專利名稱：超微功耗待機(jī)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于直流穩(wěn)壓電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有功率因數(shù)補(bǔ) 償功能的超微功耗待機(jī)電源。
背景技術(shù)：
全球能源面臨危機(jī)，如何盡量減少能源的消耗已成為一個(gè)迫切的課題。2000 年，經(jīng)國(guó)際能源署的推動(dòng)和倡導(dǎo)，國(guó)際上提出了用IO年時(shí)間將全球所有電器的 待機(jī)能耗降到1瓦的"l瓦計(jì)劃"。為響應(yīng)此計(jì)劃，歐盟已與一些電器制造商 簽署了協(xié)議，承諾逐年降低待機(jī)能耗，到2010年將大部分設(shè)備的待機(jī)能耗降至 1瓦；美國(guó)環(huán)保局和能源部也發(fā)起了 "能源之星"計(jì)劃，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅去年，"能 源之星"認(rèn)證就為美國(guó)節(jié)能140億美元。而我國(guó)的"1瓦計(jì)劃"起步稍晚，2002 年由中標(biāo)認(rèn)證中心開始制定中國(guó)的"l瓦計(jì)劃"，并提出將"待機(jī)能耗為l瓦" 升級(jí)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)的上海市于今年"節(jié)能周"期間率先推出了上海的"1 瓦計(jì)劃"5年內(nèi)，上海20%家庭(共約130萬(wàn)戶)的電器在待機(jī)狀態(tài)下耗電 將不超過(guò)1瓦。可見，推廣超微功耗待機(jī)電源是全世界都面臨的一個(gè)重要課題。我國(guó)彩電保有量大約為5億臺(tái)，空調(diào)機(jī)保有量大約為1. 3億臺(tái)，全國(guó)每年 僅這兩件家用電器所消耗的待機(jī)能耗就可達(dá)50億度電能。家用電器中的電視機(jī)、 空調(diào)機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇、日光燈等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需 向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。如何降低感性電抗所消^^的無(wú)功功率，減少 無(wú)功功率流動(dòng)所造成的電能損耗，同樣是減少能源消耗的一個(gè)課題。將降低待機(jī)能耗的課題與實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償裝置的課題有機(jī)結(jié)合起來(lái)，既降低 電器的待機(jī)能耗，又減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，以降低線路輸送無(wú)功功 率造成的電能損耗來(lái)提高功率因數(shù)，使其在節(jié)能的同時(shí)還起到降損的作用，以 實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能型的超微功耗要求，是本實(shí)用新型所要達(dá)到的目標(biāo)。要降低待機(jī)能耗，最重要的是要有一種超微功耗的待機(jī)電源，其本身基本 不消耗功率。我們知道，電器從交流電源處獲得低壓直流電源是一種最常用最經(jīng)濟(jì)的的待機(jī)電源來(lái)源，實(shí)現(xiàn)從交流電源處獲得低壓直流電源的方法有變壓器降壓型直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)電源型直流穩(wěn)壓電源，但對(duì)于低耗能要求來(lái)說(shuō)，這 兩種方法都是有缺陷的，其待機(jī)能耗都太大。本實(shí)用新型打破傳統(tǒng)，設(shè)計(jì)出一 種新型的電容分壓型待機(jī)電源，使待機(jī)電源本身的空載能耗可以達(dá)到毫瓦級(jí)。 采用本實(shí)用新型的待機(jī)電源，不但可以輕易地使家用電器的待機(jī)能耗降低至1 瓦甚至0.1瓦以下，而且由于本實(shí)用新型在交流電網(wǎng)中呈容性，同時(shí)還具有功 率因數(shù)補(bǔ)償功能，能提高用電功率因數(shù)、減少功率損耗、吸收電網(wǎng)的諧波電流 和有害脈沖，它不但具有節(jié)電功能，還能把無(wú)功功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄β?，是真正的綠色節(jié)能型的超微功耗電源！ ！ ！實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有功率因數(shù)補(bǔ)償功能的超微功耗待機(jī)電源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是交流市電先由電容分壓 得到一個(gè)較為合適的低壓交流電，再經(jīng)過(guò)整流濾波、線性穩(wěn)壓或開關(guān)電源穩(wěn)壓 以獲得穩(wěn)定的直流電壓，提供給電器的待機(jī)電路作為待機(jī)電源。由于本實(shí)用新 型采用電容分壓，在電網(wǎng)中呈容性，可以起到功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔?。本?shí)用新 型解決了目前各類電器設(shè)備待機(jī)電源待機(jī)功耗偏大的問(wèn)題，同時(shí)具有無(wú)功功率 補(bǔ)償?shù)淖饔?。電器設(shè)備中的空調(diào)機(jī)、電水箱、電風(fēng)扇、電磁爐、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印 機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器等，這些設(shè)備經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間的處于待機(jī)狀態(tài)，同時(shí)這 些電器基本上屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率， 而對(duì)這些電器進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償是減少無(wú)功功率流動(dòng)的最有效的方法之一，電 力用戶常用的無(wú)功功率#卜償設(shè)備是電容器。上述這些電器設(shè)備大部分都可以采 用與交流電源不隔離的待機(jī)電源來(lái)給其待機(jī)電路供電，即可以采用本實(shí)用新型 超微功耗待機(jī)電源。不隔離型待機(jī)電源的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，成本低，而且功耗 特別小，所以如果電器設(shè)備允許，應(yīng)盡可能采用這種方式給待機(jī)電路供電。目前常用的直流穩(wěn)壓電源有變壓器降壓型直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)電源型直流 穩(wěn)壓電源。但對(duì)于低耗能要求來(lái)說(shuō)，這兩種方法都是有缺陷的變壓器降壓型 直流穩(wěn)壓電源中，工頻變壓器存在鐵損和銅損，本身還會(huì)發(fā)熱，效率很低，空載時(shí)僅變壓器耗電就會(huì)達(dá)到好幾瓦；而開關(guān)電源型直流穩(wěn)壓電源雖然省去了工 頻變壓器，但在輕載或者待機(jī)狀態(tài)下，因開關(guān)脈沖的占空比很低，又必須從交 流電源整流濾波的高電壓下取得工作電源，此時(shí)只要有一點(diǎn)點(diǎn)的靜態(tài)電流和開 關(guān)損耗就會(huì)消耗不少功率，交流220V整流濾波后直流電壓有310V,開關(guān)電路即 開關(guān)電源的控制芯片和開關(guān)管的開關(guān)損耗哪怕只有10mA的電流，空載功耗就已 超過(guò)3瓦，其空載或輕載時(shí)效率也很低，事實(shí)上開關(guān)電源的高效率是在額定功 率下測(cè)得的。另外，還有一種使用電容從交流市電獲得穩(wěn)壓電源的方法，是采 用電容限流，經(jīng)整流濾波后再由穩(wěn)壓管或并聯(lián)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，其缺點(diǎn)之一是當(dāng) 負(fù)載較輕或空載時(shí)，其電流大部分或全部由穩(wěn)壓管或并聯(lián)穩(wěn)壓電路吸收，其效 率很低，空載時(shí)效率最低，而且因?yàn)榉€(wěn)壓管要消耗很大的功率，所以這種穩(wěn)壓 電源的功率做不大；其缺點(diǎn)之二是整流濾波后空載時(shí)所可能達(dá)到的最高為310V 的直流電壓實(shí)際上是由穩(wěn)壓管承受著，當(dāng)穩(wěn)壓管一旦失效，則該直流電壓將直 接加在負(fù)載上，很可能立即擊壞負(fù)載電路，所以這種電容限流的電源既不符合 高效率的節(jié)能要求，也不宜用來(lái)取代普通的穩(wěn)壓電源。由此可見，以上這幾種穩(wěn)壓電源都不適合用作超微功耗待機(jī)電源。輕載或 者待機(jī)狀態(tài)下效率急劇下降是現(xiàn)有電源設(shè)備的通病，但輕載或者待機(jī)狀態(tài)又是 電器很常用的工作狀態(tài)，本實(shí)用新型將打破傳統(tǒng)，推出新的超微功耗待機(jī)電源， 在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。其解決方案示意圖見圖l、圖2和圖3。圖1是本實(shí)用新型具有功率因數(shù)補(bǔ)償功能的超微功耗待機(jī)電源之電容分壓 整流濾波示意圖。電容分壓整流濾波是本實(shí)用新型的核心部分，它由電容C1C2、 整流橋BR1、穩(wěn)壓管DZ1、電解電容C3組成。交流市電ACin經(jīng)C1C2分壓，所 得交流電壓有效值為AC1 = [ Cl/ (Cl+C2) ] x ACin (公式一)，其中ACin為交 流輸入電壓有效值；AC1經(jīng)BR1全橋整流，C3濾波，得到未經(jīng)穩(wěn)壓且沒(méi)和電網(wǎng) 隔離的直流電壓Vo,若忽略整流二極管的壓降，空載時(shí)Vo 1.414 AC1 = 1.414[ Cl/ (Cl+C2) ] x ACin (/>式二)。短路時(shí)其最大短^各電流Imax由Cl決 定，Imax = ACincoCl (公式三)，其中co為交流輸入電壓角頻率。有負(fù)載時(shí)， 根據(jù)最大傳輸原理，當(dāng)負(fù)載逐漸加大，其最大功率輸出發(fā)生在1/2 xVo時(shí)，此 時(shí)電流Io = Kxi/2xlmax (公式四)，可稱Io為最大工作電流，K是當(dāng)所選的Vo較高時(shí)使Cl兩端電壓略有下降而產(chǎn)生的一個(gè)系數(shù)，K-(1.4"ACin-l/2 x Vo)/l. 414ACin (公式五)，大多數(shù)情況下K=0. 9-1. 0,當(dāng)所選的Vo不太高時(shí)可 近似取K=l。只要我們所設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源電路能正常地工作在1/2 x Vo至Vo之 間，就能把電容分壓電路應(yīng)用于直流穩(wěn)壓電源中。在圖1中穩(wěn)壓管DZ1不是用 于穩(wěn)壓，DZ1的取值比Vo的最大值略高，是用來(lái)吸收交流市電經(jīng)C1、 C2分壓再 經(jīng)整流濾波后可能出現(xiàn)的脈沖電壓或本電源電路在極端情況下(如剛斷電又 立刻通電)所可能出現(xiàn)的瞬態(tài)電壓，以保護(hù)穩(wěn)壓IC不會(huì)超過(guò)極限電壓而損壞； 在正常工作時(shí)，因?yàn)槿≈当萔。的最大值略高，DZ1上沒(méi)有電流流過(guò)，所以DZ1 并不耗電。由于本實(shí)用新型沒(méi)有使用變壓器、開關(guān)管等會(huì)消耗功率或發(fā)熱的元 器件，因此比起采用其它方法的待機(jī)電源效率更高。圖1電路有三個(gè)很重要的優(yōu)點(diǎn)其一是圖1電路在工作中沒(méi)有任何消耗功 率的元件，它在空載時(shí)是不耗電的?。?！其二是圖1電路具有自動(dòng)限流功能，不 怕短路，短^各時(shí)其功耗反而急劇減少；其三是圖1電路還有一個(gè)非常可貴的特 點(diǎn)在交流電網(wǎng)中呈容性，可以起到功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔?。圖2、圖3是本實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源應(yīng)用電路一和應(yīng)用電路二原理圖。 圖2是在圖1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步穩(wěn)壓輸出，以提高電源的輸出電壓特性，提供穩(wěn) 定的電壓以驅(qū)動(dòng)負(fù)載；圖3是在圖2的基礎(chǔ)上增加電流擴(kuò)展電路。其輸出電壓 均為5V,最大輸出電流圖2為30mA,圖3為100mA。穩(wěn)壓電路可采用微功耗低 壓差穩(wěn)壓IC(如HT7105等)。以HT7105為例，其靜態(tài)電流僅為4-5微安，當(dāng) 選擇輸入電壓為15V時(shí)，則這兩個(gè)電路的空載功耗僅為約0. 7mW,其消耗功率非 常之小，屬于超微功耗待機(jī)電源，而且由于本實(shí)用新型在交流電網(wǎng)中呈容性， 在待機(jī)狀態(tài)和電器工作時(shí)都可以起到功率因數(shù)補(bǔ)償、降低諧波電流污染的作用， 因此是真正的綠色節(jié)能型的超微功耗待機(jī)電源。需要說(shuō)明的是，由于待機(jī)電源所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是紅外遙控接收電路、單片機(jī) 解碼控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路、顯示屏等，而這些電路的功率都是可以降低的，如 選用低功耗的紅外遙控接收IC、降低單片機(jī)的震蕩頻率、減少驅(qū)動(dòng)電流、采用 液晶顯示以取代發(fā)光數(shù)碼管等；通過(guò)低功耗設(shè)計(jì)，可以輕易地使這些電路的總 工作電流控制在幾個(gè)毫安甚至1毫安以下。但是由于傳統(tǒng)的待機(jī)電源本身耗電太大，以至于降低這些電路的總工作電流的意義不大；而當(dāng)采用本實(shí)用新型超 微功耗待機(jī)電源時(shí)，由于本待機(jī)電源本身幾乎不消耗功率，所消耗的只是待機(jī) 電路+穩(wěn)壓電路的實(shí)際功率，沒(méi)有其它損耗，若適當(dāng)?shù)亟档痛龣C(jī)電路的電流，甚 至能很容易地使待機(jī)電路的總功耗控制在0.1瓦以下?，F(xiàn)有的交流電網(wǎng)功率因數(shù)偏低，本實(shí)用新型由于具有功率因數(shù)補(bǔ)償功能， 在現(xiàn)有電網(wǎng)中幾乎是不耗電的，可理解為用于提供給負(fù)載的功率是通過(guò)功率因 數(shù)補(bǔ)償?shù)脕?lái)的，因?yàn)殡娙莺碗娋W(wǎng)中的感性負(fù)載互相交換能量，既"^是升了功率因 數(shù)，又把所節(jié)省的部分能量用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載，其實(shí)質(zhì)是把無(wú)功功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄?率，因此在節(jié)能的同時(shí)還起到功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔?，不但待機(jī)時(shí)進(jìn)行功率因數(shù) 補(bǔ)償，而且電器進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)也進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。當(dāng)電器從待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)， 一般是驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器以接通交流電 源，本實(shí)用新型由于采用電容分壓整流濾波，繼電器的電源可取自穩(wěn)壓前如圖2 圖3所示。若選取繼電器吸合前該電壓略高于繼電器的額定工作電壓，保證繼 電器能可靠吸合，而由于繼電器吸合后將引起電容分壓整流濾波電路的輸出電 壓有所降低，同時(shí)使得繼電器的工作電流也有所減少，正好可以符合繼電器吸 合后的維持電流可以較小的特點(diǎn)，從而大大降低電器工作時(shí)繼電器所消耗的功率，這是本實(shí)用新型用于待機(jī)電源的又一個(gè)節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，即不但待機(jī)時(shí)節(jié)能，而 且電器進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)也比傳統(tǒng)的待機(jī)電源節(jié)能。本實(shí)用新型適用于待機(jī)電路不需要和交流電源隔離的電器作為待機(jī)電源， 這種電器有很多，如空調(diào)機(jī)、電冰箱、有遙控功能的電風(fēng)扇、電磁爐、復(fù)印機(jī)、 傳真機(jī)、打印機(jī)、熱底盤的電視機(jī)及計(jì)算機(jī)顯示器等等。發(fā)明人正在著手研究 與交流電源隔離的超微功耗待機(jī)電源，以能適用于所有的電器作為待機(jī)電源。釆用本實(shí)用新型將很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能環(huán)保要求最苛刻的歐盟所提出的待機(jī) 功率不超過(guò)1W的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，滿足美國(guó)環(huán)保局和能源部發(fā)起的"能源之星"計(jì)劃 的要求，并推動(dòng)我國(guó)中標(biāo)認(rèn)證中心執(zhí)行的"1瓦計(jì)劃"的實(shí)施進(jìn)程。綜上所述，本實(shí)用新型在很多領(lǐng)域完全可以取代現(xiàn)有家電的待機(jī)電源從而 提高電源的利用率，并能提升交流電網(wǎng)的功率因數(shù)、改善交流電網(wǎng)的諧波電流， 對(duì)減少能源的消耗、緩解日趨緊張的能源壓力和環(huán)保壓力都有積極的作用。本實(shí)用新型是真正的綠色節(jié)能型超微功耗待機(jī)電源！ ！ ！
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1本實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源中電容分壓整流濾波電路原理圖； 圖2本實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源應(yīng)用電路一原理圖； 圖3本實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源應(yīng)用電路二原理圖。
具體實(shí)施方式
1、 圖l是本實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源中電容分壓整流濾波電路示意圖。 以一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明各個(gè)參數(shù)的計(jì)算方法例交流電源電壓ACin-220V，交流電源 頻率50Hz，設(shè)計(jì)一個(gè)空載輸出電壓Vo=15V,最大工作電流Io為100mA的直流 電源，才艮據(jù)7>式三和/>式四，lmax=0, 2A, Cl=Imax/ACinco=0. 2/(220 x 6. 28 x 50) 2. 89xE-6(F) = 2. 89UF,可采用3微法630伏的電容；根據(jù)公式二，可 得C2= ( Cl x ACin/O. 707Vo ) -Cl= ( 3 x 220/0. 707 x 15 ) -3 59. 2UF,可采用 62微法50伏的無(wú)極性電解電容；整流濾波電解電容C3的選取方法和普通直流 電源相同，可選用470微法50伏，穩(wěn)壓管DZl是用來(lái)吸收電網(wǎng)中的脈沖電壓或 本電源電路在極端情況下如剛斷電又立刻通電時(shí)所可能出現(xiàn)的瞬態(tài)電壓，其取 值可比Vo大25%-35%,即比交流電壓輸入±20%的最高波動(dòng)電壓時(shí)的Vo值略 高，可選用20V/2W或瞬態(tài)電壓抑制二極管P6KE20A ( 20V/5W、瞬態(tài)峰值功率 600W/lms)， D21在正常工作時(shí)并不耗電；此電路在空載時(shí)沒(méi)有任何消耗功率的 元件，只是一個(gè)由C1C2構(gòu)成的功率因數(shù)補(bǔ)償電路。此電路空載功耗為零，最大 輸出功率為Vox I0/2=0. 75W。2、 圖2是本實(shí)用新型超^f鼓功壽C待機(jī)電源應(yīng)用電路一原理圖，采用HT7105或 國(guó)產(chǎn)7105、 7105-1、 7105A-1等微功耗低壓差穩(wěn)壓IC,穩(wěn)壓IC最大輸入電壓為 24V,輸出電壓為5V,最大輸出電流30mA,靜態(tài)電流為4-5微安，可用于不需 要交流電源隔離的電器作為低功耗待機(jī)電源，對(duì)于絕大部分電器的待機(jī)電路來(lái) 說(shuō)，30mA的工作電流已足夠了。設(shè)計(jì)時(shí)考慮到待機(jī)電源在電器工作時(shí)一般還要驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器以接通電器的交流電源，繼電器選用12V100mA，由于當(dāng)繼電器吸合后將引起電容分壓整流 濾波電路的輸出電壓Vo有所降低，同時(shí)使得繼電器的工作電流也有所減少，本 實(shí)用新型超微功耗待機(jī)電源中電容分壓整流濾波電路的最大工作電流Io取 100mA即可滿足繼電器所需要的電流和最大輸出電流30mA的要求。低壓差穩(wěn)壓 IC HT7105額定功率輸出時(shí)的最低輸入電壓Vo可選為7V，考慮到交流電壓應(yīng)允 許有±20%的波動(dòng)，選AV220伏時(shí)其輸入電壓為15V,則最高靜態(tài)輸入電壓為 15xl20%-18V,最低靜態(tài)輸入電壓為15 x 80%=12V;根據(jù)公式三和公式四，可 算得CI =0. 2/(220 x 6. 28 x 50) 3UF，可采用3微法630伏的電容；根據(jù)公式 二，可得C2= ( 3 x 220/0. 707 x 15 ) -3=59. 2UF，可采用62微法50伏的無(wú)極性 電解電容；DZ1取20V/2W或瞬態(tài)電壓抑制二極管P6KE20A， C3取470微法50 伏電解電容；電阻R0是當(dāng)交流電源斷開時(shí)給C1放電的，可選為2.2MQ。此待機(jī)電源在交流電壓在正常± 20%的波動(dòng)范圍內(nèi)、繼電器吸合并且穩(wěn)壓 IC輸出電流為30mA時(shí)，測(cè)得最小的Vo略大于7V,符合設(shè)計(jì)要求。此待機(jī)電源 空載功耗僅約為0. 7-0. 9mW，待機(jī)電路的待機(jī)電流為7毫安時(shí)其待機(jī)功耗約0. 1 瓦(待機(jī)時(shí)繼電器是不工作的)，待機(jī)電流7毫安已能滿足大部分待機(jī)電路工作 電流的需求；待機(jī)電路的待機(jī)電流為25毫安時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)電容分壓整流濾波電 路的輸出電壓已有所下降，其待機(jī)功耗約0.3瓦；本待機(jī)電源本身幾乎不消耗 功率，所消耗的只是待機(jī)電路+穩(wěn)壓電路的實(shí)際功率，沒(méi)有其它損耗。此待機(jī)電源空載靜態(tài)電流只是HT7105的4-5微安，空載功耗僅約為 0. 7-0. 9mW，實(shí)可稱為超微功耗超微功耗待機(jī)電源，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證 管理委員會(huì)針對(duì)家用電器節(jié)能認(rèn)證法規(guī)的綠色節(jié)能電源標(biāo)準(zhǔn)，而且還具有功率 因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔茫钦嬲木G色節(jié)能型超微功耗待機(jī)電源。3、圖3是本實(shí)用新型超纟效功耗待機(jī)電源應(yīng)用電路二原理圖，采用HT7105 等微功耗低壓差穩(wěn)壓IC,加有電流擴(kuò)展電路，輸出電壓5V，最大輸出電流100mA， 靜態(tài)電流為4-5微安，可用于不需要交流電源隔離的電器作為低功耗直流穩(wěn)壓 電源或低功耗待機(jī)電源。此加有電流擴(kuò)展電路的待機(jī)電源可滿足待機(jī)電流較大 比如采用多個(gè)發(fā)光數(shù)碼管的待機(jī)電路的耗電要求。具體設(shè)計(jì)方法同圖2，只是加上驅(qū)動(dòng)繼電器的電流后，電容分壓整流濾波電路的最大工作電流Io應(yīng)取為約200mA;根據(jù)公式三和公式四，可算得 Cl-O. 4/(220 x 6. 28 x 50) 5. 8UF,可采用5. 6微法630伏的電容；根據(jù)公式二， 可得C2-(5. 6 x 220/0. 707 x 15 ) -5. 6 110UF，可采用110微法50伏的無(wú)極性 電解電容，110微法可由兩個(gè)56微法并聯(lián)代用；DZ1取20V/3W或瞬態(tài)電壓抑制 二極管P6KE20A， C3取470樣i法50伏電解電容；R0選為2.2MQ。此電路空載功耗仍約為0. 7-0. 9mW,實(shí)可稱為超微功耗超樣i功耗待機(jī)電源， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證管理委員會(huì)針對(duì)家用電器節(jié)能認(rèn)證法規(guī)的綠色節(jié)能 電源標(biāo)準(zhǔn)，而且還具有功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔茫钦嬲木G色節(jié)能型超微功耗電 源。電源穩(wěn)壓IC在應(yīng)用時(shí)都應(yīng)考慮其輸入電壓的最大值不要超過(guò)其最大允許輸 入電壓，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例都有符合此要求。當(dāng)電源穩(wěn)壓IC的最大允許 輸入電壓較低時(shí)，如果電容分壓整流濾波電路的輸出電壓Vo的最大值略超出穩(wěn) 壓IC的最大允許輸入電壓時(shí)，本實(shí)用新型略加調(diào)整，可使額定功率輸出時(shí)的最 低輸入電壓選為略大于1/2xVo，比如選為0. 6Vo，這時(shí)就可降低穩(wěn)壓IC輸入 電壓Vo的最大值，當(dāng)然這時(shí)要增加最大短路電流Imax以使0. 6Vo時(shí)仍有足夠 的工作電流。由于實(shí)際待機(jī)電路的工作電壓都不太高，HT7105等穩(wěn)壓IC的最大 輸入電壓足以滿足使用要求，所以就不在這里作詳細(xì)的計(jì)算說(shuō)明了，應(yīng)用者可 以參照以上具體實(shí)施例自行計(jì)算并在設(shè)計(jì)時(shí)加以適當(dāng)調(diào)整即可。
權(quán)利要求1、超微功耗待機(jī)電源，其特征在于它主要由電容C1、C2、整流橋BR1、穩(wěn)壓管DZ1、電解電容C3組成；電容C1的一極和電容C2的一極串聯(lián)后與整流橋BR1的任一輸入端相連接，電容C2的另一極與整流橋BR1的另一輸入端相連接并與電容C1的另一極形成電路輸入端ACin，整流橋BR1輸出端的正極并接穩(wěn)壓管DZ1的負(fù)極，整流橋BR1輸出端的負(fù)極并接穩(wěn)壓管DZ1的正極，電解電容C3的正極并接穩(wěn)壓管DZ1的負(fù)極形成電路輸出端的正極，電解電容C3的負(fù)極并接穩(wěn)壓管DZ1的正極形成電路輸出端的負(fù)極；交流市電從電路輸入端ACin的兩端輸入，經(jīng)過(guò)電容C1、C2分壓，獲得合適的低交流電壓；通過(guò)整流橋BR1全橋整流，實(shí)現(xiàn)了交\直流電的轉(zhuǎn)換；再由電解電容C3進(jìn)行濾波；電解電容C3的正負(fù)極就是未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電輸出端Vo的正負(fù)極。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微功耗待機(jī)電源，其特征在于它還包括一穩(wěn)壓管DZ1,穩(wěn)壓管DZ1是用來(lái)吸收交流市電經(jīng) Cl、 C2分壓再經(jīng)整流濾波后可能出現(xiàn)的脈沖電壓或本電源 電路在極端情況下所可能出現(xiàn)的瞬態(tài)電壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微功耗待機(jī)電源，其特征在于所述未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電輸出端Vo可以進(jìn)一步穩(wěn)壓輸出，接入 穩(wěn)壓IC形成穩(wěn)壓電源。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有功率因數(shù)補(bǔ)償功能的超微功耗待機(jī)電源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是交流市電先用電容分壓得到一個(gè)較為合適的低壓交流電，再經(jīng)過(guò)整流濾波、線性穩(wěn)壓或開關(guān)電源穩(wěn)壓以獲得穩(wěn)定的直流電壓，提供給電器的待機(jī)電路作為待機(jī)電源。由于本實(shí)用新型采用電容分壓，在電網(wǎng)中呈容性，可以起到功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔谩１緦?shí)用新型解決了目前各類電器設(shè)備待機(jī)電源待機(jī)功耗偏大的問(wèn)題，在很多領(lǐng)域完全可以取代現(xiàn)有家電的待機(jī)電源從而提高電源的利用率，并能提升交流電網(wǎng)的功率因數(shù)、改善交流電網(wǎng)的諧波電流，對(duì)減少能源的消耗、緩解日趨緊張的能源壓力和環(huán)保壓力都有積極的作用。
文檔編號(hào)H02M5/08GK201174058SQ20072000871
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者張亦翔, 張幼彬, 張飛然 申請(qǐng)人:張飛然