專利名稱：電源裝置,方法以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及例如供電視接收機(jī)，監(jiān)視器等等使用的電源裝置。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及的電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它響應(yīng)市電交流電源所提供的電壓用全波整流方式或者倍壓整流方式整流電壓，以及一個(gè)對(duì)市電交流電壓(以下簡(jiǎn)稱為AC)整流的輔助電源部分，可以通過(guò)檢測(cè)輔助電源部分和主電源部分的整流輸出電壓而切換到全波整流和倍壓整流。


圖1是用于電視接收機(jī)，監(jiān)視器等等的一種有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中統(tǒng)一用200表示的這種電源裝置可用于AC電源的電壓是100V的場(chǎng)合以及AC電源電壓是220V的場(chǎng)合。
如圖1所示，在電源裝置200中，AC電源1的一端可以連接到橋式整流器2的一個(gè)輸入端子。AC電源1的另一端可以通過(guò)一個(gè)繼電器3的接點(diǎn)3a連接到橋式整流器2的另一個(gè)輸入端子。可以用繼電器3提供或是切斷AC電源1?？梢栽谟梢粋€(gè)控制部分(未示出)提供的電源控制信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱為“CPW”)的控制下驅(qū)動(dòng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器3的繼電器驅(qū)動(dòng)電路3D。當(dāng)信號(hào)CPW保持在高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器3使接點(diǎn)3a閉合，提供AC電源1的電壓。
在繼電器7的接點(diǎn)7a被打開(kāi)時(shí)，橋式整流器2可以用全波整流方式對(duì)AC電源1的電壓整流。然后，被串聯(lián)連接的電容4和5平滑后的DC電壓可以輸入到一個(gè)主DC/DC變換器6。另外，在繼電器7的接點(diǎn)7a被閉合時(shí)，在經(jīng)過(guò)橋式整流器2的一個(gè)二極管整流又經(jīng)電容4平滑后的一個(gè)DC電壓(以下被簡(jiǎn)稱為DC電壓)可以和經(jīng)過(guò)橋式整流器2的另一個(gè)二極管整流又經(jīng)電容5平滑后的一個(gè)DC電壓相加，這樣就能完成倍壓整流。主DC/DC變換器6可以將提供給它的DC電壓變換成電視接收機(jī)，監(jiān)視器等等所需的DC電壓的各種電壓。
可以用一個(gè)二極管8和一個(gè)電容9對(duì)來(lái)自AC電源1的電壓整流/平滑，然后輸入到一個(gè)輔助DC/DC變換器10。在主DC/DC變換器6被禁止時(shí)，這一輔助DC/DC變換器10可以提供維持控制部分，繼電器驅(qū)動(dòng)和電壓檢測(cè)電路等等工作所需的DC電壓。
電壓檢測(cè)電路11可以將經(jīng)二極管8和電容9整流/平滑后的電壓Vs和一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較。電壓檢測(cè)電路11可以輸出一個(gè)檢測(cè)輸出(以下簡(jiǎn)稱為“VDE”)，它在電壓Vs高于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)變成低電平，而在電壓Vs低于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)變成高電平。電壓檢測(cè)電路11具有一種遲滯特性，例如可以將高門(mén)限電壓設(shè)定在DC225V，而將低門(mén)限電壓設(shè)定為DC190V。輸出VDE可以做為控制信號(hào)提供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路7D。當(dāng)輸出VDE保持在高電平時(shí)，繼電器驅(qū)動(dòng)電路7D可以驅(qū)動(dòng)繼電器7閉合繼電器接點(diǎn)7a，從而執(zhí)行倍壓整流。
圖2具體地表示了這種電壓檢測(cè)電路11的一種結(jié)構(gòu)。如圖2所示，提供給電源端子51的電壓Vcc可以通過(guò)一個(gè)電阻R7提供給用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)參考電壓的分流調(diào)節(jié)器IC2。電阻R8和R9的串聯(lián)電路可以并排連接到分流調(diào)節(jié)器IC2上。在電阻R8和R9之間的節(jié)點(diǎn)上形成的電壓可以提供給分流調(diào)節(jié)器IC2。分流調(diào)節(jié)器IC2可以增加或是減少流過(guò)它的電流，讓上述電壓保持恒定。這樣就能在電阻R8和R9之間的節(jié)點(diǎn)上形成預(yù)定的參考電壓Vrf。
如圖2所示，電壓Vs可以做為一個(gè)檢測(cè)電壓提供給檢測(cè)電壓輸入端53。被電阻R5和R6分壓后的電壓Va可以提供給一個(gè)比較器IC1的負(fù)輸入端。參考電壓Vrf可以通過(guò)一個(gè)電阻R4提供給比較器IC1的正輸入端。電阻R3和R4可以為比較器IC1提供一個(gè)遲滯特性，并且可以用一個(gè)二極管D2阻塞反向電流。
比較器IC1的輸出端可以連接到一個(gè)晶體管Q1的基極，用電阻R1和R2為晶體管Q1的基極提供偏置。晶體管Q1的集電極通過(guò)繼電器7的一個(gè)線圈7b連接到電源端子51。與線圈7b并列連接的一個(gè)二極管D1可以用來(lái)抑制晶體管Q1的集電極電壓，在晶體管Q1被關(guān)斷時(shí)防止繼電器7中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)造成電壓增大。
在AC電源1的電壓低時(shí)(例如是100V)，檢測(cè)電壓Vs也會(huì)是低，提供給比較器IC1的負(fù)輸入端的電壓Va可能會(huì)變得比提供給其正輸入端的電壓更低這時(shí)，比較器IC1的輸出VDE就會(huì)變成高電平。在這一變化的瞬間，由于晶體管Q1被導(dǎo)通而驅(qū)動(dòng)繼電器7，繼電器7的接點(diǎn)7a就會(huì)閉合，執(zhí)行倍壓整流操作。
另一方面，在AC電源1的電壓高時(shí)(例如是200V)，檢測(cè)電壓Vs也會(huì)是高，提供給比較器IC1的負(fù)輸入端的電壓Va可能會(huì)變得比提供給其正輸入端的電壓更高，這時(shí)，比較器IC1的輸出VDE就會(huì)變成低電平。在這一變化的瞬間，由于晶體管Q1被關(guān)斷，不會(huì)驅(qū)動(dòng)繼電器7，此時(shí)就執(zhí)行全波整流操作。
在AC電壓突然波動(dòng)時(shí)，特別是在電壓上升，短時(shí)間電源故障，或是繼電器驅(qū)動(dòng)電路工作異常的情況下，主DC/DC變換器不可避免地會(huì)受到這些作用的明顯影響。
本發(fā)明的目的是要提供能夠解決上述問(wèn)題的一種可靠的電源裝置。
按照本發(fā)明所提供的電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一或第二接點(diǎn)為其提供AC電壓，整流電路用全波整流方式或者倍壓整流方式對(duì)AC電壓整流，一個(gè)輔助電源部分，它包括為AC電壓整流的整流電路，用來(lái)檢測(cè)輔助電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第一電壓檢測(cè)部分，用來(lái)檢測(cè)主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第二電壓檢測(cè)部分，以及一個(gè)開(kāi)關(guān)控制部分，它根據(jù)來(lái)自第一電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)和來(lái)自第二電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)來(lái)閉合第一或第二接點(diǎn)。
在AC電源電壓高時(shí)，主電源部分以全波整流方式對(duì)通過(guò)第一接點(diǎn)提供給它的AC電源電壓整流，在AC電源電壓低時(shí)，主電源部分以倍壓整流方式對(duì)通過(guò)第二接點(diǎn)提供給它的AC電源電壓整流。對(duì)打開(kāi)和閉合第一和第二接點(diǎn)的控制是通過(guò)將輔助電源的整流電壓和主電源的整流電壓與一個(gè)預(yù)定的電壓相比較來(lái)執(zhí)行的。盡管通過(guò)檢測(cè)輔助電源的整流電壓可以檢測(cè)到在整流的半波一側(cè)開(kāi)始的電壓變化，通過(guò)檢測(cè)輔助電源的整流電壓卻無(wú)法檢測(cè)到從未整流的半波一側(cè)開(kāi)始的電壓變化。因此，檢測(cè)就有可能被延遲到下一個(gè)整流的半波。如果同時(shí)檢測(cè)輔助電源的整流電壓和主電源的整流電壓，就能夠提供一種可以解決上述問(wèn)題的高度可靠的電源裝置。
例如，第一和第二電壓檢測(cè)部分可以包括一個(gè)比較器，用于比較對(duì)應(yīng)著一個(gè)門(mén)限電壓的第一電壓和對(duì)應(yīng)著整流輸出的第二電壓，并且在這一比較器的第二電壓輸入側(cè)插入一個(gè)充電和放電電路?？梢宰尦潆姾头烹婋娐返姆烹姇r(shí)間常數(shù)大于其充電時(shí)間常數(shù)。這樣，在比較器的輸出電平選擇全波整流的狀態(tài)下，如果在AC電源中出現(xiàn)短時(shí)間的電源故障，充電和放電電路的輸出的下降就會(huì)比第二電壓下降的速度慢。因此，比較器的輸出電平可以維持在用輸出電平選擇全波整流的狀態(tài)。這樣，當(dāng)電源故障結(jié)束時(shí)，不會(huì)執(zhí)行倍壓整流，而主DC/DC變換器6可以得到保護(hù)。
進(jìn)而，按照本發(fā)明所提供的電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一繼電器的接點(diǎn)或是第二繼電器的接點(diǎn)為其提供AC電壓，整流電路用全波整流方式或者倍壓整流方式對(duì)AC電壓整流，一個(gè)輔助電源部分用于從AC電壓獲得一個(gè)輔助電能，用來(lái)檢測(cè)AC電壓的電壓是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的一個(gè)電壓檢測(cè)部分，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一繼電器的第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第二繼電器的第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分，一個(gè)開(kāi)關(guān)控制部分，它根據(jù)來(lái)自電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分的操作，接通第一繼電器的接點(diǎn)和第二繼電器的接點(diǎn)當(dāng)中的任何一個(gè)接點(diǎn)，一個(gè)開(kāi)關(guān)部分將從輔助電源部分獲得的電源電壓提供給第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分，以及一個(gè)電源通-斷控制部分，用來(lái)根據(jù)一個(gè)電源通-斷控制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)部分的通-斷。
按照本發(fā)明，主電源部分用全波整流方式對(duì)通過(guò)第一繼電器的接點(diǎn)提供給它的AC電源電壓整流，用倍壓整流方式對(duì)通過(guò)第二繼電器的接點(diǎn)提供給它的AC電源電壓整流。在這種情況下，如果AC電源電壓的電壓低，第二繼電器的接點(diǎn)就閉合，這樣就能執(zhí)行倍壓整流。另一方面，如果AC電源電壓的電壓高，第一繼電器的接點(diǎn)就閉合，這樣就能執(zhí)行全波整流。
如果根據(jù)輔助電源整流輸出的電壓檢測(cè)信號(hào)和主電源整流輸出的電壓檢測(cè)信號(hào)分別控制第一和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分，就可以執(zhí)行用來(lái)打開(kāi)和閉合第一和第二繼電器的接點(diǎn)的控制操作?？梢詮妮o助電源部分通過(guò)開(kāi)關(guān)部分向第一和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分提供電源電壓。在開(kāi)關(guān)部分打開(kāi)時(shí)，電源電壓不會(huì)提供給第一和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分。這樣，第一和第二繼電器的接點(diǎn)都是斷開(kāi)的，使AC電壓不能提供給主電源。另一方面，當(dāng)開(kāi)關(guān)部分閉合時(shí)，電源電壓被提供給第一和第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分，使第一或第二繼電器的接點(diǎn)按照電壓檢測(cè)信號(hào)閉合，將AC電壓提供給主電源。
如上所述，由于第一和第二繼電器的接點(diǎn)也可以被當(dāng)作電源開(kāi)關(guān)，因此，例如僅有第二繼電器受到激勵(lì)時(shí)才執(zhí)行倍壓整流操作。這樣就能減少功率消耗。
例如，按照本發(fā)明的電源裝置可以進(jìn)一步包括一個(gè)異常電壓檢測(cè)部分，用來(lái)檢測(cè)主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定的門(mén)限電壓。除了電源通-斷控制信號(hào)之外，電源通-斷控制部分也可以根據(jù)來(lái)自異常電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)部分的通-斷。這樣，如果第二繼電器的接點(diǎn)由于第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分的異常動(dòng)作等等而閉合，使整流輸出出現(xiàn)異常的高電壓，就能根據(jù)來(lái)自異常電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)切斷開(kāi)關(guān)部分，從而中斷第二繼電器的供電。這樣就能降低整流輸出，使主DC/DC變換器6得到保護(hù)。
圖1表示按照現(xiàn)有技術(shù)的一種電源裝置的電路圖；圖2是按照有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的一種電壓檢測(cè)電路和一種繼電器驅(qū)動(dòng)電路的電路示意圖；圖3是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源裝置的電路示意圖；圖4A和4B是用來(lái)解釋市電電源的每個(gè)半波的電壓檢測(cè)操作時(shí)所參照的示意圖；圖5是用來(lái)解釋一種電源控制方法的具體流程時(shí)參照的一個(gè)流程圖；圖6是用來(lái)解釋一種電源控制方法的具體流程時(shí)參照的一個(gè)流程圖；圖7表示電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例的電路圖；圖8A和8B分別是用來(lái)解釋電壓檢測(cè)電路在電源出現(xiàn)暫時(shí)故障時(shí)的操作方式的參考圖；以及圖9表示一種電子設(shè)備的方框圖，在其中裝有按照本發(fā)明實(shí)施例的電源裝置。
以下要參照附圖來(lái)解釋按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源裝置。
圖3表示按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源裝置100。圖3中與圖1相同的那些元件和部件采用了相同的標(biāo)號(hào)。這種電源裝置100可以適用于AC電源電壓為100V，115V或220V的電壓場(chǎng)合。
如圖3所示，可以通過(guò)繼電器21的接點(diǎn)21a將AC電源1連接到橋式整流器2。繼電器21的接點(diǎn)21a可以作為電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)繼電器21的接點(diǎn)21a閉合時(shí)，可以對(duì)AC電源1的電壓執(zhí)行全波整流。可以用繼電器驅(qū)動(dòng)電路21D驅(qū)動(dòng)這個(gè)繼電器21。
在被橋式整流器2整流之后又經(jīng)過(guò)平滑電容4和5平滑的電壓可以提供給主DC/DC變換器6。主DC/DC變換器6可以將輸入的DC電壓變換成各種DC電壓供電視接收機(jī)和監(jiān)視器等等使用。
AC電源1的另一端可以通過(guò)繼電器22的接點(diǎn)22a連接到電容4和5。繼電器22的接點(diǎn)22a可以作為電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)繼電器22的接點(diǎn)22a閉合時(shí)，可以對(duì)AC電源1的電壓執(zhí)行倍壓整流?？梢杂美^電器驅(qū)動(dòng)電路22D驅(qū)動(dòng)這個(gè)繼電器22。
由于接點(diǎn)21a和22a可以當(dāng)作電源開(kāi)關(guān)來(lái)操作，分別作為全波整流操作開(kāi)關(guān)和倍壓整流操作開(kāi)關(guān)，與單獨(dú)提供繼電器的情況相比，能夠減少驅(qū)動(dòng)繼電器所需的功率消耗。
AC電源1的電壓可以由二極管8整流，由電容9平滑，然后提供給輔助DC/DC變換器10的輸入。在主DC/DC變換器6被禁止時(shí)，輔助DC/DC變換器10可以提供用來(lái)維持控制部分，繼電器驅(qū)動(dòng)電路，電壓檢測(cè)電路等等工作所需的DC電壓。
二極管8和電容9之間的節(jié)點(diǎn)P1可以連接到電壓檢測(cè)電路23的輸入側(cè)。用電壓檢測(cè)電路23將節(jié)點(diǎn)P1上產(chǎn)生的電壓Vs與一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較，在電壓Vs高于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)輸出一個(gè)低電平的輸出VDE1，而在電壓Vs低于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)輸出一個(gè)高電平的輸出VDE1。電壓檢測(cè)電路23中的比較器可以具有遲滯特性，例如可以將高門(mén)限電壓設(shè)定在225V，而將低門(mén)限電壓設(shè)定在190V。
在橋式整流器2和電容4之間的節(jié)點(diǎn)P2上形成的電壓Vm可以提供給電壓檢測(cè)電路24的輸入側(cè)。用電壓檢測(cè)電路24檢測(cè)電壓Vm是否高于或是低于一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓。電壓檢測(cè)電路24可以在電壓Vm高于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)產(chǎn)生一個(gè)低電平的輸出VDE2，而在電壓Vm低于預(yù)定門(mén)限電壓時(shí)產(chǎn)生一個(gè)高電平的輸出VDE2。電壓檢測(cè)電路24中的比較器同樣具有遲滯特性。
電壓檢測(cè)電路23和24的輸出VDE1和VDE2可以提供給一個(gè)與門(mén)電路25。與門(mén)電路25的輸出作為控制信號(hào)CS1提供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路22D。如果電壓Vs和Vm都低于預(yù)定的門(mén)限電壓，兩個(gè)輸出VDE1和VDE2就都是高電平，驅(qū)動(dòng)繼電器22閉合其接點(diǎn)22a，這時(shí)就執(zhí)行倍壓整流。另一方面，如果有任何一個(gè)電壓Vs和Vm高于預(yù)定的門(mén)限電壓，有一個(gè)輸出VDE1和VDE2就會(huì)變成低電平，使控制信號(hào)CS1變成低電平，而控制信號(hào)CS2變成高電平，驅(qū)動(dòng)繼電器21閉合其接點(diǎn)21a，這樣就能執(zhí)行全波整流。
在橋式整流器2和電容4之間的節(jié)點(diǎn)P2上產(chǎn)生的電壓Vm可以提供給一個(gè)電壓檢測(cè)電路27。電壓檢測(cè)電路27通過(guò)將電壓Vm和一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較而檢測(cè)出異常電壓。當(dāng)電壓Vm異常地超過(guò)預(yù)定的門(mén)限電壓時(shí)，電壓檢測(cè)電路27就會(huì)輸出一個(gè)低電平的輸出VDE3。電壓檢測(cè)電路27中的比較器同樣具有遲滯特性，例如可以將高門(mén)限電壓設(shè)定在DC470V，而將低門(mén)限電壓設(shè)定在DC300V。
在將從電壓檢測(cè)電路27輸出的輸出VDE3提供給與門(mén)電路28的一個(gè)輸入的同時(shí)，可以從一個(gè)控制部分(未示出)將信號(hào)CPW(電源通-斷信號(hào))提供給與門(mén)電路28的另一個(gè)輸入，信號(hào)CPW在主電源接通時(shí)變成高電平，在主電源關(guān)斷時(shí)變成低電平。當(dāng)任何一個(gè)輸入保持在低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)29就會(huì)被切斷。由于電源電壓Vcc可以通過(guò)開(kāi)關(guān)29提供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路21D和22D，在檢測(cè)到電源關(guān)斷信號(hào)或是異常電壓時(shí)，提供給繼電器21和22的電源電壓Vcc有可能被切斷。因此，開(kāi)關(guān)21a和22a可能會(huì)打開(kāi)它們的接點(diǎn)，使主DC/DC變換器6斷電。
當(dāng)繼電器22的接點(diǎn)22a由于繼電器驅(qū)動(dòng)電路22D等等的異常動(dòng)作而閉合時(shí)，即使是AC電源1的電壓保持在高電平并且提供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路22D的控制信號(hào)CS1保持在低電平，也可能執(zhí)行倍壓整流，在節(jié)點(diǎn)P2上獲得的電壓Vm可能會(huì)增大很多。電壓檢測(cè)電路27輸出的輸出VDE3隨之會(huì)變成低電平，使開(kāi)關(guān)29打開(kāi)，切斷提供給繼電器驅(qū)動(dòng)電路22D的電源電壓Vcc。與此相應(yīng)，由于這種狀態(tài)能夠抵銷異常升高的電壓Vm，主DC/DC變換器6可以得到保護(hù)。
如上所述，電壓Vm以及電壓Vs可以當(dāng)作檢測(cè)電壓，并且可以切換全波整流和倍壓整流。由于這一電壓Vm是由圖4A所示的AC電源1的全波上獲得的，即使是AC電源1的電壓突然出現(xiàn)波動(dòng)，也能夠隨著這種波動(dòng)在全波整流和倍壓整流之間快速切換。例如，即使是AC電源1的電壓在執(zhí)行倍壓整流的狀態(tài)下突然增大，倍壓整流仍可以立即切換到全波整流，這樣就能使主DC/DC變換器6得到保護(hù)。
盡管如上文所述的電壓檢測(cè)電路23，24，27和與門(mén)電路25，28是以硬件的形式來(lái)體現(xiàn)的，本發(fā)明并非僅限于此，這些電路也可以用圖5和6中所示的軟件流程的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參見(jiàn)圖5，從開(kāi)始操作起，在步驟1將對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電壓Vm的值和一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較。在步驟2將對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電壓Vs的值和一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較。在步驟3，如果根據(jù)這些比較結(jié)果確定了對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電壓Vm和檢測(cè)電壓Vs的任何一個(gè)值高于預(yù)定的門(mén)限電壓，就驅(qū)動(dòng)繼電器21接通開(kāi)關(guān)21a，并且執(zhí)行全波整流。如果對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電壓Vm和檢測(cè)電壓Vs的兩個(gè)值都低于門(mén)限電壓，就驅(qū)動(dòng)繼電器22接通開(kāi)關(guān)22a，并且執(zhí)行倍壓整流。
參見(jiàn)圖6，從開(kāi)始操作起，在步驟1將對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電壓Vm的值和一個(gè)預(yù)定的門(mén)限電壓相比較。在步驟2中確定電源通-斷信號(hào)CPW是否保持在低電平。如果在步驟3中根據(jù)這些比較結(jié)果確定了對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電源Vm的值高于預(yù)定的門(mén)限電源，或者是電源通-斷信號(hào)CPW保持在低電平，就切斷開(kāi)關(guān)29，中斷繼電器21和22的供電，從而使開(kāi)關(guān)21a和22a被斷開(kāi)。如果確定了對(duì)應(yīng)著檢測(cè)電源Vm的值低于預(yù)定的門(mén)限電源，或者是電源通-斷信號(hào)CPW保持在高電平，開(kāi)關(guān)29就保持在接通狀態(tài)，為繼電器21和22連續(xù)供電。
圖7表示電壓檢測(cè)電路27的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在圖中與圖2相同的那些元件和部件采用了相同的標(biāo)號(hào)。
如圖7所示，電阻R7和產(chǎn)生參考電壓的分流調(diào)節(jié)器IC2可以串聯(lián)連接在電源端子51和接地端子52之間。電阻R8和R9的串聯(lián)電路可以并聯(lián)連接到分流調(diào)節(jié)器IC2上。這樣就能將電阻R8和R9之間的節(jié)點(diǎn)上形成的電壓提供給分流調(diào)節(jié)器IC2。分流調(diào)節(jié)器IC2可以增加或是減少流經(jīng)它的電流，從而使這一電壓保持恒定。這樣就能在電阻R7和R8之間的節(jié)點(diǎn)上獲得預(yù)定的參考電壓Vrf。另外，也可以從輔助DC/DC變換器10向電源端子51提供電源電壓Vcc。
電阻R5和R6可以串聯(lián)連接在檢測(cè)電壓輸入端子53和接地端子52之間。電壓Vs可以作為檢測(cè)電壓提供給檢測(cè)電壓輸入端子53。電阻R5和R6之間的節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)一個(gè)二極管D3和電阻R10的并聯(lián)電路和串聯(lián)的電容C1連接到接地端子52。這一并聯(lián)電路和電容C1之間的節(jié)點(diǎn)可以連接到比較器IC1的負(fù)輸入端子。
電阻R7和R8之間的節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)電阻R4連接到比較器IC1的正輸入端子。然后，比較器IC1的輸出端子可以通過(guò)二極管D2和電阻R3的串聯(lián)電路連接到比較器IC1的正輸入端子。電阻R3和R4可以為比較器IC1提供遲滯特性。另外，二極管D2可以作為反向電流阻塞元件。
假設(shè)在電阻R5和R6之間的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的電壓是Va，當(dāng)AC電源1的電壓低時(shí)(例如是100V)，由于施加在比較器IC1負(fù)輸入端子上的電壓Va被設(shè)定在低于提供給比較器IC1正輸入端子上的電壓，比較器IC1的輸出VDE1會(huì)變成高電平。另一方面，如果AC電源1的電壓高(例如是220V)，由于施加在比較器IC1負(fù)輸入端子上的電壓Va被設(shè)定在高于提供給比較器IC1正輸入端子上的電壓，比較器IC1的輸出VDE1會(huì)變成低電平。
另外，在AC電源1的電壓高的狀態(tài)下，繼電器21的接點(diǎn)21a會(huì)相應(yīng)地接通，從而執(zhí)行全波整流，假設(shè)如圖8A所示在AC電源1中發(fā)生短時(shí)間電源故障，如圖8B所示，檢測(cè)電壓Vs就會(huì)逐漸下降，并且在故障結(jié)束后又上升。
在這一瞬間，提供給比較器IC1負(fù)輸入端子的電壓如圖8C所示變化。如果在時(shí)間t10處出現(xiàn)短時(shí)間電源故障，檢測(cè)電壓Vs就會(huì)逐漸下降。這樣，在時(shí)間t11，即使是這一電壓達(dá)到了使全波整流切換到倍壓整流的電壓，提供給比較器IC1負(fù)輸入端子的電壓也會(huì)比電壓Vs下降得更慢。
因此，即使短時(shí)間電源故障在時(shí)間t12處結(jié)束，輸入到比較器IC1負(fù)輸入端子的電壓仍會(huì)高于提供給正輸入端子的電壓。這樣，提供給比較器IC1負(fù)輸入端子的電壓在時(shí)間t12之后就會(huì)隨著電壓Vs的增加而增加。與此相應(yīng)，在如此構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路23中，即使在AC電源1中發(fā)生短時(shí)間電源故障，仍可以防止比較器IC1輸出的輸出VDE1變成高電平，這樣就能持續(xù)執(zhí)行全波整流。因此，即使在AC電源1的電壓高時(shí)發(fā)生電源故障，仍可以防止執(zhí)行倍壓整流，從而使主DC/DC變換器6得到保護(hù)。
另外，與電阻R10并聯(lián)連接的二極管D3的作用是在提供檢測(cè)電壓Vs時(shí)為電容C1快速充電。
另外，電壓檢測(cè)電路24，27的結(jié)構(gòu)與圖2的電壓檢測(cè)電路11相似，并且可以省去如圖7中所示由電阻R10，電容C1和二極管D3構(gòu)成的充電和放電電路。以下要解釋這樣做的理由。當(dāng)AC電源1的電壓高時(shí)(例如是220V)，電壓檢測(cè)電路23的輸出VDE1保持在低電平。因此，無(wú)論電壓檢測(cè)電路24的輸出VDE2的電平如何，與門(mén)電路25的輸出信號(hào)總是低電平，這樣就能防止執(zhí)行倍壓整流。由于沒(méi)有象上述的電壓檢測(cè)電路23那樣提供充電和放電電路，制造成本可以降低。代替電壓檢測(cè)電路23，電壓檢測(cè)電路24可以包括上述的充電和放電電路。
圖9是包括圖1所示的電源裝置100或是圖5和6所示的電源裝置控制方法的一種電子設(shè)備150。如果用一個(gè)控制部分110檢測(cè)電源開(kāi)關(guān)120的通-斷操作，并且將電源通-斷信號(hào)CPW輸出到電源部分100，主電源就能從斷開(kāi)狀態(tài)切換到接通狀態(tài)或者是從接通狀態(tài)切換到斷開(kāi)狀態(tài)。也可以用電子設(shè)備150接收一個(gè)代替電源開(kāi)關(guān)120的遙控信號(hào)。
以上參照附圖描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，需要指出的是，本發(fā)明并非僅限于這一具體的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離附帶的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明范圍的條件下還可以實(shí)現(xiàn)各種各樣的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一或第二開(kāi)關(guān)為其提供AC電壓，上述整流電路用全波整流方式或倍壓整流方式對(duì)上述AC電壓整流；一個(gè)輔助電源部分，它包括為上述AC電壓整流的整流電路；用來(lái)檢測(cè)任何一個(gè)上述整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的一個(gè)電壓檢測(cè)部分；以及一個(gè)開(kāi)關(guān)控制部分，它根據(jù)來(lái)自上述電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)接通上述第一或第二開(kāi)關(guān)。
2.一種電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一或第二開(kāi)關(guān)為其提供AC電壓，上述整流電路用全波整流方式或倍壓整流方式對(duì)上述AC電壓整流；一個(gè)輔助電源部分，它包括以半波整流方式對(duì)上述AC電壓整流的整流電路；用來(lái)檢測(cè)上述輔助電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第一電壓檢測(cè)部分；用來(lái)檢測(cè)上述主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第二電壓檢測(cè)部分；以及一個(gè)開(kāi)關(guān)控制部分，它根據(jù)來(lái)自上述第一電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)動(dòng)作和來(lái)自第二電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)動(dòng)作來(lái)接通上述第一和第二開(kāi)關(guān)。
3.按照權(quán)利要求1或2的電源裝置，其特征是上述第一和第二開(kāi)關(guān)是各自的繼電器接點(diǎn)。
4.按照權(quán)利要求2的電源裝置，其特征是上述第一電壓檢測(cè)部分和上述第二電壓檢測(cè)部分至少有一個(gè)包括一個(gè)用來(lái)比較上述門(mén)限電壓和上述整流輸出電壓的比較器，并且在上述比較器的上述整流輸出電壓的輸入側(cè)插入一個(gè)充電和放電電路，上述充電和放電電路的放電時(shí)間常數(shù)大于其充電時(shí)間常數(shù)。
5.一種電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一繼電器的開(kāi)關(guān)或第二繼電器的開(kāi)關(guān)為其提供AC電壓，上述整流電路用全波整流方式或者倍壓整流方式對(duì)上述AC電壓整流；一個(gè)輔助電源部分用于從上述AC電壓獲得輔助電壓；用來(lái)檢測(cè)上述AC電壓是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的一個(gè)電壓檢測(cè)部分；用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述第一繼電器的第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分；用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述第二繼電器的第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分；一個(gè)開(kāi)關(guān)控制部分，根據(jù)來(lái)自上述電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制上述第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和上述第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分的操作，接通第一繼電器的開(kāi)關(guān)和第二繼電器的開(kāi)關(guān)當(dāng)中的任何一個(gè)開(kāi)關(guān)；一個(gè)開(kāi)關(guān)部分，用來(lái)將從上述輔助電源部分獲得的電源電壓提供給上述第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和上述第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分；以及一個(gè)電源通-斷控制部分，用來(lái)根據(jù)一個(gè)電源通-斷控制信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)部分的通-斷。
6.按照權(quán)利要求5的電源裝置，其特征是上述輔助電源部分包括一個(gè)以半波整流方式對(duì)上述AC電壓整流的整流電路；并且上述電壓檢測(cè)部分包括用來(lái)檢測(cè)上述輔助電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第一電壓檢測(cè)部分，以及用來(lái)檢測(cè)上述主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓的第二電壓檢測(cè)部分。
7.按照權(quán)利要求5的電源裝置，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)異常電壓檢測(cè)部分，用來(lái)檢測(cè)上述主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定的門(mén)限電壓，其中，除了上述電源通-斷控制信號(hào)之外，上述電源通-斷控制部分還根據(jù)來(lái)自上述異常電壓檢測(cè)部分的檢測(cè)信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)部分的通-斷。
8.按照權(quán)利要求5的電源裝置，其特征是上述電壓檢測(cè)部分包括一個(gè)比較器，用來(lái)比較上述門(mén)限電壓和上述整流輸出電壓，并且在上述比較器的上述整流輸出電壓的輸入側(cè)插入一個(gè)充電和放電電路，上述充電和放電電路的放電時(shí)間常數(shù)大于其充電時(shí)間常數(shù)。
9.包括權(quán)利要求1，2或5所限定的電源裝置的電子設(shè)備。
10.一種電源控制方法，由它所控制的電源包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一或第二開(kāi)關(guān)為其提供AC電壓，上述整流電路用全波整流方式或倍壓整流方式對(duì)上述AC電壓整流，以及一個(gè)輔助電源部分，它包括為上述AC電壓整流的整流電路，上述電源控制方法包括以下步驟檢測(cè)步驟，檢測(cè)對(duì)應(yīng)著上述整流電路的任何一個(gè)輸出的值是否大于或是小于預(yù)定的門(mén)限電壓；以及控制步驟，根據(jù)上述檢測(cè)步驟接通上述第一或第二開(kāi)關(guān)。
11.按照權(quán)利要求10的電源控制方法，其特征是上述第一和第二開(kāi)關(guān)分別是繼電器開(kāi)關(guān)。
12.用來(lái)控制電源裝置的一種電源裝置控制方法，上述電源裝置包括一個(gè)主電源部分，它包括一個(gè)整流電路，通過(guò)第一繼電器的開(kāi)關(guān)或第二繼電器的開(kāi)關(guān)為其提供AC電壓，上述整流電路用全波整流方式或者倍壓整流方式對(duì)上述AC電壓整流；一個(gè)輔助電源部分，它包括對(duì)上述AC電壓整流的整流電路；用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述第一繼電器的第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路；用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述第二繼電器的第二繼電器驅(qū)動(dòng)電路；以及一個(gè)開(kāi)關(guān)部分，用來(lái)將從上述輔助電源部分獲得的電源電壓提供給上述第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和上述第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分，上述電源裝置控制方法包括以下步驟檢測(cè)步驟，用來(lái)檢測(cè)上述AC電壓的電壓是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓；第一控制步驟，根據(jù)上述檢測(cè)步驟來(lái)控制上述第一繼電器驅(qū)動(dòng)部分和上述第二繼電器驅(qū)動(dòng)部分的操作，接通上述第一繼電器的開(kāi)關(guān)和上述第二繼電器的開(kāi)關(guān)當(dāng)中的任何一個(gè)開(kāi)關(guān)；以及第二控制步驟，根據(jù)一個(gè)電源通-斷控制信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)部分的通-斷。
13.按照權(quán)利要求12的電源裝置控制方法，其特征是上述輔助電源部分包括為上述AC電壓整流的整流電路，而上述檢測(cè)步驟中包括第一檢測(cè)步驟，檢測(cè)對(duì)應(yīng)著上述輔助電源部分的整流輸出的一個(gè)值是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓，以及第二檢測(cè)步驟，用來(lái)檢測(cè)上述主電源部分的整流輸出是否高于或是低于預(yù)定門(mén)限電壓。
14.按照權(quán)利要求12的電源裝置控制方法，其特征是進(jìn)一步包括一個(gè)異常電壓檢測(cè)步驟，用來(lái)檢測(cè)對(duì)應(yīng)著上述主電源部分的整流輸出的一個(gè)值是否高于或是低于預(yù)定的門(mén)限電壓，其中，除了上述電源通-斷控制信號(hào)之外，上述第二控制步驟還根據(jù)上述異常電壓檢測(cè)步驟的檢測(cè)信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)部分的通-斷。
15.采用權(quán)利要求10或12所限定的電源裝置控制方法的電子設(shè)備。
全文摘要
在控制繼電器(21)時(shí)按全波整流方式對(duì)AC電源(1)整流。在控制繼電器(22)時(shí)按倍壓整流方式對(duì)AC電源(1)整流,且將整流輸出提供給主變換器(6)。可以用半波整流方式對(duì)電壓(1)整流,且將整流輸出提供給輔助變換器(10)。用檢測(cè)電路(23)檢測(cè)輔助側(cè)的整流電壓,用檢測(cè)電路(24)檢測(cè)提供給主變換器(6)的整流電壓。電壓檢測(cè)電路(23)和(24)可以根據(jù)自身的檢測(cè)信號(hào)控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路(21D和22D)的操作,接通任何一個(gè)繼電器接點(diǎn)(21a和22a)。
文檔編號(hào)H02M7/06GK1277487SQ0012015
公開(kāi)日2000年12月20日 申請(qǐng)日期2000年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月3日
發(fā)明者野嶋孝一, 永原清和 申請(qǐng)人:索尼公司