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  • 权利要求
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明提供一種供電電路，其包括開關單元、能量轉換單元、檢測單元、控制單元及輸出端。該開關單元連接於外部電源與該能量轉換單元之間，該能量轉換單元將外部電源轉換為負載所需的輸入並經該輸出端輸出，該檢測單元串接於該能量轉換單元與該輸出端之間，該檢測單元偵測該輸出端的輸出電流；該控制單元連接於該檢測單元與該開關單元之間。當該檢測單元偵測該輸出端無電流輸出或電流極小時，該控制單元根據該檢測單元提供的偵測信號使控制該開關單元截止。
    公开号:TW201317769A
    申请号:TW100139921
    申请日:2011-11-02
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Zhen-Sen Li；Jian-She Shen
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:H02J7-00
    专利说明:
    供電電路
    本發明涉及一種供電電路，尤其是一種可消除靜態功耗的供電電路。
    隨著科學技術的發展，電子設備已經應用於人們工作、學習、生活的方方面面。各種電子設備的供電電路在電子設備停止工作但未將插頭撥出時，由於供電電路自身元件的電氣特性仍然要消耗一部分電能，即電子設備的供電電路有靜態功耗的存在。雖然供電電路的靜態功耗一般較小，但由於現今電子設備數量衆多，所以靜態功耗無疑是一巨大浪費。
    有鑒於此，提供一種可消除電子設備靜態功耗的供電電路實爲必要。
    本發明提供一種供電電路，其包括開關單元、能量轉換單元、檢測單元、控制單元及輸出端。該開關單元連接於外部電源與該能量轉換單元之間，該能量轉換單元將外部電源轉換爲負載所需的輸入並經該輸出端輸出，該檢測單元串接於該能量轉換單元與該輸出端之間，該檢測單元偵測該輸出端的輸出電流；該控制單元連接於該檢測單元與該開關單元之間。當該檢測單元偵測該輸出端無電流輸出或電流極小時，該控制單元根據該檢測單元提供的偵測信號使控制該開關單元截止
    相較於先前技術，使用本發明的供電電路可以在負載停止工作時，由開關單元截止外部電源與供電電路之間的通路，進而可消除供電電路的靜態功耗，達到節省電能的功能。
    請參閱圖1，其爲本發明供電電路一實施方式的結構示意圖。該供電電路10連接於電源輸入端12與負載30之間，該供電電路10包括開關單元110、能量轉換單元130、檢測單元150及控制單元170。該開關單元110連接於該電源輸入端12與該能量轉換單元130之間，該開關單元110控制該電源輸入端12輸入的外部電源是否傳輸至該能量轉換單元130。該能量轉換單元130包括一輸出端132，該能量轉換單元130將該電源輸入端12輸入的外部電源電壓轉換爲負載30所需工作電壓並經該輸出端132輸出至該負載30。該檢測單元150與該輸出端132連接，用於偵測經該輸出端132輸出至該負載30的電流。該控制單元170連接於該檢測單元150與該開關單元110之間，用於根據檢測單元150的偵測結果控制該開關單元110的導通與截止。
    具體地，當使用者將開關單元110打開，此時該能量轉換單元130接收該電源輸入端12輸入的外部電壓，並將該外部電壓轉換爲該負載30所需電壓經該輸出端132輸出至該負載30。同時該檢測單元150開始偵測該輸出端132的輸出電流並將偵測結果輸出至該控制單元170，當該輸出端132無輸出電流，即該負載30未開始正常時，該控制單元170控制該開關單元110截止，使該能量轉換單元130停止工作。當該負載30開始正常工作，即該輸出端132輸出電流正常時，該控制單元170控制該開關單元110導通，使該能量轉換單元130持續爲該負載30供電。當該負載30停止工作時，該檢測單元150偵測該能量轉換單元130無電流輸出或者電流很小時，該控制單元170控制該開關單元110斷開該電源輸入端12與該能量轉換單元130之間的連接，進而可消除該能量轉換單元130的靜態功耗。
    優選地，該開關單元110可設置於負載30與外部交流電源連接處，如設置於電源插頭處。
    在本實施方式中，該供電電路10既可設置於電子裝置內部亦可外接於電子裝置。
    請一併參閱圖1及圖2，圖2爲圖1所示供電電路10的具體電路示意圖。在本實施方式中，該能量轉換單元130用於將電源輸入端12輸入的外部交流電轉換爲該負載30所需的低壓直流電。該開關單元110包括一按鈕開關SW及一繼電器Re。本實施方式中，該按鈕開關SW爲按下可自動恢復的開關元件，即僅按下瞬間才導通,隨後自動截止的開關元件。該檢測單元150包括一偵測電阻Rs。該控制單元170包括一比較器A1、一開關電晶體Q1、一電容C1、一電阻R1及一二極管D1。該開關電晶體Q1包括控制端、第一導通端及第二導通端。
    在本實施方式中，該按鈕開關SW連接於該電源輸入端12與能量轉換單元130之間，該繼電器Re包括一開關K及一電感線圈L。該開關K與該按鈕開關SW並聯，該電感線圈L包括第一端112及第二端114，該電感線圈L的第一端112及第二端114均與該控制單元170連接。該電感線圈L的第一端112同時與該輸出端132相連。
    該能量轉換單元130經該偵測電阻Rs連接至該輸出端132。該偵測電阻Rs的一端經一電阻（圖未示）與該比較器A1的正輸入端連接。該偵測電阻Rs的另一端經另一電阻（圖未示）與該比較器A1的負輸入端連接，該比較器A1的負輸入端經一電阻（圖未示）與該比較器的輸出端相連。該比較器的輸出端經電阻R1與該開關電晶體Q1的控制端，該電阻R1同時經該電容C1接地。該開關電晶體Q1的第一導通端接地，該開關電晶體Q1的第二導通端經該二極管D1與該繼電器Re的電感線圈L的第一端112相連，該開關電晶體Q1的第二導通端同時與該繼電器Re的電感線圈L的第二端114相連。優選地，該開關電晶體Q1爲一N型場效應電晶體，且該開關電晶體Q1的控制端、第一導通端及第二導通端分別對應於該N型場效應電晶體的源極、栅極與漏極。
    具體地，當按下該按鈕開關SW時，該能量轉換單元130將該電源輸入端12輸入的外部電源轉換爲該負載30所需電壓。當該負載30開始正常工作時，該偵測電阻Rs的一端與另一端之間有壓降，故該比較器A1的正輸入端的輸入電壓高於該比較器A1的負輸入端的輸入電壓，此時該比較器A1的輸出端經該電阻R1輸出一高電平信號。該開關電晶體Q1的控制端接收該高電平信號，該開關電晶體Q1導通。此時由於該二極管D1的單嚮導通作用，該輸出端132輸出電流信號經該電感線圈L的第一端112、第二端114，及該開關電晶體Q1的第二導通端、第一導通端與地之間形成一回路。從而該電感線圈L上的電流使開關K持續導通，此時該能量轉換單元130持續將該電源輸入端12輸入的外部電源電壓轉換爲該負載30的所需電壓。當該負載30停止工作時，該偵測電阻Rs的兩端無壓降或者壓降極小，故該比較器A1的正輸入端的輸入電壓與該比較器A1的負輸入端的輸入電壓可以視爲相同，此時該比較器A1的輸出端經該電阻R1輸出一低電平信號。該開關電晶體Q1的控制端接收該低電平信號，該開關電晶體Q1截止且該電感線圈L的第一端112無電源信號輸入，該電感線圈L上無電流流過使該開關K截止。由此當負載30停止工作時，該能量轉換單元130停止工作從而可完全消除供電電路10的靜態功耗。當負載30未正常工作時，即使按下按鈕開關SW，該能量轉換單元130瞬間上電，由於該輸出端132無電流輸出使該偵測電阻Rs的兩端無壓降，且該輸出端132無電流輸出進而該繼電器Re的開關K截止。
    進一步地，該控制單元170中的電容C1可起到延時和濾波的作用。當該開關電晶體Q1截止時，該繼電器Re的電感線圈L上的能量可經該二極管D1形成一回路，進而可避免該開關電晶體Q1被電流擊穿。
    在本實施方式中，該供電電路10既可設置於電子裝置內部爲負載供電，亦可作爲負載的充電電路使用，當負載充電完成或移除負載時，使用該繼電器Re切斷該電源輸入端12與該能量轉換單元130的連接。優選地，該按鈕開關SW可設置於市電與該供電電路10連接處，如將該按鈕開關SW設置於插頭處。
    請參閱圖3，其爲本發明供電電路第二實施方式的具體電路示意圖。其與第一實施方式的區別在於：該供電電路20進一包括一線性電壓調節控制單元290，該線性電壓調節控制單元290連接於該能量轉換單元230與該檢測單元250之間。當該輸出端232輸出電壓較高或變化較大時，該線性電壓調節控制單元290將該輸出端232輸出的電壓調節爲穩定低壓傳輸至該檢測單元250，以使該檢測單元250正常工作。
    相較於先前技術，使用前述的供電電路可以在負載閑置時，繼電器可以切斷電源輸入端與該供電電路的連接，進而可消除其靜態功耗達到節省電能之目的。
    雖然本發明以優選實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做各種的變化，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求的保護範圍之內。
    10、20．．．供電電路
    12．．．電源輸入端
    30．．．負載
    110．．．開關單元
    130、230．．．能量轉換單元
    150、250．．．檢測單元
    170．．．控制單元
    132、232．．．輸出端
    290．．．線性電壓調節控制單元
    112．．．第一端
    114．．．第二端
    SW．．．按鈕開關
    Re．．．繼電器
    K．．．開關
    L．．．電感線圈
    Rs．．．偵測電阻
    A1．．．比較器
    C1．．．電容
    Q1．．．開關電晶體
    D1．．．二極管
    圖1是本發明供電電路第一實施方式的結構示意圖。
    圖2是圖1所示供電電路的具體電路示意圖。
    圖3是本發明供電電路第二實施方式的具體電路示意圖。
    10．．．供電電路
    12．．．電源輸入端
    30．．．負載
    110．．．開關單元
    130．．．能量轉換單元
    150．．．檢測單元
    170．．．控制單元
    132．．．輸出端
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種供電電路，其包括開關單元、能量轉換單元、檢測單元、控制單元及輸出端，其中，該開關單元連接於外部電源與該能量轉換單元之間，該能量轉換單元將外部電源轉換爲負載所需的輸入並經該輸出端輸出，該檢測單元串接於該能量轉換單元與該輸出端之間，該檢測單元偵測該輸出端的輸出電流；該控制單元連接於該檢測單元與該開關單元之間；當該檢測單元偵測該輸出端無電流輸出或電流極小時，該控制單元根據該檢測單元提供的偵測信號使控制該開關單元截止。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之供電電路，其中，該開關單元包括一按鈕開關及一繼電器，該按鈕開關和該繼電器並聯。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之供電電路，其中，該按鈕開關爲一按下可恢復的自動開關，該繼電器開關包括一與按鈕開關並聯的開關及一電感線圈。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之供電電路，其中，該電感線圈包括第一端及第二端，該電感線圈的第一端與該輸出端相連，同時該電感線圈經該第一端及第二端與該控制單元相連。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之供電電路，其中，該檢測單元包括一偵測電阻，該偵測電阻串接於該能量轉換單元與該輸出端之間。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之供電電路，其中，該控制單元包括一比較器及一開關電晶體，該比較器的正輸入端、負輸入端分別連接該偵測電阻的兩端，該開關電晶體包括控制端、第一導通端及第二導通端，該比較器的輸出端連接該控制端，該第一導通端接地，該第二導通端與該開關單元連接。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之供電電路，其中，該開關電晶體爲一N型場效應電晶體，該開關電晶體的控制端、第一導通端及第二導通端分別對應於該N型場效應電晶體的源極、栅極與漏極。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之供電電路，其中，該控制單元進一步包括一電容，該電容串接於該比較器輸出端與地之間。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之供電電路，其中，該控制單元進一步包括一二極管，該二極管串接於該第二導通端與該電感線圈的第一端之間，該電感線圈的第二端與該第二導通端相連。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之供電電路，其中，該供電電路進一步包括一線性電壓調節控制單元，該線性電壓調節控制單元串接於該能量轉換單元與該檢測單元之間。
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