一种降低待机功耗的开关电源
阅读说明：本技术 一种降低待机功耗的开关电源 (Switching power supply capable of reducing standby power consumption ) 是由 衡军军 吴新华 赵禹 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种降低待机功耗的开关电源用于家电产品时满足待机功耗需求的方案,采用开关电源可控反馈的解决方案,具有实现方式简单,易于实现,可靠性高等优点,可实现开关电源在家电产品待机状态下降低功耗,并可以广泛用于其他电器产品。(The invention provides a scheme for reducing standby power consumption and meeting the standby power consumption requirement when a switching power supply is used for household appliances, adopts a controllable feedback solution of the switching power supply, has the advantages of simple implementation mode, easy implementation, high reliability and the like, can realize the reduction of the power consumption of the switching power supply in the standby state of the household appliances, and can be widely used for other electric appliances.)
技术领域
本发明涉及开关电源领域，特别是一种降低待机功耗的开关电源。
背景技术
随着社会的发展，人类对于能源的使用量越来越大，对节能技术的需要也越来越迫切，国家也颁布的一系列的能源标准。开关电源以其高效、低功耗等优势在家电领域得到广泛的应用，但家用电器有待机的需求，国家颁布最新的标准要求家电在待机时功耗小于0.5W等要求。然而，开关电源存在轻载时效率低下的缺点，这导致很多家电产品无法满足相关需求。
以反激开关电源为例，其以高效、高功率密度等优点在家电领域得到广泛应用，但传统的家电产品用到的反激式开关电源所采用的固定反馈的电路在待机时开关电源处于轻载状态，此时开关电源转换效率较低，很难满足待机功耗的指标。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种降低待机功耗的开关电源，包括：
多个电阻连接而成的分压电阻支路，所述支路中的至少一个电阻可以受控的被接入也可以受控的不被接入所述分压电阻支路；
控制端，其可为高电平或低电平，其中：当电器正常工作时，所述控制端为第一电平；当电器处于待机状态时，所述控制端为：与第一电平相反的第二电平；
开关器件，其连接所述控制端并受控于所述控制端，其中：
当控制端为第一电平时，所述开关器件处于第一导通状态并使得所述至少一个电阻被接入或不被接入所述开关电源；
当控制端为第二电平时，所述开关器件处于第二导通状态并使得所述至少一个电阻相应的不被接入或被接入所述开关电源，并且，所述开关电源输出一个低于电器正常工作时功耗的功率。
优选的，
第一电平为低电平，第二电平为高电平。
优选的，
第一电平为高电平，第二电平为低电平。
优选的，
第一导通状态为不导通，且此时所述至少一个电阻被接入所述分压电阻支路并流过电流。
优选的，
第二导通状态为导通，且此时所述至少一个电阻不被接入所述分压电阻支路且不流过电流。
优选的，
第一导通状态为不导通，且此时所述至少一个电阻不被接入所述分压电阻支路且不流过电流。
优选的，
第二导通状态为导通，且此时所述至少一个电阻被接入所述分压电阻支路并流过电流。
优选的，
所述开关电源还包括LD0线性电源支路，所述LD0线性电源支路的输出电流不变。
优选的，
当控制端为第二电平，所述开关器件处于第二导通状态并使得所述至少一个电阻相应的不被接入或被接入所述开关电源时，
所述开关电源通过输出一个低于电器正常工作时的电压以实现：此时开关电源的输出功耗低于电器正常工作时的功耗。
优选的，
所述开关电源为反激式拓扑结构，或者为正激式拓扑结构，或其他拓扑结构。
本发明具有如下特点：
本发明提出了一种开关电源用于家电产品时满足待机功耗需求的方案，采用开关电源可控反馈的解决方案，具有实现方式简单，易于实现，可靠性高等优点，可实现开关电源在家电产品待机状态下降低功耗，并可以广泛用于其他电器产品。
附图说明
图1示意了一个实施例中的开关电源整体电路；
图2示意了图1所示开关电源电路中、基于电器工作状态而采取反馈控制理念的控制端和分压支路等局部电路；
图3示意了一个实施例中的流程图。
图注：U23-光耦、Q18-三极管、VR2-TL431稳压器、IO-控制端信号。
具体实施方式
本说明书中每个实施例采用递进的方式描述，重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在一个实施例中，本发明揭示了一种降低待机功耗的开关电源，包括：
多个电阻连接而成的分压电阻支路，所述支路中的至少一个电阻可以受控的被接入也可以受控的不被接入所述分压电阻支路；
控制端，其可为高电平或低电平，其中：当电器正常工作时，所述控制端为第一电平；当电器处于待机状态时，所述控制端为：与第一电平相反的第二电平；
开关器件，其连接所述控制端并受控于所述控制端，其中：
当控制端为第一电平时，所述开关器件处于第一导通状态并使得所述至少一个电阻被接入或不被接入所述开关电源；
当控制端为第二电平时，所述开关器件处于第二导通状态并使得所述至少一个电阻相应的不被接入或被接入所述开关电源，并且，所述开关电源输出一个低于电器正常工作时功耗的功率。
能够发现，本发明创新性的提供一种采用可调反馈电路的方式降低家电产品在待机时的功率损耗。其原理在于通过可调反馈当开关电源处于轻载状态时降低开关电源输出，从而达到降低轻载时开关电源功耗的目的。
在另一个实施例中，
第一电平为低电平，第二电平为高电平。
那么，基于完全相反的理念，在另一个实施例中，
第一电平为高电平，第二电平为低电平。
在另一个实施例中，
第一导通状态为不导通，且此时所述至少一个电阻被接入所述分压电阻支路并流过电流。
在另一个实施例中，
第二导通状态为导通，且此时所述至少一个电阻不被接入所述分压电阻支路且不流过电流。
在另一个实施例中，
第一导通状态为不导通，且此时所述至少一个电阻不被接入所述分压电阻支路且不流过电流。
在另一个实施例中，
第二导通状态为导通，且此时所述至少一个电阻被接入所述分压电阻支路并流过电流。
在另一个实施例中，
所述开关电源还包括LD0线性电源支路，所述LD0线性电源支路的输出电流不变。
在另一个实施例中，如图3所示，
当控制端为第二电平，所述开关器件处于第二导通状态并使得所述至少一个电阻相应的不被接入或被接入所述开关电源时，
所述开关电源通过输出一个低于电器正常工作时的电压以实现：此时开关电源的输出功耗低于电器正常工作时的功耗。
以家电产品为例，其一般的电源解决方案为：开关电源输出电压U，U可直接用于给继电器、步进电机、显示电路等负载供电，U经过LDO转换后输出电压U1，U1用于芯片、运放等供电。在家电产品正常工作时，开关电源正常输出电压U，当家电产品待机时，由于步进电机、继电器、显示电路等不需要带电，此时可通过调节可控反馈使开关电源输出电压U2，U2电压低于U1，由于LDO输出电压U1给负载供电时需要的电流I保持恒定，当开关电源输出电压U时，功耗为P1＝U*I，通过调节可同反馈开关电源输出电压U2时，此时功耗为P1＝U2*I，与固定反馈电路开关电源相比，可节约的家电产品待机功耗百分比为P/P1＝U2/U1。
结合图1、图2，能够理解，本发明提出的开关电源低功耗开关电源的解决方案具体实现方案为：通过调节反馈回路分压电阻调节开关电源输出电压。图1所示中IO代表开关电源反馈控制信号，Q18为控制三极管，当家电产品正常工作时，此时IO处于低电平，Q18不导通，根据反激式开关电源反馈分压原理，开关电源输出电压为正常的U1＝Vref*(R45+R32+R35)/R45。当家电产品处于待机状态时，此时IO处于高电平状态，Q18三极管导通，电阻R35和R45分压，根据反激式开关电源反馈分压原理，此时输出电压为U2＝Vref*(R45+R35)/R45。很显然，U2<U1，而LDO线性电源的电流不变，因此待机功耗会降低，降低的百分比为U2/U1。
在另一个实施例中，
所述开关电源为反激式拓扑结构，或者为正激式拓扑结构，或其他拓扑结构。
正如前文开关器件所述的那样，本发明所提出的反馈调节电路中Q18三极管相应的可替换成场效应晶体管等具有开关功能的器件。
进一步结合图2可知，就该具体的局部电路而言，稳压器TL431可以相应的替换为稳压二极管等具有稳压功能的器件。
能够理解，本发明具有如下特点：
A、解决家电产品待机时功耗过大的问题。
B、解决开关电源轻载时转换效率低下的问题。
C、解决家电产品待机时能源的损耗问题。
也正是因此，这使得本发明：
1、利用改变开关电源反馈方式实现了开关电源输出可控。
2、通过控制开关电源反馈解决开关电源在轻载时转换效率低下的问题。
3、通过控制开关电源反馈解决家电产品待机时功耗大的问题。
4、通过简单有效地方式实现节能的效果。
综上所述，本发明提出了一种开关电源用于家电产品时满足待机功耗需求的方案，采用开关电源可控反馈的解决方案，具有实现方式简单，易于实现，可靠性高等优点，可实现开关电源在家电产品待机状态下降低功耗，并可以广泛用于其他电器产品。
需要特别说明的是，开关电源的实现形式非常普遍，但是凡是遵循本发明基于工作状态实现控制端的不同电平并进而影响分压支路的不同电阻情形下从而形成不同高低功率的输出的，其即使与图1所示的具体拓扑不同，其依然不妨碍本发明的降低待机功耗的理念得以应用于其他开关电源。这一点，只要了解本领域的开关电源与分压支路的原理即可明了。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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