[发明专利]具有备用方式的开关型电源

说明书

本发明涉及一种具有备用方式的开关型电源。在所谓备用方式(也叫做备用状态)下，例如，处在该开关型电源次级侧的若干专用级(例如红外接收器和微处理器)必须是有源的，以便可以接收并评价由遥控发射器发出的红外信号。在这样一种电路的情况下，微处理器需要约750mW的功率。为了降低备用方式下的功率损失，已知在备用方式下除了有源红外接收器之外可以关闭微处理器，以便只使具有滤波特性的无源搜索电路保持运行。该搜索电路只能识别从遥控发射器接收的信号，而不能识别和评价包含在信号中的指令。当识别这样的脉冲时，搜索电路接通微处理器，而后微处理器可识别包含在红外信号中的指令并可以选择相应的设备功能。由于使用了这样的电路，可以将备用方式下的功率降至约0.1W。在中国专利94240310.X中公开了一种遥控彩电用开关电源电路装置。

由于开关晶体管接通的周期太短并且开关型电源的效率太低，所以这样的低功率不再能正确地传送。因此，已知与开关型电源分开设置了一个第二变压器，用于在备用方式下传送小功率。

此外，在开关型电源情况下，必须将信息从次级侧传送至初级侧。这包括例如用于转变为各种操作方式，如备用方式、搜索方式和常规方式的控制指令，因为在初级侧和次级侧之间必须保持直流(DC)隔离，所以为此还需要具备DC隔离性能的另外的传输器件，例如光耦合器或变压器。

本发明的目的是减少用于将功率在备用状态下由初级侧传送至次级侧并且将控制或调节变量从次级侧传送至初级侧的电路复杂性。

这一任务是借助于下述发明方案实现的。即提供一种具有备用方式的开关型电源，具有一个隔离变压器和一个在正向扫描时间中接通而在回扫时间中关断的开关晶体管，以及具有一个用于在备用方式期间传递功率的第二变压器，第二变压器用于在正向扫描时间期间将功率从开关型电源的初级侧传递至次级侧，而在回扫时间期间将控制或调节变量从开关型电源的次级侧传送至初级侧。

因此，根据本发明，第二变压器用于在正向扫描时间期间将功率由初级侧传输至次级侧，并且在回扫时间期间将控制或调节变量由次级侧传送至初级侧。

本发明基于以下知识：一个起正向转换器作用的隔离变压器在一个运行周期内有三个阶段。在第一阶段(即所谓正向扫描时间)，开关晶体管开通，将功率通过变压器和整流电路传递至次级侧的电荷贮存电容器。在第二阶段(即所谓回扫时间)，处在初级侧的开关晶体管和处在次级侧的整流电路被关闭。然而，从正向扫描时间开始必须减少变压器中的磁化电流。脉冲电压的幅值取决于消磁电流的幅值，也就是说，改变次级侧的消磁电流就能改变初级侧的脉冲电压。第三阶段，即所谓静寂时间，是变压器消磁后直至开关晶体管再次开通为止的时间。本发明此时利用了以下的事实，即因为作为变压器上脉冲响应的结果正向扫描时间和回扫时间总是单值地确定并可以彼此独立地加以控制和评估，所以可以利用这些时间传送不同的变量。这样，所述的第二个小变压器用于按照一种有利的方式在正向扫描时间期间在一个方向上按照备用方式传递功率，而在回归时间期间用于在另一个方向上传递控制或调节变量。这样，一方面为了从初级向次级传递功率而另一方面从次级向初级传递控制或调节变量就仅仅需要两个组成部分。取决于应用，根据本发明的电路可使得备用功率仅为0.1W或更小。尽管如此，第二变压器在满足所有的耐压要求的同时仍然可以具有例如5cm³的体积。

经由第二变压器传递的控制变量最好用于在该变压器的初级侧将电源在各种工作方式(例如备用方式、搜索方式和正常方式)之间进行转接。这是利用在回扫时间内具有不同幅值的脉冲电压完成的。按照正常方式，为了控制开关晶体管的开通周期，以便稳定在次级侧产生的工作电压，最好经由第二变压器传递调节变量。

次级侧最好包含有一个用于利用控制或调节变量在第二变压器上对回扫脉冲进行幅值调节的控制器或调节器。因此，初级侧含有一个估计第二变压器上的回扫脉冲幅度并由此产生所述控制或调节变量的电路。

第二变压器的次级侧最好含有一个辅助电源电路，该电源电路通过在正向扫描时间期间对在第二变压器的次级绕组上的脉冲进行整流产生遥控接收器的工作电压。次级侧包括一个频率选择搜索电路，该电路按备用方式工作并且根据对来自遥控发射器的脉冲的识别接通设置在次级侧的微处理器，而后判断包含在这种脉冲中的指令，启动适当的转换、控制或调谐功能。

次级侧最好包括一个受由第一开关型电源产生的工作电压控制的控制电路，如果该工作电压存在任何偏移，它通过所述调节器影响回扫脉冲的幅度，以稳定该工作电压。