專利名稱：電源電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源電路和方法，它們被用于聲頻設(shè)備等等。特別是本發(fā)明涉及用于提供備用電源的一種電源電路和方法。
近年來，使用遠程控制器的遙控和使用定時器的自動時間控制的電氣產(chǎn)品例如聲頻設(shè)備和電視機已廣泛應(yīng)用，這樣的電氣產(chǎn)品通常具有一種功能，工作電源可以通過這樣的遙控或者自動時間控制接通/斷開。
在該工作電源通過遙控或者自動時間控制的地方，需要供應(yīng)備用電源，使甚至在工作電源關(guān)閉的狀態(tài)能夠遙控或者自動時間控制。需要提供備用電源的地點的例子是遠程控制器光接收部分和控制微計算機。
用于提供這樣的備用電源的電源電路具有用于備用電源的一個備用變壓器和用于工作電源的一個主變壓器。由該備用變壓器執(zhí)行對遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等的電源供應(yīng)，在提供工作電源期間對主電源繼電器的電源供應(yīng)也是由該備用變壓器執(zhí)行。在這類電源電路中，在提供工作電源期間僅僅備用變壓器提供電源給遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等和主電源繼電器。要求備用變壓器具有足夠大的容量以提供這樣的電源。
例如，在用于遠程控制器的電源電路中要求聲頻設(shè)備的控制在工作電源接通之后提供20mA的電流給遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等，需要提供40mA的電流給主電源繼電器。因此，在工作電源接通之后總共60mA的電流流過備用變壓器。要求備用變壓器具有比60mA多的額定電流。
然而，有一個問題，一般地講，因為包括鐵損和銅耗的大損耗，在具有大額定電流的變壓器中，不能使備用電流變小。
本發(fā)明是鑒于本領(lǐng)域中的上面的情況而作出的。本發(fā)明的目的是提供一個電源電路和方法，使它可能使用具有小的額定電流的變壓器作為備用變壓器。
為了達到上面的目的，本發(fā)明提供一個電源電路，包括用于打開和關(guān)閉主變壓器的一個主電源繼電器；具有比主電源繼電器的功率消耗容量小的電源容量的一個備用變壓器；和電源控制裝置，用于使主電源繼電器接通主變壓器，和在接通主變壓器之后用于從主變壓器的輸出提供電源給主電源繼電器。
在工作電源是斷開時，僅僅備用變壓器提供控制電流給遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等，和在主電源繼電器啟動時的瞬間提供驅(qū)動電流給主電源繼電器。在主電源啟動之后，備用變壓器和主變壓器兩者提供用于主電源繼電器的一個控制電流和一個驅(qū)動電流。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個電源電路的電路配置；圖2是表示流過備用變壓器的次級線圈的次級電流的有效值的圖；和圖3是表示流過主變壓器的次級線圈的次級電流的有效值的圖。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個電源電路的電路配置。用于輸入電源的插頭11連接到備用變壓器T1的初級線圈W1。備用變壓器T1的次級線圈W2連接到整流電路12。整流電路12連接到一個電解電容器C1，一個主電源繼電器14和一個控制電源15?？刂齐娫?5連接到一個遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18。
主變壓器T2通過主電源繼電器14，連接到插頭11與備用變壓器T1并聯(lián)。主變壓器T2的一個次級的線圈W4連接到整流電路13，而主變壓器T2的另外的次級的線圈W5連接到一個工作電源目的地。整流電路13連接到電解電容器C1，控制電源15和主電源繼電器14。即，整流電路12和13彼此并聯(lián)連接。
主電源繼電器14連接到晶體管Q1的集電極。晶體管Q1的發(fā)射極是接地的，而它的基極通過控制微計算機的控制終端17連接到遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18。
其次，將描述根據(jù)本實施例的電源電路的操作。下面的描述是針對一個例子，其中需要供給遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18一個20mA的控制電流，和在工作電源接通之后供給主電源繼電器14一個40mA的電流。
首先描述工作電源關(guān)閉的狀態(tài)。在這種情況下，正如隨后描述的，沒有電源從插頭11提供給主變壓器T2，而從插頭11輸出的電流僅僅提供給備用變壓器T1。備用變壓器T1的次級電流由整流電路12整流，然后提供給控制電源15。20mA的控制電流對于遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18是必需的，而20mA提供給控制電源15。
在工作電源關(guān)閉的狀態(tài)下，控制微計算機不提供控制電流給晶體管Q1的基極，因此晶體管Q1是在關(guān)閉狀態(tài)。因此，沒有電流提供給主電源繼電器14，因此是一個關(guān)閉狀態(tài)。結(jié)果，主變壓器T2是在對于主電源的開路狀態(tài)和沒有電源提供給主變壓器T2。
如上所述，在工作電源關(guān)閉的狀態(tài)下，對于遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18必需的20mA的控制電流僅僅從備用變壓器T1提供。
其次，描述工作電源是接通的狀態(tài)。當(dāng)檢測接通工作電源的信號時，遠程控制器光接收部分，控制微計算機等等18通過控制微計算機的控制終端17提供一個控制電流給晶體管Q1的基極。當(dāng)控制電流提供給晶體管Q1的基極時，晶體管Q1接通和電流從備用變壓器T1經(jīng)過整流電路12提供給主電源繼電器14。在這個例子中，因為40mA的驅(qū)動電流提供給主電源繼電器14。因此，在主電源繼電器14打開的瞬間，提供給控制電源15的20mA的電流和從備用變壓器T1提供用于主電源繼電器14的40mA的驅(qū)動電流之和為總電流60mA。
在接收驅(qū)動電流時當(dāng)主電源繼電器14打開時，主變壓器T2經(jīng)過插頭11連接到輸入電源，和初級電流提供給主變壓器T2的初級線圈W3。結(jié)果，次級電流提供給主變壓器T2的次級線圈W4，由整流電路13整流，然后提供給主電源繼電器14和控制電源15。
現(xiàn)在需要提供總電流為60mA，那就是說，20mA用于控制電源15加上40mA用于主電源繼電器14。這時主變壓器T2是接通的，60mA的總電流從備用變壓器T1和主變壓器T2兩者提供。
從備用變壓器T1提供的電流和從主變壓器T2提供的電流之間的比率可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置備用變壓器T1的次級線圈W2的內(nèi)阻抗和主變壓器T2的次級線圈W4的內(nèi)阻抗自由地設(shè)置。
整流電路13可以防止備用變壓器T1的次級電流流入主變壓器T2，并且整流電路12可以防止主變壓器T2的次級線圈W4的次級電流流入備用變壓器T1。
其次，描述在工作電源斷開的周期期間，在工作電源接通瞬間和在工作電源接通之后的一系列工作。
圖2表示在工作電源斷開時的期間t1，在當(dāng)工作電源接通時的瞬間t2，在工作電源剛接通之后的周期t3期間，和在工作電源接通之后的期間t4期間流過備用變壓器T1的次級線圈W2的次級電流的有效值。圖3表示在期間t1，在瞬間t2，和在期間t3以及t4期間流過主變壓器T2的次級線圈W4的次級電流的有效值。
在當(dāng)工作電源斷開時的期間t1期間，僅僅備用變壓器T1提供電源給控制電源15。因此，正如在圖2中表示的，備用變壓器T1的次級電流的有效值等于備用電流值20mA。正如在圖3中表示的，主變壓器T2的次級電流的有效值等于0mA。
在當(dāng)工作電源接通時的瞬間t2，僅僅該備用變壓器T1驅(qū)動主電源繼電器14。因此，正如圖2中表示的，備用變壓器T1的次級電流的有效值遞增到60mA，是控制電流和用于主電源繼電器14的驅(qū)動電流的和。在開始驅(qū)動主電源繼電器14時的瞬間，主變壓器T2還沒有接通。因此，正如在圖3中表示的，主變壓器T2的次級電流的有效值保持0mA。
在工作電源剛接通之后的期間t3期間，保持驅(qū)動主電源繼電器14并且接通主變壓器T2，因此主變壓器T2開始提供次級電流。因此，備用變壓器T1的次級電流開始減小。
在工作電源接通之后的期間t4期間，備用變壓器T1和主變壓器T2的次級電流值是穩(wěn)定的。
現(xiàn)在描述備用變壓器T1要求的額定電流。
一般地，變壓器的額定電流是流過平衡狀態(tài)的變壓器的電流的最大值，由于該電流繞組的溫度遞增和由于熱耗散溫度降低互相均衡而且可以保證繞組的特性。因此，即使比額定電流更大的電流即時地流過變壓器，不出現(xiàn)關(guān)于該變壓器使用的問題，除非電流足夠大以致即時地?fù)舸┰撟儔浩鳌?br> 正如圖2表示的，在工作電源斷開時的期間t1，在當(dāng)工作電源接通時的瞬間t2，在工作電源剛接通之后的周期t3期間，和在工作電源接通之后的t4期間，在工作電源接通時的瞬間t2最大次級電流流過備用變壓器T1。在所考慮的例子中，在這個時刻，總共60mA的次級電流流過該備用變壓器T1，該次級電流是20mA的控制電流和對于主電源繼電器14的40mA的驅(qū)動電流的和。
然而，在這個60mA的電流流過備用變壓器T1期間的時間正好是當(dāng)主電源繼電器14啟動時的一個瞬間。剛好在其后，備用變壓器T1的次級電流值很快地降低趨向穩(wěn)定。因此，備用變壓器T1的額定電流不需要比60mA大并且可能具有大于20mA的值，這是在當(dāng)工作電源斷開時的期間t1的電流值，和它也大于在工作電源接通之后的期間t4期間流過備用變壓器T1的電流。例如，如果在工作電源接通之后的期間t3流過備用變壓器T1次級電流是25mA，備用變壓器T1的額定電流可以設(shè)置在大于25mA的一個值。因此，可以使用具有40mA額定電流的IE-28尺寸的變壓器。
一般地，只要變壓器使用的電流小于額定電流，具有小的額定電流的變壓器具有比具有大額定電流的變壓器小的損耗(鐵損，銅耗等等。)。因此，如果在流過它的電流比額定電流小的情況下，具有小的額定電流的變壓器使用作為該備用變壓器T1，可以使備用功率消耗比在使用大額定電流作為備用變壓器T1的變壓器的情況低。如果在對控制電源15供給20mA的電流的情況下使用上述的IE-28尺寸的變壓器作為備用變壓器T1，可使備用功率消耗為1W或者更少。
如上所述，在這個實施例中，在工作電源是斷開的期間，僅僅備用變壓器T1提供電流給控制電源15，和在主電源繼電器14啟動時的瞬間提供電流給主電源繼電器14。在工作電源接通之后，備用變壓器T1和主變壓器T2兩者都提供電源給控制電源15和主電源繼電器14。因此，可以使備用變壓器T1的額定電流以及在當(dāng)工作電源關(guān)閉時的期間它的備用功率消耗變小。
因為具有小的額定電流的變壓器通常比具有大額定電流的變壓器便宜，該實施例使它可能生產(chǎn)較便宜的電源電路。
因為具有小的額定電流的變壓器通常比具有大額定電流的變壓器體積更小，該實施例使它可能生產(chǎn)更緊湊的電源電路。
在這個實施例中，備用變壓器T1和主變壓器T2彼此并聯(lián)連接，而備用變壓器T1和主變壓器T2的次級電流值由它們的內(nèi)阻抗值確定。一個替代的配置是可能的，其中在并聯(lián)連接部分16提供一個接點，該并聯(lián)連接部分16是備用變壓器T1和主變壓器T2的連接部分，除了該接點被用于接通主電源繼電器14中的主變壓器T2，并且通過與另外的接點進行接通/關(guān)斷轉(zhuǎn)換之外，也在備用變壓器T1和主變壓器T2的次級電流值之間進行轉(zhuǎn)換。在這種情況下，雖然主變壓器T2是斷開的，在并聯(lián)連接部分16提供的主電源繼電器14的另外的接點用于連接整流電路12到控制電源15和主電源繼電器14，而主變壓器T2是斷開的，另外的接點用于連接整流電路13到控制電源15和主電源繼電器14。這使它可能僅僅從備用變壓器T1提供電源給控制電源15和該主電源繼電器14，同時工作電源斷開，并且在工作電源斷開之后僅僅從主變壓器T2提供功率給它們。這個配置還可以降低備用變壓器T1的額定電流。
權(quán)利要求
1.一個電源電路，包含一個主電源繼電器，用于打開和關(guān)閉主變壓器的輸入電路；一個備用變壓器，用于提供備用電源，該備用變壓器具有比主電源繼電器的額定驅(qū)動電流容量小的電流容量；和電源控制裝置，使該主電源繼電器接通該主變壓器，和在該主變壓器接通之后使電源從該主變壓器的輸出提供給主電源繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電源電路，其中該電源控制裝置包含一個驅(qū)動電路，用于根據(jù)從控制電路的控制單元提供的信號驅(qū)動該主電源繼電器，該控制電路操作從備用變壓器提供的電源；和轉(zhuǎn)換裝置，用于轉(zhuǎn)換輸出，從該輸出提供從備用變壓器的輸出到備用變壓器和主變壓器兩者的輸出的電源給該主電源繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1各電源電路，其中該轉(zhuǎn)換裝置是這樣的備用變壓器的整流輸出和主變壓器的整流輸出是彼此并聯(lián)連接的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電源電路，其中該轉(zhuǎn)換裝置包括一個該主電源繼電器的接點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電源電路的轉(zhuǎn)換裝置，其中該主電源繼電器是一個直流繼電器。
6.一種電源供給方法，包括步驟使用備用變壓器的輸出接通主電源繼電器，該主電源繼電器打開和關(guān)閉主變壓器的輸入電路；在接通該主變壓器之后，從該主變壓器的輸出提供電源給該主電源繼電器。
全文摘要
在該工作電源關(guān)閉時該備用變壓器僅僅提供電流給一個控制電源,和當(dāng)該主電源繼電器啟動時提供電流給一個主電源繼電器。在啟動主電源繼電器之后,備用變壓器和主變壓器兩者提供電流給該控制電源和該主電源繼電器。從而可能減小該備用變壓器的額定電流以及該備用電源。
文檔編號H02J1/10GK1258950SQ99124699
公開日2000年7月5日 申請日期1999年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者鹽原秀明 申請人:索尼公司