang | Voice Control Energy-Saving Power Socket |
CN202424884U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-09-05 | 惠科电子(深圳)有限公司 | 低功耗待机和唤醒的电视电路 |
CN104062907A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 海尔集团公司 | 低功耗待机电路以及包含该电路的空调器 |
-
2015
- 2015-11-20 CN CN201510812143.7A patent/CN105449990A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101135890A (zh) * | 2007-10-09 | 2008-03-05 | 深圳市和而泰电子科技有限公司 | 省电模式电源管理***和方法 |
US20110101793A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Jen-Ho Chang | Voice Control Energy-Saving Power Socket |
CN202424884U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-09-05 | 惠科电子(深圳)有限公司 | 低功耗待机和唤醒的电视电路 |
CN104062907A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 海尔集团公司 | 低功耗待机电路以及包含该电路的空调器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107728766A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 盛科网络(苏州)有限公司 | 一种电源 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105630724B (zh) | 一种USB Type‑C***控制电路 | |
CN103676746B (zh) | 一种开关机控制电路及电子设备 | |
CN201000602Y (zh) | 电脑关机节能电路 | |
CN203537358U (zh) | 一种一键开关机电路 | |
CN103576816B (zh) | 开关机控制电路 | |
CN103699199A (zh) | 一种电子设备的通断电控制装置和一种电子设备 | |
CN106787129A (zh) | 一种自动实现主备电源切换的电源管理*** | |
CN104270003A (zh) | 一种电源控制方法、电路以及电器设备 | |
CN102136791A (zh) | 电源控制电路 | |
CN203616604U (zh) | 一种开关机控制电路及电子设备 | |
CN104062929A (zh) | 定时通断电控制*** | |
CN105262183A (zh) | 一种省电型usb充电结构 | |
CN102221867B (zh) | 一种实现计算机软关机的电路及其控制方法 | |
CN210780130U (zh) | 电源关断控制电路 | |
CN104777892A (zh) | 显示器零功耗待机的延时触发和唤醒装置及方法 | |
CN105449990A (zh) | 一种实现关机零功耗的电路 | |
CN204290714U (zh) | 一种电源控制电路以及电器设备 | |
CN101441505B (zh) | 带节能控制的计算机电源装置 | |
CN203386145U (zh) | 采用电子开关的usb节能电源 | |
CN210627179U (zh) | 一种可编程的开关机测试电路及装置 | |
CN211351757U (zh) | 一种低功耗待机电路、移动电源及机器人 | |
CN203720777U (zh) | 一种带电池设备的断电启动电路 | |
CN200941186Y (zh) | 电脑待机零耗电控制装置 | |
CN203720775U (zh) | 一种电子设备的通断电控制装置和一种电子设备 | |
CN202916628U (zh) | 应用于红外信号待机控制的信号分配隔离电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160330 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |