本發(fā)明涉及電源電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于為控制電路供電的電源電路及開關(guān)電源。

背景技術(shù)：

隨著人們生活質(zhì)量的提高，在工作或生活中越來越愿意選用具有調(diào)光、調(diào)色、通信功能的智能化led照明燈具，這無疑將是中大功率led燈具未來的主流，勢必要使用驅(qū)動電源內(nèi)嵌以mcu或fpga控制芯片的控制電路用以實(shí)現(xiàn)通信、調(diào)光或調(diào)色功能。

為提高led驅(qū)動電源效率，減小驅(qū)動電源內(nèi)部的溫升，中大功率led燈具往往采用“高壓小電流”驅(qū)動方式，即led驅(qū)動電源輸出電壓較高。而控制電路內(nèi)部的mcu、fpga控制芯片工作電壓低，且這類控制芯片對供電電源穩(wěn)定度要求高，當(dāng)供電電壓不穩(wěn)定時(shí)容易造成控制系統(tǒng)運(yùn)行異?；蚩刂菩酒瑥?fù)位。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種用于為控制電路供電的電源電路圖，主繞組ns1輸出電壓vo高，作led照明芯片組的驅(qū)動電源；輔助繞組ns2輸出電壓vcc低，作控制電路的電源。但是當(dāng)驅(qū)動電源處于輕載或空載狀態(tài)時(shí)，輔助繞組ns2輸出電壓vcc偏低，且穩(wěn)定性差，控制電路內(nèi)的mcu往往不能正常工作。

為了解決上述電路存在的在輕載或空載情況下輔助繞組ns2輸出電壓低、穩(wěn)定性差的問題，一些電源電路采用如圖2或圖3所示的電路連接方式。在圖2所示的連接方式下，當(dāng)輔助繞組ns2輸出電壓偏低時(shí)，主繞組ns1輸出電壓vo通過電阻r1向控制電路供電，考慮到主繞組ns1輸出電壓vo高，在輔助繞組ns2輸出濾波電容c2兩端并聯(lián)穩(wěn)壓二極管dz，使控制電路電源vcc穩(wěn)定；在圖3所示的連接方式下，直接將led驅(qū)動電壓vo經(jīng)線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路降壓、穩(wěn)壓后作控制電路的電源。但這兩類驅(qū)動電路功耗大，嚴(yán)重影響了驅(qū)動電源的效率，加劇了內(nèi)部的溫升。可見，如圖2和圖3所示的電路連接方式僅適用于控制電路平均工作電流不大或主輸出電壓vo較低的情形。

圖4為現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種電源電路的連接方式示意圖。如圖4所示，主輸出電壓vo經(jīng)dc-dc變換器降壓、穩(wěn)壓后作控制電路的電源，徹底解決了損耗大，以及控制電路電源電壓vcc與led驅(qū)動電源電壓vo不匹配問題。但由于dc-dc變換器體積大、成本高，導(dǎo)致這種電路連接方式在應(yīng)用范圍上受到了很大的限制。

由此可見，提供一種輕載情況下輸出電壓穩(wěn)定，功耗低且成本低的電源電路是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于為控制電路供電的電源電路及開關(guān)電源，以達(dá)到在電路正常負(fù)載狀態(tài)或重載狀態(tài)下，整體功耗低；在電路輕載狀態(tài)或空載狀態(tài)下，輸出電壓穩(wěn)定的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于為控制電路供電的電源電路，包括主繞組電路，還包括輔助繞組電路以及調(diào)整電路，

輔助繞組電路包括輔助繞組，第二二極管，第二電容；

其中，輔助繞組同名端與第二二極管的正極相連，第二二極管的負(fù)極與第二電容正極相連，第二電容負(fù)極與輔助繞組的異名端相連，并接地；

調(diào)整電路包括穩(wěn)壓二極管、npn型三極管、第一電阻以及第二電阻；

其中，第一電阻的一端與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連，并連接npn型三極管的基極，穩(wěn)壓二極管的正極接地，第一電阻的另一端與第二電阻的一端相連，并連接主繞組電路的整流濾波輸出端，第二電阻的另一端與npn型三極管的集電極相連，npn型三極管的發(fā)射極與第二電容正極相連，并連接控制電路的電源端。

優(yōu)選的，進(jìn)一步包括第四二極管，第四二極管的正極與npn型三極管的發(fā)射極相連，第四二極管的負(fù)極與第二電容正極相連。

優(yōu)選的，進(jìn)一步包括線性穩(wěn)壓電路，線性穩(wěn)壓電路的一端與第二電容的正極相連，線性穩(wěn)壓電路的另一端與控制電路的電源端相連。

優(yōu)選的，進(jìn)一步包括第五二極管，第五二極管的負(fù)極與npn型三極管的基極相連，第五二極管的正極與第二電容的正極相連。

優(yōu)選的，進(jìn)一步包括第三電阻，第三電阻的一端與第二二極管的負(fù)極相連，第三電阻的另一端與第二電容的正極相連。

優(yōu)選的，進(jìn)一步包括第三電容，第三電容的正極與第二二極管的負(fù)極相連，第三電容的負(fù)極接地。

優(yōu)選的，主繞組電路中的主繞組的異名端與輔助繞組的同名端相連。

優(yōu)選的，線性穩(wěn)壓電路具體為由線性集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的電路，或由tl431構(gòu)成的并聯(lián)穩(wěn)壓電路或由二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。

此外，本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源，包括控制電路，還包括上述用于為控制電路供電的電源電路。

本發(fā)明所提供的用于為控制電路供電的電源電路，包括主繞組電路，還包括輔助繞組電路以及調(diào)整電路。其中，輔助繞組同名端與第二二極管的正極相連，第二二極管的負(fù)極與第二電容正極相連，第二電容負(fù)極與輔助繞組的異名端相連，并接地。第一電阻一端與穩(wěn)壓二極管負(fù)極相連，并連接到npn型三極管的基極，穩(wěn)壓二極管的正極接地。第一電阻的另一端與第二電阻的一端相連，并連接主繞組的整流濾波輸出端，第二電阻的另一端與npn型三極管的集電極相連。npn型三極管的發(fā)射極與第二電容正極相連，并連接到控制電路的電源端。

由于在電源電路正常負(fù)載的狀態(tài)下，輔助繞組電路的輸出電壓較高，第二電容正極電壓高于npn型三極管基極處的電壓，導(dǎo)致npn型三極管截止，阻止電流流過第二電阻，進(jìn)而僅由輸出功率較低的輔助繞組電路向控制電路供電，因此降低了電源電路的整體功耗。而在電源電路輕載或空載的狀態(tài)下，由于輔助繞組電路的輸出電壓低，導(dǎo)致npn型三極管導(dǎo)通，進(jìn)而控制電路由調(diào)整電路和輔助繞組電路共同供電，控制電路的電源端電壓處于控制電路可正常工作的電壓范圍內(nèi)。

可見，本發(fā)明所提供的電源電路，在輕載狀態(tài)下輸出電壓穩(wěn)定，在正常負(fù)載狀態(tài)下功耗低，并且電路整體成本低。由于本發(fā)明提供的開關(guān)電源包括上述電源電路，所以同樣具有上述有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種為控制電路供電的電源電路；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種為控制電路供電的電源電路；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種為控制電路供電的電源電路；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種為控制電路供電的電源電路；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種為控制電路供電的電源電路圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種為控制電路供電的電源電路圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種為控制電路供電的電源電路圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種為控制電路供電的電源電路圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種為控制電路供電的電源電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種用于為控制電路供電的電源電路，在該電路中包括調(diào)整電路和輔助繞組電路。在電源電路正常負(fù)載狀態(tài)或重載狀態(tài)時(shí)，只由輔助繞組電路向控制電路供電，以達(dá)到整體功耗低的目的；在電源電路輕載狀態(tài)或空載狀態(tài)時(shí)，由輔助繞組電路和調(diào)整電路共同向控制電路供電，保證了控制電路的電源端電壓穩(wěn)定，進(jìn)而保證了控制電路內(nèi)部的控制芯片的正常工作。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電源電路圖。請參考圖5，電源電路包括具有主繞組ns1的主繞組電路，還包括輔助繞組電路1以及調(diào)整電路2，輔助繞組電路1包括輔助繞組ns2，第二二極管d2，第二電容c2；

其中，輔助繞組ns2的同名端與第二二極管d2的正極相連，第二二極管d2的負(fù)極與第二電容c2正極相連，第二電容c2負(fù)極與輔助繞組ns2的異名端相連，并接地；

調(diào)整電路2包括穩(wěn)壓二極管dz、npn型三極管q1、第一電阻r1以及第二電阻r2；

其中，第一電阻r1的一端與穩(wěn)壓二極管dz的負(fù)極相連，并連接npn型三極管q1的基極，穩(wěn)壓二極管dz的正極接地，第一電阻r1的另一端與第二電阻r2的一端相連，并連接主繞組電路的整流濾波輸出端vo，第二電阻r2的另一端與npn型三極管q1的集電極相連，npn型三極管q1的發(fā)射極與第二電容c2正極相連，并連接控制電路的電源端vcc。

在具體實(shí)施中，根據(jù)控制電路電源端vcc合理地選擇穩(wěn)壓二極管dz的穩(wěn)壓電壓vz以及輔助繞組ns2的匝數(shù)，使電源電路在正常負(fù)載或重載狀態(tài)下第二電容c2正極a點(diǎn)的電壓va高于npn型三極管q1基極b點(diǎn)的電壓vb，進(jìn)而使npn型三極管q1截止，僅由輸出電壓較低的輔助繞組電路1給控制電路供電，降低了電源電路在重載狀態(tài)或正常負(fù)載狀態(tài)時(shí)的整體損耗。

在電源電路處于輕載或空載狀態(tài)下，輔助繞組輸出電壓下降，當(dāng)a點(diǎn)電壓va比npn型三極管q1基點(diǎn)b點(diǎn)的電壓vb低0.5v以上時(shí)，npn型三極管q1導(dǎo)通，使a點(diǎn)電壓va穩(wěn)定在(vz-0.7)v附近，給控制電路提供了穩(wěn)定的電源，避免了控制電路內(nèi)部部件因?yàn)楣╇姴蛔愣鴮?dǎo)致運(yùn)行異常的現(xiàn)象。npn型三極管q1導(dǎo)通后，其發(fā)射極電流大小與控制電路及輔助繞組電路1輸出的電壓va有關(guān)，相當(dāng)于在主繞組電路的整流濾波輸出端vo與輔助繞組電路1輸出電壓va之間串聯(lián)了一個(gè)可變電阻，即調(diào)整電路2可以視為一個(gè)可變電阻。

作為本實(shí)施例中的更優(yōu)選方案，可以進(jìn)一步增加第四二極管d4，如圖6所示，第四二極管d4的正極與npn型三極管q1的發(fā)射極相連，第四二極管d4的負(fù)極與第二電容c2的正極相連。第四二極管d4的作用是防止電源電路在重載狀態(tài)時(shí)，輔助繞組電路1輸出電壓va偏高而引起npn型三極管q1發(fā)射結(jié)被反向擊穿而形成大電流而損壞npn型三極管q1發(fā)射結(jié)及穩(wěn)壓二極管dz，同時(shí)也是為了避免npn型三極管q1發(fā)射結(jié)出現(xiàn)反向漏電流，造成輔助繞組電路1的額外損耗。

本實(shí)施例所提供的電源電路，由于其在正常負(fù)載的狀態(tài)下，輔助繞組電路的輸出電壓較高，第二電容正極電壓高于npn型三極管基極處的電壓，導(dǎo)致npn型三極管截止，阻止調(diào)整電路中通過電流，進(jìn)而僅由輸出功率較低的輔助繞組電路向控制電路供電，因此降低了電源電路整體的功耗。而在電源電路輕載或空載的狀態(tài)下，由于輔助繞組電路的輸出電壓低，導(dǎo)致npn型三極管導(dǎo)通，進(jìn)而控制電路由調(diào)整電路和輔助繞組電路共同供電，使控制電路的電源端電壓vcc處于控制電路可正常工作的電壓范圍內(nèi)。

可見，本發(fā)明所提供的電源電路，在輕載狀態(tài)下輸出電壓穩(wěn)定，在正常負(fù)載狀態(tài)下功耗低，并且電路整體成本低。

實(shí)施例二

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電源電路圖。在圖6的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步的，包括線性穩(wěn)壓電路3，線性穩(wěn)壓電路3的一端與第二電容的正極相連，線性穩(wěn)壓電路3的另一端與控制電路的電源端相連。當(dāng)控制電路的電源端vcc精度要求很高的情況下，可以在第二電容c2的正極與控制電路的電源端vcc之間連接線性穩(wěn)壓電路3。此種連接情況下，在選擇穩(wěn)壓二極管dz的穩(wěn)壓電壓vz以及輔助繞組ns2的匝數(shù)時(shí)，也要考慮到所用線性穩(wěn)壓電路3的特性。所選用的線性穩(wěn)壓電路3，可以為由線性集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的電路，或由tl431構(gòu)成的并聯(lián)穩(wěn)壓電路以及由二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路等，在此不做限定。

另一方面，為了更加方便的調(diào)節(jié)輔助繞組電路1的輸出電壓va，可以在輔助繞組電路1中增加第三電阻r3，如圖7所示，由于第三電阻r3的阻值需要根據(jù)電路具體需要而選取，在此并不做限定。

進(jìn)一步的，可以在輔助繞組電路1中增加第三電容c3，如圖7所示，第三電容c3的正極與第二二極管d2的負(fù)極相連，其負(fù)極接地，這樣做的好處在于進(jìn)一步提高了電源電路輸出電壓的穩(wěn)定性。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電源電路圖。在具體實(shí)施中，主繞組ns1的異名端可以接地，如圖7所示。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，主繞組ns1與輔助繞組ns2之間的可以按照串聯(lián)方式進(jìn)行連接，即主繞組ns1的異名端接輔助繞組ns2的同名端，輔助繞組ns2的異名端接地，如圖8所示。

在如圖8所示的電源電路環(huán)境中，假設(shè)第二電容c2輸出電壓va最小值為10v，則穩(wěn)壓二極管dz穩(wěn)壓電壓vz可取11v或12v；第一電阻r1大小與主輸出電壓vo和npn型三極管q1負(fù)載電流有關(guān)，為減小功耗，原則上流過第一電阻r1的電流控制在0.1ma～0.2ma之間，如vo為60v、vz為12v時(shí)，第一電阻r1可取240k～470kω；第二電阻r2大小由控制電路輸入電流決定；第二二極管d2和第四二極管d4可選用通用高頻小功率管，如1n4148等。根據(jù)主輸出vo大小，合理選擇輔助繞組ns2的匝數(shù)與第三電阻r3的阻值，使電路在正常負(fù)載狀態(tài)或重載狀態(tài)下，第二電容c2輸出電壓va略大于穩(wěn)壓二極管dz的穩(wěn)壓電壓vz，這樣就能保證負(fù)載變化時(shí)控制電路供電穩(wěn)定。

實(shí)施例三

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電源電路圖。如圖9所示,由于考慮到有些電源電路對于控制電路的電源電壓vcc穩(wěn)定度要求不高，故在電路中增加第五二極管d5，取消線性穩(wěn)壓電路3的連接與第四二極管d4。如圖9所示，新增加的第五二極管d5的負(fù)極與npn型三極管q1的基極相連，其正極與第二電容d2的正極相連。

如果穩(wěn)壓二極管d3穩(wěn)壓電壓vz為4.7v，則在電路正常負(fù)載下，輸出電壓va偏高，第五二極管d5導(dǎo)通后，輸出電壓va被箝位在(vz+vd5)，當(dāng)?shù)谖宥O管d5為通用高頻小功率二極管時(shí)，導(dǎo)通壓降vd5約為0.7v，a點(diǎn)電位被箝位在5.4v附近。當(dāng)?shù)谖宥O管d5為小功率肖特基二極管時(shí)，導(dǎo)通壓降vd5約為0.3v，a點(diǎn)電位被箝位在5.0v附近。在輕載、空載狀態(tài)下，輔助繞組ns2輸出電壓va下降，當(dāng)va小于(4.7-0.7)v，即4.0v時(shí)，npn型三極管q1開始導(dǎo)通，使a點(diǎn)最小電位被箝位在(4.7-0.7)v，即在4.0v附近?？梢姡緦?shí)施例中的電源電路適用于控制電路的電源端vcc穩(wěn)定度要求不高的場合。

在上述實(shí)施例中，詳細(xì)說明了用于為控制電路供電的電源電路的實(shí)施例。本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源，包括了上述電源電路。由于上述實(shí)施例中詳細(xì)說明了電源電路對應(yīng)的各實(shí)施例，因此，開關(guān)電源部分的實(shí)施例請參見上文描述，本實(shí)施例不再贅述。

以上對本發(fā)明所提供的用于為控制電路供電的電源電路及包括該電源電路的開關(guān)電源進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個(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即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。