[发明专利]电源频率同步短脉冲串式电源

说明书

本发明一般涉及电源领域，更具体地说，涉及电视接收器的备用方式电源。

电子设备在备用方式下消耗的功率正成为日益显露的公共政策问题。例如，1997年9月19日一期《欧洲能源》报道了欧洲委员会优先考虑减少电子设备在备用方式下工作所消耗的能量。文章还指出该委员会已将最初的努力集中在减少电视和VCR(录像机)的备用功率消耗，并从这些产品的制造商那得到自愿许若以不断地减少平均备用功率消耗。

现代电视会有5到10瓦特的备用功率消耗，该功率消耗是由退磁电路和运行在备用方式下的开关式电源引起的。具有附加备用电源以及与退磁电路不相连的电视可将电源消耗减少到1瓦特。

在用于视频显示装置的传统电源装置中，备用变压器的初级绕组连到AC电源。在备用变压器次级绕组的变换电压被全波整流，并由某些线性调节形式调整，以在备用方式操作下为视频显示装置提供电源。只要视频显示装置连接到AC电源，备用电源就消耗功率，并因此在运行方式操作期间也消耗功率。在备用方式下，功率损耗部分地因开关损耗引起。美国专利No.6043994提出了一种用于减小因开关式电源控制器集成电路IC的启动电阻引起的功率消耗的电源。

因此，希望提供一种用于减小因开关损耗引起的备用电源消耗的简单和经济有效的方法。

本发明针对一种备用电源电路，该备用电源电路减小因整个AC电源耦合到功率变换电路的开关损耗引起的备用消耗。同步短脉冲串式电源包括：功率变换器，用于将AC电源从较低频率转换到较高频率；响应所述AC电源的选通电路，用于在每当所述AC电源出现在预定范围内时使得所述功率变换器启动较高频率的短脉冲串输出脉冲。提供同步短脉冲串式电源的方法包括以下步骤：接收较低频率的AC电源；检测所述AC电源何时出现在预定范围内；以及响应所述检测步骤，启动比所述较低频率高的频率的短脉冲串输出脉冲。

结合附图，通过阅读下述描述，本发明上述及其它特征、方面和优点将变得清楚，其中相同的标号表示相同的元件。

图1示出说明本发明的方框图和波形图。

图2和图3示出了体现本发明的备用电源的原理图。

每幅图中相同的标号表示相同的元件。所示电阻值的测量单位表示为欧姆、千(k)欧姆、或兆(M)欧姆，电容值的测量单位表示为微法拉(μ)或微微法拉(p)。

本发明减小备用开关式电源SMPS中与电路开关有关的功率损耗。发明的备用SMPS直接连接到脉动然而整流过的电源电压，接着在整流过的电源电压的低电平期间，所述电源电压被选通到SMPS。通过产生短脉冲串进行响应的将整流后的电源电压选通到备用SMPS的过程与整流过的电源电压中的预定范围是同步的。

用图1中的方框图10和波形图11-13来说明本发明。由二极管D1对电源电压Vmains进行整流以向阈值检测器1提供脉动的正半波电压V1。当正半波电压V1的上升和下降低于阈值(图1中图11的水平线16)时，阈值检测器1输出电压脉冲V2。例如50或60赫兹的较低电源电压Vmains频率下的电压脉冲V2被自激振荡器23转变为较高频率的锯齿电流脉冲ITr。在某种意义上，就把部分正半波传送到振荡电路23而言，检测器充当选通门。应该指出，AC电源独自地触发并终止短脉冲串V2，不依赖于任何外部开关控制。在图1的示例性实施例中，对检测器1输出的每个电压脉冲V2产生9个锯齿脉冲ITr。这个数字与振荡器的自激频率有关，例如25kHz。因为施加在变压器Tr1上的正半波脉冲V1从其峰值下降到零，所以锯齿电流脉冲的峰值以线性倾斜方式下降，如图所示的那样。施加在变压器上的电压满足关系(电压/电感)乘以时间。在本电路中时间因子是常数，而电源正弦波电压从零上升到峰值然后又从其峰值下降到零。从峰值到零的下降引起锯齿电流脉冲ITr中的线性衰减峰值。相反，在电源电压正弦波的上升沿期间，锯齿电流脉冲ITr的峰值线性上升。

锯齿电流脉冲ITr转换为次级绕组电压VTR1，然后二极管D7将该电压整流成未调整的电压V3。未调整电压V3由电压调整器3平滑并调整为5V的DC输出电压Vout。