[发明专利]在备用模式中降低功率消耗的电源

说明书

根据35 U.S.C.§119本申请要求获得于2000年9月22日申请的韩国专利申请No.2000-56682的权益，在此引用该专利申请全部以供参考。

本发明涉及一种具有备用模式(standby mode)的电源，在该备用模式中降低电功率消耗。

电器比如电视和盒式录像机(VCR)应用开关型电源(SMPS)作为电源，并包括工作模式和备用模式以便实现较强的功能，例如遥控功能和定时功能。工作模式是电器接通的模式，电源提供该电器正常工作所需的平均功率。在备用模式中，该电器关断，但很少的功能电路比如定时器和微处理器都仍然通电。例如，当电视的主电源关断时电视进入备用模式，因此很少的功能电路比如微处理器都仍然通电。然后，当通过遥控器或定时器向电视提供主电源时，电功率提供到调谐器、声音/图像处理部分、CRT驱动部分等以输出电视广播。因此，在备用模式中一直在持续地消耗功率直到将插头完全从插座中拔出。

例如，如果假设在工作模式中的电功率为50瓦和在备用模式中电功率为2瓦，则在备用模式中消耗4％的电功率。如果假设电视机工作3个小时，则它有21小时处于备用模式。在工作模式中的功率消耗为3小时×50瓦＝150瓦小时，在备用模式中的功率消耗为21小时×2瓦＝42瓦小时。一天的功率消耗为192瓦小时。因此在备用模式中的功率消耗为192瓦小时的22％，大约为四分之一(1/4)。一台电视机每年在备用模式中的功率消耗多达15,330瓦小时。

近年来，为了节省能源人们非常需要节能型电器。因此，电器比如TV和VCR的制造商都进行大量的研究以降低在备用模式中的功率消耗。已有各种各样的常规技术来降低在备用模式中的功率消耗。常规的技术包括为在备用模式中节能加入了辅助的低功率端(terminal)的方法、输出电压降低法、输出端电流开路法、开关频率降低法(脉冲串式操作)等，这些常规的方法具有如下的问题。

在加入辅助低功率端的方法中，由于加入的辅助低功率端应该与主电源端分开，所以存在的问题是生产成本增加。此外，在降低输出电压的方法中，节能效率和可靠性都较低。在输出端电流开路方法中，由于增加了部件，所以增加了生产成本并且节能效率较低。最后，在开关频率降低方法(脉冲串式操作)中，接通损失降低但是产生了声频噪声。

附图1所示为依据常规的技术应用输出电压降低法的电源的电路图。该电源包括输入电源电路10、电源变压器12、工作电源电路14、备用电源电路16、辅助电源电路18、开关控制电路20、反馈电路22、控制器或微型计算机24以及遥控接收器26。

当施加交流(AC)电压时，通过启动电阻RS将一定的电平的启动电压施加到开关控制电路20的功率输入端VIN。启动开关控制电路20以接通或关断开关元件，该开关元件将连接到变压器12的第一绕组N1的驱动端DR接地。通过接通或关断该开关元件将施加到变压器12的第一绕组N1的第一直流(DC)电压信号V1感应到第二绕组N2。在辅助电源电路18中对感应到第二绕组N2的电压进行整流以产生第四直流电压信号V4，并施加到开关控制电路20的功率输入端VIN。

开关控制电路20通过辅助电源电路18接收稳定的工作电压以将流经第一绕组N1的电流切换到高频电流。在第一绕组N1上由于高频切换操作产生的高频电流被感应到第三和第四绕组N3和N4。在工作电源信号电路14中将感应到第三绕组N3的高频电流整流成直流(DC)，以便将几十到几百的第二直流电压信号V2作为工作电压输出。在备用电源电路16中将感应到第四绕组N4的高频电流整流成直流，以便将大约5伏的第三直流电压信号V3作为备用电压输出。

在工作模式中输出工作电压V2和备用电压V3。另一方面，在备用模式中，工作电压被阻断，只将备用电压V3输出以便向到微型计算机24和遥控接收器26提供电功率，由此保持备用模式。

反馈电路22包括误差放大器22a、光耦合器22b和电阻R1至R3。误差放大器22a将检测电压VD与参考电压VR进行比较以产生误差电压VE。这里通过电阻R1和R2对工作电压进行分压来获得检测电压VD和参考电压VR。误差电压VE通过光耦合器22b提供到开关控制电路20的反馈输入端FB。

当工作电压V2大于预定的电压电平时，检测电压VD增加，误差电压VE降低，由此增加了反馈电流。这就使开关控制电路20降低开关信号的接通时间周期，从而降低工作电压V2。