專(zhuān)利名稱(chēng)：減小靜態(tài)電流的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，其具有一個(gè)輸出級(jí)，以對(duì)后置電子電路提供確定的供電電壓；及具有一個(gè)輸出級(jí)的前置電路級(jí)，用于減小由電壓源供給的靜態(tài)電流。
由電池電壓持續(xù)供電的控制裝置被要求靜態(tài)電流的吸取為100μa至500μa。尤其是其下限值不能用傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種開(kāi)始部分所述類(lèi)型的控制裝置，借助它可實(shí)現(xiàn)使靜態(tài)電流減小到明顯低于通常值。
該任務(wù)由獨(dú)立權(quán)利要求1中給出的特征來(lái)解決。由此設(shè)計(jì)了該電路級(jí)具有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，該電子開(kāi)關(guān)可借助一個(gè)由一個(gè)控制電路提供的給定值信號(hào)被控制成開(kāi)斷或閉合狀態(tài)。在對(duì)后級(jí)電子電路供給電源電壓的輸出級(jí)之前設(shè)置的電子開(kāi)關(guān)可被控制到開(kāi)斷狀態(tài)，將使電子電路無(wú)信號(hào)狀態(tài)的靜態(tài)電流減小到顯著地小于100μA的值上。為了啟動(dòng)電子電路，該開(kāi)關(guān)被控制成閉合狀態(tài)。
一種簡(jiǎn)單的控制可能性可通過(guò)使給定值信號(hào)作成脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)來(lái)取得。
用于減少靜態(tài)電流的控制裝置的簡(jiǎn)單構(gòu)造在于該開(kāi)關(guān)是一個(gè)晶體三極管，它的發(fā)射極與電壓源的正極相連接，及它的集電極與輸出級(jí)相連接；在控制電路的輸出給定值信號(hào)的輸出端及發(fā)射極之間串聯(lián)著一個(gè)電容器及一個(gè)二極管，其中二極管的陰極與控制電路的端子相連接，及其陽(yáng)極與電容器的一個(gè)端子相連接，電容器的另一端子與發(fā)射極相連接，及晶體管的基極通過(guò)一個(gè)電阻連接在二極管與電容器之間。其中為了實(shí)現(xiàn)一種確定的狀態(tài)，可有利地在電容和二極管的串聯(lián)電路上并聯(lián)另一電阻。
并建議，對(duì)由電容及電阻構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)及脈沖持續(xù)時(shí)間這樣地取值，即晶體管形式的開(kāi)關(guān)在脈沖持續(xù)期間并在電子電路工作狀態(tài)時(shí)處于閉合狀態(tài)，以致用簡(jiǎn)單的措施可保證在后級(jí)電子電路工作狀態(tài)時(shí)，該電子電路由輸出級(jí)以確定的供電電壓供電。
作為脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)的替換，該給定值信號(hào)也可用模擬信號(hào)來(lái)預(yù)置。與權(quán)利要求3中詳細(xì)描述的結(jié)構(gòu)相比，這時(shí)可取消電容器及二極管，并使電阻離開(kāi)基極的端子與給定值信號(hào)端子相連接。
以下將參照附圖借助一實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖為

圖1為該控制裝置的概要電路結(jié)構(gòu)；及圖2為圖1中點(diǎn)A及B上的電壓信號(hào)波形。
在圖1中概要地表示了一個(gè)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)。一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器SR對(duì)后置電子電路輸出供電電壓VCC，后者為一個(gè)微控制器或微處理器。在提供電池電壓Ubat的電壓源和電壓調(diào)節(jié)器SR之間連接了一個(gè)電路級(jí)ST，借助它可使在電子電路無(wú)信號(hào)狀態(tài)時(shí)電壓調(diào)節(jié)器SR的靜態(tài)電流減至最小。
電路級(jí)ST具有一個(gè)作為電子開(kāi)關(guān)的晶體管T，它的發(fā)射極與電壓源的正極相連接，及它的集電極與電壓調(diào)節(jié)器SR相連接。此外，電路級(jí)ST的輸入側(cè)與一個(gè)譬如外部控制電路的一個(gè)端子相連接，該外部控制電路供給給定值信號(hào)SW。在供給給定值信號(hào)的端子及晶體管T的發(fā)射極之間，一方面與電容C及二極管D的串聯(lián)電路相連接，其中二極管D的陽(yáng)極與電容C相連接，其陰極通過(guò)點(diǎn)A與控制電路的端子相連接。晶體管T的基極通過(guò)一個(gè)電阻R1連接在電容C和二極管D之間的一個(gè)點(diǎn)B上。另一電阻R2與電容C及二極管D的串聯(lián)電路相并聯(lián)。地GND作為參考電位。
在圖2中表示出圖1中點(diǎn)A和B上隨時(shí)間t變化的電壓波形U。在給定值信號(hào)SW的周期Δt期間、即在點(diǎn)A上電壓波形UA的周期中，給定值信號(hào)SW首先處于低(L)電平并接著處于高(H)電平，該高電平位于電池電壓Ubat上。
一旦給定值信號(hào)SW從一初始靜態(tài)值降至L電平時(shí)，點(diǎn)B上的電壓以很小的時(shí)延變化，并處于L電平以上的二極管D的轉(zhuǎn)折電壓上。從給定值信號(hào)SW重新取得H電平的時(shí)刻開(kāi)始，在電阻R1上流過(guò)基極電流并使電容器C充電，直到給定值信號(hào)SW又降至L電平為止。在該時(shí)刻前根據(jù)脈沖寬度及時(shí)間常數(shù)CR1，至少在晶體管T保持導(dǎo)通及電壓調(diào)節(jié)器SR、并由此后置電子電路被供電的時(shí)期中，點(diǎn)B上的電壓處于電池電壓Ubat以下。只要給定值信號(hào)SW處于H電平，二極管D處于阻斷狀態(tài)。在給定值信號(hào)SW處于L電平時(shí)，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。
為使晶體管T形式的開(kāi)關(guān)進(jìn)入開(kāi)通狀態(tài)，使給定值信號(hào)處于H電平并保持在該電平上。在控制裝置關(guān)斷的情況下該給定值也被保持在電池電壓Ubat上。在控制裝置開(kāi)通的情況下脈沖寬度例如從5至95％的周期時(shí)間變化。
借助電路級(jí)ST達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)在于，可達(dá)到公知電壓調(diào)節(jié)器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的小靜態(tài)電流。所述的電路級(jí)可與傳統(tǒng)的、價(jià)格低的電壓調(diào)節(jié)器一起使用。
作為替換，也可采用模擬信號(hào)來(lái)控制電子開(kāi)關(guān)。在此情況下可取消圖1中所示的電容器C及二極管D。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，其具有一個(gè)輸出級(jí)，該輸出級(jí)對(duì)后置電子電路提供確定的供電電壓；及具有一個(gè)輸出級(jí)的前置電路級(jí)，該前置電路級(jí)用于減小由電壓源供給的靜態(tài)電流，其特征在于電路級(jí)(ST)具有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)(T)，它可借助一個(gè)由一個(gè)控制電路提供的給定值信號(hào)(SW)被控制成開(kāi)斷或閉合狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制裝置，其特征在于給定值信號(hào)(SW)是一個(gè)脈寬調(diào)制數(shù)字信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制裝置，其特征在于該開(kāi)關(guān)是一個(gè)晶體管(T)，它的發(fā)射極與電壓源的正極(Ubat)相連接，它的集電極與輸出級(jí)相連接；在控制電路的輸出給定值信號(hào)(SW)的輸出端與發(fā)射極之間串聯(lián)著一個(gè)電容器(C)及一個(gè)二極管(D)，其中二極管的陰極與控制電路的端子相連接，而其陽(yáng)極與電容器(C)的一端相連接，電容器的另一端與發(fā)射極相連接；及晶體管(T)的基極通過(guò)電阻(R1)連接在二極管(D)及電容器(C)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的控制裝置，其特征在于另一電阻(R2)與電容器(C)及二極管(D)的串聯(lián)電路相并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中一項(xiàng)的控制裝置，其特征在于由電容器(C)及電阻(R1)構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)及脈沖寬度這樣地取值，即晶體管形式的開(kāi)關(guān)(S)在脈沖持續(xù)時(shí)間期間并在電子電路工作狀態(tài)時(shí)處于閉合關(guān)態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的控制裝置，其特征在于給定值信號(hào)是一個(gè)模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制裝置,它具有對(duì)后置電子電路提供確定供電電壓的輸出級(jí)及一個(gè)用于減小由電壓源供給的靜態(tài)電流的在輸出級(jí)之前設(shè)置的電路級(jí)。靜態(tài)電流的實(shí)質(zhì)性減小是通過(guò)簡(jiǎn)單措施來(lái)達(dá)到的,即電路級(jí)設(shè)有一個(gè)電子開(kāi)關(guān),它可借助一個(gè)由一個(gè)控制電路提供的給定值信號(hào)(SW)被控制成開(kāi)斷或閉合狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02M3/155GK1234143SQ97198904
公開(kāi)日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1997年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月17日
發(fā)明者托馬斯·莫爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司