[实用新型]电容性电源和具有电容性电源的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电容性电源。

本发明进一步涉及具有电容性电源的电子设备。

背景技术

由于为使用方便或技术原因，对于各种家用电器而言，不可能关掉整个的电器。例如在视频和音频设备中，所希望的是该设备保持待机以使得其能够接收并处理远程控制信号。或者该设备可以具有永久活动的控制时钟，用于在预定时间激活该设备的其他模块。

然而，由于规则和绿色电子设计的需要，电器的待机能耗应该被限制到最小。

电容性电源通常用于为在应该保持永久活动的电器内部电子设备供电。该电器例如可以是咖啡机或洗衣机，其具有用于控制该电器各种功能的微控制器。电容性电源具有比例如传统变压器或开关式电源的其他电源更低的成本价格。在US2006/0034109A1中，公开了电容性电源的实例。在电容性电源中，电容起着阻抗的作用，其使得电压从主供电电压降为由所述电器使用的电压。因为通过所述电容的电流与跨接在电容上的电压有90度的相位差，所述电容性电源本身基本上不耗能。实际上，很难设计所述电容性电源使得相移精确地为90度，因为必须考虑附加的约束条件。因此设备的启动电流被限制在防止电源破坏的值，其中如果所述设备附属于电源或通过电源开关接通则所述启动电流则发生。此外，必须考虑峰值电压可能在电源上出现，其值可达2kV到3kV。必须防止随着由电容性电源提供的电压的变化这种变动波动太大，以及由此可能导致不希望的状况。在上面提及的电器中，例如如果所述的由电容性电源提供的电压的变化损害微控制器，则这可能发生。因此通常电容性电源包括启动电流限制器，其通常为串联电阻的形式降低所述启动电流。然而，作为负面效应，这个串联电阻耗费电能。期望能够减少这种损耗。

发明内容

根据本发明的一个方面，电容性电源包括：

-输入部分，具有用于连接到交流电源和电容耦合的第一和第二输入端子，

-整流部分，经电容耦合耦接到所述输入端子，

-输出部分，耦接到所述整流部分，该输出部分包括：

-第一和第二输出端子，用于提供输出电压给负荷，

-第一电路，其包括电荷存储装置，和

-与所述第一电路并联的第二电路，其包括电压限制装置，

-所述电容性电源进一步包括启动电流限制装置，

其中所述第二电路包括直流(DC)导电串联阻抗，其电阻值至少是第一电路电阻值的0.2倍。

根据本发明的另一方面，电子设备包括

-功率输入端，用于连接到主电源，

-根据先前权利要求其中之一的电容性电源，耦接到所述功率输入端，

-第一功能单元，由所述电容性电源供电。

因为第二电路包括直流(DC)导电串联阻抗，其电阻值至少为第一电路电阻值的0.2倍，所以施加到电压限制装置的压力被释放。相应地，在没有造成对所述电压限制装置的损害的情况下，允许更高的启动电流。令人惊讶地，所述DC导电串联阻抗的阻抗值可以低于用于启动电流限制的电阻值。这就降低了电阻性启动电流限制，并且由此实现所述电容性电源的能耗的降低，而不要求电压限制装置的更稳健的衡量(dimensioning)。在特定实施例中，DC导电串联阻抗的电阻甚至可以显著地低于启动电流限制装置的电阻，由此使得已降低的能耗显著地降低。

在从引用文件中已知的设备中，所述电路包括稳压二极管DZ3和仅用于控制开关M的串联电阻R3。并未公开：应该通过旁路(bypassing)部分所述启动电流到所述存储电容器C来释放这种稳压二极管的压力。也没有公开电阻R3应该必须获得的值以足够保护所述稳压二极管。

实际上，用于电荷存储装置的元件可以在它们的内电阻上有变化。因此，若DC导电串联阻抗(Zdc)的电阻值和内电阻的指定值的比率被选择为接近0.2，如果元件的内电阻的值高于它们的额定值，则需拒绝这样的元件。

优选地，因此DC导电串联阻抗(Zdc)具有的电阻值R至少是第一电路的电阻值的10倍。这样，促进了大规模制造工艺的应用，其中实际上元件的特性上发生变动。