[发明专利]低功率电源

说明书

技术领域

本发明涉及用于电子电路的低功率电源，该电源包括输入电流源，该输入电流源产生直流(DC)电流，将该输入电流转换成输出电压，该输出电压用作电子电路的电源。

背景技术

美国专利文件US2008186077公开了一种开关电容网络以及执行模拟电路功能的方法。该电路包括开关电容网络、比较器及电压补偿网络。该开关电容网络包括若干个开关，每个开关具有各自的阈值电压，并且连接至上限电压、下限电压及电气接地中的一个。与开关电容网络通信的第一比较器输入端设置为接收在第一相中该处的节点电压。第二输入端设置为接收上限电压和下限电压的其中之一。电压补偿网络在第一输入端处提供电压漂移，将输入参考水平设定为相对于上限电压和下限电压的中等水平的电压。当上限电压低于阈值电压的两倍，电源电压低于阈值电压的两倍时，电压漂移使得第一端能够接收全摆幅电压。

发明目的

本发明的目的是实现一种本地低功率电源，利用现有的电流输入，并将该电流转换成足以供应至电子电路的更高电压。

发明内容

该发明目的是这样实现的：假设第一操作模式中的输入电流经电线连接至开关电容网络的第一组端子，该输入电流进一步产生既定的输入电压，该输入电压由输入电流的电压降来产生，该输入电压通过三极管及电线连接至开关电容网络的第二组端子，并由此为多个开关电容网络充电，基于开关信号将电源切换至第二操作模式，在该第二操作模式下多个开关电容网络串联连接，用于将输入电压倍增至第二较高电压，该第二较高电压供应至振荡电路，该振荡电路经由变压器及整流器驱动输入电流。

由此可实现：低压电流源可以从低压电流转换成低电流和较高电压，能够用于小型电子电路的供电。通过如上所述的电源，非常低的电压降及已在系统内循环流通的低电流可以用于为电子电路产生供电。

电源可以包括至少一个三极管，该三极管通过发射极端子连接至输入电压，该三极管包括连接至参考电压的集电极，该参考电压经过开关电容器后的压降产生，该开关电容器设置为与二极管并联，该三极管包括连接至电阻及参考电压元件的基极，该电阻还进一步连接至输入电压，该参考电压连接至开关电容网络的高压端。

附图说明

图1公开了本发明一种可行的实施例；

图2示出了充电操作模式的等效电路图；

图3示出了放电操作模式的等效电路图。

具体实施方式

图1公开了一种电源2，其由电流源4供电，其中电流6是可变的直流(DC)电流。经过二极管的低电压降通过三极管13给第一充电状态的多个开关电容网络14a-n充电。该开关电容网络14a-n进一步连接至第二放电状态中的振荡驱动器18。这将以交流(AC)信号驱动变压器20。变压器20的输出端控制半桥式驱动器22，该半桥式驱动器22进一步连接至输入电流6所流过的电线。该半桥式驱动器22的中间点通过电容25连接至电流发生器4。半桥式驱动器22产生一从输出电压24向电流发生器4供应的交流(AC)信号。

进一步，公开了电压源27连接至输出电压24。感应电阻28通过电线11连接至三极管13的集电极。在本发明一优选的实施例中，振荡驱动器18连接至开关信号26，该开关信号进一步连接至开关电容网络14a-n。

图2示出了充电操作模式的等效电路图，其中表示出开关电容网络14a-n并联连接至输入电压10。

图3示出了放电操作模式的等效电路图，开关电容网络14a-n是串联连接的，并且产生一输出电压16。

对于低功率应用场合，其中需要带低电流损耗的电路电源，以及该电路电源由现有的流经回路的电流来供电，这有两个可行的方案，电源需要设置为与电流并联或串联。当设置为并联时，电流部分地流经电源并且部分地流经电路的其余部分，这产生了一非现有的电压降，但是如果电流中没有足够的电量为内部电源供电，则不能保持稳定的电压。

由于已在回路中流动的电流用于为电源供电的事实，因此串联的方案提供了最小电流损耗。缺点是，由于电流流经电源，因此，电压流经电源时降低。

为了产生低的电压降(Vs)10以及维持最小供电电压(Vo)16，如图所示，多个开关电容网络(SCN)14a-n可以级联设置。因此，电压降可定义为：

电压降(Vs)10＝Vo16/(第N个顺序的SCN+1)14a-n

仅有的限制是来自电源需要供应至电路的其余部分的电流，对于每增加一个开关电容网络14a-n，该电源能够供给的最大电流将降低。