一種待機功率控制電路及電子設備制造技術

本實用新型專利技術適用于電路領域，提供了一種待機功率控制電路及電子設備，所述電路包括：電容；與所述電容連接，對所述電容充電的降壓轉換器；與所述降壓轉換器連接，向所述降壓轉換器輸出直流電的AC-DC適配器；與所述降壓轉換器、電容連接，監測所述電容的供電電壓，并控制所述電壓轉換器對所述電容充電的MCU。本實用新型專利技術中的待機功率控制電路短時間給電容充電，利用電容給MCU供電，可以大大降低設備待機時的平均功耗，滿足節能要求。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電路領域，尤其涉及一種待機功率控制電路及電子設備。
技術介紹
現有的待機控制方案能夠外部喚醒，可以是按鍵或遠程遙控，還可能有實時時鐘(Real-Time Clock,RTC)功能，狀態指示功能。為了實現整機的多樣化待機，必須采用微控制單元(Micro Control Unit，MCU)控制。常見的做法是各路電源受控于MCU，待機時都被關斷，只剩下電源適配器和MCU工作。電源適配器的直流輸出一般是12、9V或5V，甚至更低。而MCU最常見的是5V或3. 3V供電，所以還需要增加直流降壓供電，一般采用線性穩壓電源LDO或DC-DC。在負載電 流很小時，不僅適配器電源而且直流降壓電路工作的效率都較低。為了滿足能源節能規范要求，例如歐盟市場要求待機低于O. 5W，現有的方案無法滿足要求，電源適配器自身就有O. 2-0. 3W的功耗，低電流情況下，適配器效率極低，MCU工作時也容易達到O. 4W。
技術實現思路
本技術實施例提供一種待機功率控制電路，旨在解決現有設備的待機功耗較高，無法滿足節能要求的問題。本技術實施例是這樣實現的，一種待機功率控制電路，所述電路包括電容；與所述電容連接，對所述電容充電的降壓轉換器；與所述降壓轉換器連接，向所述降壓轉換器輸出直流電的AC-DC適配器；與所述降壓轉換器、電容連接，監測所述電容的供電電壓，并控制所述電壓轉換器對所述電容充電的MCU。進一步地，所述降壓轉換器采用集成DC-DC方式。進一步地，所述降壓轉換器支持同步方式、非同步方式兩種工作模式。進一步地，所述降壓轉換器采用脈沖頻率調變PFM工作模式。進一步地，所述MCU在待機模式下的中斷響應采用按鍵響應方式。進一步地，所述MCU集成有欠壓復位保護模塊。本技術實施例還提供一種電子設備，所述電子設備包含上述待機功率控制電路。本技術實施例中的待機功率控制電路短時間給電容充電，利用電容給MCU供電，可以大大降低設備待機時的平均功耗，滿足節能要求。附圖說明圖I是本技術實施例提供的待機功率控制電路的結構圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術實施例中，待機功率控制電路短時間給電容充電，利用電容給MCU供電，可以大大降低設備待機時的平均功耗。圖I示出了本技術實施例提供的待機功率控制電路的結構，為了便于說明，僅示出了與本技術實施例相關的部分。該待機功率控制電路適用于帶外置適配器的各種電子產品中，例如電視或機頂盒，包括AC-DC適配器I、降壓轉換器2、電容3和MCU 4。AC-DC適配器I與降壓轉換器2連接，向降壓轉換器2輸出直流電。降壓轉換器 2與電容3連接，為電容3充電。MCU 4降壓轉換器2、電容3連接，電容3為MCU 4供電。MCU 4監測電容3的供電電壓，并控制電壓轉換器2為電容3充電。AC-DC適配器I為降壓轉換器2提供直流電。大部分AC-DC適配器效率都能達到8(Γ90%，但這是在負載設備正常工作電流情況下達到的。而當負載設備處于待機較低電流情況下，AC-DC適配器的效率會嚴重降低。作為本技術的一個實施例，為提高AC-DC適配器I的工作效率，在滿足常規規格條件下，AC-DC適配器I選擇在一定負載范圍內，特別是在輕負載時，效率盡量高的電源。降壓轉換器2采用集成DC-DC方式，工作在PWM開關控制的電流連續模式。DC-DC開關轉換器有靜態損耗和動態損耗兩類電源損耗。靜態損耗是不變的，與負載電流沒有關系；相反，動態損耗會隨著負載的加重而增加。動態損耗分為導通損耗和開關損耗。導通損耗在較高輸出電流時占據支配地位；而開關損耗在較低輸出電流時占據支配地位。導通損耗由負載決定，包括由電源的功率MOSFET和電感器兩端的壓降引起的損耗。負載電流越大，導致的導通損耗就越高。開關損耗，包括MOSFET的開關損耗、門驅動損耗和每一個開關周期都出現的體二極管損耗。上述這些損耗都正比于開關頻率。這些損耗大多數也都由負載決定。降壓轉換器2支持同步方式和非同步方式兩種工作模式，兩者的主要不同在于同步方式中使用Low-side MOS管代替了非同步方式的續流二極管。由于MOS管的導通壓降更低，可達到O. IV以下，因此采用同步方式可以降低二極管導通壓降的損耗，在一般情況下比非同步方式的效率高。但如果在輕負載的情況下，采用同步工作方式容易造成電感電流反向，增加導通損耗。而非同步方式采用二極管續流方式，阻止電感器電流改變方向，在電感器和電源開關時減少不必要的導通損耗，可以達到提高效率的效果。在本技術實施例中，降壓轉換器2采用脈沖頻率調變(Pulse FrequencyModulation，PFM)工作模式，PFM工作模式的降壓轉換器2以短的突發模式開關。當輸出電壓跌落到一定電壓時，降壓轉換器2開始開關，輸出電壓上升。當輸出電壓上升到調整閥值時，降壓轉換器2停止開關。輸出電壓隨著電容3為負載電流供電而下降。在降壓轉換器2未做開關期間，沒有開關損耗。負載使用大容量的電容3，短時間為MCU 4提供待機供電。當MCU 4監控到電源電壓下降到閾值電壓時，打開前置的電源給電容3充電。例如，假設使用470uF電容時，設待機電流為20mA，則C*dV=I*dt從3. 3V 下降到 2. 2V，470uF*l. lV=20mA*t得到dt=25. 85ms。 同理，電源200mA的充電，則充電時間tc=2. 580ms。當MCU 4檢測到充電完成，則關掉前置電源，MCU 4處于低功耗待機模式，只保留電源監控和待機喚醒模式，或者RTC和狀態指示。處于低功耗的待機模式MCU 4由外部中斷事件或內部中斷事件來喚醒，中斷響采用按鍵響應方式實現。本技術實施例中，可以使用遙控方式實現中斷響應，遙控信號可以作為中斷源。一旦MCU 4接收到遙控信號，就會產生中斷，退出待機模式，然后MCU 4判斷是否為待機喚醒的碼值，如果是，待機喚醒鍵碼則打開其他模塊電源，如果不是，則重新進入待機。本技術實施例中，MCU 4為低功耗應用設計的MCU。同時，在程序機制上盡量使用低功耗模式，降低工作頻率并且減少模塊設備的使用，比如配置靈活的時鐘系統、多種低功耗模式、喚醒等，并提供比較器，可以實現簡單的低電量檢測。作文本技術的一個實施例，在MCU 4中可以集成欠壓復位保護模塊，從而具有欠壓復位保護功能，當電壓低于安全操作范圍時，MCU 4對電路執行完全的復位，并打開前置電源供電，保證MCU 4不會停止工作。如果使用LED指示燈，可以使用PWM方式增大指示燈閃爍之間的間隔，以進一步降低功耗。本技術實施例中的待機功率控制電路短時間給電容充電，利用電容給MCU供電，可以大大降低設備待機時的平均功耗，滿足節能要求。以上所述僅為本技術的較佳實施例而已，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。權利要求1.一種待機功率控制電路，其特征在于，所述電路包括 電容； 與所述電容連接，對所述電容充電的降本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種待機功率控制電路，其特征在于，所述電路包括：電容；與所述電容連接，對所述電容充電的降壓轉換器；與所述降壓轉換器連接，向所述降壓轉換器輸出直流電的AC？DC適配器；與所述降壓轉換器、電容連接，監測所述電容的供電電壓，并控制所述電壓轉換器對所述電容充電的MCU。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳仲滔，
申請(專利權)人：深圳市九洲電器有限公司，
類型：實用新型
國別省市：