脱机相位控制低功耗电源制造技术

将未经滤波、经全波整流的电压波形（Ｖ↓［ＲＥＣ］）提供给一电源（１０），它具有一工作在全导通及非导通状态的开关器件（Ｑ１），并提供给一参考电压电路（１３）。当整流电压波形下降到低于一门限值时，参考电压电路加偏压到一控制电路（１２），因而引起开关器件开始传导电流（Ｉ↓［ＯＵＴ］）。该开关器件持续导通直到整流电压波形超过门限值。输出电压（Ｖ↓［ＯＵＴ］）被从电源输出端耦合到参考电压电路的阻性反馈（Ｒ６）所限制。反馈路径中电阻值影响门限值和开关器件传导的电流脉冲的峰幅。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本项专利技术一般涉及电源的领域，特别是例如电视机中所用的备用电源。电视接收机可被设计为它的功能由电视观众从远处使用一个手持式遥控设备来控制。为了允许电视观众使用手持式遥控设备对电视接收机发出命令，该电视接收机包括有一个备用电源，当电视接收机处于“关机”状态时，提供电源到电视接收机的微处理器及它的信号处理电路的某部分。在备用电源中使用线性调节电路为本
所公知。图3示出一个典型现有技术备用电源的原理图，它使用一个线性调节电路。一个交流电源输入电压被二极管D1、D2、D3和D4全波整流以提供一个经整流的电压VREC。整流电压VREC被电容器C5滤波。晶体管Q6构成一个串联通路元件，它接受整流电压VREC并提供一个输出电压VOUT。对串联通路元件Q6的导电性加以调整以保持相对恒定的输出电压VOUT。与线性调节电路相关的一个缺陷涉及到串联通路元件Q6发热所损耗的功率。贮存在电容器C5中的电能不允许整流电压VREC下降至低于输出电压VOUT，并由此防止了串联通路元件Q6的截止。串联通路元件Q6工作在它的线性区，并因此从它的输入到输出有一个具体的电压降。在AC输入电压的整个周期内，输出电流流过串联通路元件Q6。这种流过一个可能相当大的电压降的输出电流组合可导致在串联通路元件Q6中较高的功率损耗。至少有两个原因不希望在串联通路元件Q6中有大的功率损耗。第一，由串联通路元件Q6所产生的较高功率损耗引起备用电源的低效率；在图3所示的典型的线性调节电路可能有低到10％的效率。第二，由串联通路元件Q6所产生的高功率损耗可能需要给串联通路元件Q6安装上一个散热片，这得占用电源电路板上的空间，加重电源的重量及增加生产电源的成本。采用相位控制技术的电路能够通过控制供给负载的电能量来克服与线性调节电路相关的缺点。在一个应用相位控制技术的典型电路中，使用可控硅整流器(SCR)仅在AC输入电压每个正半周部分期间传导负载电流。SCR的控制极通常通过一个两端交流开关来触发以保证SCR不提前导通。如果期望在AC输入电压的正负两个半周部分都导通，则可以使用一个三端双向可控硅开关代替SCR。使用SCR和三端双向可控硅开关实现相位控制技术的一个缺点是这种方法可能引起高峰值输出电流。一个可控硅整流器的使用只允许在每个AC输入电压的周期内有一个电流脉冲；三端双向可控硅开关的使用允许在AC输入电压的每个周期内仅有两个电流脉冲。本专利技术目的是提供这样一种电源，其与目前所涉及的采用相位控制技术的电源相比在AC输入电压的每个周期内产生较低峰值的输出电流和更多的电流脉冲。这样的一个电源包括一个未经滤波的、已整流的电压源；连接到用于提供一已调节输出电压的电源的开关器件；连接至电源用于产生一个参考电压的装置；及用于控制与产生装置相耦合的开关器操作的装置。开关器件只在经整流电压降到低于门限值之后才能导通，并且开关器件在经整流电压升到超过门限值后能够停止导通。该电源另外可包括一个反馈装置，从电源的一个输出端被连接至产生装置。该反馈器件可以包括一个电阻。该电源可以在一个交流电压的每个周期内提供4个电流脉冲。根据本专利技术的一个特征，一个电源包括一个已整流的电压源；响应已整流的电压源而在非导通与完全导通状态间变化的开关器件；耦合到电源用于产生一个参考电压的装置；及从该电源的输出端连接至产生装置的反馈器件。该电源可以在一个交流电压的每个周期内提供四个电流脉冲。反馈器件可以包括一个电阻。电流脉冲的峰值的大小可受该电阻的影响。整流电压的门限电平也受该电阻的影响。当整流输入电压超过门限值时，开关器件可以处于非导通状态。当整流输入电压低于门限值时，该开关器件可处于完全导通状态。本专利技术的以上及其它特征及优点，通过阅读以下的说明及相关的图示，将变得更为清楚。附图中相同标号指定同样的元件。附图说明图1是一个本专利技术优选实施例的原理图。图2是本专利技术另一优选实施例的原理图。图3是一个现有技术备用电源的原理图。电源10和10′分别示于图1和图2中，每个电源接受一个来自交流电压源11的AC电压VAC。AC电压VAC具有在30V与270V之间的一个典型的峰值电压VPK并以大于或等于50Hz的频率工作。电源10在输出电压VOUT处提供一个DC输出电源，例如在15与17V之间，和一个额定输出电流IOUT，例如最大到60mA。参考图1，交流电压源11有一个第一端点连接至二极管D5的正极和第二端点连至二极管D6的正极。二极管D5和D6的负极相互连接。AC电压VAC经二极管D5和D6全波整流，以在二极管D5和D6的负极处提供一个经整流的电压VREC。整流电压VREC未经过输入滤波器滤波。在图1所示的实施例中，一个开关器件Q1可包含，例如，一个增强型、N沟道、金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。一个电阻R1的第一端连接到二极管D5和D6的负极，第二端连接到开关器件Q1的漏极。电压调节器VR2的负极连到开关器件Q1的栅极，正极连接到开关器件Q1的源极。电压调节器VR2为，例如，反向击穿电压等于9.1伏的齐纳二极管。开关器件Q1的源极也连接到一个二极管D8的正极。开关器件Q1的控制电路12一般可包括电阻R2、R3和R7及一个晶体管Q2。电阻R2的第一端连接到开关器件Q1的栅极。电阻R3的第一端连接至二极管D5和D6的负极，电阻R3的第二端连接到电阻R2的第二端。电阻R2和R3的第二端连接到晶体管Q2的集电极。晶体管Q2的发射极被连接到该电源的参考电位，例如，接地。晶体管Q2的基极连接到电阻R7的第一端，电阻R7的第二端连接到电源的参考电位。一个参考电压电路13一般可包括一个参考电压调节器VR1及电阻R4和R5。参考电压调节器VR1为，例如一个齐纳二极管，它具有反向击穿电压等于15V。参考电压调节器VR1的正极连接到晶体管Q2的基极。参考电压调节器VR1的负极连接到电阻R5的第一端。电阻R5的第二端连接到电源的参考电位。电阻R4的第一端连接到参考电压调节器VR1的负极，它的第二端连接到二极管D5和D6的负极。电阻R6将在参考电压调节器VR1负极的参考电压VREF与二极管D8负极的输出电压VOUT相耦合。电容器C2第一端连接到二极管D8的负极，它的第二端连接到电源的参考电位。再参考图1，在理解电源10的工作时，初始假定电源10以开环电路结构工作是有帮助的，即电阻R6被一个开路所替代。初始设定整流电压VREC是在它的峰值电压VPK也是有益的。由电阻R4和R5构成的一个分压电路，将整流电压VREC分压，即在参考电压调节器VR1负极的电压大约等于VREC*(R5/(R4+R5))。当整流电压VREC处于它的峰值电压VPK时，超过参考电压调节器VR1的反向击穿电压及在参考电压调节器VR1的负极到它的正极之间有一个15V的基本恒定电压降。电流IZ流过参考电压调节器VR1，并流入晶体管Q2的基极，使得晶体管Q2导通并且开关器件Q1的栅极通过控制电路12中的电阻R2被连接到电源的参考电位，开关器件Q1则不导通并不能传导输出电流IOUT。现在回忆一下电源10具有闭环电路结构是有益的，即电阻R6将在参考电压调节器VR1负极的参考电压VREF耦合到二极管D8的负极的输出电压VOUT。在二极管D8的负极的输出电压VOUT等于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，包括：一个整流电压源（Ｖ↓［ＲＥＣ］）；和连接到所述电压源用于产生参考电压的装置（１３）；其特征在于：所述电压源未被滤波；连接到所述电压源用于提供一个已被调整的输出电压（Ｖ↓［ＯＵＴ］）的开关器件（Ｑ１）；和 连接到所述产生装置用于控制所述开关器件的操作的装置（１２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼斯J赫尔弗里希，
申请(专利权)人：汤姆森消费电子有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]