低功耗待机装置及电器设备的制造方法_2

文档序号:9690423阅读:来源:国知局
变压器111的初级侧,并与电源控制芯片112的唤醒端口连接。 在需要唤醒时,唤醒模块114将产生唤醒信号,以将电源控制芯片112唤醒。当电源控制芯片 112处于工作状态时,控制变压器111的导通和断开,已将初级侧的能量传递至次级侧;处于 保护或休眠状态时,则不工作,直到唤醒模块114产生唤醒信号。
[0041 ] 上述控制模块120可包括主控芯片121和关机模块122。主控芯片121在接收到关 机/待机指令,或者检测到电器设备其他组件已停止工作时,产生关机控制信号。可以理解 的是,为了防止造成误判,该主控芯片121在接收到关机/待机指令,或者检测到电器设备其 他组件已停止工作时,通过内置的计时器进行计时,当达到预定时间时,再产生关机控制信 号。关机模块122与主控芯片121的一个输出端口连接,以接收该主控芯片121输出的关机控 制信号。关机模块122接收到主控芯片121的关机控制信号后,将关机控制信号传输给电源 模块11 〇,以使电源模块11 〇中的电源控制芯片112进入保护或休眠状态。可以理解的是,电 源控制芯片112是进入保护状态还是休眠状态,可以根据具体的芯片使用情况而灵活设置, 在此不做限定。
[0042]本发明实施例通过主控芯片121在电器设备处于待机状态时,产生关机控制信号, 并通过关机模块122将关机控制信号传递至电源控制芯片111,以控制电源控制芯片111进 入保护或休眠状态,从而降低了待机功耗。经过试验证明,通过该方式,可以使得待机功耗 可以在5mW以下。另外,本发明实施例还在电源模块中设置了唤醒模块114,随着电器设备的 操作,即可实现电源控制芯片111的唤醒。因此,本发明实施例不但降低了待机功耗,而且还 唤醒方便。
[0043]进一步地,如图2所示,关机模块122可包括第一开关管Q1,该第一开关管Q1的基极 与主控芯片121的一个输出端口连接,以根据主控芯片121的关机控制信号导通或截止。反 馈模块113包括第一光耦IC101、第一电阻R101、第二电阻R102、稳压管Z101。第一光耦IC101 具有四个端口,即第一输入端口(端口 1 )、第二输入端口(端口 2 )、第一输出端口(端口 3 )、第 二输出端口(端口 4)。其中端口 3和端口 4对应与电源控制芯片112的唤醒端口(即BP端口)和 反馈端口(即FB端口)连接。第一开关管Q1的集电极与第一光耦IC101的端口2连接,以及集 电极还经第一电阻R101与第一光耦IC101的端口 1连接。第一开关管Q1的发射极接地。稳压 管Z101的正极与第一开关管Q1的发射极连接,负极与第一开关管Q1的集电极连接。第一光 耦IC101的端口 1还经第二电阻R102与次级侧的一电压输出端连接。
[0044]电器设备处于正常状态下时,电源控制芯片112正常工作,控制变压器111的导通 和断开,从而实现将初级侧的能量传递至次级侧。次级侧输出的直流信号用于驱动主控芯 片121。该次级侧输出的直流信号OUT还将通过反馈模块113反馈至电源控制芯片112,以使 电源控制芯片112控制变压器111的导通占空比,输出稳定的直流信号。具体为:假设主控芯 片121的一驱动信号为+5V电压,则当直流信号OUT超过+5V时,刚好第一电阻R101两端的电 压可以驱动第一光耦IC101的输入端二极管,从而将反馈信号传到电源控制芯片112的FB端 (即反馈端口),此时电源控制芯片112就减少变压器111的导通占空比;当直流信号OUT小于 +5V时,第一电阻R101两端的电压不足以驱动第一光耦IC101的输入端二极管,电源控制芯 片112的FB端接受不到反馈信号,此时电源控制芯片112就增加变压器111的导通占空比。通 过反馈模块113的信号反馈,使得次级侧输出稳定的电压信号。
[0045]当电器设备处于待机状态时,主控芯片121将产生关机控制信号STB,该关机控制 信号STB为高电平信号。此时,第一开关管Q1导通,稳压管Z101短路,次级侧输出的直流信号 0UT(+5V)经第二电阻R102、第一电阻R101和第一光耦IC101的输入端二极管的并联回路中, 从而第一光耦IC101-直工作,因此电源控制芯片112的FB端持续接收到反馈信号。电源控 制芯片112通过内置的计时器进行计时,当该反馈信号持续一预定的时间,则电源控制芯片 112进入保护或者低功耗状态,即停止工作,达到超低待机功耗的目的。
[0046]另一实施例中,如图3所示,关机模块122可包括第一开关管Q1,该第一开关管Q1的 基极与主控芯片121的一个输出端口连接,以根据主控芯片121的关机控制信号导通或截 止。反馈模块113包括第一光耦IC101、第一电阻R101、第二电阻R102、稳压管Z101。第一光耦 IC101具有四个端口,即第一输入端口(端口 1 )、第二输入端口(端口 2)、第一输出端口(端口 3)、第二输出端口(端口 4)。其中端口 3和端口 4对应与电源控制芯片112的唤醒端口和反馈 端口连接。第一开关管Q1的集电极与第一光耦IC101的端口 2连接,以及集电极还经第一电 阻R101与第一光耦IC101的端口 1连接。第一开关管Q1的发射极经第二电阻R102接地。稳压 管Z101的正极与第一开关管Q1的发射极连接,负极与第一开关管Q1的集电极连接。第一光 耦IC101的端口 1与第一电阻R101的连接节点还与次级侧的一电压输出端连接。
[0047]该实施例中的关机模块122及反馈模块113的信号反馈的工作原理与上一实施例 相似,在此不做赘述。
[0048] 进一步地,如图4所示,该唤醒电路114可包括:第一电容C101、第二电容C102、第三 电容C103、第二开关管Q2、第三电阻R103、第四电阻R104、第五电阻R105、第六电阻R106、第 七电阻R107、第一二极管D101、第二二极管D102。
[0049]变压器111的初级绕组可包括主绕组和辅助绕组。该辅助绕组包括第一端和第二 端,其中第一端经第五电阻R105、第一二极管D101与电源控制芯片112的BP端口连接。第一 电容CIO1的一端与电源控制芯片112的BP端口连接,另一端接地。第二开关管Q2的发射极与 电源控制芯片112的BP端口连接,另一端接地。第二开关管Q2的基极连接一个门开关DOOR 后,经第二电容C102及第三电阻R103的并联电路接地。第二开关管Q2的基极还经第四电阻R104与电源控制芯片112的BP端口连接。第三电容C103的一端与电源控制芯片112的FB端口 连接,另一端与电源控制芯片112的BP端口连接。辅助绕组的第一端还依次经第七电阻 R107、第六电阻R106接地,且第七电阻R107和第六电阻R106的连接节点与电源控制芯片112 的FB端口连接。第二二极管D102的负极与辅助绕组的第二端连接,正极接地。
[0050] 电器设备正常工作状态下,电源控制芯片112控制变压器111的导通和断开,此时 辅助绕组中也产生电流。该产生的电流由第一端输出,分成两路,一路经第五电阻R105、第 一二极管D101至电源控制芯片112的BP端口,同时还对第一电容C101充电;另一路经第七电 阻R107及第六电阻R106,且经过第七电阻R107和第六电阻R106的分压后,产生分压信号,输 出至电源控制芯片112的FB端口。
[0051]当电器设备处于保护或休眠状态下,电源控制芯片112停止工作,辅助绕组中不产 生电流。由于电源控制芯片112的BP端口内置一恒流源,因此当电器设备处于保护或休眠状 态下,该电源控制芯片112的BP端口一直为高电平。
[0052]若电器设备处于保护或休眠状态下,门开关DOOR闭合,第二开关管Q2的基极为低 电平。此时第二开关管Q2的发射极和基极之间形成压差,并导通。由于电器设备处于正常工 作状态下已对第一电容C101充电,因此在第二开关管Q2导通时,第一电容C101进行放电,经 第二开关管Q2、门开关D00R、第三电阻R103接地,形成放电回路。同时,对第二电容C102进行 充电。为了使得电源控制芯片112的BP端口可以接收到一个下降沿信号(即唤醒信号),则第 一电容C101的电压由高电平迅速降低至低电平。由于门开关DOOR闭合时,第一电容C101和 第二电容C102并联,因此第二电容C102可以加速第一电容C101的放电。本实施例中,第二电 容C102的容值比第一电容C101的容值大。优选地,该第二电容C102的容值为第一电容C101 的容值的至少10倍,例如第一电容C101的容值为O.lyF,第二电容C102的容值为lyF。当BP端 口接收到一个下降沿信号时,电源控制芯片112将被唤醒,退出休眠或保护状态,重新工作, 电器设备可以进行正常工作。当电源从休眠或保护状态恢复正常工作之后,无论门开关 D00R断开还是闭合,电源控制芯片112仍然处于正常工作状态。
[0053]本实施例中,可以将第三电阻R103的阻值设置得比第四电阻R104的阻值大,以使 第二开关管Q2导通后,第二电容C102可以使其维持一段时间后再截止,电源控制芯片112的 BP端口再变为高电平。优选地,第三电阻R103的阻值为第四电阻R104的阻值的至少10倍。 [0054]另外,为了在反馈模块113无反馈信号输出时,保证电源控制芯片112的FB端口为 低电平,本实施例中第七电阻R107的阻值要比第六电阻R106的阻值大。优选地,第七电阻 R107的阻值为第六电阻R106的阻值的至少10倍,例如第六电阻R106取值为2ΚΩ,则第七电 阻R107的取值为20ΚΩ。第二二极管D102起到半波整流,且只允许正电压通过。第三电容 C103跨接在电源控制芯片112的BP端口和FB端口之间,起到滤波效果。
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