專利名稱：待機(jī)狀態(tài)下節(jié)省電源消耗的高壓檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來檢測(cè)高壓電源的高壓檢測(cè)電路，特別涉及一種能夠在待機(jī)狀態(tài)下操作時(shí)節(jié)省電源消耗的高壓檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
一般而言，電源供應(yīng)器(Power Supply)是利用交流/直流轉(zhuǎn)換器接收輸入的市用交流電，并將交流電轉(zhuǎn)換成具有高電壓準(zhǔn)位的直流電，再利用直流/直流轉(zhuǎn)換器將具有高電壓準(zhǔn)位的直流電轉(zhuǎn)換成具有低電壓準(zhǔn)位的直流電，以用來操作電子裝置；例如作為桌上型計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)等裝置的電力電源之用。
常用的電源供應(yīng)器的部分電路組態(tài)如圖1所示，在圖1中，電源供應(yīng)器10是由主電路11、放電電路12以及高壓檢測(cè)電路13所構(gòu)成；其中，主電路11還包括功率因子校正集成電路(PFC IC)111，而高壓檢測(cè)電路13的作用是用來檢測(cè)高壓電源，以提供反饋(feedback)、保護(hù)(protect)或檢測(cè)(detect)電路的功能給主電路11的諸多集成電路，確保電源供應(yīng)器10運(yùn)作時(shí)發(fā)揮正常的交流/直流轉(zhuǎn)換功能，其通常是由多個(gè)電阻以串聯(lián)方式構(gòu)成。值得一提的是，功率因子校正集成電路111所在位置若還包括其它具有不同功能的集成電路，則高壓檢測(cè)電路13的電阻配置則會(huì)更加復(fù)雜(不只是圖中串聯(lián)的三個(gè)電阻)，但基本上可將所述電阻視為整體(即高壓檢測(cè)電路13)。
此外，在電源供應(yīng)器10待機(jī)(standby)時(shí)，除了留下用以進(jìn)行關(guān)閉的集成電路(IC)(圖中未示出)保持運(yùn)作之外，控制主電路11中包括功率因子校正集成電路(PFC IC)111在內(nèi)的所有集成電路皆會(huì)關(guān)閉以節(jié)省待機(jī)時(shí)的電力；然而，僅由電阻所組成的高壓檢測(cè)電路13用以檢測(cè)高壓電源，因此處于待機(jī)的狀態(tài)下會(huì)消耗大量的電力，此缺點(diǎn)無法符合商業(yè)市場(chǎng)上對(duì)于降低電子裝置的待機(jī)電力損耗的強(qiáng)烈需求。
以實(shí)際數(shù)值進(jìn)行估算可清楚了解，在此假設(shè)放電電路12中各電阻的總阻值為1.2MΩ、高壓檢測(cè)電路13中各電阻的總阻值為1.5MΩ，主電路11中用以進(jìn)行關(guān)閉的集成電路(IC)的待機(jī)電力損耗為70mW(1)當(dāng)電源供應(yīng)器10的輸入端接收240V的交流電Vin，由電阻的功率決定公式P＝V2/R以及交/直流電概略轉(zhuǎn)換因子1.4可知放電電路12的待機(jī)電力損耗為2402(V)/1.2(MΩ)＝48(mW)高壓檢測(cè)電路13的待機(jī)電力損耗為(240·1.4)2(V)/1.5(MΩ)＝75(mW)因此，電源供應(yīng)器10的待機(jī)電力損耗為48(mW)+75(mW)+70mW＝0.193(W)(2)當(dāng)電源供應(yīng)器10的輸入端接收100V的交流電Vin，由電阻的功率決定公式P＝V2/R以及交/直流電概略轉(zhuǎn)換因子1.4可知放電電路12的待機(jī)電力損耗為1002(V)/1.2(MΩ)＝8.3(mW)高壓檢測(cè)電路13的待機(jī)電力損耗為(100·1.4)2(V)/1.5(MΩ)＝13(mW)因此，電源供應(yīng)器10的待機(jī)電力損耗為8.3(mW)+13(mW)+70mW＝0.091(W)目前商業(yè)市場(chǎng)上對(duì)于降低電子裝置的待機(jī)電力損耗較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)(如日本市場(chǎng))是在240V的輸入交流電下低于0.2W及在100V的輸入交流電下低于0.1W，由前述試算結(jié)果可知，如圖1的常用電源供應(yīng)器10中的高壓檢測(cè)電路13是常用技術(shù)無法降低待機(jī)電力損耗的主要原因。
為了改善圖1的電源供應(yīng)器10的缺點(diǎn)，常用技術(shù)中出現(xiàn)了另一種解決方案，如圖2所示。與圖1相同的部分是，電源供應(yīng)器20仍由主電路21、放電電路22以及高壓檢測(cè)電路23所構(gòu)成；主電路21同樣包括功率因子校正集成電路(PFC IC)211。然而，與圖1不同的部分在于，放電電路22在輸入端還并聯(lián)了一只繼電器(Relay)24；通過繼電器24在待機(jī)狀態(tài)時(shí)的控制，便能夠完全消除電源供應(yīng)器20中放電電路22及高壓檢測(cè)電路23的待機(jī)電力損耗，因此，其惟一的待機(jī)電力損耗僅為主電路21中用以進(jìn)行關(guān)閉的集成電路(IC)的待機(jī)電力損耗70mW。
雖然圖2的電源供應(yīng)器20已經(jīng)改善了圖1的電源供應(yīng)器10的缺點(diǎn)，但其卻具有其它無法消除的阻礙如下(1)繼電器的成本與電阻、晶體管開關(guān)等組件比較起來相對(duì)較高，對(duì)于廠商進(jìn)行成本控制(cost down)的計(jì)劃造成不良影響；及(2)繼電器具有可靠度的問題；即，隨著產(chǎn)品壽命及使用時(shí)間的增加，繼電器24的電路接點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生老化現(xiàn)象，影響系統(tǒng)表現(xiàn)。
因此，申請(qǐng)人鑒于現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生之缺陷，經(jīng)過悉心試驗(yàn)與研究，并本著鍥而不舍的精神，構(gòu)思出本發(fā)明“待機(jī)狀態(tài)下節(jié)省電源消耗的高壓檢測(cè)電路”，以下為本發(fā)明之簡(jiǎn)要說明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的構(gòu)想是利用電源供應(yīng)器中功率因子校正集成電路的命令來控制高壓檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，以消除電源供應(yīng)器處于待機(jī)時(shí)、高壓檢測(cè)模塊所具有的電力損耗。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，提出一種高壓檢測(cè)電路，包括高壓檢測(cè)模塊、開關(guān)模塊以及控制模塊。所述高壓檢測(cè)模塊是由多個(gè)電阻所構(gòu)成，用以檢測(cè)高壓電源；所述控制模塊的控制端受所述電源供應(yīng)器的控制，當(dāng)所述電源供應(yīng)器處于待機(jī)時(shí)關(guān)閉所述開關(guān)模塊，以消除所述高壓檢測(cè)模塊處于待機(jī)時(shí)所具有的電力損耗。
本發(fā)明由下列附圖及詳細(xì)說明，可得更深入的了解。


圖1為一種常用電源供應(yīng)器的部分電路組態(tài)的示意圖；圖2為另一種常用電源供應(yīng)器的部分電路組態(tài)的示意圖；以及圖3為本發(fā)明所提高壓檢測(cè)電路的優(yōu)選實(shí)施例及使用所述高壓檢測(cè)電路的電源供應(yīng)器的部分電路組態(tài)的示意圖。
主要組件符號(hào)說明10、20、30電源供應(yīng)器11、21、32主電路12、22、33放電電路13、23、31高壓檢測(cè)電路24繼電器111、211、321功率因子校正集成電路311高壓檢測(cè)模塊312開關(guān)模塊 313控制模塊3121第一開關(guān) 3122第一電阻3131第二電阻 3132第二開關(guān)3133第三電阻具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明所提高壓檢測(cè)電路的優(yōu)選實(shí)施例及使用所述高壓檢測(cè)電路的電源供應(yīng)器的部分電路組態(tài)的示意圖。
在圖3中，電源供應(yīng)器30用于接收交流電，并將所述交流電轉(zhuǎn)換成具有高電壓準(zhǔn)位的第一直流電，再將所述第一直流電轉(zhuǎn)換成具有低電壓準(zhǔn)位的第二直流電；其包括了主電路32以及放電電路33，主電路32同樣包括功率因子校正集成電路(PFC IC)321。
本發(fā)明的技術(shù)特征在于，提供高壓檢測(cè)電路31連接至主電路32的高壓檢測(cè)端，其中高壓檢測(cè)電路31是由高壓檢測(cè)模塊311、開關(guān)模塊312以及控制模塊313所構(gòu)成。
高壓檢測(cè)模塊311的作用是用于檢測(cè)高壓電源，以提供反饋(feedback)、保護(hù)(protect)或檢測(cè)(detect)電路的功能給主電路32的諸多集成電路，確保電源供應(yīng)器30運(yùn)作時(shí)發(fā)揮正常的交流/直流轉(zhuǎn)換功能，其通常是由多個(gè)電阻以串聯(lián)方式構(gòu)成。本實(shí)施例中功率因子校正集成電路321所在位置若還包括其它具有不同功能的集成電路，則高壓檢測(cè)模塊311的電阻配置則會(huì)更加復(fù)雜(不只是圖中串聯(lián)的三個(gè)電阻)，但基本上可將所述等電阻視為整體(即高壓檢測(cè)模塊311)。
開關(guān)模塊312在本實(shí)施例中是由第一開關(guān)3121及第一電阻3122所構(gòu)成。第一開關(guān)3121的第一端電連接電源、第二端電連接高壓檢測(cè)模塊311，第一電阻3122的一端電連接所述電源、另一端電連接第一開關(guān)3121的控制端。
控制模塊313在本實(shí)施例中是由第二電阻3131、第二開關(guān)3132及第三電阻3133所構(gòu)成。第二電阻3131的一端電連接第一電阻3122的另一端及第一開關(guān)3121的控制端，第二開關(guān)的第一端電連接第二電阻的另一端、第二端電連接地、控制端則受功率因子校正集成電路321的控制，第三電阻的一端電連接第二開關(guān)3131的控制端、另一端則電連接地。
需要注意的是，第一開關(guān)3121與第二開關(guān)3132的極性必須相反；以圖3的實(shí)施方式來說，第一開關(guān)3121為pnp晶體管，第二開關(guān)3132為npn晶體管。同樣地，若第一開關(guān)3121為PMOS晶體管，則第二開關(guān)3132須使用NMOS晶體管。
以下說明高壓檢測(cè)電路31在電源供應(yīng)器30處于待機(jī)狀態(tài)下節(jié)省電源消耗的方法。
在電源供應(yīng)器30開啟運(yùn)作的狀態(tài)下，功率因子校正集成電路321發(fā)出高準(zhǔn)位信號(hào)至第二開關(guān)3132的控制端，此時(shí)第二開關(guān)3132導(dǎo)通，使得第一開關(guān)3121也導(dǎo)通，于是高壓檢測(cè)模塊311可正常執(zhí)行檢測(cè)高壓電源的功能。然而，當(dāng)電源供應(yīng)器30處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，功率因子校正集成電路321的關(guān)閉使得第二開關(guān)3132的控制端所收到的是低準(zhǔn)位信號(hào)，此時(shí)第二開關(guān)3132關(guān)閉，使得第一開關(guān)3121無法導(dǎo)通，于是由多個(gè)電阻串聯(lián)而成的高壓檢測(cè)模塊311便會(huì)形成斷路，因此可徹底消除高壓檢測(cè)模塊311處于待機(jī)時(shí)所具有的電力損耗。
以實(shí)際數(shù)值進(jìn)行估算可清楚了解，在此假設(shè)放電電路33中各電阻的總阻值為1.2MΩ、高壓檢測(cè)模塊中各電阻的總阻值為1.5MΩ，主電路32中用以進(jìn)行關(guān)閉的集成電路(IC)的待機(jī)電力損耗為70mW(1)當(dāng)電源供應(yīng)器30的輸入端接收240V的交流電Vin，由電阻的功率決定公式可知放電電路33的待機(jī)電力損耗為2402(V)/1.2(MΩ)＝48(mW)高壓檢測(cè)電路31的待機(jī)電力損耗為0(mW)因此，電源供應(yīng)器10的待機(jī)電力損耗為48(mW)+0(mW)+70mW＝0.118(W)(2)當(dāng)電源供應(yīng)器30的輸入端接收100V的交流電Vin，由電阻的功率決定公式P＝V2/R可知放電電路33的待機(jī)電力損耗為1002(V)/1.2(MΩ)＝8.3(mW)高壓檢測(cè)電路31的待機(jī)電力損耗為0(mW)因此，電源供應(yīng)器30的待機(jī)電力損耗為8.3(mW)+0(mW)+70mW＝0.0783(W)
對(duì)照目前商業(yè)市場(chǎng)上對(duì)于降低電子裝置的待機(jī)電力損耗較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明所提出的高壓檢測(cè)電路既遠(yuǎn)低于在240V的輸入交流電下低于0.2W的標(biāo)準(zhǔn)(0.118W)，也可滿足在100V的輸入交流電下低于0.1W的標(biāo)準(zhǔn)(0.0783W)。由此可知，本發(fā)明所提出的高壓檢測(cè)電路完美地改善了圖1的電源供應(yīng)器10的缺點(diǎn)。
除此之外，本發(fā)明所提出的高壓檢測(cè)電路也能取代圖2的電源供應(yīng)器20的改善方案。除了與圖2同樣能夠滿足降低電子裝置的待機(jī)電力損耗的要求之外；本發(fā)明的高壓檢測(cè)電路也能夠消除圖2的電源供應(yīng)器20所具有成本較高以及可靠度不佳的問題(1)以2004年第二季為標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)繼電器的成本大約是美金一元，然而，本發(fā)明所述高壓檢測(cè)電路所使用的電阻及晶體管開關(guān)等組件的成本總和僅為其十分之一左右，可提升廠商進(jìn)行成本控制的成效；及(2)繼電器為機(jī)械式組件，隨著產(chǎn)品壽命及使用時(shí)間的增加將存在可靠度的問題，然而，本發(fā)明所述高壓檢測(cè)電路所使用的電阻及以半導(dǎo)體制程所制作的晶體管開關(guān)等組件的可靠度極佳，可有效提高系統(tǒng)的表現(xiàn)。
綜上所述，本發(fā)明是通過半導(dǎo)體開關(guān)來控制高壓檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，能夠有效消除電源供應(yīng)器處于待機(jī)時(shí)、高壓檢測(cè)模塊所具有的電力損耗。
本發(fā)明可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員做任何修改，但不脫離如附加的權(quán)利要求所要保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓檢測(cè)電路，用于電源供應(yīng)器中，包括高壓檢測(cè)模塊，由多個(gè)電阻所構(gòu)成，用以檢測(cè)高壓電源，所述高壓檢測(cè)模塊的一端電連接所述電源供應(yīng)器；開關(guān)模塊，具有第一端、第二端及控制端，所述第一端電連接電源，所述第二端電連接高壓檢測(cè)模塊的另一端；以及控制模塊，具有第一端、第二端及控制端，所述第一端電連接所述開關(guān)模塊的控制端，所述第二端電連接地；其中，所述控制模塊的控制端受所述電源供應(yīng)器的控制，當(dāng)所述電源供應(yīng)器處于待機(jī)時(shí)關(guān)閉所述開關(guān)模塊，以消除高壓檢測(cè)模塊處于待機(jī)時(shí)所具有的電力損耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述電源供應(yīng)器是用來接收交流電，并將所述交流電轉(zhuǎn)換成具有高電壓準(zhǔn)位的第一直流電，再將所述第一直流電轉(zhuǎn)換成具有低電壓準(zhǔn)位的第二直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述高壓檢測(cè)模塊是由多個(gè)電阻串聯(lián)所構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述電源供應(yīng)器至少具有功率因子校正集成電路，所述控制模塊的控制端受所述功率因子校正集成電路的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，具有第一端、第二端及控制端，所述第一端電連接所述電源，所述第二端電連接所述高壓檢測(cè)模塊的另一端；以及第一電阻，一端電連接所述電源，另一端電連接所述第一開關(guān)的控制端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述控制模塊包括第二電阻，一端電連接所述第一電阻的另一端及所述第一開關(guān)的控制端；第二開關(guān)，具有第一端、第二端及控制端，所述第一端電連接所述第二電阻的另一端，所述第二端電連接地，所述控制端受所述功率因子校正集成電路的控制；以及第三電阻，一端電連接所述第二開關(guān)的所述控制端，另一端電連接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述第一開關(guān)及所述第二開關(guān)極性相反。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述等開關(guān)為雙極性晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述等開關(guān)為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓檢測(cè)電路，其中，所述功率因子校正集成電路是當(dāng)待機(jī)時(shí)通過關(guān)閉所述第二開關(guān)使得所述第一開關(guān)不導(dǎo)通，以消除所述高壓檢測(cè)模塊處于待機(jī)時(shí)所具有的電力損耗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓檢測(cè)電路，用于電源供應(yīng)器中，所述高壓檢測(cè)電路包括高壓檢測(cè)模塊、開關(guān)模塊以及控制模塊。所述高壓檢測(cè)模塊是由多個(gè)電阻所構(gòu)成，用以檢測(cè)高壓電源；所述控制模塊的控制端受所述電源供應(yīng)器的控制，當(dāng)所述電源供應(yīng)器處于待機(jī)時(shí)關(guān)閉所述開關(guān)模塊，以消除高壓檢測(cè)模塊處于待機(jī)時(shí)所具有的電力損耗。
文檔編號(hào)G01R19/00GK1952676SQ20051010922
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者張世賢 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司