一種電源輸入濾波電容的放電電路以及開(kāi)關(guān)電源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)涉及一種電源輸入濾波電容的放電電路以及開(kāi)關(guān)電源。其中開(kāi)關(guān)電源，包括：偶合于一交流輸入電壓、至少包括一個(gè)電容的輸入濾波器；偶合于輸入濾波器的放電電路，用于根據(jù)一放電信號(hào)，通過(guò)一放電電流源和一放電電阻為電容放電，放電電路包括：交流電壓采樣電路，由交流輸入電壓提供一采樣整流交流電壓；信號(hào)整形電路，用于提供一從采樣整流交流電壓中提取的時(shí)變信號(hào)；比較器電路，用于比較采樣整流交流電壓與時(shí)變信號(hào)；計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)比較器電路的輸出提供放電信號(hào)。在本申請(qǐng)實(shí)施例中，交流電壓感應(yīng)電路無(wú)論在整流輸入信號(hào)高的電壓還是低的電壓，提供范圍小的變化或者波動(dòng)。與傳統(tǒng)方法相比，本申請(qǐng)實(shí)施例中交流電壓感應(yīng)電路受到噪聲或者輸入交流電壓的不穩(wěn)定性的影響更少。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電源輸入濾波電容的放電電路以及開(kāi)關(guān)電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及開(kāi)關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是，涉及一種電源輸入濾波電容的放電電路以及開(kāi)關(guān)電源。

【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)式AC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于家用電器，電腦和電子設(shè)備中，為其提供穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)電源具有體積小，良好的穩(wěn)定性和高功率等優(yōu)點(diǎn)。電源開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中，更多的關(guān)注一直放在性能問(wèn)題上，比如電磁干擾保護(hù)(EMI)和備用電源。對(duì)于電磁干擾保護(hù)，轉(zhuǎn)換器的輸入端口通常有一個(gè)直接通過(guò)兩個(gè)交流線連接的電容器(X電容器)，用來(lái)抑制噪音的生成。在傳統(tǒng)的電源中，放電電阻通常與X-電容器并聯(lián)為其放電，避免用戶(hù)在設(shè)備從電源插座拔掉時(shí)觸電。
[0003]圖1是用來(lái)說(shuō)明傳統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)易示意圖。如圖1所示，轉(zhuǎn)換器100包含了輸入濾波器101，整流橋BD，電容器C150和DC-DC轉(zhuǎn)換器(DC/DCConverter)。輸入濾波器101包含了第一 X-電容器C100、第二 X-電容器C130、放電電阻器RllO和電感器L120。輸入濾波器101用于穩(wěn)定交流電源Vac，從而減少電磁干擾(EMI)。整流橋BD包含了兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端和四個(gè)二極管。整流橋BD的兩個(gè)輸入端與電感器LI的兩個(gè)輸出端相連接。整流橋BD的兩個(gè)輸出端與電容器150的兩個(gè)終端相連接。整流橋BD用于整流交流電源，電容器150用于平滑整流器的輸出，生成直流電壓Vbulk輸送給DC-DC變換器。DC-DC變換器用于將電壓Vbulk轉(zhuǎn)換成為被調(diào)整的直流電壓Vo。
[0004]在輸入濾波器101中，第一 X-電容器ClOO的兩個(gè)終端和放電電阻器RllO的兩個(gè)終端分別連接于交流電源Vac的兩個(gè)終端。電感L120的兩個(gè)輸入端(也被稱(chēng)為扼流線圈)與交流電源Vac的兩端相連接，電感L120的兩個(gè)輸出端與第二 X-電阻器C2的兩個(gè)終端相連接。當(dāng)電源在運(yùn)行中時(shí)，電容器ClOO和C130通過(guò)Vac充電，輸入濾波器101穩(wěn)定交流電源Vac，并減少電磁干擾(EMI)。當(dāng)交流電源Vac的供給停止，舉例來(lái)說(shuō)，從電源插座拔掉電源后，需要兩個(gè)電容器放電。如圖1中所示，傳統(tǒng)的電源100有放電電阻器RllO為電容器ClOO和C130放電。然而，當(dāng)交流電源Vac工作時(shí)，由于放電電阻器RllO持續(xù)消耗功率，它減少了電源系統(tǒng)的效率，導(dǎo)致大的待機(jī)功率。在空載條件下，這個(gè)待機(jī)功率可以構(gòu)成電源的功耗的實(shí)質(zhì)性部分。
[0005]各種通過(guò)引入檢測(cè)電路來(lái)確定交流電源是否已經(jīng)停止的方法被提出，以減少電源損失，只有當(dāng)交流電源停止時(shí)，使用放電電阻器給X-電容器放電。例如，傳統(tǒng)的具有采樣AC電壓的檢測(cè)電路與預(yù)先確定的常數(shù)參考電壓進(jìn)行比較。另一種傳統(tǒng)的檢測(cè)電路使用參考電壓，此電壓是采樣交流電壓的峰值電壓的固定比例。
[0006]申請(qǐng)內(nèi)容
[0007]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電源輸入濾波電容的放電電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于放電電阻始終連接在輸入濾波器中，從而影響到系統(tǒng)的效率、增大待機(jī)功率；
[0008]以及用一個(gè)預(yù)先確定的參考電壓或一個(gè)交流電壓峰值一部分的常數(shù)參考電壓，導(dǎo)致受噪音或者輸入交流電壓不穩(wěn)定影響較大。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案:
[0010]一種電源輸入濾波電容的放電電路，包括:
[0011 ] 整流電路，與耦合于交流輸入電壓的所述輸入濾波電容耦合，所述整流電路用于依據(jù)所述交流輸入電壓輸出一整流交流電壓；
[0012]放電電阻，偶合于所述整流電路；
[0013]功率開(kāi)關(guān)及放電電流源，串聯(lián)偶合于所述放電電阻；
[0014]放電控制電路，偶合于所述放電電阻，用于提供一放電信號(hào)使得所述功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，并利用所述放電電流源為所述輸入濾波電容放電；
[0015]其中所述放電控制電路包括:
[0016]交流電壓感應(yīng)電路，偶合于所述放電電阻，用于獲取一由一采樣整流交流電壓中提取出來(lái)的時(shí)變信號(hào)，并比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)；
[0017]計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述交流電壓感應(yīng)電路的輸出，為所述功率開(kāi)關(guān)提供放電信號(hào)。
[0018]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
[0019]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述交流電壓感應(yīng)電路包括:
[0020]具有第一電阻和第二電阻的分壓器，以及一在所述第一和第二電阻之間提供所述采樣整流交流電壓的感應(yīng)節(jié)點(diǎn)；
[0021]具有第一輸入端和第二輸入端的比較器，所述第一輸入端偶合于所述感應(yīng)節(jié)點(diǎn)；
[0022]雙向二極管設(shè)備，具有偶合于所述感應(yīng)節(jié)點(diǎn)的第一終端，以及偶合于所述比較器第二輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備具有第一二極管和第二二極管，其中第一終端耦合于所述第一二極管的正極和所述第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極；
[0023]電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
[0024]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述放電電路還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
[0025]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
[0026]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)結(jié)二極管。
[0027]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)MOS
晶體管。
[0028]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)雙極性晶體管。
[0029]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)分別具有遲滯的放大器。
[0030]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述整流電路包括兩個(gè)二極管。
[0031]一種電源輸入濾波電容的放電電路，包括:
[0032]整流電路，與耦合于交流輸入電壓的輸入濾波電容耦合，所述整流電路用于依據(jù)所述交流輸入電壓提供一整流交流電壓；
[0033]放電電阻，偶合于所述整流電路；
[0034]功率開(kāi)關(guān)及放電電流源，串聯(lián)偶合于所述放電電阻；
[0035]放電控制電路，偶合于所述放電電阻，用于提供一放電信號(hào)使得所述功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，并利用所述放電電流源為所述輸入濾波電容放電；
[0036]其中所述放電控制電路包括:
[0037]交流電壓采樣電路，用于依據(jù)所述交流輸入電壓中提供一采樣整流交流電壓；
[0038]信號(hào)整形電路，用于提供一從所述采樣整流交流電壓中提取的時(shí)變信號(hào)；
[0039]比較器電路，用于比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)；
[0040]計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述比較器電路的輸出提供放電信號(hào)。
[0041]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
[0042]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述信號(hào)整形電路包括:
[0043]雙向二極管設(shè)備，具有偶合于交流電壓采樣電路的第一終端，和偶合于所述比較器的輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備在所述第一終端和第二終端之間設(shè)置第一二極管和第二二極管，其中所述第一終端偶合于所述第一二極管的正極和第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極；
[0044]電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
[0045]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述放電電路還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
[0046]優(yōu)選的，上述電源輸入濾波電容的放電電路中，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
[0047]一種開(kāi)關(guān)電源，包括:
[0048]輸入濾波器，偶合于一交流輸入電壓，所述輸入濾波器至少包括一個(gè)電容；
[0049]放電電路，偶合于所述輸入濾波器，所述放電電路用于根據(jù)一放電信號(hào)，通過(guò)一放電電流源和一放電電阻為所述電容放電，
[0050]其中所述放電電路包括:
[0051]交流電壓采樣電路，用于依據(jù)所述交流輸入電壓輸出一采樣整流交流電壓；
[0052]信號(hào)整形電路，用于輸出提供一從所述采樣整流交流電壓中提取的時(shí)變信號(hào)；
[0053]比較器電路，用于比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)；
[0054]計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述比較器電路的輸出提供放電信號(hào)。
[0055]優(yōu)選的，上述開(kāi)關(guān)電源中，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
[0056]優(yōu)選的，上述開(kāi)關(guān)電源中，所述信號(hào)整形電路包括:
[0057]雙向二極管設(shè)備，具有偶合于交流電壓采樣電路的第一終端，和偶合于所述比較器的輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備在所述第一終端和第二終端之間設(shè)置有第一二極管和第二二極管，其中所述第一終端偶合于所述第一二極管的正極和第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極；
[0058]電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
[0059]優(yōu)選的，上述開(kāi)關(guān)電源中，所述放電電路還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
[0060]優(yōu)選的，上述開(kāi)關(guān)電源中，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
[0061]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電源輸入濾波電容的放電電路，其中交流電壓感應(yīng)電路無(wú)論在整流輸入信號(hào)高的電壓還是低的電壓，提供范圍小的變化或者波動(dòng)。與傳統(tǒng)方法用一個(gè)預(yù)先確定的參考電壓或一個(gè)交流電壓峰值一部分的常數(shù)參考電壓比較而言，本申請(qǐng)實(shí)施例中交流電壓感應(yīng)電路受到噪聲或者輸入交流電壓的不穩(wěn)定性的影響更少。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0063]圖1是用來(lái)說(shuō)明傳統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)易示意圖；
[0064]圖2是用來(lái)說(shuō)明AC-DC電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)易示意圖；
[0065]圖3A是用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路的簡(jiǎn)易示意圖；
[0066]圖3B是一個(gè)簡(jiǎn)易示意圖，用來(lái)說(shuō)明雙向二極管設(shè)備被應(yīng)用于圖3A中交流電壓感應(yīng)電路中；
[0067]圖4是一個(gè)波形圖，用來(lái)說(shuō)明在圖3A中各種節(jié)點(diǎn)在交流電壓感應(yīng)電路300中波形；
[0068]圖5是用來(lái)說(shuō)明計(jì)時(shí)電路的簡(jiǎn)單示意圖；
[0069]圖6是用來(lái)說(shuō)明計(jì)數(shù)電路的簡(jiǎn)單示意圖；
[0070]圖7A和7B是用來(lái)說(shuō)明在圖3中的交流電壓感應(yīng)電路300運(yùn)行的波形圖；
[0071]圖8是用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路800的簡(jiǎn)單示意圖；
[0072]圖9A是用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路的簡(jiǎn)單示意圖；
[0073]圖9B顯示了一個(gè)包含了兩個(gè)雙極晶體管的雙向二極管設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0074]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0075]根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，圖2是用來(lái)說(shuō)明AC-DC電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)易示意圖。如圖2所示，電源系統(tǒng)200包含了輸入濾波器201、整流橋BD、輸入電容器C250和DC-DC轉(zhuǎn)化器270(DC-DC Converter) 0根據(jù)本申請(qǐng)，轉(zhuǎn)換器270可以是任何合適的電源轉(zhuǎn)換器，包括PFW(脈沖頻率調(diào)制)或PWM(脈沖寬度調(diào)制)轉(zhuǎn)換器。輸入濾波器201類(lèi)似于圖1所示輸入濾波器101,用于減少電磁干擾,包括第一 X-電容器C100,第二 X-電容器C130,和一個(gè)電感器L120。然而，圖1中的放電電阻器RllO被圖2中的放電電路220所取代，它用于實(shí)時(shí)檢測(cè)交流線電壓，以及當(dāng)輸入交流電源停止時(shí)，在一段給定的時(shí)間內(nèi)給X-電容器放電。這種情況例如當(dāng)電源從插頭中拔出，這個(gè)放電電路在EMI過(guò)濾器階段通過(guò)除去X-電容器放電電阻，能夠有更加低的功率損耗。
[0076]圖2中的放電電路220，包含了兩個(gè)二極管Dl和D2，形成了一個(gè)具有四橋二極管BD的兩個(gè)的全波整流電路。在二極管Dl和D2之間的節(jié)點(diǎn)222，整流電路提供整流電壓Vd。限流電阻R260耦合Vd。放電控制電路280在節(jié)點(diǎn)224(標(biāo)注電壓Va)耦合電阻器R160。當(dāng)交流輸入電壓停止，放電電路用于以一種受控的方式給X-電容器放電。根據(jù)以上所述，本申請(qǐng)通過(guò)比較采樣整流交流輸入電壓與一信號(hào)整形電路的時(shí)變信號(hào)，來(lái)檢測(cè)交流輸入電壓的存在，如下面所描述。
[0077]在圖2中的實(shí)施例中所示，放電控制電路280包含高壓(HV)感應(yīng)器230(HVsensor),定時(shí)電路240 (Timer&Logic),電源開(kāi)關(guān)K170和標(biāo)記為I_discharge的恒流源。高壓感應(yīng)器230耦合于節(jié)點(diǎn)224，接收整流電壓Na’以及用于決定輸入端是否是供給交流電源。在產(chǎn)生放電信號(hào)以前，定時(shí)電路240用于提供延遲時(shí)間。
[0078]根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，圖3A是一個(gè)用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路的簡(jiǎn)單示意圖。交流電壓感應(yīng)電路300是能夠被作為圖2中高壓感應(yīng)230使用電路的一個(gè)例子。如圖3A所示，交流電壓感應(yīng)電路300包含了具有第一電阻器R310和第二電阻器R320的分壓器。在第一和第二電阻器之間的感應(yīng)節(jié)點(diǎn)315提供采樣整流交流電壓Vb。在一些實(shí)施例中，挑選R310和R320的比例是為了促進(jìn)低壓電路實(shí)施，舉例來(lái)說(shuō)，為了保持Vb在5伏或者更低。另夕卜，R310和R320的電阻的挑選是為了減少電源在感應(yīng)電路中的消耗。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，Vac能夠達(dá)到上百伏的量級(jí)，R310能夠數(shù)百ΚΩ，R320能夠超過(guò)100ΜΩ。尤其是，R320的大電阻有助于限制電源消耗。
[0079]交流電壓感應(yīng)電路300還包括比較器350，其包括第一(正極)輸入和第二(負(fù)極)輸入，并且第一輸入與感應(yīng)節(jié)點(diǎn)315相耦合。雙向二極管設(shè)備370的第一終端381與感應(yīng)節(jié)點(diǎn)315耦合，第二終端382與比較器的第二(負(fù)極)輸入終端耦合。如圖3A中所示，雙向二極管設(shè)備370具有第一二極管設(shè)備380和第二二極管設(shè)備390。雙向設(shè)備的第一終端381與第一二極管設(shè)備380的正極以及第二二極管設(shè)備390的負(fù)極耦合，雙向設(shè)備的第二終端382與第二雙極管設(shè)備380的負(fù)極和第二二極管設(shè)備390的正極耦合。交流電壓感應(yīng)電路300還具有一個(gè)與雙向二極管設(shè)備370終端382相耦合的電容器C330。電容器330耦合于比較器的第二(負(fù)極)輸入終端和地面GND之間。比較器的第二(負(fù)級(jí))輸入終端的電壓指定為Vc。在一些實(shí)施例中，比較器350是一個(gè)增加誤差的遲滯比較器(comparatorwith hysteresis)。在圖3A中的實(shí)施例中，交流電壓感應(yīng)電路300還包括與比較器350率禹合的邊緣檢測(cè)電路360(Rising&Faling Edge Delector),在比較器的輸出上升和下降邊緣產(chǎn)生脈沖信號(hào)Y_senser。如圖3A中所示，雙向二極管設(shè)備370和電容器330結(jié)合形成信號(hào)整形電路395。
[0080]在圖3中，雙向二級(jí)管設(shè)備370中的二極管D380和D390顯示為半導(dǎo)體結(jié)二極管。在可選擇的實(shí)施例中，如圖3B中所示，雙向二極管設(shè)備370中的每一個(gè)二極管可以成為二極管接法晶體管NPN，或者PNP雙極晶體管，或者二極管接法NMOS，或者POMS晶體管。
[0081]圖4是一個(gè)波形圖，用來(lái)說(shuō)明在圖3A中各種節(jié)點(diǎn)在交流電壓感應(yīng)電路300中波形。如圖4中所示，圖3中的節(jié)點(diǎn)315Vb，比較器350的正極輸入是一個(gè)采樣的全波整流交流輸入電壓。電壓Vc是時(shí)變信號(hào)，它通過(guò)信號(hào)整形電路395從采樣整流交流電壓Vb中提取出來(lái)。如圖4中所示，時(shí)變信號(hào)Vc包含了上升部分401，下降部分403，還有兩個(gè)實(shí)質(zhì)性平緩的部分402和404。上升部分401和下降部分403跟隨電壓Vb變化，雙向二極管D380和D390的正向電壓降導(dǎo)致Vb和Vc之間存在電壓差。在圖4中，Vc的平緩部402和404在Vb改變量級(jí)時(shí)，由電容器C330的維持電壓(voltage holding)所引起。當(dāng)Vb的電壓大于Vc，比較器350的輸出是高電平。在Vc的上升部分401，全波Vb的斜率是正的。當(dāng)Vb的電壓小于Vc，比較器350的輸出是低電平。在Vc的下降部分403，全波Vb的斜率是負(fù)的。如果Vb的電壓穿過(guò)Vc的平緩部分402和404，比較器350輸出信號(hào)翻轉(zhuǎn)，從高到低或者從低到高。比較器350輸出信號(hào)的翻轉(zhuǎn)用來(lái)表明交流輸入電壓可以繼續(xù)存在。在一些實(shí)施例中，邊緣檢測(cè)電路360與比較器350耦合，從而在比較器輸出的上升和下降邊緣產(chǎn)生脈沖信號(hào)Y_SenSer。該脈沖信號(hào)的存在表明交流輸入電壓繼續(xù)存在。
[0082]根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，圖5是用來(lái)說(shuō)明定時(shí)電路的簡(jiǎn)易示意圖。圖5中的定時(shí)電路500是圖2中作為定時(shí)電路240的一個(gè)例子。如圖5所示，定時(shí)電路500包含振蕩器501 (Oscillator),邏輯控制 502 (Logic Control)和 N-BIT 計(jì)數(shù)電路 503 (n bit Counter)。振蕩器501產(chǎn)生CLK脈沖信號(hào)，作為計(jì)數(shù)電路503中的基本時(shí)鐘信號(hào)。除非收到復(fù)位信號(hào)，否則計(jì)數(shù)電路503將增加，當(dāng)N-BIT計(jì)數(shù)器結(jié)束計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)電路503產(chǎn)生標(biāo)記為Y_Discharge的輸出信號(hào)。換句話說(shuō)，在通過(guò)N-BIT計(jì)數(shù)器持續(xù)的時(shí)間，沒(méi)有復(fù)位信號(hào)，放電信號(hào)被觸發(fā)。
[0083]根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，圖6是用來(lái)說(shuō)明計(jì)數(shù)電路的簡(jiǎn)單示意圖。圖6中的計(jì)數(shù)電路600是圖5中的N-BITt計(jì)數(shù)電路503的一個(gè)例子。在選擇性的實(shí)施例中，也可以使用其他合適的計(jì)數(shù)電路。如圖6所示，計(jì)數(shù)電路600包含了大量的串聯(lián)連接的D型觸發(fā)器，其被標(biāo)記為Τ1,Τ2,。。。Τη。輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK與觸發(fā)器Tl稱(chēng)合。復(fù)位信號(hào)與每一個(gè)觸發(fā)器率禹合。Y-Discharge作為計(jì)數(shù)電路的輸出。
[0084]如圖5中所示，邏輯控制電路502從圖3Α中的高壓感應(yīng)器中接收信號(hào)Y_senser，并提供一個(gè)復(fù)位信號(hào)。如上所述，脈沖信號(hào)Y_senSer確認(rèn)交流輸入電壓被接收。換句話說(shuō)，只要交流電壓存在，計(jì)數(shù)電路503將反復(fù)復(fù)位。如果N-BIT計(jì)數(shù)器沒(méi)有收到復(fù)位脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，cp信號(hào)傳遞到觸發(fā)器中。當(dāng)?shù)竭_(dá)觸發(fā)器nth，N-BIT計(jì)數(shù)器消逝，這時(shí)一個(gè)跡象表明在N-BIT計(jì)數(shù)器的消逝期間內(nèi)，交流輸入電壓已經(jīng)停止。當(dāng)N-BIT計(jì)數(shù)器消逝，Y_Discharge打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)K170,導(dǎo)致電容器C100和C130通過(guò)電流源I_source放電。
[0085]圖7A和7B是用來(lái)說(shuō)明在圖3中的交流電壓感應(yīng)電路300運(yùn)行的波形圖。以上所述以及圖4，Vb是采樣全波整流交流輸入電壓，電壓Vc是源自采樣整流交流電壓Vb的時(shí)變信號(hào)。在圖7A中，當(dāng)Vb和Vc相互交叉，產(chǎn)生脈沖信號(hào)Y_senser，表明交流輸入電壓的存在。當(dāng)交流輸入電壓停止時(shí)，脈沖信號(hào)Y_senSer不再?gòu)?fù)位計(jì)數(shù)器。在這點(diǎn)上，當(dāng)交流輸入電壓停止時(shí)，Vb低于Ne’ EMS濾波器的X-電容器保持輸入交流電壓基本不變。N-BIT計(jì)數(shù)器通過(guò)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CLK的每個(gè)階段傳播，如圖7A中T blank階段垂直虛線所示。在Tblank時(shí)間后，計(jì)數(shù)器結(jié)束，提供Y_discharge。Y_discharge信號(hào)導(dǎo)通電源開(kāi)關(guān)Kl70,使得電容器ClOO和C130通過(guò)電流源I_source放電。因此，Vb和Vc開(kāi)始下降。圖7B中的實(shí)例說(shuō)明與圖7A中的相似，除了當(dāng)交流輸入電壓停止時(shí)，Vb高于Vc。在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，Tblank時(shí)間可以依據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK的頻率和N-BIT中的級(jí)數(shù)η選擇，(Tblank = n*Tosc，Tosc是時(shí)鐘信號(hào)CLK的周期)。例如，在一些實(shí)施例中，Tblank可以設(shè)置為50到60毫秒?！?br> [0086]如以上所述，在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，交流電壓感應(yīng)電路被配置為提供源自采樣整流交流電壓的時(shí)變信號(hào)，交流電壓感應(yīng)電路通過(guò)比較采樣整流交流電壓和時(shí)變信號(hào)，來(lái)決定交流輸入電壓的存在。圖3的例子說(shuō)明了以上所述，時(shí)變信號(hào)是通過(guò)使用信號(hào)整形電路而得到，其包含了雙向二極管設(shè)備和電容器。如圖4中所述，Vb和Vc之間的交叉點(diǎn)出現(xiàn)在時(shí)變信號(hào)Vc的兩個(gè)平緩部分402和404中。由于雙向二極管設(shè)備中的壓降，Vc的兩個(gè)平緩部分從Vb的波峰和波谷補(bǔ)償。因此，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，交流電壓感應(yīng)電路無(wú)論在整流輸入信號(hào)Vb高的電壓還是低的電壓，提供范圍小的變化或者波動(dòng)。結(jié)果，與傳統(tǒng)方法用一個(gè)預(yù)先確定的參考電壓或一個(gè)交流電壓峰值一部分的常數(shù)參考電壓比較而言，在本申請(qǐng)實(shí)施例中交流電壓感應(yīng)電路受到噪聲或者輸入交流電壓的不穩(wěn)定性的影響更少。
[0087]根據(jù)本申請(qǐng)的其他實(shí)施例，圖8是用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路800的簡(jiǎn)單示意圖。交流電壓感應(yīng)電路800與圖3中的交流感應(yīng)電路300類(lèi)似，除了圖3中的雙極二極管設(shè)備，將被帶有遲滯的兩個(gè)放大器(AMP801和AMP802)所取代。AMP801具有電源輸出能力，同時(shí)放大器AMP802放大器具有下沉輸出能力。
[0088]根據(jù)本申請(qǐng)的其他實(shí)施例，圖9A是用來(lái)說(shuō)明交流電壓感應(yīng)電路900的簡(jiǎn)單示意圖。如圖所示，交流電壓感應(yīng)電路900與圖3A中的交流電壓感應(yīng)電流300類(lèi)似，除了圖3中的雙極二極管設(shè)備370被兩個(gè)MOS晶體管(NM0S晶體管和PMOS晶體管)所取代。
[0089]圖9B顯示了雙向二極管設(shè)備373，包含了兩個(gè)雙極晶體管，一個(gè)為NPN雙極管，另一個(gè)為PNP雙極管。
[0090]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例提供的裝置而言，由于其與實(shí)施例提供的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
[0091]對(duì)所提供的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，包括: 整流電路，與耦合于交流輸入電壓的輸入濾波電容耦合，所述整流電路用于依據(jù)所述交流輸入電壓輸出一整流交流電壓； 放電電阻，偶合于所述整流電路； 功率開(kāi)關(guān)及放電電流源，串聯(lián)偶合于所述放電電阻； 放電控制電路，偶合于所述放電電阻，用于提供一放電信號(hào)使得所述功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，并利用所述放電電流源為所述輸入濾波電容放電； 其中所述放電控制電路包括: 交流電壓感應(yīng)電路，偶合于所述放電電阻，用于獲取一由一采樣整流交流電壓中提取出來(lái)的時(shí)變信號(hào)，并比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)； 計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述交流電壓感應(yīng)電路的輸出，為所述功率開(kāi)關(guān)提供放電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源輸入濾波電容的放電電路，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源輸入濾波電容的放電電路，所述交流電壓感應(yīng)電路包括: 具有第一電阻和第二電阻的分壓器，以及一在所述第一和第二電阻之間提供所述采樣整流交流電壓的感應(yīng)節(jié)點(diǎn)； 具有第一輸入端和第二輸入端的比較器，所述第一輸入端偶合于所述感應(yīng)節(jié)點(diǎn)； 雙向二極管設(shè)備，具有偶合于所述感應(yīng)節(jié)點(diǎn)的第一終端，以及偶合于所述比較器第二輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備具有第一二極管和第二二極管，其中第一終端耦合于所述第一二極管的正極和所述第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極； 電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)結(jié)二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)MOS晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)雙極性晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述雙向二極管設(shè)備包括兩個(gè)分別具有遲滯的放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述整流電路包括兩個(gè)二極管。
11.一種電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，包括: 整流電路，與耦合于交流輸入電壓的輸入濾波電容耦合，所述整流電路被用于依據(jù)所述交流輸入電壓提供一整流交流電壓； 放電電阻，偶合于所述整流電路； 功率開(kāi)關(guān)及放電電流源，串聯(lián)偶合于所述放電電阻； 放電控制電路，偶合于所述放電電阻，用于提供一放電信號(hào)使得所述功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，并利用所述放電電流源為所述輸入濾波電容放電； 其中所述放電控制電路包括: 交流電壓采樣電路，用于依據(jù)所述交流輸入電壓提供一采樣整流交流電壓； 信號(hào)整形電路，用于提供一從所述采樣整流交流電壓中提取的時(shí)變信號(hào)； 比較器電路，用于比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)； 計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述比較器電路的輸出提供放電信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述信號(hào)整形電路包括: 雙向二極管設(shè)備，具有偶合于交流電壓采樣電路的第一終端，和偶合于所述比較器的輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備在所述第一終端和第二終端之間設(shè)置有第一二極管和第二二極管，其中所述第一終端偶合于所述第一二極管的正極和第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極； 電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源輸入濾波電容的放電電路，其特征在于，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
16.一種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，包括: 輸入濾波器，偶合于一交流輸入電壓，所述輸入濾波器至少包括一個(gè)電容； 放電電路，偶合于所述輸入濾波器，所述放電電路用于根據(jù)一放電信號(hào)，通過(guò)一放電電流源和一放電電阻為所述電容放電， 其中所述放電電路包括: 交流電壓采樣電路，用于依據(jù)所述交流輸入電壓輸出一采樣整流交流電壓； 信號(hào)整形電路，用于輸出一從所述采樣整流交流電壓中提取的時(shí)變信號(hào)； 比較器電路，用于比較所述采樣整流交流電壓與所述時(shí)變信號(hào)； 計(jì)數(shù)電路，用于根據(jù)所述比較器電路的輸出輸出放電信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述時(shí)變信號(hào)的頻率與所述采樣整流交流電壓的頻率相同，并且所述時(shí)變信號(hào)具有與所述采樣整流交流電壓的下降部分交叉的第一平緩部分，以及與所述采樣整流交流電壓的上升部分交叉的第二平緩部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述信號(hào)整形電路包括: 雙向二極管設(shè)備，具有偶合于交流電壓采樣電路的第一終端，和偶合于所述比較器的輸入端的第二終端，所述雙向二極管設(shè)備在所述第一終端和第二終端之間設(shè)置有第一二極管和第二二極管，其中所述第一終端偶合于所述第一二極管的正極和第二二極管的負(fù)極，所述第二終端偶合于所述第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極； 電容器，具有偶合于所述雙向二極管設(shè)備的第一終端，和偶合在所述比較器第二輸入端與地之間的第二終端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，還包括一邊緣檢測(cè)電路，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述比較器，并在所述比較器輸出的上升和下降沿提供一脈沖信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述邊緣檢測(cè)電路偶合于所述計(jì)數(shù)電路，所述邊緣檢測(cè)電路用于輸出一用于復(fù)位所述計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M1/12GK204168124SQ201420481112
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】趙安東, 應(yīng)征 申請(qǐng)人:上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司