CN201436775U - 一种超低待机功耗的通讯电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种超低待机功耗的通讯电源，包括顺序相连的EMI电路模块(11)、整流电路模块(12)、功率因数校正PFC模块(13)、变压器隔离DC-DC功率变换模块(14)、和输出负载蓄电池(15)；以及功率因数校正PFC控制电路D2、变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3、和连接输出负载蓄电池(15)和电源管理MCU电路模块(17)；交流电输入所述EMI电路模块(11)；辅助电源电路模块(16)、隔离控制光耦模块D4、以及辅助电源控制电路模块D1，所述电源管理MCU电路模块(17)通过所述隔离控制光耦模块D4控制所述辅助电源控制电路模块D1在收到待机指令时停止工作。

Description

一种超低待机功耗的通讯电源
技术领域
本实用新型涉及一种超低待机功耗的通讯电源。尤其涉及适用于电源***输出带有蓄电池作为***负载的通讯电源。
背景技术
目前中、大功率电源普遍采用两级：前级有源功率因数校正PFC电路、后级变压器隔离DC-DC功率变换电路，另外在有源功率因数校正PFC电路或者变压器隔离DC-DC功率变换主电路输出做一级辅助电源电路来给前级有源功率因数校正PFC电路、后级变压器隔离DC-DC功率变换主电路的控制电路及逻辑电路提供工作电压。由于在空载情况下，前级有源功率因数校正PFC电路、后级变压器隔离DC-DC功率变换主电路、辅助电源电路仍然消耗一定功率。
为了解决待机功耗问题，目前通用的做法有三种：一种是当***待机时切掉电源的输入，但是这种做法的缺点是需要有独立的待机辅助电源，即两路供电双辅助电源，故还需另外解决待机辅助电源的EMC问题，无疑增加了***的成本，***繁杂，如图1所示就是两路供电双辅助电源待机原理框图。
第二种是整机辅助电源的输入从有源功率因数校正PFC电路输出处取，待机时使有源功率因数校正PFC电路不工作，同时关掉后级变压器隔离DC-DC功率变换主电路，此时辅助电源的输入仅仅是交流电的整流电压，如图2所示就单一辅助电源关功率因数校正PFC电路、DC-DC电路原理框图。
第三种是整机辅助电源从后级变压器隔离DC-DC功率变换主电路输出取，变压器隔离DC-DC功率变换主电路的主输出与辅助电源的输入分开，待机时切断变压器隔离DC-DC功率变换主电路主输出，同时使PFC停止工作，这种方案尽管切掉了DC-DC功率变换主电路的主输出，但是DC-DC主电路仍然在工作，故而仍然有较大的待机损耗，如图3所示是单一辅助电源关功率因数校正PFC电路、DC-DC主输出原理框图。
后两种较第一种而言无须独立的待机辅助电源，因而电路较第一种简单，同时也无须处理独立的待机电源EMC等问题。但是它们的辅助电源仍然在工作，因而一定须丛电网汲取能量，需解决待机时的谐波、功率因数以及EMC等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服了现有技术在待机时仍需从电网汲取能量的缺点，公开一种超低待机功耗的通讯电源，巧妙的从变压器隔离DC-DC功率变换主电路的输出负载——蓄电池来给***的电源管理MCU电路供电，因而待机时不从电网汲取能量，同时有效解决了待机时电源的谐波和功率因数等问题。
一种超低待机功耗的通讯电源，包括顺序相连的EMI电路模块、整流电路模块、功率因数校正PFC模块、变压器隔离DC-DC功率变换模块、和输出负载蓄电池；以及控制所述功率因数校正PFC模块的功率因数校正PFC控制电路D2、控制所述变压器隔离DC-DC功率变换模块的变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3、和连接输出负载蓄电池并控制所述电源工作的电源管理MCU电路模块；交流电输入所述EMI电路模块；还包括同时连接功率因数校正PFC控制电路D2和变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3的辅助电源电路模块、隔离控制光耦模块D4、以及辅助电源控制电路模块D1，所述电源管理MCU电路模块通过所述隔离控制光耦模块D4控制所述辅助电源控制电路模块D1在收到待机指令时停止工作。
本实用新型与相关现有技术方案比较分析：本专利待机时无须机内电路工作，真正实现超低待机功耗。这些专利都是在待机时根据需要切断部分电路，仍然有部分电路从电网汲取能量，与本专利电源管理MCU电路从负载蓄电池取电有根本不同采用本实用新型所述方法和装置，与现有技术相比，由于待机时几乎不从电网汲取能量，实现超低待机功耗，因而节约了能源，改善了电网质量。
附图说明
图1是两路供电双辅助电源待机原理框图。
图2是单一辅助电源关功率因数校正PFC电路、DC-DC电路原理框图。
图3是单一辅助电源关功率因数校正PFC电路、DC-DC主输出原理框图。
图4是本实用新型的原理框图。
图5是实施例一的实现原理示意图。
图6是实施例二的实现原理示意图。
图7是实施例三的实现原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
通讯电源输出大都配置有蓄电池，多台电源并机构成***给蓄电池充电；同时所有负载与蓄电池并接在一起。因而在***中配置有***管理单元MCU以便对***、负载等管理、配置，以及与上位机通讯等。
如图4所示为本实用新型的原理框图，包括顺序相连的EMI电路模块11、整流电路模块12、功率因数校正PFC模块13、变压器隔离DC-DC功率变换模块14、和输出负载蓄电池15；以及控制所述功率因数校正PFC模块13的功率因数校正PFC控制电路D2、控制所述变压器隔离DC-DC功率变换模块14的变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3、和连接输出负载蓄电池15并控制所述电源工作的电源管理MCU电路模块17；还包括同时连接功率因数校正PFC控制电路D2和变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3的辅助电源电路模块16以及辅助电源控制电路模块D1，所述电源管理MCU电路模块17通过隔离控制光耦D4控制辅助电源控制电路模块D1，在收到待机指令是停止工作。其中：EMI电路11的输入接交流输入，EMI电路11的输出接整流电路12的输入，整流电路12的输出接功率因数校正PFC电路13的输入，功率因数校正PFC电路13的输出接变压器隔离DC-DC功率变换主电路14的输入，变压器隔离DC-DC功率变换主电路14输出接蓄电池15，负载和蓄电池15一起并联接在DC-DC变压器隔离功率变换主电路14的输出。当电源管理MCU发出待机指令时，待机信号通过光耦D4来控制辅助电源控制电路D1，使辅助电源停止工作，这样辅助电源控制电路D1、功率因数校正PFC控制电路D2、变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3均因无工作电压而停止工作，待机时连辅助电源都不再工作，因而待机功耗几乎为0。
实施例一如图5所示。正常工作时，光耦D4不导通，Vcomp端信号是电压环的输出信号，环路能够正常调节以保持辅助电源输出稳定。当电源管理MCU电路17发出待机指令，电源管理MCU电路17通过光耦D4来拉低D1的Vcomp使辅助电源停止工作。
实施例二如图6所示。正常工作时，光耦D4不导通，Isense接收辅助电源原边电流取样信号，其中电路具有逐脉冲过流保护功能。当电源管理MCU电路17发出待机指令，电源管理MCU电路17通过光耦D4来将Vref电压直接引入Isense端，这样Isense电压高于逐脉冲过流保护电压而使辅助电源停止工作。
实施例三如图7所示。正常工作时，光耦D4不导通，电路D1从Vref端通过R1、C1生成振荡频率，此时Rt/Ct端为锯齿波波形。当电源管理MCU电路17发出待机指令，电源管理MCU电路17通过光耦D4来拉低D1的Rt/Ct端，电路无振荡波形因而辅助电源停止工作。
需要说明的是，上述说明仅是对本实用新型较佳实施例的详细描述，叙述仅为说明本实用新型的可实现性及其突出效果，具体特征并不能用来作为对本实用新型的技术方案的限制，本实用新型的保护范围应以本实用新型所附权利要求书为准。
本实用新型：一种通过拉辅助电源实现超低待机功耗的通讯电源，包括：EMI电路11、整流电路12、辅助电源电路16、辅助电源控制电路D1、功率因数校正PFC电路13、功率因数校正PFC控制电路D2、变压器隔离DC-DC功率变换主电路14、变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3、输出负载蓄电池15、电源管理MCU电路17、隔离控制光耦D4。其中：EMI电路11的输入接交流输入，EMI电路11的输出接整流电路12的输入，整流电路12的输出接功率因数校正PFC电路13的输入，功率因数校正PFC电路13的输出接变压器隔离DC-DC功率变换主电路14的输入，变压器隔离DC-DC功率变换主电路14输出接蓄电池15，负载和蓄电池15一起并联接在DC-DC变压器隔离功率变换主电路14的输出。
正常工作时，辅助电源16的多路输出接至功率因数校正PFC控制电路D2、变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3以及辅助电源自身的控制电路D1，以给控制电路提供合适的工作电压。其中D2和D3分别为功率因数校正PFC和变压器隔离DC-DC功率变换主电路的控制电路。
电源管理MCU电路17由蓄电池15提供正常工作电压，电源管理MCU电路17时刻监视电源***工作效率，使电源***效率最优化，因而MCU会发出待机指令使部分电源处于待机状态。电源管理MCU电路17在待机指令的触发下产生待机控制信号。待机控制信号通过隔离光耦D4控制辅助电源控制电路D1，使辅助电源控制电路D1停止工作，进而辅助电源电路16也因无正常的驱动控制信号而不能正常工作，因而辅助电源自身控制电路D1、功率因数校正PFC电路控制电路D2、变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3均无正常的工作电压从而停止工作。此时辅助电源电路16、功率因数校正PFC电路13、变压器隔离DC-DC功率变换主电路14均无驱动控制信号而处于不工作状态，因而几乎不从电网汲取能量，实现超低待机功耗，同时不存在待机时的谐波和功率因数等问题。

Claims (4)

1.一种超低待机功耗的通讯电源，包括顺序相连的EMI电路模块(11)、整流电路模块(12)、功率因数校正PFC模块(13)、变压器隔离DC-DC功率变换模块(14)、和输出负载蓄电池(15)；以及控制所述功率因数校正PFC模块(13)的功率因数校正PFC控制电路D2、控制所述变压器隔离DC-DC功率变换模块(14)的变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3、和连接输出负载蓄电池(15)并控制所述电源工作的电源管理MCU电路模块(17)；交流电输入所述EMI电路模块(11)；其特征在于，还包括同时连接功率因数校正PFC控制电路D2和变压器隔离DC-DC功率变换控制电路D3的辅助电源电路模块(16)、隔离控制光耦模块D4、以及辅助电源控制电路模块D1，所述电源管理MCU电路模块(17)通过所述隔离控制光耦模块D4控制所述辅助电源控制电路模块D1在收到待机指令时停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种超低待机功耗的通讯电源，其特征在于，所述隔离控制光耦模块D4正常调节以保持辅助电源输出稳定的电压环的输出信号；所述电源管理MCU电路模块(17)通过拉低所述电压环的输出信号使辅助电源停止工作。
3.根据权利要求1所述的一种超低待机功耗的通讯电源，其特征在于，所述隔离控制光耦模块D4具有逐脉冲过流保护功能的接收端接收辅助电源原边电流取样信号，所述电源管理MCU电路模块(17)通过将Vref电压直接引入所述接收端而使辅助电源停止工作。
4.根据权利要求3所述的一种超低待机功耗的通讯电源，其特征在于，所述电源管理MCU电路模块(17)通过所述隔离光耦D4模块来拉低所述辅助电源控制电路模块D1的Rt/Ct端，停止振荡波形使辅助电源停止工作。
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