專利名稱：開關(guān)式電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適宜在正常工作態(tài)和備用狀態(tài)使用的開關(guān)式電源電路，該電源電路包括一個(gè)開關(guān)、一個(gè)控制電路和一個(gè)變壓器，控制電路用于控制開關(guān)，包括一個(gè)連接接收電源電壓的電壓檢測裝置，如果電源電壓降至關(guān)斷電平，電壓檢測裝置使控制電路進(jìn)入斷開狀態(tài)，如果電源電壓升至啟動(dòng)電平，電壓檢測裝置使控制電路進(jìn)入開狀態(tài)，變壓器具有一個(gè)初級線圈并與開關(guān)串聯(lián)連接在一起，該串聯(lián)電路被連接到一個(gè)直流輸入電壓源，變壓器還具有一個(gè)同電壓檢測裝置相連的電源線圈，電源線圈提供值為正常工作狀態(tài)控制電路處于開狀態(tài)的取代電壓，電源裝置同直流輸入電壓源相連，用于接收輸入電流，從而向控制電路作用一供電電流。
本發(fā)明還涉及配備了這樣的開關(guān)式電源電路的圖像顯示設(shè)備。這樣的開關(guān)式電源電路可以用于可能處于工作態(tài)或備用態(tài)的電子設(shè)備中。在備用態(tài)，這些設(shè)備消耗低的能量。
從摩托羅拉半導(dǎo)體技術(shù)數(shù)據(jù)“高靈活性的新的SMPS控制器”中可以了解到這樣的開關(guān)式電源電路(下文稱為電源)，其中描述了類型號MC 44603的用于控制電源的集成電路(下文稱為控制電路)。在正常的開狀態(tài)(下文稱為工作態(tài))，該已知電源產(chǎn)生許多工作直流電壓輸出(下文稱為工作電壓)，它們加到電子裝置中在工作態(tài)應(yīng)該激活的電路上。該已知電源還產(chǎn)生一個(gè)備用直流電壓輸出(下文稱備用電壓)，用于在運(yùn)行態(tài)和備用態(tài)向那些應(yīng)在備用態(tài)激活的電路施加一個(gè)電壓。
該已知電源裝備了一個(gè)具有一個(gè)初級線圈和許多次級線圈的變壓器。在運(yùn)行態(tài)和備用態(tài)，第一個(gè)次級線圈都提供備用電壓。在運(yùn)行態(tài)，由第二個(gè)次級線圈提供的運(yùn)行電壓經(jīng)一個(gè)反饋電路反饋到控制電路?？刂齐娐房刂茷榉€(wěn)定第二個(gè)次級線圈產(chǎn)生的運(yùn)行電壓而同初級線圈串聯(lián)安裝的可重復(fù)開關(guān)晶體管的開關(guān)次數(shù)。反饋電路包括一個(gè)光耦合器，用于經(jīng)直流隔離從電源的次級端向初級端傳輸發(fā)饋信息。
當(dāng)經(jīng)過開關(guān)晶體管的峰值電流落至一個(gè)給定值以下時(shí)，如果次級端的能量消耗顯著降低就是這類情形，控制電路使電源進(jìn)入備用態(tài)。如果抑制同運(yùn)行電壓相連的電路或者斷開該電路同運(yùn)行電壓的連接則從運(yùn)行電壓中占用的電流就會(huì)顯著減少，次級端的能量消耗顯著降低。在備用態(tài)，備用電壓通過穩(wěn)定運(yùn)行電壓而被間接地穩(wěn)定。為提高電源在備用態(tài)的效率，該態(tài)下電源提供小的能量，開關(guān)晶體管中被轉(zhuǎn)換至比運(yùn)行態(tài)更低的頻率。
該已知的電源的缺點(diǎn)是備用態(tài)的效率不如預(yù)期的高，而且為在備用態(tài)抑制同運(yùn)行電壓相連的電路，或是將這些電路同運(yùn)行電壓斷開需要特殊的裝置。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)在備用態(tài)以一種更便宜和有效的方法產(chǎn)生一備用電壓的開關(guān)電源電路。
為了達(dá)到這一點(diǎn)，本發(fā)明一方面提供了在開篇段落中描述過的那種類型的開關(guān)式電源電路，其特點(diǎn)是電源電路還包括用于響應(yīng)備用態(tài)指示信號，使備用態(tài)取代電壓減小至可以使控制電路在開狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)切換的裝置。
本發(fā)明第二方面還提供了一個(gè)裝備了權(quán)利要求17中所述的電源的圖像顯示設(shè)備。
本發(fā)明的有利的實(shí)施例在相關(guān)權(quán)利要求中描述。
下面將要描述的是根據(jù)權(quán)利要求1提到的措施得出的?？刂齐娐吩跀嚅_狀態(tài)從電源裝置吸取電源電流，該電流小于輸入電流，因而電源電壓增加至啟動(dòng)電平，在該電壓控制電路改變?yōu)殚_狀態(tài)，控制電路在開狀態(tài)從電源裝置吸取電源電流，該電流大于輸入電流，因而電源電壓降低至控制電路改變到關(guān)狀態(tài)的電平值。電源在備用態(tài)就這樣以脈沖模式運(yùn)轉(zhuǎn)，其中伴隨著周期性的重復(fù)，開關(guān)在第一階段在開關(guān)之間切換，在第二階段不切換。在第一階段，電源運(yùn)轉(zhuǎn)，備用電壓增加，而在第二階段，電源不運(yùn)轉(zhuǎn)，備用電壓根據(jù)連接到備用電壓的電路的能量消耗而降低。開關(guān)式電源的效率尤其由切換損失決定，特別是在開關(guān)、箝位和dV/dT緩沖中的切換損失。由于電源僅在第一(短)階段切換，因而電源損失很低。此外，由于備用態(tài)的接通電壓(從而還有其它產(chǎn)生電壓，以及打開開關(guān)情形下初級線圈上的電壓)降低了，箝位和緩沖的損失也將降低到一個(gè)相當(dāng)可觀的程度。
在備用態(tài)，根據(jù)本發(fā)明的電源如下運(yùn)轉(zhuǎn)。假設(shè)控制電路處于關(guān)狀態(tài)。在關(guān)狀態(tài)，控制電路不產(chǎn)生控制脈沖因而備用電壓降低，此外，控制電路從電源裝置吸收一供電電流，該電流小于供電裝置接收到的電流，因而電源電壓增高。電源電壓一達(dá)到啟動(dòng)電平，控制電路就轉(zhuǎn)入工作態(tài)并開始激發(fā)控制脈沖從而備用電壓增高。由于此時(shí)電源電流大于供電裝置接收到的電流，電源電壓會(huì)降低直至達(dá)到關(guān)電平，這時(shí)控制電路又轉(zhuǎn)入關(guān)狀態(tài)，此后電源電壓又開始增加直至達(dá)到啟動(dòng)電平，上述過程重復(fù)進(jìn)行。一個(gè)突發(fā)模式被完成，其中電源關(guān)閉時(shí)間由使電源電壓從關(guān)電平升至開電平所需的時(shí)間決定。
通過響應(yīng)備用態(tài)指示信號，將取代電壓降低至低于關(guān)電平，電源從運(yùn)行態(tài)改變到備用態(tài)。由于接通電壓降低，用于控制電路的電源電壓僅由電源裝置接收到的電流決定，電源電流被控制電路、關(guān)電平和開電平用去。備用電壓的降低可能會(huì)由以下情況引起，例如，通過對在運(yùn)行態(tài)的穩(wěn)定輸出DC電壓而將該電壓反饋回控制電路的反饋電路作用，或者通過將在運(yùn)行態(tài)產(chǎn)生高于備用電壓的電壓的次級線圈在備用態(tài)限制在一較低的電壓(比如，備用電壓)。
由于備用態(tài)接通電壓降低，別的次級線圈也會(huì)產(chǎn)生降低的輸出電壓，且不必采取特殊的措施用于抑制同這些輸出電壓相連的電路，或是將這些電路同輸出電壓斷開。
US-A-4,766,528中公布了一電源，其配備了一個(gè)具有一個(gè)初級線圈和許多次級線圈的變壓器，在運(yùn)行態(tài)它產(chǎn)生許多輸出電壓用于為電子設(shè)備中的電路提供電壓。來自第一次級線圈的第一輸出電壓經(jīng)一反饋回路反饋到一控制電路。控制電路控制為穩(wěn)定第一輸出電壓而同初級線圈串聯(lián)連接的開關(guān)晶體管的開關(guān)次數(shù)。反饋回路包括一個(gè)用于將反饋信息經(jīng)一DC隔離器從電源的次級端傳輸?shù)匠跫壎说墓怦詈掀?。第一次級線圈向一只需在運(yùn)行態(tài)激活的第一電路提供第一輸出電壓。第二次級線圈產(chǎn)生一備用電壓，用于經(jīng)一穩(wěn)壓器電路向在備用態(tài)需保持激活的電路提供一穩(wěn)定的備用電壓。通過合上安裝在第二次級線圈和反饋回路間的開關(guān)，電源轉(zhuǎn)入備用態(tài)。關(guān)閉開關(guān)的結(jié)果是所有的次級電壓都降低，在備用態(tài)，所有輸出電壓的值顯著低于運(yùn)行態(tài)的值。為防止穩(wěn)定的備用電壓因第一二次級線圈產(chǎn)生的備用電壓降低而降低，另外同第三次級線圈串聯(lián)連接了一開關(guān)，第三次級線圈產(chǎn)生的電壓高于第二次級線圈。通過在備用態(tài)合上該開關(guān)，第三次級線圈向穩(wěn)壓器電路提供一更高的電壓。
US-A-4,766,528中公布的電源為了高效地產(chǎn)生在備用態(tài)提供的小功率，以突發(fā)模式運(yùn)行電源交替地在第一個(gè)短周期激活而第二個(gè)長周期抑制。在激活期，備用電壓增加直到達(dá)到最大的期望電平，安裝在備用電壓和反饋電路間的定時(shí)器件被激活。經(jīng)反饋電路，該定時(shí)器件保持第一個(gè)開關(guān)在第二個(gè)長周期打開。結(jié)果，備用電壓降低。在長周期之后，電源在短周期間再次激活，直至再次達(dá)到最大期望電平。定時(shí)器件僅在備用態(tài)激活。此已知的電源有一個(gè)缺點(diǎn)，即在次級端(同主電壓DC隔離的一端)安置了一個(gè)定時(shí)器件以便能夠?qū)倪\(yùn)行態(tài)第一電壓和備用態(tài)備用電壓獲得的反饋信息經(jīng)反饋電路的一個(gè)(昂貴的)直流隔離光耦合器從次級端傳到初級端。因此，不可能在電源初級端的一個(gè)集成電路(IC)中同時(shí)容納控制電路和定時(shí)器件。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源在不需要定時(shí)器件(用于確定備用態(tài)電源斷開的時(shí)間)這方面，顯著地比US-A-4,766,528中已知的電源更優(yōu)越。這是基于認(rèn)識到根據(jù)本發(fā)明，這一斷開時(shí)間可以用控制電路的方式，通過使電源產(chǎn)生的接通電壓降低至斷開電平以下而以廉價(jià)的方式實(shí)現(xiàn)。
在權(quán)利要求2中的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的實(shí)施例中，在運(yùn)行態(tài)，備用電壓由第一次級線圈提供。在備用態(tài)，因此第一次級線圈提供的電壓也降低了。此降低的電壓應(yīng)仍足夠高以便能用作備用電壓。這意味著在運(yùn)行態(tài)第一次級線圈提供一很高的電壓。這一高電壓導(dǎo)致了同備用電壓相連用于提供穩(wěn)定的備用電壓的穩(wěn)壓電路上的大的耗散。這一工作態(tài)的大耗散可以通過選擇使第一次級線圈產(chǎn)生的電壓在運(yùn)行態(tài)稍高于備用電壓而避免。在備用態(tài)，需要另一個(gè)次級線圈產(chǎn)生用作備用電壓的電壓。這另外的次級線圈可以是第二次級線圈，經(jīng)連接裝置(如類似半導(dǎo)體開關(guān)器件的無方向開關(guān))同第一次級線圈相連。
在權(quán)利要求3中說明的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的另一實(shí)施例中，接通電壓通過降低工作電壓而降低。這可通過利用已有的連接裝置和限制備用電壓的箝位電路以一種簡單的方式實(shí)現(xiàn)。通過閉合連接裝置，第二次級線圈同備用電壓相連，第二次級電壓通過利用箝位電路限制備用電壓而降低。結(jié)果，接通電壓降低，電源會(huì)以脈沖模式開始工作。
在權(quán)利要求4中說明的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的另一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是備用電壓不會(huì)超出給定的最大電平，而且穩(wěn)壓電路的耗散在備用態(tài)保持很小。當(dāng)達(dá)到最大電平時(shí)，一反饋信號被激活，它影響控制脈沖的產(chǎn)生從而使備用電壓不再增高。
權(quán)利要求5中說明的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的又一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是控制電路(集成電路)中已有的過壓保護(hù)電路可用于當(dāng)備用電壓達(dá)到最大值時(shí)中斷控制脈沖的產(chǎn)生。通過中斷控制脈沖的產(chǎn)生，備用電壓將降低。以這種方式，電源的激活期會(huì)盡可能短。
權(quán)利要求6中說明的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的又一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是備用電壓的波動(dòng)小。為達(dá)到這一點(diǎn)，當(dāng)備用電壓達(dá)到最大值時(shí)，激活的反饋信號用于控制開關(guān)的開斷時(shí)間從而穩(wěn)定備用電壓直到控制電路的電源電壓降至關(guān)電平。
在權(quán)利要求7中說明的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的又一實(shí)施例中，提供了一個(gè)電源裝置的簡便實(shí)現(xiàn)。電容上的電壓為電源電壓，在備用態(tài)它由經(jīng)電阻供給電容的電流和由控制電路從電容中獲取的電流所決定。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路權(quán)利要求8的特征的又一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是通過保持通過連接裝置的電流為一較小的值，連接裝置可以便宜一些。備用態(tài)指示信號可能在一隨意的時(shí)刻產(chǎn)生，在這一隨意的時(shí)刻第二次級線圈的電流可能是最大值(如10安培，提供水平偏轉(zhuǎn)電路和高壓激發(fā)的所需)。必須流經(jīng)連接裝置以維持備用電壓的電流較小(如，平均10毫安，供給一微計(jì)算機(jī)的所需)。限制流經(jīng)連接裝置的電流的裝置阻止此大電流流經(jīng)連接裝置。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求9的特征的又一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是流經(jīng)連接裝置的電流被以一非常廉價(jià)的方式限制。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求10的特征的又一實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是連接裝置上的電流限制到了無額外耗散，而且工作電壓不會(huì)由于同連接裝置串聯(lián)的限流裝置的壓降而增加。備用態(tài)指示信號激活一個(gè)斷開電路用于終止控制脈沖的產(chǎn)生，比如經(jīng)控制輸入或通過激活過壓檢測。控制電路的電源電壓又開始降低。如果達(dá)到了斷開電平(或是剛高于斷開電平的電平)，軟啟動(dòng)裝置進(jìn)入初始化狀態(tài)。在達(dá)到斷開電平時(shí)，控制電路進(jìn)入斷開狀態(tài)，電源電壓開始增加。當(dāng)達(dá)到啟動(dòng)電平時(shí)，控制電路開始產(chǎn)生控制脈沖，由于軟啟動(dòng)裝置處于初始化狀態(tài)，其結(jié)果是在初級線圈中產(chǎn)生一個(gè)小的峰值電流，因而次級線圈亦如此。例如，通過保持控制脈沖的占空比較小從而使開關(guān)僅閉合較短的時(shí)間，可以獲得這樣小的峰值電流。通過根據(jù)初級線圈中的峰值的期望偏差而控制占空比的偏差有可能非常精確地限制峰值電流。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求11的特征的又一實(shí)施例中，電壓檢測裝置適宜于獲得啟動(dòng)電壓和斷開電壓的差值，在備用態(tài)這一差值比正常運(yùn)行態(tài)時(shí)小。在正常運(yùn)行態(tài)期間，啟動(dòng)電壓和斷開電壓之間的大的差值至少對以下原因是有利的。開關(guān)式電源電路通過開始產(chǎn)生控制脈沖和使接通電壓升高而從備用態(tài)變到正常運(yùn)行態(tài)。一方面，控制電路的電源電壓在其處于開狀態(tài)時(shí)會(huì)降低，另一方面，在電源產(chǎn)生高于斷開電平的接通電壓前需要一段時(shí)間。因此，如果選擇斷開電平太高，在接通電壓增加到高于斷開電壓之前控制電路的斷開電壓就會(huì)達(dá)到斷開電壓，結(jié)果控制電路就會(huì)進(jìn)入關(guān)狀態(tài)。這種情況下，電源從備用態(tài)改變到正常運(yùn)行態(tài)需要經(jīng)過幾次努力，而且這種轉(zhuǎn)變甚至?xí)　４送?，接通電壓上的容差和波?dòng)也需要在啟動(dòng)電平和接通電平間有一足夠大的差值。同樣的原因也適用于首次啟動(dòng)正常運(yùn)行。但是，這樣大的差值導(dǎo)致了備用態(tài)期間控制脈沖的尖峰的重復(fù)頻率較低。在這些尖峰之間備用電壓降低。備用電壓的波動(dòng)可以通過在備用電壓上連接一個(gè)大的平滑電容而保持較小。啟動(dòng)電壓和斷開電壓間的較小的差值導(dǎo)致控制脈沖突發(fā)的重復(fù)頻率較高，這就使得能應(yīng)付備用電壓的較小的波動(dòng)，或是提供了使用較小的平滑電容的可能性?？梢酝ㄟ^響應(yīng)備用態(tài)指示信號或從中獲得的信號而促使啟動(dòng)電平和斷開電平間的差值減小。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求12的特征的又一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)電源模式一變化，控制電路就切換到關(guān)閉狀態(tài)。模式的變化可能是從備用態(tài)轉(zhuǎn)換到正常運(yùn)行態(tài)，或是相反的轉(zhuǎn)換。模式的變化可以通過備用態(tài)指示信號或從其中獲得的信號表示。以這種方式，有可能使備用電壓的壓降最小化，這點(diǎn)將在圖7和圖8中闡述。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求13的特征的又一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是用于連接電源次級和初級端勢壘的已有的反饋通路還用于傳遞備用模式指示信號的變化。已有的反饋通路可能已用于穩(wěn)定備用電壓。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求14的特征的又一實(shí)施例中，反饋通路中包括一個(gè)光耦合器，表示從正常運(yùn)行態(tài)改變到備用態(tài)的備用態(tài)指示信號的變化導(dǎo)致光耦合中有一額外的電流通過。
根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的權(quán)利要求16的特征的又一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可以限制備用態(tài)的峰值電流從而避免變壓器產(chǎn)生聽得見的干擾噪聲。備用態(tài)允許的峰值電流值可獨(dú)立于正常運(yùn)行態(tài)的峰值電流值而選取。也可以只在備用態(tài)激活峰值電流限流。
參考下文描述的實(shí)施例和對它們的描述可以很清楚地了解本發(fā)明的各個(gè)方面。
附圖中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的一個(gè)實(shí)施例，圖2表示根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的又一實(shí)施例，圖3顯示表示圖1示實(shí)施例工作的時(shí)序圖，圖4顯示表示圖2示實(shí)施例工作的時(shí)序圖，圖5顯示可作為圖2所示開關(guān)式電源電路的次級部分的可選的實(shí)施例，圖6是配備了根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的圖像顯示設(shè)備的一部分的框圖，圖7顯示說明降低啟動(dòng)電平和斷開電平間的差值的效果的時(shí)序圖，圖8顯示說明電源從正常工作態(tài)向備用態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)序圖，圖9顯示說明電源從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)轉(zhuǎn)換的電源電壓的時(shí)序圖；圖10顯示響應(yīng)檢測到的電源轉(zhuǎn)換將控制電路1切換進(jìn)入斷開狀態(tài)的電路。
圖1和圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的實(shí)施例。
首先說明兩個(gè)實(shí)施例中的公共部分。變壓器T的初級線圈Lp的一端同直流輸入電壓源Vdc的一端相連。初級線圈Lp的另一端經(jīng)開關(guān)S1(這種情形為FET的漏極源極通路)同直流輸入電壓源Vdc的另一端(還稱作初級地)相連。變壓器T的第一次級線圈Ls1經(jīng)第一整流二極管D1提供第一輸出直流電壓Vo1(還稱作備用電壓)。第一整流二極管D1的陽極同第一次級線圈Ls1相連，陰極同連接到地的第一平滑電容C1相連。穩(wěn)壓電路3的輸入同第一整流二極管D1的陰極相連，輸出提供穩(wěn)定的備用電壓Vo1s。變壓器T的第二次級線圈Ls2經(jīng)第二個(gè)整流二極管D2提供第二直流輸出電壓Vo2(還稱作工作電壓)。第二個(gè)整流二極管D2的陽極同第二次級線圈Ls2相連，陰極同連接到地的第二個(gè)平滑電容C2相連。為限制FET漏極的峰值電壓，在FET漏極和初級地之間串聯(lián)連接了第四二極管D4和第四電容C4。第四二極管D4的陽極同F(xiàn)ET的漏極相連。第四二極管D4和第四電容C4的連接點(diǎn)經(jīng)第四電阻R4同輸入電壓源Vdc相連，以使第四電容C4放電。
控制電路1(如摩托羅拉的IC MC 44603)包括一個(gè)電源電壓檢測電路10、一個(gè)控制電路11、一個(gè)脈沖控制電路12和一個(gè)檢測電路13?？刂齐娐?具有一用于接收電源電壓Vcc的電源電壓輸入T2，用于向控制電路1中的電路提供電源電壓。穩(wěn)壓控制電路11連接到控制電路1的控制輸入端T1，用于接收反饋信息Vf?？刂品€(wěn)壓電路11向脈沖控制電路12提供控制信號Vc。脈沖控制電路連接到控制電路1的控制脈沖輸出T4，用于向一個(gè)場效應(yīng)晶體管門提供控制脈沖Vd。控制脈沖Vd的開關(guān)次數(shù)由控制信號Vc決定。視控制電路1的類型，也可以根據(jù)控制信號Vc控制控制脈沖Vd的重復(fù)頻率。檢波電路13連接到控制電路1的檢波輸入T3。如果提供給檢波輸入T3的信號被激活，檢波電路13指示脈沖控制電路12不再產(chǎn)生控制脈沖Vd(開關(guān)S1不再關(guān)閉)。電源電壓檢測電路10連接到電源電壓輸入T2。當(dāng)電源電壓Vcc達(dá)到關(guān)閉電平值時(shí)，電源電壓檢測電路10使控制電路1進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電源電壓Vcc達(dá)到啟動(dòng)電平值時(shí)，電源電壓檢測電路10使控制電路1進(jìn)入開狀態(tài)。
變壓器T還配備了第三個(gè)線圈Ls產(chǎn)生接通電壓Vo3。在工作態(tài)，第三個(gè)線圈Ls經(jīng)第三個(gè)整流二極管Ds提供電源電壓Vcc。第三個(gè)整流二極管Ds的陽極同第三個(gè)線圈Ls相連，陰極同電源電壓輸入T2相連。
在運(yùn)行態(tài)，例如運(yùn)行電壓Vo2是水平偏轉(zhuǎn)電路的電源電壓(如140V)，而第一次級線圈Ls1提供備用電壓Vo1(如7V)，電源線圈Ls產(chǎn)生高于關(guān)電平的電源電壓Vcc，因而在開關(guān)電源的運(yùn)行態(tài)控制電路保持在開狀態(tài)。
為使電源轉(zhuǎn)入備用態(tài)，裝備了裝置S2、2b用于降低接通電壓Vo3。在圖1和圖2中，這些裝置包括連接在第二個(gè)整流二極管D2的陽極和第一個(gè)整流二極管D1的陰極之間的裝置S2(無方向開關(guān)，如半導(dǎo)體開關(guān)元件)，以及連接在第一次級線圈Ls1和地之間的箝位電路2b。在備用態(tài)，作為備用態(tài)指示信號Vs的恰當(dāng)值的結(jié)果，無方向開關(guān)S2閉合。無方向開關(guān)S2于是導(dǎo)通從第二次級線圈到第一次級線圈的電流。閉合無方向開關(guān)S2的結(jié)果是第一直流輸出電壓Vo1降低到由箝位電路2b決定的值(稍高于穩(wěn)定的備用電壓Vo1s)。箝位電路2b可能只包括一個(gè)齊納二極管Z1。
在圖1中，箝位電路2b包括第一齊納二極管Z1、并聯(lián)的光耦合二極管Do與第一電阻R1以及第二電阻R2的串聯(lián)。第一齊納二極管Z1的陰極同第一二極管D1的陰極相連。光耦合二極管Do的陽極同第一齊納二極管的陽極相連。
在圖2中，箝位電路2b包括串聯(lián)的光耦合二極管Do、第一齊納二極管Z1和第二電阻R2。光耦合二極管Do的陽極同第一二極管D1的陰極相連。第一齊納二極管的陰極同光耦合二極管Do的陰極相連。
采用上述方法通過降低工作電壓Vo2而使接通電壓Vo3降低的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)閉合無方向開關(guān)S2時(shí)，不僅電源被導(dǎo)入備用態(tài)，而且除了提供備用電壓Vo1必須的第二次級線圈Ls2外不再需要其它裝置就可以使備用態(tài)的備用電壓Vo1保持足夠高。
對于本發(fā)明第二電壓Vo2不必要精確地降低，而且不必確定是第一次級線圈Ls1產(chǎn)生的電壓的降低、或是接通電壓Vo3的降低(例如，通過在第一次級線圈Ls1上跨接一箝位電路或是跨接在接通電壓線圈Ls上)、或是接通電壓Vo3的中斷(例如，通過激活它有可能切斷第三二極管D3)使電源進(jìn)入備用態(tài)。
在激活用于降低第二電壓Vo2的裝置后，不需要其它措施，第三線圈Ls產(chǎn)生的接通電壓Vo3將降至斷開電平以下。為在備用態(tài)向控制電路提供電源電壓Vcc在直流輸入電壓源Vdc和控制電路1的電源電壓輸入T2之間連接了供電電路4。在圖1和圖2中，供電電路4包括一個(gè)連接在電源電壓輸入T2和直流輸入電源Vdc之間的電阻，作為供電器件吸收由直流輸入電源Vdc輸入的電流。在電源電壓輸入T2和初級地之間連接了一個(gè)電阻Cs，作為儲(chǔ)能器件用于根據(jù)輸入電流Is和控制電路1吸收的電源電流Icc確定電源電壓Vcc的值。電阻Rs和電容Cs也被用于在直流輸入電壓Vdc增加期間啟動(dòng)電源。
假設(shè)電源電壓Vcc降至了斷開電平以下。如前述，電源電壓檢測電路10引導(dǎo)控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)，此外，控制電路1不產(chǎn)生控制脈沖Vd，而且控制電路1由電源電壓輸入T2吸收一個(gè)小于供電器件Rs提供的輸入電流Is的供電電流Icc。結(jié)果，電源電壓Vcc將開始增加直到達(dá)到啟動(dòng)電平，電源電壓檢測電路10引導(dǎo)控制電路1進(jìn)入開狀態(tài)。在開狀態(tài)，控制電路1至少部分時(shí)間產(chǎn)生控制脈沖，而且控制電路1從電源電壓輸入T2吸收一個(gè)大于輸入電流Is的供電電流Icc?？刂齐娐?此時(shí)可以產(chǎn)生控制脈沖，直至電源電壓Vcc再次降至斷開電平，等等。電源以一種脈沖模式工作，其中控制電路1在斷開態(tài)和短期的開狀態(tài)之間切換。
相應(yīng)于圖1和圖2的實(shí)施例進(jìn)一步顯示了上述基本原則的改善。
圖1顯示了一個(gè)電源的實(shí)施例，其在備用態(tài)限制了備用電壓Vo1的最大值，在工作態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行電壓Vo2。為限制備用電壓Vo1，前面提到的箝位電路2b被連接在第一整流二極管D1和地之間。光耦合二極管Do光耦合到光耦合三極管Tro。光耦合三極管Tro具有一個(gè)同控制電路1的電源電壓輸入T2相連的集電極和經(jīng)第三電阻R3提供檢測控制電路1的輸入T3的反饋電壓Vfb的發(fā)射極。光耦合三極管Tro和第三電阻R3的串聯(lián)裝置構(gòu)成了反饋網(wǎng)2a、2b的主要部分2a。在備用態(tài)通過控制電路12的脈沖產(chǎn)生控制脈沖Vd的期間，備用電壓Vo1增加。當(dāng)備用電壓增加到由齊納二極管Z1的齊納電壓確定的最大值時(shí)，一電流開始流經(jīng)光耦合二極管Do，光耦合二極管Do將開始發(fā)光。光耦合三極管Tro將開始導(dǎo)通，檢測輸入T3上的電壓增加到一檢測電平，其時(shí)檢測電路13指示控制電路12不再產(chǎn)生控制脈沖Vd。備用電壓Vo1此時(shí)又開始降低。電源電壓Vcc持續(xù)降低直至達(dá)到斷開電平，控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)。這時(shí)電源電壓又開始增加，等等。產(chǎn)生控制脈沖Vd的時(shí)間段起始于達(dá)到啟動(dòng)電平時(shí)而終止于備用電壓Vo1達(dá)到最大電平時(shí)。以這種方式，控制脈沖的產(chǎn)生受當(dāng)備用電壓Vo1達(dá)到最大值時(shí)經(jīng)反饋網(wǎng)2a、2b使備用電壓Vo1不再增加的影響。備用電壓Vo1的最大值也可以通過將反饋網(wǎng)2a、2b同和備用電壓Vo1有關(guān)的電壓相連而被限制，如運(yùn)行電壓Vo2或取代電壓Vo3，而不是備用電壓Vo1。
在電源工作態(tài)，工作電壓Vo2可以通過電源初級端的反饋而被穩(wěn)定。為此，一個(gè)由第五二極管D5和可變電阻Rr組成的串連裝置連接在控制電路1的控制輸入T1和電源線圈Ls之間。第五二極管D5的陽極同第三整流二極管Ds的陽極相連，第五二極管的陰極同可變電阻Rr的第一端相連?？勺冸娮鑂r的滑片同控制輸入T1相連，第二端同初級地相連。第五二極管D5的陽極經(jīng)用于平滑反饋信息Vf的第五電容C5同初級地相連。電源線圈Ls產(chǎn)生的接通電壓Vo3經(jīng)保持接通電壓Vo3和相關(guān)運(yùn)行電壓Vo2恒定的控制電路影響控制脈沖Vd的開關(guān)次數(shù)(周期產(chǎn)生)。很顯然如果這種情況下通過反饋?zhàn)饔檬菇油妷篤o3降低，則電源也會(huì)到達(dá)備用態(tài)，例如，通過采用額外的開關(guān)(圖中未顯示)經(jīng)一個(gè)額外的電阻將第五二極管的連接點(diǎn)同控制輸入T1相連，以及可變電阻Rr同樣地同T1相連。
圖2顯示了另一個(gè)電源的實(shí)施例，它在備用態(tài)限制備用電壓Vo1的最大值，在運(yùn)行態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行電壓Vo2。為穩(wěn)定備用電壓Vo1，在第一整流二極管的陰極和地之間安裝了一個(gè)箝位電路2b’。箝位電路2b’包括一個(gè)光耦合二極Do、齊納二極管Z1和第二電阻R2的串聯(lián)裝置。光耦合二極管Do的陽極同第一二極管D1的陽極相連。齊納二極管的陰極同光耦合二極管Do的陰極相連?？梢酝怦詈隙O管Do并聯(lián)安裝一個(gè)第七電阻R7向齊納二極管Z1提供偏流用于更好地穩(wěn)定齊納二極管Z1兩端的電壓。光耦合二極管Do光耦合到一個(gè)光耦合晶體管Tro。光耦合晶體管Tro具有一個(gè)同控制電路1的電源電壓輸入T2相連的集電極，以及一個(gè)經(jīng)第三電阻R3同控制電路1的控制輸入T2相連的發(fā)射極?？梢栽诠怦詈暇w管Tro的發(fā)射極和初級地之間連接一個(gè)第五電阻R5用于調(diào)節(jié)通過光耦合晶體管的電流Tro。可以在控制輸入T1和控制電路11的另一個(gè)輸入之間連接一個(gè)第六電阻R6用于調(diào)節(jié)控制電路11的增益因子。光耦合晶體管Tro和第三電阻R3的串聯(lián)裝置構(gòu)成了反饋電路2a、2b’的主要部分2a。光耦合二極管Do的陰極也經(jīng)第一電阻R1同可控電壓源6(如摩托羅拉的TL431)的一個(gè)輸出相連。可控電壓源6包括一個(gè)差分放大器60和一個(gè)齊納二極管61。差分放大器60具有一個(gè)同可變電阻Rr的滑片相連的反相輸入、一個(gè)同齊納二極管61的陰極相連的正相輸入、以及一個(gè)連接到第一電阻R1的輸出。齊納二極管Z1的陽極同地相連?？勺冸娮鑂r的一端同地相連，另一端連接到接收運(yùn)行電壓Vo2。
在電源備用態(tài)，工作電壓Vo2很低以至于可控電壓源6對通過光耦合二極管Do的電流沒有任何影響。在備用態(tài)由脈沖控制電路12產(chǎn)生控制脈沖Vd期間，備用電壓Vo1增加。當(dāng)備用電壓Vo1增加到由齊納二極管Z1的齊納電壓和光耦合二極管Do兩端的另一個(gè)電壓決定的最大值時(shí)，光耦合二極管Do將發(fā)光。結(jié)果，光耦合晶體管Tro將導(dǎo)通，控制輸入T1的電壓將增加，而控制電路1將減小向變壓器T提供的能量從而穩(wěn)定備用電壓Vo1。能量供應(yīng)的減小，例如可能是通過減小第一開關(guān)S1的開關(guān)次數(shù)，或通過減小控制脈沖Vd的頻率。同時(shí)，電源電壓Vd持續(xù)降低直至達(dá)到斷開電平，控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)。此時(shí)，電源電壓Vcc又開始增加，等等。產(chǎn)生控制脈沖Vd的時(shí)間段起始于達(dá)到啟動(dòng)電平的時(shí)刻，終止于電源電壓Vcc已達(dá)到斷開電平的時(shí)刻。以這種方式，當(dāng)備用電壓Vo1經(jīng)反饋電路2a、2b達(dá)到最大值時(shí)，為不再進(jìn)一步增加備用電壓Vo1將影響控制脈沖的產(chǎn)生。這時(shí)，備用電壓Vo1的最大值也可以通過將反饋電路2a、2b同與備用電壓Vo1相關(guān)的電壓，諸如運(yùn)行電壓Vo2或接通電壓Vo3相連而被限制，而非同備用電壓Vo1相連。穩(wěn)定備用電壓Vo1的優(yōu)點(diǎn)是備用電壓Vo1的波動(dòng)可以保持較小，用于穩(wěn)定備用電壓Vo1的穩(wěn)壓電路3可能有一較小的耗散，盡管控制脈沖Vd產(chǎn)生一個(gè)更長的時(shí)期。
在電源運(yùn)行態(tài)，通過經(jīng)可控電壓源6影響光耦合二極管Do的電流而穩(wěn)定運(yùn)行電壓Vo2。當(dāng)使用摩托羅拉的集成電路MC 44603用作控制電路1時(shí)，一個(gè)較高的運(yùn)行電壓Vo2導(dǎo)致可控電壓源6兩端有較小的電壓，因此有一個(gè)較大的電流通過光耦合二極管Do，而由光耦合晶體管Tro向控制電路1的控制輸入T1提供的反饋電壓Vfb增加，控制電路1減小開關(guān)S1的開時(shí)間。當(dāng)使用不同的控制電路用作控制電路1時(shí)，可能需要不同極性的反饋電壓Vfb現(xiàn)在很明顯，如果在這種情形下通過在反饋電路上作用使接通電壓Vo3降低電源也會(huì)達(dá)到備用態(tài)，例如通過采用另一個(gè)開關(guān)(未顯示)經(jīng)另一個(gè)電阻將運(yùn)行電壓Vo2同可控電壓源6的反相輸入相連。
在圖2中，插入了一個(gè)電阻Ry，同開關(guān)S1串連。此電阻Ry兩端的電壓是流經(jīng)初級線圈Lp的電流的度量。脈沖控制電路12有一個(gè)接收電阻Ry兩端電壓的輸入，用于以一個(gè)已知的方式控制通過初級線圈的峰值電流。采用這種方式，有可能使峰值電流保持在避免變壓器在備用態(tài)產(chǎn)生可以聽到的干擾噪聲所需的水平之下。
圖3a、3b、3c和3d顯示了用于說明相應(yīng)于圖1的本發(fā)明的實(shí)施例在備用態(tài)的運(yùn)行的設(shè)計(jì)圖。圖3a顯示了備用電壓Vo1的變化，圖3b顯示了控制電路1的供電電壓Vcc的變化，圖3c顯示了控制脈沖Vd，圖3d顯示了電源電流Icc的變化。在時(shí)刻to之前，控制電路1處于開狀態(tài)，備用電壓Vo1增加，電源電壓Vcc降低。在時(shí)刻t1，電源電壓Vcc降至斷開電平Voff，控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)，其中電源電壓Vcc增加(電源電流Icc具有一個(gè)小于輸入電流Is的值Iccoff)備用電壓Vo1降低。電源電壓Vcc一直增加直到時(shí)刻t2達(dá)到啟動(dòng)電平Von，控制電路1開始產(chǎn)生控制脈沖Vd。結(jié)果，備用電壓Vo1增加而電源電壓Vcc降低(電源電流Icc此時(shí)具有一個(gè)大于輸入電流Is的值Iceon)。在時(shí)刻to’，備用電壓Vo1增加至最大值Vmax，此時(shí)光耦合二極管Do開始傳輸電流，控制電路1的檢測輸入T3的電壓增加至檢測電平之上。檢測電路13由經(jīng)脈沖控制電路12中止其它控制脈沖Vd的產(chǎn)生。備用電壓Vo1開始降低，電源電壓Vcc持續(xù)降低直至達(dá)到斷開電平，又開始后續(xù)的周期。
圖4a、4b和4c顯示說明相應(yīng)于圖2的本發(fā)明實(shí)施例在備用態(tài)工作的時(shí)序圖。圖4a顯示備用電壓Vo1的變化，圖4b顯示電源電壓Vcc的變化，圖4c顯示控制脈沖Vd。在時(shí)刻to之前，控制電路1處于開狀態(tài)產(chǎn)生控制脈沖Vd，備用電壓Vo1穩(wěn)定，電源電壓Vcc降低。在時(shí)刻t1，電源電壓Vcc降至斷開電平，控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)，其中電源電壓Vcc增加，備用電壓Vo1降低。電源電壓一直增加直至?xí)r刻t2達(dá)到啟動(dòng)電平，此后控制電路1產(chǎn)生控制脈沖Vd，備用電壓Vo1增加，電源電壓Vcc降低。在時(shí)刻to’，備用電壓Vo1增加到最大值Vmax，此時(shí)光耦合二極管Do開始傳輸電流，并且控制電路1的控制輸入T1的電壓變得激活用于穩(wěn)定備用電壓Vo1。備用電壓Vo1這樣就保持大體的恒定，而電源電壓Vcc持續(xù)降低直至達(dá)到斷開電平，后續(xù)周期又開始進(jìn)行。
圖5顯示有關(guān)開關(guān)電源電路的輔助部分的可選實(shí)施例。圖5所示的電源輔助部分是圖2所示的輔助部分的替換。為了簡便的緣故，忽略了包括第一電阻R1、可控電壓源6和可變電阻Rv的反饋電路。可以同無方向開關(guān)S2串聯(lián)連接一個(gè)電阻Rs2用于限制在電源從運(yùn)行態(tài)向備用態(tài)轉(zhuǎn)換期間的電流。無方向開關(guān)S2的電流也可以通過一個(gè)斷開電路5和一個(gè)軟啟動(dòng)電路11的裝置而限制。軟啟動(dòng)電路可能包括控制電路11和脈沖控制電路12，例如用于限制控制脈沖Vd的占空周期從而使開關(guān)S1每次僅閉合一個(gè)短的時(shí)期。
斷開電路5包括一個(gè)連接在光耦合二極管Do的陰極和一個(gè)雙極npn晶體管Tr1的集電極之間的第三電阻R3，該晶體管的發(fā)射極同地相連，其基極經(jīng)第四電阻R4也連到地。雙極npn晶體管Tr1的基極還經(jīng)第五電阻C5同第5電阻R5和第三開關(guān)S3的連結(jié)點(diǎn)相連，R5的另一端同正電壓相連，S3的另一端同地相連。第三開關(guān)S3具有一個(gè)同備用態(tài)指示信號Vs相連的轉(zhuǎn)換輸入。如果備用態(tài)指示信號Vs變得激活，第三開關(guān)S3將被打開。經(jīng)第五電阻R5和第五電容C5，雙極npn晶體管Tr1開始導(dǎo)通使第五電容C5充電所需的一給定的時(shí)間段。第一晶體管Tr1的導(dǎo)通導(dǎo)致一個(gè)大的電流流經(jīng)光耦合二極管Do，從而一個(gè)大的電流也將開始以參照圖2所描述的方式通過晶體管Tro。由于光耦合晶體管Tro中的大電流，在給定的時(shí)間段內(nèi)，控制脈沖Vd經(jīng)穩(wěn)壓控制電路11被賦于一個(gè)空工作循環(huán)。給定的時(shí)間段應(yīng)至少持續(xù)使仍處于開狀態(tài)的控制電路1的電源電壓Vcc降至斷開電平(或剛高于斷開電平)的時(shí)間。當(dāng)達(dá)到這一電平時(shí)，軟啟動(dòng)電路11、12首先進(jìn)入初始化狀態(tài)，接著控制電路1進(jìn)入斷開狀態(tài)，而電源電壓Vcc開始增加。當(dāng)達(dá)到啟動(dòng)電平時(shí)，控制電路1將在軟啟動(dòng)電路11、12的控制下產(chǎn)生控制脈沖Vd。處于初始化狀態(tài)的軟啟動(dòng)電路11、12在初級線圈Lp，從而也在次級線圈Ls1、Ls2中提供一小的峰值電流。接著，軟啟動(dòng)電路11、12提供一個(gè)緩慢增加的占空比。小的占空比可以通過采用在初級線圈Lp中測到的峰值電流的變化而精確控制，如使此峰值電流按照關(guān)于時(shí)間的理想變化量而增加。
第六二極管D6和第六電容C6的并聯(lián)裝置連接在半導(dǎo)體開關(guān)S2的陰極和轉(zhuǎn)換輸入之間。第六二極管D6的陽極同半導(dǎo)體開關(guān)S2的陰極相連。第六電容C6確保在電源電壓達(dá)到斷開電平之前半導(dǎo)體開關(guān)S2不會(huì)開始導(dǎo)通。然后，在半導(dǎo)體開關(guān)器件開始導(dǎo)通的時(shí)刻不再產(chǎn)生控制脈沖Vd。當(dāng)控制電路1達(dá)到開狀態(tài)時(shí)半導(dǎo)體開關(guān)S2應(yīng)被合上。
如果光耦合晶體管Tro如圖1示同檢測輸入T3相連，當(dāng)備用態(tài)指示信號變得激活時(shí)，控制脈沖Vd的產(chǎn)生將經(jīng)斷開電路5立刻被中止。檢測電路13在達(dá)到斷開電平之前一直抑制控制脈沖Vd的產(chǎn)生。由電容C5決定的時(shí)間段在抑制控制脈沖Vd方面就不再重要了。實(shí)際上，流經(jīng)光耦合晶體管Tro的大電流將使電源電壓Vcc更快地降低。
圖6顯示了裝備了根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路的圖像顯示設(shè)備的一部分框圖。輸入電路A接收交流輸入電壓Vac(如主電壓)，并向開關(guān)式電源電路B(下文稱作電源)提供直流輸入電壓Vde。電源B向操作裝置b(如微機(jī))提供備用電壓Vo1，向?qū)ぶ冯娐稢提供運(yùn)行電壓Vo2。尋址電路C包括一個(gè)用于確定要顯示的圖像信息Pi的位置的顯示單元E。操作裝置接收操作指令Cc(如由用戶發(fā)出)，并向電源B提供備用態(tài)指示信號Vs，向其它電路(未顯示，如顯示的圖像信息Pi的亮度控制)提供操作信息Ci。在圖像顯示裝置的運(yùn)行態(tài)，電源B產(chǎn)生運(yùn)行電壓Vo2(如140V)和備用電壓Vo1(如5V)，同時(shí)尋址電路C和操作裝置D激活。在備用態(tài)，備用電壓Vo1保持而運(yùn)行電壓Vo2降至約等于備用電壓Vo1的值(如7V)。為了達(dá)到電源在備用態(tài)消耗最小，應(yīng)確保尋址電路C在備用態(tài)從備用電壓Vo2不消耗任何能量(或非常小的能量)。由于工作電壓Vo2的顯著降低，在尋址電路C中不必采用任何特殊(昂貴的)裝置用于斷開運(yùn)行電壓Vo2或者抑制此電壓，達(dá)到上述目的是可能的。操作裝置D在備用態(tài)保持激活，以便在希望時(shí)能使圖像顯示裝置進(jìn)入工作態(tài)。
圖7顯示了說明減小啟動(dòng)電平Von和斷開電平Voff之間的差值的效果的時(shí)序圖。圖7A顯示了控制電路1接收的電源電壓Vcc。圖7B顯示了備用電壓Vo1。Von是啟動(dòng)電平，Voffn是正常運(yùn)行態(tài)使用的正常斷開電平，Voffs是在啟動(dòng)電平Von和正常斷開電平Voffn之間選擇的一個(gè)新的斷開電平。在電源電壓Vcc在啟動(dòng)電平Von和正常斷開電平Voff之間蜿蜒波動(dòng)的備用態(tài)，在t2到to’的長時(shí)間內(nèi)未產(chǎn)生控制脈沖Vd，如圖7A和圖7B中虛線所示，備用電壓Vo1將由Vmax降至Vmin1。在電源電壓Vcc在啟動(dòng)電平Von和備用斷開電平Voffs之間蜿蜒波動(dòng)的備用態(tài)，在t1到t3的較短的時(shí)間內(nèi)未產(chǎn)生控制脈沖Vd，如實(shí)線所示，備用電壓Vo1將僅由Vmax降至Vmins。同備用電壓Vo1連接一個(gè)平滑電容C1來代替最小化備用電壓Vo1的波動(dòng)也是可能的。
圖8顯示了說明電源從正常運(yùn)行態(tài)向備用態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)序圖。圖8A顯示了電源電壓Vcc，圖8B顯示了備用電壓Vo1。在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt，電源接收一條表示希望從正常運(yùn)行態(tài)向備用態(tài)轉(zhuǎn)換的命令(備用態(tài)指示信號)。在時(shí)刻tt之前，電源處于正常運(yùn)行態(tài)，電源電壓Vcc具有由接通電壓Vo3決定的值Vccn。值Vccn必須介于正常斷開電平Voffn和啟動(dòng)電平Von之間，以便控制電路1處于開狀態(tài)并持續(xù)地產(chǎn)生控制脈沖Vd。作為例子，假設(shè)值Vccn接近低于備用斷開電平Voffs(Vccn可以具有任何高于Voffn的值)。
見圖8A的虛線，不需要特殊的裝置，控制電路1在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt之后繼續(xù)產(chǎn)生控制脈沖Vd，電源電壓Vcc開始降低。假設(shè)在電源的正常運(yùn)行態(tài)，控制電路1僅在電源電壓Vcc達(dá)到啟動(dòng)電平Von時(shí)檢查電源必須工作于其中的狀態(tài)。在正常斷開電平Voffn激活時(shí)仍如此。電源電壓Vcc在時(shí)刻t3達(dá)到正常斷開電平Voffn，控制電路1改變到斷開狀態(tài)，其后電源電壓Vcc開始增加直到在時(shí)刻t5達(dá)到開電平Von。此時(shí)，控制電路1改變到開狀態(tài)并檢測到需要啟動(dòng)向備用態(tài)的轉(zhuǎn)換。從而正常的斷開電平Voffn改變到備用的斷開電平Voffs。見圖8B的虛線，在t3到t5之間的時(shí)間段期間，控制電路1處于斷開狀態(tài)，備用電壓Vo1降低直至最小值Vmin1。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路1在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt被迫進(jìn)入斷開狀態(tài)，電源電壓Vcc立刻開始升高，在時(shí)刻t1達(dá)到開電平Von，具圖8A實(shí)線。這種情形下，電源在從tt到t1的更短的時(shí)間內(nèi)改變到備用態(tài)，備用電壓Vo1僅在此短時(shí)間內(nèi)降低，因而顯示了一個(gè)小得多的電壓降Vmins，具圖8B的實(shí)線。
控制電路1在每個(gè)激活周期檢測是否需要完成向備用態(tài)的轉(zhuǎn)換也是可能的。如果檢測到了這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換，正常的斷開電平Voffn立刻被改變到備用斷開電平。但是，這樣的系統(tǒng)對干擾更敏感。
圖9顯示了說明電源從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)轉(zhuǎn)換的電源電壓Vcc的時(shí)序圖。電源在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt’或tt接收到表示希望從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)轉(zhuǎn)換的命令。在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt’或tt之前，電源處于備用態(tài)，電源電壓Vcc在啟動(dòng)電平Von和備用斷開電平Voffs之間蜿蜒波動(dòng)。
如果命令發(fā)生在時(shí)刻tt’，在控制電路1處于斷開狀態(tài)期間，控制電路1將保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，直到時(shí)刻t1時(shí)達(dá)到啟動(dòng)電平Von。此時(shí)，控制電路進(jìn)入開狀態(tài)并檢查電源是否需要改變狀態(tài)。這種情形下，控制電路1檢測到應(yīng)進(jìn)入正常運(yùn)行態(tài)，結(jié)果將備用斷開電平Voffs降至正常斷開電平Voffn并開始產(chǎn)生控制脈沖Vd。電源電壓Vcc開始降低而接通電壓Vo3開始增高。接通電壓Vo3需在時(shí)刻t3之前達(dá)到使相關(guān)的電源電壓Vcc高于正常斷開電平Voffn的值。如果情況不是這樣，控制電路1在時(shí)刻t3改變到斷開電平，在一個(gè)周期內(nèi)電源不會(huì)工作于正常運(yùn)行態(tài)。這導(dǎo)致備用電壓Vo1不希望的降落。因此，從上文看很顯然接通電壓Vo3快速升高為好，以便在從時(shí)刻t1到t3的一段時(shí)間內(nèi)電源電壓Vcc高于正常的斷開電平Voffn。在圖9中，電源電壓Vcc在時(shí)刻t2達(dá)到電平Vccn。
現(xiàn)在，假設(shè)在時(shí)刻tt命令出現(xiàn)，剛剛在達(dá)到備用電平那一刻之前?？刂齐娐?在備用期間的開狀態(tài)持續(xù)地檢查電源是否需要改變到正常運(yùn)行態(tài)。當(dāng)在時(shí)刻tt檢測到一個(gè)表示要改變到正常運(yùn)行態(tài)的指令時(shí)，控制電路1將備用斷開電平Voffs改變到正常斷開電平Voffn。這使得控制電路1保持激活，從而使電源電壓Vcc進(jìn)一步降低。接通電壓Vo3在時(shí)刻tt開始增高，并且又需要在時(shí)刻t5前要足夠高，因而此時(shí)取代電壓Vo3可用于提供電源一個(gè)周期啟動(dòng)的時(shí)間的時(shí)間為t4到tt的時(shí)間段，比前一種情形短。在備用態(tài)，控制電路1不僅修改斷開電平Voff，而且限制變壓器中的峰值電流以使得變壓器產(chǎn)生的噪聲保持在一個(gè)期望值以下，并且抑制了慢啟動(dòng)選次。在控制電路1改變到正常運(yùn)行態(tài)時(shí)，應(yīng)切換掉峰值電流限制，并允許慢啟動(dòng)選次。
在電源的一個(gè)實(shí)施例中，如果備用電壓時(shí)時(shí)刻tt前達(dá)到了最大值，將停止控制脈沖Vd的產(chǎn)生。結(jié)果，直到達(dá)到啟動(dòng)電平Von之前不再有控制脈沖Vd產(chǎn)生，這導(dǎo)致備用電壓Vo1有一個(gè)大的壓降。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路1在轉(zhuǎn)換時(shí)刻tt被迫進(jìn)入斷開狀態(tài)。電源電壓Vcc立刻開始升高，并在時(shí)刻t6達(dá)到開電平Von，見圖9實(shí)線。此時(shí)，控制電路1改變到開狀態(tài)，并檢測到電源應(yīng)進(jìn)一步運(yùn)行于正常運(yùn)行態(tài)。在時(shí)刻to，電源電壓Vcc開始降低，接通電壓Vo3應(yīng)在達(dá)到正常斷開電平的時(shí)刻t7之前足夠高。采用這種方法，取代電壓Vo3可以有一個(gè)最大的時(shí)間去達(dá)到提供電源一個(gè)周期啟動(dòng)的足夠高的值。
圖10顯示了響應(yīng)檢測到的電源轉(zhuǎn)換使控制電路1切換進(jìn)入斷開狀態(tài)的電路。備用態(tài)批示信號Vs提供到包含同圖5所示相同元件的斷開電路5。斷開電路5的電阻R3連接到光耦合二極管Do的陰極。箝位電路2b”包括光耦合二極管Do、齊納二極管Z1、第二電阻R2和開關(guān)S4串聯(lián)的裝置。光耦合二極管Do的陽極同第一二極管D1的陽極相連用于接收備用電壓Vo1。齊納二極管Z1的陰極同光耦合二極管Do的陰極相連。開關(guān)S4連接在電阻R2和初級地之間，并具有一個(gè)用于接收備用態(tài)指示信號Vs的控制輸入。電阻Rx同此串聯(lián)裝置相并聯(lián)。
光耦合晶體管Tro同光耦合二極管Do光耦合，它有一個(gè)同電源電壓Vcc相連的集電極，一個(gè)經(jīng)電阻R6同次級地相連的發(fā)射極。光耦合晶體管Tro的發(fā)射極還連接到有可能是檢波電路10的一部分的判決電路14的輸入I1。判決電路14包括一個(gè)比較器102，它有一個(gè)同參考電壓Vref2相連的反相輸入，一個(gè)經(jīng)電阻104同輸入I1相連的正相輸入，一個(gè)提供狀態(tài)指示信號Mi的輸出，以及經(jīng)開關(guān)113同電壓Vb相連的另一輸入。比較器102的正相輸入經(jīng)由狀態(tài)指示信號Mi控制的開關(guān)101和電阻105串聯(lián)的裝置同地相連。置位—復(fù)位觸發(fā)器107的復(fù)位輸入Re1經(jīng)倒相器108接收比較器102的輸出信號，置位輸入S1接收表示電源電壓Vcc達(dá)到啟動(dòng)電平Von的信號On1，它的輸出O1用于控制開關(guān)113。比較器103具有一個(gè)接收參考電壓Vref3的反相輸入，經(jīng)由狀態(tài)指示信號Mi控制的開關(guān)100同輸入I1相連、經(jīng)電阻106同提供Vf的判決電路14的輸出O1相連的正相輸入，以及同或門109的第一輸入相連的輸出?；蜷T102的第二個(gè)輸入接收狀態(tài)指示信號Mi。置位一復(fù)位觸發(fā)器110具有一個(gè)同非門109的輸出相連的置位輸入S2，一個(gè)接收信號Ow的復(fù)位輸入Re2，以及連接到與門112的第一輸入的輸出。與門112的第二個(gè)輸入經(jīng)反相器111接收狀態(tài)指示信號Mi，和一輸出以產(chǎn)生斷開信號Of。
為闡述圖10的電路的工作，有一系列描述電源啟動(dòng)到正常運(yùn)行態(tài)，正常運(yùn)行態(tài)，從正常運(yùn)行態(tài)向備用態(tài)的轉(zhuǎn)換，備用態(tài)，從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)的轉(zhuǎn)換。
在第一次啟動(dòng)到正常運(yùn)行態(tài)時(shí)，沒有電流會(huì)流經(jīng)光耦合晶體管Tro。只要控制電路1沒有激活，開關(guān)100和101打開，電阻R6確保輸入I1為低電壓。只要電源電壓達(dá)到啟動(dòng)電平Von，控制電路1激活，開關(guān)100保持打開而開關(guān)101和113閉合。當(dāng)輸入I1的電壓為低時(shí)比較器102的輸出保持為低。因此，狀態(tài)指示信號具有表示運(yùn)行狀態(tài)的低電平，從而正常斷開電平Voffn被選中。低電平的狀態(tài)指示信號Mi經(jīng)反相器108和觸發(fā)器107打開開關(guān)113，從而抑制比較器102使它的輸出繼續(xù)產(chǎn)生低電平。低電平狀態(tài)指示信號Mi還導(dǎo)致開關(guān)100閉合，開關(guān)101打開。光耦合晶體管Tro的電流全部提供給判決電路14，由控制電路1使用于控制開關(guān)S1的切換從而穩(wěn)定運(yùn)行電壓Vo2。
在電源正常運(yùn)行態(tài)，備用態(tài)指示信號Vs和5為非激活態(tài)。流經(jīng)光耦合二極管Do的電流由運(yùn)行電壓Vo2決定，以圖2所示的方式穩(wěn)定此運(yùn)行電壓Vo2。在正常運(yùn)行態(tài)通光耦合晶體管Tro的最大電流、電阻106的值、參考電壓Vref3的值被選為比較器103輸出端提供低電平。由于比較器的輸出為低電平，觸發(fā)器110的輸出D2保持為低電平，斷開信號of為低電平，表示控制電路不應(yīng)切換到斷開狀態(tài)。在正常運(yùn)行態(tài)，判決電路14將保持上述情形。如果比較器103檢測到一個(gè)使它的正相輸入電壓超過參考電壓Vref3的大電流通過光耦合晶體管Tro情況就發(fā)生變化，如果希望轉(zhuǎn)換到備用態(tài)就是這種情形。在電源電壓Vcc達(dá)到啟動(dòng)電平Von時(shí)信號On1變高。在正常運(yùn)行態(tài)，電源電壓Vcc由接通電壓Vo3決定，不會(huì)達(dá)到電平Von。
下面描述從正常運(yùn)行態(tài)向備用態(tài)的轉(zhuǎn)換。備用態(tài)指示信號Vs一激活，斷開電路5就在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)大電流流經(jīng)光耦合二極管Do。因開關(guān)100閉合而開關(guān)101打開，這使得有一個(gè)大電流流經(jīng)光耦合晶體管Tro和電阻106。比較器103的輸出變高，觸發(fā)器110被置位。因?yàn)楸容^器102仍被禁止，它的輸出仍保持低。與門112的兩個(gè)輸入都接收到一個(gè)高電平因而產(chǎn)生一個(gè)高電平斷開信號of。高電平斷開信號of使控制電路1立刻切換到斷開狀態(tài)。電源電壓Vcc一達(dá)到啟動(dòng)電平Von，向備用態(tài)的轉(zhuǎn)換就完成。這時(shí)，信號On1變高，觸發(fā)器107被置位，比較器102激活。在備用態(tài)，通過閉合開關(guān)S4使一個(gè)電流通過光耦合二極管Do。只要電源未被整流，這一電流由電阻Rx決定。在電壓規(guī)整的期間，該電流也由齊納二極管Z1決定。通過光耦合晶體管Tro的有關(guān)電流使得輸入I1的電壓如此高以至于比較器102的輸出變到高電平、開關(guān)100打開、開關(guān)101閉合、觸發(fā)器110被置位。高電平狀態(tài)指示信號Mi表示備用態(tài)，從而選擇備用斷開電平Voffs。信號of為低電平。因開關(guān)100打開并且參考電壓Vref3保持高于正相輸入電壓，比較器103產(chǎn)生一個(gè)低電平。從上文看很明顯光耦合器Do，Tro用于從電源的次級端向初級端傳輸信息；a)用于在正常運(yùn)行態(tài)穩(wěn)定電源輸出電壓；b)用于表示電源應(yīng)改變到備用態(tài)運(yùn)行，c)用于表示電源應(yīng)保持在備用態(tài)運(yùn)行，d)如需要，用于在備用態(tài)穩(wěn)定電源輸出電壓。
下面將描述從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)的轉(zhuǎn)換。
首先，闡述在備用態(tài)指示信號Vs表示向正常運(yùn)行狀態(tài)改變的時(shí)刻控制電路1處于斷開狀態(tài)(電源電壓Vcc升高)的情形下，圖10所示電路的運(yùn)行。開關(guān)S4打開，通過光耦合晶體管Tro的電流減為零。電源電壓Vcc持續(xù)升高直至達(dá)到啟動(dòng)電平V-on。然后發(fā)生的同上文所述首次啟動(dòng)到正常運(yùn)行態(tài)完全相同。
其次，闡述在備用態(tài)指示信號Vs表示向正常運(yùn)行態(tài)改變的時(shí)刻控制電路1處于開狀態(tài)(電源電壓Vcc正降低)的情形下的運(yùn)行。開關(guān)S4打開，通過光耦合晶體管Tro的電流降至零。仍保持激活的比較器102檢測到輸入I1的低電平，產(chǎn)生一個(gè)低電平的狀態(tài)指示信號。由于低電平的狀態(tài)指示信號Mi經(jīng)過反相器111并且觸發(fā)器110已經(jīng)置位(見上文，在備用態(tài)期間)，斷開信號of改變到高電平，使控制電路立刻切換到斷開狀態(tài)。
上述實(shí)施例的可能變化都將在本發(fā)明的范圍之內(nèi)將是很顯然的。例如，開關(guān)S1也可能是比如一個(gè)雙極性晶體管。光耦合器可以用其它可以通過電源隔離傳輸信息的器件代替，諸如脈沖變壓器。如使用脈沖變壓器，在反饋電路2a、2b；2a、2b’中應(yīng)實(shí)行明顯示的修改。如電源隔離不必要，可以使用自動(dòng)傳輸器。開關(guān)S1也可以是不同的半導(dǎo)體開關(guān)器件諸硅半導(dǎo)體開關(guān)。
本發(fā)明的一個(gè)方面可概述如下。在備用態(tài)，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源電路可以以一個(gè)很高的頻率，以降低的次級電壓Vo1、Vo2提供備用電壓Vo1，以脈沖模式運(yùn)行。在電源正常運(yùn)行態(tài)，控制電路1通過電源產(chǎn)生的電源電壓Vcc的方式保持在開狀態(tài)?？刂齐娐?為電源切換提供控制脈沖Vd。脈沖模式通過使為控制電容1產(chǎn)生的電源電壓降低到不用其它裝置控制電路1就達(dá)到不產(chǎn)生控制脈沖的斷開狀態(tài)的程度而得到。在備用態(tài)，控制電路1通過電源裝置4提供電流。在斷開狀態(tài)，控制電路1從電源裝置4吸收比它能提供的電流小的電流，電流電壓Vcc增加，直到控制電路1達(dá)到開狀態(tài)并開始產(chǎn)生控制脈沖Vd。在開狀態(tài)，控制電路1從電源裝置吸取一個(gè)比它能提供的電流大的電流，電源電壓Vcc降低直到控制電路1再次達(dá)到斷開狀態(tài)。以這種方式，電源在備用態(tài)每次在第一段時(shí)間激活，第二段時(shí)間抑制。為使電源電壓達(dá)到備用態(tài)，為控制電路1產(chǎn)生的電源電壓Vcc以使次級電壓Vs1、Vs1也降低的方式而降低。
應(yīng)指出前面描述的實(shí)施例闡述的不只是本發(fā)明的范圍，也是不超出權(quán)利要求的保護(hù)范圍而能夠產(chǎn)生許多替代的實(shí)施例的有用技巧。包括在權(quán)利要求的分類中的參考符號不應(yīng)該被解釋為這些要求的局限。本發(fā)明，特別是控制電路1，可以以不同器件的硬件，以及/或者通過合適的編程的處理器而實(shí)現(xiàn)，兩種實(shí)現(xiàn)都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.適宜工作于正常工作態(tài)和備用態(tài)的開關(guān)式電源電路，該電源電路包括一個(gè)開關(guān)(S1)；一個(gè)控制電路(1)，用于控制該開關(guān)(S1)，所述控制電路(1)包括連接到接收電源電壓(Vcc)的電壓檢測裝置(10)，用于當(dāng)電源電壓(Vcc)降到斷開電平時(shí)使控制電路(1)進(jìn)入斷開狀態(tài)，當(dāng)電源電壓(Vcc)升高到開電平時(shí)使控制電路(1)進(jìn)入開狀態(tài)；一個(gè)變壓器(T)，具有一個(gè)初級線圈(Lp)與開關(guān)(S1)構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)裝置，該串聯(lián)裝置(Lp、S1)同一個(gè)直流電壓源(Vdc)相連，變壓器(T)還具有一個(gè)同電壓檢測裝置相連的電源線圈(Ls)，電源線圈(Ls)在正常運(yùn)行態(tài)控制電路(1)處于開狀態(tài)值時(shí)提供接通電壓(Vo3)；與直流輸入電壓源(Vdc)相連的電源裝置(4)，用于接收向控制電路(1)提供電源電流(Icc)的輸入電源(Is)；其特征在于電源電路還包括裝置(S2、2b；S2、2b’)，用于響應(yīng)備用態(tài)指示信號(Vs)在備用態(tài)使接通電壓(Vo3)降低至控制電路可以交替處于開狀態(tài)和斷開狀態(tài)的值。
2.權(quán)利要求1中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于變壓器(T)還具有第一和第二次級線圈(Ls1、Ls2)，用于在運(yùn)行態(tài)分別提供備用電壓(Vo1)和運(yùn)行電壓(Vo2)；電源電路還包括連接裝置(S2)，它可以通過備用態(tài)指示信號(Vs)被激活，并且它在備用態(tài)從第二次級線圈(Ls2)向第一次級線圈(Ls1)導(dǎo)通一個(gè)電流。
3.權(quán)利要求2中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于用于降低接通電壓(Vo3)的裝置(S2、2b；S2、2b’)包括所述連接裝置(S2)；與第一次級線圈(Ls1)相連的箝位電路(2b；2b’)，用于限制備用電壓(Vo1)。
4.權(quán)利要求2或3中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于電源電路還包括一個(gè)脈沖控制電路(12)，具有一個(gè)與開關(guān)(S1)的控制輸入相連的輸出，用于向開關(guān)(S1)提供控制脈沖(Vd)，以及反饋裝置(2a、2b；2a、2b’)，連接到接收同備用電壓(Vo1)有關(guān)的反饋電壓，用于在備用態(tài)當(dāng)反饋電壓達(dá)到最大值時(shí)向控制電路(1)提供激活的反饋信號(Vfb)，控制電路(1)接收到激活的反饋信號(Vfb)后影響控制脈沖(Vd)以確保備用電壓(Vo1)不再繼續(xù)增加。
5.權(quán)利要求4中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于控制電路(1)還包括一個(gè)檢測電路(13)，它具有一個(gè)檢測輸入(T3)用于接收反饋信號(Vfb)，檢測電路(13)連接到脈沖控制電路(12)，用于中斷控制脈沖(Vd)的產(chǎn)生以在反饋信號(Vfb)激活后保持開關(guān)(S1)打開。
6.權(quán)利要求4中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于控制電路(1)還包括一個(gè)穩(wěn)壓控制電路(11)，它具有一個(gè)控制輸入(T1)用于接收反饋信號(Vfb)，以及一個(gè)輸出，用于為在反饋信號(Vfb)激活后穩(wěn)定備用電壓(Vo1)而向脈沖控制電路(12)提供控制信號(Vo)。
7.權(quán)利要求1中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于電源裝置包括一個(gè)電阻(R3)，連接在電源電壓輸入(T2)和直流輸入電壓源(Vdc)的一端與初級線圈(Lp)的連接點(diǎn)之間，以及，一個(gè)電容(Cs)，連接在電源電壓輸入(T2)和直流輸入電壓源(Vdc)的另一端之間。
8.權(quán)利要求2中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于開關(guān)電源電路還包括用于限制通過連接裝置(S2)的限流裝置(Rs2；5，11，12)。
9.權(quán)利要求8中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于限流裝置(Rs2；5，11，12)包括一個(gè)同連接裝置(S2)串聯(lián)連接的電阻(Rs2)。
10.權(quán)利要求8中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于限流裝置包括一個(gè)斷開電路(5)，它具有一個(gè)用于接收備用態(tài)指示信號(Vs)的輸入，和同控制電路(1)相連用于響應(yīng)備用態(tài)指示信號(Vs)而使控制脈沖(Vd)的產(chǎn)生停止直至電源電壓達(dá)到斷開電平的輸出，以及軟啟動(dòng)裝置(11，12)，裝載在控制電路(1)中，用于影響控制脈沖(Vd)的開斷時(shí)間而在電源電壓(Vcc)達(dá)到啟動(dòng)電平后以初級線圈(Lp)中的一個(gè)小電流啟動(dòng)電源電路。
11.權(quán)利要求1中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于電壓檢測裝置適宜于在備用態(tài)期間減小啟動(dòng)電平和斷開電平的差值。
12.權(quán)利要求1中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于電壓檢測裝置(10)包括用于響應(yīng)表示開關(guān)電源電路狀態(tài)變化的備用態(tài)指示信號(Vs)的改變使控制電路(1)進(jìn)入斷開狀態(tài)的檢測裝置(14)。
13.權(quán)利要求12中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于反饋裝置(2b；2b’)的輔助部分適宜于接收備用態(tài)指示信號(Vs)，以及檢測裝置(14)被連接到反饋裝置(2a；2a’)的主要部分用于檢測由備用態(tài)指示信號(Vs)的電平變化引起的反饋信號(Vfb)的變化。
14.權(quán)利要求13中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于反饋裝置(2b；2b’)的輔助部分包括一個(gè)光耦合二極管(Do)，以及一個(gè)連接到接收備用態(tài)指示信號用于響應(yīng)表示從正常運(yùn)行態(tài)到備用態(tài)的改變的備用態(tài)指示信號(Vs)的改變而產(chǎn)生一個(gè)額外的電流通過光耦合二極管(Do)，并在于反饋裝置(2a；2a’)的主要部分包括一個(gè)光耦合到光耦合二極管(Do)的光耦合晶體管(Tro)，檢測裝置(14)被連接到接收流經(jīng)光耦合晶體管(Tro)的電流，用于響應(yīng)由額外電流通過光耦合二極管(Do)而導(dǎo)致的額外的電流通過光耦合晶體管(Tro)使控制電路(1)進(jìn)入斷開狀態(tài)。
15.權(quán)利要求14中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于檢測裝置(14)適宜于當(dāng)響應(yīng)表示從備用態(tài)向正常運(yùn)行態(tài)的改變的備用態(tài)指示信號(Vs)通過光耦合二極管(Do)的額外電流被切換掉時(shí)使控制電路(1)進(jìn)入斷開狀態(tài)。
16.權(quán)利要求1或11中所述的開關(guān)式電源電路，其特征在于控制電路(1)還包括一個(gè)限幅器，用于限制在備用態(tài)期間通過變壓器(T)的初級(Lp)的峰值電流。
17.圖像顯示設(shè)備包括一個(gè)輸入電路(A)，用于接收交流輸入電壓(Vac)，并用于提供直流輸入電壓(Vdc)，一個(gè)如權(quán)利要求1中所述的開關(guān)式電源電路(B)，連接到接收直流輸入電壓(Vdc)，用于提供工作電壓(Vo2)以及備用電壓(Vo1)，一個(gè)尋址電路(C)，連接到接收運(yùn)行電壓(Vo2)，用于尋址顯示單元(E)，以及操作裝置(D)，連接到接收備用電壓(Vo1)和操作指令(Cc)，用于提供備用態(tài)指示信號(Vs)。
全文摘要
在備用態(tài)，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)式電源電路可在脈沖狀態(tài)中利用降低的次級電壓(Vo1，Vo2)。工作以便以很高的效率提供備用電壓(Vo1)。在電源的正常工作狀態(tài)下，控制電路(1)借助于電源產(chǎn)生的電源電壓(Vcc)而保持在開狀態(tài)?？刂齐娐?1)提供用于開關(guān)電源的控制脈沖(Vd)。通過將控制電路(1)產(chǎn)生的電源電壓(Vcc)降低至這樣的程度而獲得脈沖模式，即不用任何另外的措施，控制電路(1)到達(dá)其中不產(chǎn)生控制脈沖(Vd)的關(guān)狀態(tài)。在備用態(tài)，控制電路(1)被借助于電源裝置(4)而施加以電流。在關(guān)狀態(tài)，控制電路(1)從電源裝置(4)取得比它們能得到的小的電源電流(Icc)且電源電壓(Vcc)增加，直到控制電路(1)到達(dá)開狀態(tài)并開始產(chǎn)生控制脈沖(Vd)。在開狀態(tài)，控制電路(1)從電源裝置(4)取得比它們能得到的大的電流且電源電壓(Vcc)減少，直到控制電路(1)再次到達(dá)關(guān)狀態(tài)。以這種方式，備用態(tài)中的電源在各次的第一期間啟動(dòng)而在第二期間不啟動(dòng)。為了將電源電壓帶至備用模式，為控制電路(1)產(chǎn)生的電源電壓(Vcc)以這樣的方式減少，即次級電壓(Vs1，Vs2)也減少。
文檔編號H02M3/28GK1154766SQ96190551
公開日1997年7月16日 申請日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月5日
發(fā)明者A·A·M·馬里納斯, G·L·-P·迪邦特, P·E·G·施米斯 申請人:菲利浦電子有限公司