專利名稱：一種超低待機(jī)功耗的通訊電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超低待機(jī)功耗的通訊電源。尤其涉及適用于電源系統(tǒng)輸出帶
有蓄電池作為系統(tǒng)負(fù)載的通訊電源。
背景技術(shù)：
目前中、大功率電源普遍采用兩級前級有源功率因數(shù)校正PFC電路、后級變壓器 隔離DC-DC功率變換電路，另外在有源功率因數(shù)校正PFC電路或者變壓器隔離DC-DC功率 變換主電路輸出做一級輔助電源電路來給前級有源功率因數(shù)校正PFC電路、后級變壓器隔 離DC-DC功率變換主電路的控制電路及邏輯電路提供工作電壓。由于在空載情況下，前級 有源功率因數(shù)校正PFC電路、后級變壓器隔離DC-DC功率變換主電路、輔助電源電路仍然消 耗一定功率。 為了解決待機(jī)功耗問題，目前通用的做法有三種一種是當(dāng)系統(tǒng)待機(jī)時(shí)切掉電源 的輸入，但是這種做法的缺點(diǎn)是需要有獨(dú)立的待機(jī)輔助電源，即兩路供電雙輔助電源，故還 需另外解決待機(jī)輔助電源的EMC問題，無疑增加了系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)繁雜，如圖1所示就是 兩路供電雙輔助電源待機(jī)原理框圖。 第二種是整機(jī)輔助電源的輸入從有源功率因數(shù)校正PFC電路輸出處取，待機(jī)時(shí)使 有源功率因數(shù)校正PFC電路不工作，同時(shí)關(guān)掉后級變壓器隔離DC-DC功率變換主電路，此 時(shí)輔助電源的輸入僅僅是交流電的整流電壓，如圖2所示就單一輔助電源關(guān)功率因數(shù)校正 PFC電路、DC-DC電路原理框圖。 第三種是整機(jī)輔助電源從后級變壓器隔離DC-DC功率變換主電路輸出取，變壓 器隔離DC-DC功率變換主電路的主輸出與輔助電源的輸入分開，待機(jī)時(shí)切斷變壓器隔離 DC-DC功率變換主電路主輸出，同時(shí)使PFC停止工作，這種方案盡管切掉了 DC-DC功率變換 主電路的主輸出，但是DC-DC主電路仍然在工作，故而仍然有較大的待機(jī)損耗，如圖3所示 是單一輔助電源關(guān)功率因數(shù)校正PFC電路、DC-DC主輸出原理框圖。 后兩種較第一種而言無須獨(dú)立的待機(jī)輔助電源，因而電路較第一種簡單，同時(shí)也 無須處理獨(dú)立的待機(jī)電源EMC等問題。但是它們的輔助電源仍然在工作，因而一定須叢電 網(wǎng)汲取能量，需解決待機(jī)時(shí)的諧波、功率因數(shù)以及EMC等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)在待機(jī)時(shí)仍需從電網(wǎng)汲取能量的缺點(diǎn)，公 開一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，巧妙的從變壓器隔離DC-DC功率變換主電路的輸出負(fù) 載——蓄電池來給系統(tǒng)的電源管理MCU電路供電，因而待機(jī)時(shí)不從電網(wǎng)汲取能量，同時(shí)有效 解決了待機(jī)時(shí)電源的諧波和功率因數(shù)等問題。 —種超低待機(jī)功耗的通訊電源，包括順序相連的EMI電路模塊、整流電路模塊、功 率因數(shù)校正PFC模塊、變壓器隔離DC-DC功率變換模塊、和輸出負(fù)載蓄電池；以及控制所述 功率因數(shù)校正PFC模塊的功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、控制所述變壓器隔離DC-DC功率變換模塊的變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3、和連接輸出負(fù)載蓄電池并控制所述電 源工作的電源管理MCU電路模塊；交流電輸入所述EMI電路模塊；還包括同時(shí)連接功率因 數(shù)校正PFC控制電路D2和變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3的輔助電源電路模塊、 隔離控制光耦模塊D4、以及輔助電源控制電路模塊Dl，所述電源管理MCU電路模塊通過所 述隔離控制光耦模塊D4控制所述輔助電源控制電路模塊Dl在收到待機(jī)指令時(shí)停止工作。 本實(shí)用新型與相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)方案比較分析本專利待機(jī)時(shí)無須機(jī)內(nèi)電路工作，真 正實(shí)現(xiàn)超低待機(jī)功耗。這些專利都是在待機(jī)時(shí)根據(jù)需要切斷部分電路，仍然有部分電路從 電網(wǎng)汲取能量，與本專利電源管理MCU電路從負(fù)載蓄電池取電有根本不同采用本實(shí)用新型 所述方法和裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于待機(jī)時(shí)幾乎不從電網(wǎng)汲取能量，實(shí)現(xiàn)超低待機(jī)功 耗，因而節(jié)約了能源，改善了電網(wǎng)質(zhì)量。
圖1是兩路供電雙輔助電源待機(jī)原理框圖。 圖2是單一輔助電源關(guān)功率因數(shù)校正PFC電路、DC-DC電路原理框圖。 圖3是單一輔助電源關(guān)功率因數(shù)校正PFC電路、DC-DC主輸出原理框圖。 圖4是本實(shí)用新型的原理框圖。 圖5是實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)原理示意圖。 圖6是實(shí)施例二的實(shí)現(xiàn)原理示意圖。 圖7是實(shí)施例三的實(shí)現(xiàn)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 通訊電源輸出大都配置有蓄電池，多臺電源并機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)給蓄電池充電；同時(shí)所 有負(fù)載與蓄電池并接在一起。因而在系統(tǒng)中配置有系統(tǒng)管理單元MCU以便對系統(tǒng)、負(fù)載等 管理、配置，以及與上位機(jī)通訊等。 如圖4所示為本實(shí)用新型的原理框圖，包括順序相連的EMI電路模塊11、整流電路 模塊12、功率因數(shù)校正PFC模塊13、變壓器隔離DC-DC功率變換模塊14、和輸出負(fù)載蓄電 池15 ;以及控制所述功率因數(shù)校正PFC模塊13的功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、控制所述 變壓器隔離DC-DC功率變換模塊14的變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3、和連接輸 出負(fù)載蓄電池15并控制所述電源工作的電源管理MCU電路模塊17 ;還包括同時(shí)連接功率 因數(shù)校正PFC控制電路D2和變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3的輔助電源電路模塊 16以及輔助電源控制電路模塊D1，所述電源管理MCU電路模塊17通過隔離控制光耦D4控 制輔助電源控制電路模塊D1，在收到待機(jī)指令是停止工作。其中EMI電路11的輸入接交 流輸入，EMI電路11的輸出接整流電路12的輸入，整流電路12的輸出接功率因數(shù)校正PFC 電路13的輸入，功率因數(shù)校正PFC電路13的輸出接變壓器隔離DC-DC功率變換主電路14 的輸入，變壓器隔離DC-DC功率變換主電路14輸出接蓄電池15，負(fù)載和蓄電池15—起并聯(lián) 接在DC-DC變壓器隔離功率變換主電路14的輸出。當(dāng)電源管理MCU發(fā)出待機(jī)指令時(shí)，待機(jī) 信號通過光耦D4來控制輔助電源控制電路Dl ，使輔助電源停止工作，這樣輔助電源控制電 路Dl、功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3均因無工作電壓而停止工作，待機(jī)時(shí)連輔助電源都不再工作，因而待機(jī)功耗幾乎為0。 實(shí)施例一如圖5所示。正常工作時(shí)，光耦D4不導(dǎo)通，Vcomp端信號是電壓環(huán)的輸
出信號，環(huán)路能夠正常調(diào)節(jié)以保持輔助電源輸出穩(wěn)定。當(dāng)電源管理MCU電路17發(fā)出待機(jī)指
令，電源管理MCU電路17通過光耦D4來拉低Dl的Vcomp使輔助電源停止工作。 實(shí)施例二如圖6所示。正常工作時(shí)，光耦D4不導(dǎo)通，Isense接收輔助電源原邊電
流取樣信號，其中電路具有逐脈沖過流保護(hù)功能。當(dāng)電源管理MCU電路17發(fā)出待機(jī)指令，
電源管理MCU電路17通過光耦D4來將Vref電壓直接引入Isense端，這樣Isense電壓高
于逐脈沖過流保護(hù)電壓而使輔助電源停止工作。 實(shí)施例三如圖7所示。正常工作時(shí)，光耦D4不導(dǎo)通，電路Dl從Vref端通過R1、 Cl生成振蕩頻率，此時(shí)Rt/Ct端為鋸齒波波形。當(dāng)電源管理MCU電路17發(fā)出待機(jī)指令，電 源管理MCU電路17通過光耦D4來拉低Dl的Rt/Ct端，電路無振蕩波形因而輔助電源停止 工作。 需要說明的是，上述說明僅是對本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，敘述僅為說 明本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)性及其突出效果，具體特征并不能用來作為對本實(shí)用新型的技術(shù)方 案的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。 本實(shí)用新型一種通過拉輔助電源實(shí)現(xiàn)超低待機(jī)功耗的通訊電源，包括EMI電路 11、整流電路12、輔助電源電路16、輔助電源控制電路D1、功率因數(shù)校正PFC電路13、功率 因數(shù)校正PFC控制電路D2、變壓器隔離DC-DC功率變換主電路14、變壓器隔離DC-DC功率 變換控制電路D3、輸出負(fù)載蓄電池15、電源管理MCU電路17、隔離控制光耦D4。其中EMI 電路11的輸入接交流輸入，EMI電路11的輸出接整流電路12的輸入，整流電路12的輸出 接功率因數(shù)校正PFC電路13的輸入，功率因數(shù)校正PFC電路13的輸出接變壓器隔離DC-DC 功率變換主電路14的輸入，變壓器隔離DC-DC功率變換主電路14輸出接蓄電池15，負(fù)載和 蓄電池15 —起并聯(lián)接在DC-DC變壓器隔離功率變換主電路14的輸出。 正常工作時(shí)，輔助電源16的多路輸出接至功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、變壓器 隔離DC-DC功率變換控制電路D3以及輔助電源自身的控制電路D1，以給控制電路提供合適 的工作電壓。其中D2和D3分別為功率因數(shù)校正PFC和變壓器隔離DC-DC功率變換主電路 的控制電路。 電源管理MCU電路17由蓄電池15提供正常工作電壓，電源管理MCU電路17時(shí)刻 監(jiān)視電源系統(tǒng)工作效率，使電源系統(tǒng)效率最優(yōu)化，因而MCU會發(fā)出待機(jī)指令使部分電源處 于待機(jī)狀態(tài)。電源管理MCU電路17在待機(jī)指令的觸發(fā)下產(chǎn)生待機(jī)控制信號。待機(jī)控制信 號通過隔離光耦D4控制輔助電源控制電路Dl ，使輔助電源控制電路Dl停止工作，進(jìn)而輔助 電源電路16也因無正常的驅(qū)動控制信號而不能正常工作，因而輔助電源自身控制電路D1、 功率因數(shù)校正PFC電路控制電路D2、變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3均無正常的工 作電壓從而停止工作。此時(shí)輔助電源電路16、功率因數(shù)校正PFC電路13、變壓器隔離DC-DC 功率變換主電路14均無驅(qū)動控制信號而處于不工作狀態(tài)，因而幾乎不從電網(wǎng)汲取能量，實(shí) 現(xiàn)超低待機(jī)功耗，同時(shí)不存在待機(jī)時(shí)的諧波和功率因數(shù)等問題。
權(quán)利要求一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，包括順序相連的EMI電路模塊(11)、整流電路模塊(12)、功率因數(shù)校正PFC模塊(13)、變壓器隔離DC-DC功率變換模塊(14)、和輸出負(fù)載蓄電池(15)；以及控制所述功率因數(shù)校正PFC模塊(13)的功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、控制所述變壓器隔離DC-DC功率變換模塊(14)的變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3、和連接輸出負(fù)載蓄電池(15)并控制所述電源工作的電源管理MCU電路模塊(17)；交流電輸入所述EMI電路模塊(11)；其特征在于，還包括同時(shí)連接功率因數(shù)校正PFC控制電路D2和變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3的輔助電源電路模塊(16)、隔離控制光耦模塊D4、以及輔助電源控制電路模塊D1，所述電源管理MCU電路模塊(17)通過所述隔離控制光耦模塊D4控制所述輔助電源控制電路模塊D1在收到待機(jī)指令時(shí)停止工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，其特征在于，所述隔離控制 光耦模塊D4正常調(diào)節(jié)以保持輔助電源輸出穩(wěn)定的電壓環(huán)的輸出信號；所述電源管理MCU電 路模塊(17)通過拉低所述電壓環(huán)的輸出信號使輔助電源停止工作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，其特征在于，所述隔離控制 光耦模塊D4具有逐脈沖過流保護(hù)功能的接收端接收輔助電源原邊電流取樣信號，所述電 源管理MCU電路模塊(17)通過將Vref電壓直接引入所述接收端而使輔助電源停止工作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，其特征在于，所述電源管理 MCU電路模塊(17)通過所述隔離光耦D4模塊來拉低所述輔助電源控制電路模塊D1的Rt/ Ct端，停止振蕩波形使輔助電源停止工作。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超低待機(jī)功耗的通訊電源，包括順序相連的EMI電路模塊(11)、整流電路模塊(12)、功率因數(shù)校正PFC模塊(13)、變壓器隔離DC-DC功率變換模塊(14)、和輸出負(fù)載蓄電池(15)；以及功率因數(shù)校正PFC控制電路D2、變壓器隔離DC-DC功率變換控制電路D3、和連接輸出負(fù)載蓄電池(15)和電源管理MCU電路模塊(17)；交流電輸入所述EMI電路模塊(11)；輔助電源電路模塊(16)、隔離控制光耦模塊D4、以及輔助電源控制電路模塊D1，所述電源管理MCU電路模塊(17)通過所述隔離控制光耦模塊D4控制所述輔助電源控制電路模塊D1在收到待機(jī)指令時(shí)停止工作。
文檔編號H02J7/00GK201436775SQ20082023552
公開日2010年4月7日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者杜鳳付 申請人:中興通訊股份有限公司