专利名称：测量功率消耗的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量功率的装置和方法，特别涉及一种使用开关型电源(SMPS)来实时测量和显示产品的功率消耗的装置。
背景技术：
功率消耗是一种每单位时间消耗多少能量或做功多少的比率的数量表示，并表示在一秒单位内所提供或消耗的能量。一个产品的能量消耗效能等级按照消耗功率而变化，并且低级的产品在产品的整个寿命期间都浪费能量。因此，如果可能的话需要确认能量消耗效能等级并购买高级的产品。
由于最近能量节约的意识变得更强，所以各种各样的产品具有节能功能，并且即使在正常操作期间也保持功率消耗在一定水平之下。然而，在使用产品时显示产品的实际功率消耗是过高的期望。由于执行那样功能所需的电路的复杂性及成本使显示实际的功率消耗还不被考虑。因此，使用一个单独的测量设备在产品的开发阶段来测量产品的实际功率消耗。而且，除了人工规定产品的最大消耗功率或根据附在产品上的标签，消费者没有一种方法来知道当前使用的产品的实际功率消耗。然而，由于消费者对能量节约功能和效率的理解逐渐发生了改变，因此提供一种用于实时测量和显示产品使用时的产品的功率消耗的功能的需求日益增加。

发明内容
为了解决上面的和/或其它问题，本发明的一方面是提供一种用于实时测量和显示产品的功率消耗的装置。
本发明的另外的方面和优点将部分地在下列的描述中阐述，并且从所述描述中更明显，或可以由本发明的实践来获得。
根据本发明的一方面，一种用于测量功率消耗的装置包括整流单元，对输入到整流单元的交流电压进行整流和平滑；变压单元，用于接收来自整流单元的整流电压，并在变压单元的次级线圈产生与变压单元的初级线圈中的电流波动一致的电压；开关单元，用从反馈电压和同步信号产生的脉宽调制(PWM)控制信号来接通或切断在变压单元的初级线圈的输出电压；调压单元，对在变压单元的初级线圈的输出电压进行调节以便计算开关单元的接通时间；和控制单元，根据调压单元的输出来计算接通时间，并根据所计算的接通时间、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
根据本发明的一方面，用于测量功率消耗的装置还包括显示单元，用于显示由控制单元所计算的功率消耗。
根据本发明的一方面，调压单元可包括降压部件，将在变压单元初级线圈的电压降低在某一电平之下；第一箝位部件，将所降低的电压箝位在第一恒定电压电平；变压器，对第一箝位电压进行变换；和第二箝位，将所变换的电压箝位在第二恒定电压电平。
根据本发明的一方面，一种用于测量功率消耗的装置包括整流单元，对输入到整流单元的交流电压进行整流和平滑；变压单元，用于接收来自整流单元的整流的电压，并在变压器的次级线圈产生与变压器初级线圈中的电流波动一致的电压；用从反馈电压和同步信号产生的脉宽调制(PWM)控制信号来接通或切断在变压单元的初级线圈的输出电压；调压单元，对在变压单元的次级线圈的电压进行调节以便计算开关单元的接通时间；和控制单元，根据调压单元的输出来计算接通时间，并根据所计算的接通时间、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
根据本发明的一方面，一种用于测量功率消耗的装置还包括显示单元，用于显示由控制单元所计算的功率消耗。
根据本发明的一方面，调压单元可以包括降压部件，将在变压单元次级线圈的电压降低在某一电平之下；以及箝位部件，将降压单元的输出箝位在一个恒定电压电平。
根据本发明的一方面，一种用于测量功率消耗的装置包括整流单元，对输入到整流单元的交流电压进行整流和平滑；变压单元，用于接收来自整流单元的整流电压并在变压单元的次级线圈产生与初级线圈中的电流波动一致的电压；开关单元，用从反馈电压和同步信号产生的脉宽调制(PWM)控制信号来接通或切断在变压单元的初级线圈的输出电压；调压单元，对在变压单元的初级线圈和次级线圈中的一个的电压进行调节以便计算开关单元的接通时间；和控制单元，根据调压单元的输出来计算接通时间，并根据所计算的接通时间、初级线圈的交流输入电压、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
根据本发明的一方面，一种用于测量功率消耗的装置还可包括显示单元，用于显示由控制单元所计算的功率消耗。
根据本发明的一方面，其中调压单元对变压单元的初级线圈的电压进行调节以便计算开关单元的接通时间，该调压单元还包括降压部件，将变压单元初级线圈的电压降低在某一电平之下；第一箝位部件，将降低的电压箝位在第一恒定电压电平；变压器，对第一箝位的电压进行变换；以及第二箝位部件，将变换的电压箝位在第二恒定电压电平。
根据本发明的一方面，其中调压单元对变压单元的次级线圈的电压进行调节以便计算开关单元的接通时间，该调压单元还包括降压部件，将在变压单元的次级线圈的电压降低在某一电平之下；和箝位部件，将降压单元的输出箝位在一个恒定电压电平。


通过参考附图详细描述本发明的实施例，本发明的上面的和/或其它方面及优点将变得更清楚。其中图1示出了根据本发明一个实施例的用于测量功率消耗的装置电路图；图2A-2G示出了图1所示装置的工作波形；图3示出了根据本发明另一实施例的用于测量功率消耗的装置电路图；和图4A-4I示出了图3所示装置的工作波形。
具体实施例方式
通常，用一种专门的测量设备在供给电流的交流输入线测量产品的功率消耗。这样的测量设备需要一个复杂的电路，并且不适用于一个产品。本发明提供了一种使用如图1所示的变压器T11的次级线圈的电压VS来测量功率消耗的方法，以及一种使用如图3所示的变压器T31的初级线圈的电压Vds来测量功率消耗的方法。
参考图1和2A-2G，下面将描述一种使用变压器T11次级线圈的电压VS来测量功率消耗的方法。图1示出了根据本发明第一实施例的用于测量功率消耗的装置电路图。图1所示的装置包括整流部件100、开关部件101、缓冲电路102、变压器T11、调压部件104、控制部件105和显示部件106。
整流部件100对输入的交流电源进行整流和平滑以便输出直流电压。将平滑的直流电压施加到变压器T11初级线圈的第一端。开关部件101用脉宽调制(PWM)控制信号来接通或切断在变压器T11初级线圈的第二端输出的电压。开关部件101包括PWM控制部件101-1，根据来自反馈块101-2的反馈电压和来自同步块(SYNC)101-3的同步信号来产生PWM信号；和场效应晶体管(FET)，响应PWM信号来切换初级线圈的第二端。
通过抑制当FET Q11截止时产生的冲击电压，缓冲电路102防止了FETQ11的毁坏。缓冲电路102包括包括电阻R11、电容C12和二极管D15的上部缓冲电路，和包括电阻R12、电容C13和二极管D16的下部缓冲电路。对于上部缓冲电路，当FET Q11截止时，在变压器T11的初级线圈产生的冲击电压迅速增加，并且如果冲击电压超过预定电压，则损坏开关部件101。因此，上部缓冲电路通过抑制电压冲击的这样一种方式来防止FET Q11的毁坏，该这种方式是当FET Q11截止时产生的电压冲击通过二极管D15对电容C12充电，并且然后，逐渐地通过电阻R11来放电。下部缓冲电路通过抑制当FET Q11截止时的冲击电压来防止FET Q11的毁坏，以致在变压器T11的初级线圈产生的冲击电压通过二极管D16对电容C13充电，并且然后，逐渐地通过电阻R12来放电。
当FET Q11导通时变压器103在它的初级线圈LP存储能量，并且当FETQ11截止时将能量提供给它的输出端。将参考图2A至2G来描述在时间间隔t1、t2和t3的变压器103的工作。现在参考图2A，在时间间隔t1期间，当将大约10V的栅电压施加到FET Q11时，FET Q11导通，并且因此，电压Vds变成0V(图2B)。来自整流部件的被平滑的直流电压被施加到变压器103的初级线圈LP，并且电流IP开始流动(图2C)。当电流IP流动时，给初级线圈LP充1/2LP*IP2焦耳的能量。此时，由于一个具有反极性的电压被施加到次级线圈LS(图2D)，所以电流IS不流动(图2E)。
在时间间隔t2，FET Q11截止，这时FET Q11的栅极电压Vgs变成0V(图2A和2B)，并且因此，电流IP不流动(图2C)，以致初级线圈LP两端的极性被计数器电动势所改变，该电动势是由用于保持先前磁通量的感应特性而引起的。因此，存储在初级线圈LP的感应线圈能量，1/2LP*IP2焦耳，迁移到次级线圈(图2D)。在时间间隔t3期间，在存储于初级线圈的所有的能量转移到次级线圈之后，电流IS变成0V(图2E)，以致电流不再流过次级线圈。
整流部件100的二极管D11至D14根据下列等式(1)对在电容C11的交流电压进行整流和平滑Vi(dc)=Vin(ac)×2×0.9[Vdc]----(1)]]>在FET Q11切换的瞬间，电流IP从电容C11流到FET Q11，并且此时的功率消耗符合下列等式(2)P=12LP×IP2×f[W]----(2)]]>在等式(2)中，f是开关部件101的切换频率，和LP是变压器103初级线圈的电感，为制造商所知。因此，如果在FET Q11接通的瞬间已知电流IP，则可通过等式(2)来计算合成功率消耗。然而，测量电流IP的值存在困难，因为为此通常需要一个专门的测量器件。但是可通过下列等式(3)来获得电流IP的值IP=1LP(Vi×ton)[A]----(3)]]>即，电流IP的值可通过FET Q11的接通时间来获得，并且可通过下列等式(4)来计算合成的功率消耗P=12Vi2×ton2Lp×f[W]-----(4)]]>因此，如果已知FET Q11的接通时间，则可通过上述等式(4)来计算合成的功率消耗。现在，将描述提供用于计算FET Q11的接通时间和在变压器103次级线圈的电压VS的调压部件104。
在FET Q11截止的瞬间，由于计数器电动势产生的在变压器103的次级线圈的电压VS的波形如图2D上升。如图2D所示，当次级电压VS降低在地电平以下时的时间间隔与FET Q11的接通时间相同。在图1所示的调压部件104中，电阻R13和R14形成一个用来降低次级电压VS的衰减器，以便提供一个被衰减的波形Va，如图2F所示。例如齐纳(Zerner)二极管ZD11的一个箝位器件将超过5.1V的电压箝位到5.1V，和将低于-0.7V的电压箝位到-0.7V，以便提供如图2G所示的被箝位的波形Vc，并将被箝位的信号输出到控制部件105。
控制部件105计算从调压部件104提供的开关部件101的切换频率(1/T)和对应于图2G中低电平区域所示的时间间隔的FET Q11的接通时间。因此，通过替换等式(4)中的FET Q11的所计算的接通时间，可以得到合成的功率消耗。如果消费者想要有这样一种显示，则可通过显示部件106来显示这样计算的功率消耗。
参考图3和4A至4I，下面将描述一种通过使用变压器303初级线圈的电压Vds来测量功率消耗的方法。图3示出了根据本发明第二实施例的用于测量功率消耗的装置的电路图。图3所示的装置包括整流部件300、开关部件301、缓冲电路302、变压器T31、调压部件304、控制部件305和显示部件306。
整流部件300对输入的交流电流进行整流和平滑以便产生直流电压。将所平滑的直流电压施加到变压器T31初级线圈LP的第一端。开关部件301用PWM控制信号来接通和切断在变压器T31初级线圈的第二端输出的电压。开关部件301包括PWM控制部件301-1，根据来自反馈块301-2的反馈电压和来自同步(SYNC)块301-3的同步信号来产生PWM信号；和场效应晶体管(FET)Q31，响应PWM信号切换初级线圈LP的第二端。
缓冲电路302通过抑制当FET Q31截止时产生的冲击电压来防止FETQ31的毁坏。缓冲电路302包括包括电阻R31、电容C32和二极管D35的上部缓冲电路，和包括电阻R32、电容C33和二极管D36的下部缓冲电路。对于上部缓冲电路，当FET Q31截止时，在变压器T31的初级线圈LP产生的冲击电压迅速增加，并且如果冲击电压超过预定电压，则损坏开关单元101。因此，上部缓冲电路通过抑制电压冲击的这样一种方式来防止FET Q31的毁坏，这种方式是当FET Q31截止时产生的电压冲击通过二极管D35对电容C32充电，并且然后，逐渐地通过电阻R31来放电。下部缓冲电路通过抑制当FET Q31截止时的冲击电压来防止FET Q31的毁坏，以致在变压器T31的初级线圈产生的冲击电压通过二极管D36对电容C33充电，并且然后，逐渐地通过电阻R32来放电。
当FET Q31导通时变压器T31在它的初级线圈LP存储能量，并且当FETQ31截止时将能量提供给次级线圈LS。将参考图4A至4I来描述在时间间隔t1、t2和t3的变压器T31的工作。在时间间隔t1，将大约10V的电压施加到FET Q31的栅极(图4A)时，FET Q31导通，并且因此，电压Vds变成0V(图4B)。由于施加到变压器T31的初级线圈LP的直流输入电压，电流IP开始流动(图4C)。当电流IP流动时，给初级线圈LP充1/2LP*IP2焦耳的能量。此时，由于一个具有反极性的电压被施加到次级线圈LS(图4D)，所以电流IS不流动(图4E)。在时间间隔t2，FET Q31截止，这时FET Q31的栅极电压Vgs变成0V(图4A和4B)，并且因此，电流IP不流动(图4C)，以致流过初级线圈LP的极性被计数器电动势所改变，该电动势是由用于保持先前磁通量的感应特性而引起的。因此，存储在初级线圈LP的感应线圈能量1/2LP*IP2焦耳迁移到次级线圈LS(图4D)。在时间间隔t3期间，在存储于初级线圈的所有的能量转移到次级线圈之后，电流IS变成0A(图4E)，以致电流不再流过次级线圈。
整流部件300的二极管D31至D34根据下列等式(5)对电容C31的交流电压进行整流和平滑Vi(dc)=Vin(ac)×2×0.9[Vdc]----(5)]]>在FET Q31接通的瞬间，电流IP从电容C31流到FET Q31，并且切换瞬间的功率消耗符合下列等式(6)P=12LP×IP2×f[W]----(6)]]>在上面的等式(6)中，f是开关部件101的切换频率，和LP是变压器初级线圈的电感，为制造商所知。因此，如果在FET Q31接通的瞬间已知电流IP，则可通过等式(6)来计算合成功率消耗。然而，测量电流IP的值存在困难，因为为此通常需要一个专门的测量器件。但是可通过下列等式(7)来获得电流IP的值IP=1LP(Vi×ton)[A]----(7)]]>即，电流IP的值可通过FET Q31的接通时间来获得，并且可通过下列等式(8)来计算合成功率消耗P=12Vi2×ton2Lp×f(W)----(8)]]>
因此，如果已知FET Q31的接通时间，则可通过上述等式(8)来计算合成功率消耗。
调压部件304提供用来计算FET Q31的接通时间的信号和在变压器T31的电压Vds，对其描述如下。
电阻R34和R35形成一个衰减器，用来将图4D所示的初级电压Vds电平衰减到常规电平，例如1/20Vds电平。被衰减的初级电压Vds的波形在图4F中示出。例如齐纳二极管ZD31的第一箝位器件将超过12V的被衰减的初级电压Va1的电压箝位到12V(Vc1)，如图4G所示。变压器T32将箝位的初级电压Vc1变换成变压器T32的次级线圈的电压Vt1。变压器T32的互感将信号变换成交流信号，以便获得如图4H所示的波形。需要注意的是，在图4H的波形中，对于0V的上部和下部具有一个相同的幅度。例如齐纳二极管ZD32的第二箝位器件将超过5.1V的电压箝位到5.1V，和将低于-0.7V的电压箝位到-0.7V，以便提供如图4I所示的波形Vc2并将被箝位的信号输出到控制单元305。
控制部件305计算从调压部件304提供的开关部件301的切换频率(1/T)和对应于图4I中低电平区域(-0.7V)所示的时间间隔的FET Q31的接通时间。因此，通过替换上述等式(8)中的FET Q31的所计算的接通时间，可以得到合成的功率消耗。如果消费者想要有这样一种显示器，则可通过显示部件306来显示这样计算的功率消耗。
根据本发明上面的描述，可以实现一种通过使用变压器T11的次级线圈的电压VS来测量功率消耗的方法或一种通过使用变压器T31的初级线圈的电压Vds来测量功率消耗的方法。然而，根据上述在相同的电路中实现两种方法的所公开内容可以构造一个电路。
根据本发明，通过使用如上所述的SMPS来实时测量和显示产品的功率消耗，消费者可以确认产品的正常工作并提高了产品的可靠性。
虽然参考本发明的优选实施例详细示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。
权利要求
1.一种用于测量功率消耗的装置，包括整流单元，对输入的交流电压进行整流和平滑以便输出直流电压；变压单元，具有初级线圈和次级线圈，初级线圈用于接收来自整流单元的直流电压，和次级线圈用于产生与初级线圈中的电流波动一致的电压；开关单元，用脉宽调制接通或切断在初级线圈的直流电压；调压单元，对从变压单元初级线圈的电压衍生的电压进行调节；和控制单元，该单元完成以下操作根据所调节的电压来计算开关单元的接通时间；以及根据所计算的接通时间、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
2.如权利要求1所述的用于测量功率消耗的装置，还包括显示单元，用于显示由控制单元所计算的功率消耗。
3.如权利要求1所述的用于测量功率消耗的装置，其中调压单元包括降压部件，将从变压单元初级线圈衍生的电压降低在某一电平之下；第一箝位部件，将所降低的电压箝位在第一恒定电压电平；变压器，对第一箝位电压进行变换；和第二箝位部件，将变换的电压箝位在第二恒定电压电平，以便输出所调节的电压。
4.一种用于测量功率消耗的装置，包括整流单元，对输入的交流电压进行整流和平滑以便输出直流电压；变压单元，具有初级线圈和次级线圈，初级线圈用于接收直流电压，和次级线圈用于产生与初级线圈中的电流波动一致的电压；开关单元，用脉宽调制接通或切断在初级线圈的输出电压；调压单元，对从变压单元的次级线圈的电压衍生的电压进行调节；和控制单元，该单元完成以下操作根据所调节的电压来计算开关单元的接通时间；以及根据所计算的接通时间、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
5.如权利要求4所述的用于测量功率消耗的装置，还包括显示单元，用于显示由控制单元所计算的功率消耗。
6.如权利要求4所述的用于测量功率消耗的装置，其中调压单元包括降压部件，将从变压单元次级线圈的电压衍生的电压降低在某一电平之下；以及箝位部件，将降低的电压箝位在一个恒定电压电平。
7.一种用于测量功率消耗的装置，包括整流单元，对输入到整流单元的交流电压进行整流和平滑以便输出直流电压；变压单元，具有初级线圈和次级线圈，用于在次级线圈产生与初级线圈中的电流波动一致的电压；开关单元，用脉宽调制接通或切断在初级线圈的输出电压；调压单元，对从初级线圈的电压衍生的第一电压和从次级线圈衍生的电压中的至少一个进行调节；以及控制单元，该单元完成以下操作根据至少一个衍生的电压来计算开关单元的接通时间；以及根据所计算的接通时间、开关单元的切换频率和变压单元的电感，来计算功率消耗。
8.如权利要求7所述的用于测量功率消耗的装置，还包括显示单元，显示由控制单元所计算的功率消耗。
9.如权利要求7所述的用于测量功率消耗的装置，其中调压单元对从初级线圈的电压衍生的第一电压进行调节，该调压单元包括降压部件，将从变压单元初级线圈衍生的电压降低在某一电平之下；第一箝位部件，将降低的电压箝位在第一恒定电压电平；变压器，对第一箝位的电压进行变换；以及第二箝位部件，将变换的电压箝位在第二恒定电压电平。
10.如权利要求7所述的用于测量功率消耗的装置，其中调压单元对从变压单元的次级线圈的第二电压进行调节，该调压单元包括降压部件，将从变压单元次级线圈衍生的电压降低在某一电平之下；箝位部件，降低的电压箝位在一个恒定电压电平。
11.一种用于计算电气设备的功率消耗的方法，该电气设备通过具有预定初级线圈电感的变压器来供电，其中变压器初级线圈的电流由脉宽调制来接通或切断以便将功率提供给电气设备，该方法包括确定经过初级线圈的驱动电压；产生具有对应于次级线圈中电流的接通时间的第一电平和第二电平的脉冲波形；根据经过初级线圈的驱动电流、初级线圈中电流的接通时间和初级线圈的预定电感，来确定输入电流；以及根据一个等式来计算功率消耗P=12Vi2×ton2Lp×f(W),]]>其中P是所计算的功率消耗；Vi是驱动电压；Lp是初级线圈的预定电感；ton是初级线圈中电流的接通时间；以及f(W)是脉宽调制的切换频率。
12.如权利要求11所述的方法，还包括对驱动电压采样；对在预定最大值和最小值的采样的驱动电压箝位；以及确定来自所箝位电压的接通时间。
13.如权利要求11所述的方法，其中驱动电压的采样包括使用具有预定匝数比的第二变压器对驱动电压进行变换，以便输出所采样的驱动电压。
14.如权利要求11所述的方法，其中驱动电压的采样包括根据预定比率对驱动电压减压，以便输出所采样的驱动电压。
15.一种用于计算电气设备的功率消耗的装置，该电气设备通过具有预定初级线圈电感的变压器来供电，其中变压器初级线圈的电流由脉宽调制来接通或切断，以便通过变压器的次级线圈将来自输入电压的功率提供给电气设备，该装置包括采样电路，输出具有对应于初级线圈中电流的接通时间的第一电平和第二电平的采样的脉冲波形；控制器，其完成以下操作根据采样的脉冲波形来确定电流的接通时间和脉宽调制的切换频率；以及根据电流的接通时间、脉宽调制的切换频率、输入电压的值以及预定初级线圈电感，来计算功率消耗。
16.如权利要求15所述的装置，其中，控制器根据一个等式计算功率消耗P=12Vi2×ton2Lp×f(W)]]>其中P是所计算的功率消耗；Vi是输入电压的值；Lp是预定初级线圈电感；ton是初级线圈中电流的接通时间；以及f(W)是脉宽调制的切换频率。
17.如权利要求15所述的装置，其中初级线圈的第一端连接输入电压；由于电流的切换在初级线圈的第二端产生另一个电压；以及采样电路包括衰减器，对在初级线圈第二端所产生的电压进行衰减；电压箝位器，将所衰减的电压限制为第一峰峰值；第二变压器，将所限制的峰峰电压变换为具有第二峰峰值的电压；和第二电压箝位器，将所变换的电压限制为第三峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
18.如权利要求15所述的装置，其中采样电路包括衰减器，对由电流的切换在次级线圈产生的电压进行衰减；以及箝位电路，将衰减的电压箝位在预定峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
19.如权利要求16所述的装置，其中初级线圈的第一端连接到输入电压；由于电流的切换在初级线圈的第二端产生另一个电压；以及采样电路包括衰减器，对在初级线圈的第二端所产生的电压进行衰减；电压箝位器，将所衰减压的电压限制为第一峰峰值；第二变压器，将所限制的峰峰电压变换为具有第二峰峰值的电压；以及第二电压箝位器，将所变换的电压限制为第三峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
20.如权利要求16所述的装置，其中采样电路包括衰减器，对由电流的切换在次级线圈所产生的电压进行衰减；以及箝位电路，将所衰减的电压限制为预定峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
21.一种用于从直流电压给电气设备供电并具有功率消耗测量功能的开关型电源，该开关型电源包括变压器，具有初级线圈和次级线圈，初级线圈具有第一端、第二端和预定电感，初级线圈的一端连接到直流电压；驱动电路，连接到初级线圈的第二端，并根据脉宽调制切换初级线圈中的电流接通和切断；脉宽调制器，根据控制信号提供脉宽调制；第二整流电路，对在变压器的次级线圈的电压进行整流；和采样电路，输出具有对应于初级线圈中电流的接通时间的第一电平的所采样的脉冲波形和第二电平；以及控制器，其完成以下操作根据所采样的脉冲波形来确定电流的接通时间和脉宽调制的切换频率；和根据电流的接通时间、脉宽调制的切换频率、直流电压值和预定初级线圈电感，来计算功率消耗。
22.如权利要求21所述的装置，其中，控制器根据一个公式来计算功率消耗P=12Vi2×ton2Lp×f(W)]]>其中P是所计算的功率消耗；Vi是直流电压值；Lp是预定初级线圈电感；ton是初级线圈中电流的接通时间；以及f(W)是脉宽调制的切换频率。
23.如权利要求21所述的装置，其中由于初级线圈中电流的切换，在初级线圈的第二端产生另一个电压；以及采样电路包括衰减器，对所产生的电压进行衰减；电压箝位器，将所衰减的电压限制为具有第一峰峰值的电压；第二变压器，将所限制的峰峰电压变换为具有第二峰峰值的电压；以及第二电压箝位器，将所变换的电压限制为第三峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
24.如权利要求21所述的装置，其中采样电路包括衰减器，对由电流的切换在次级线圈所产生的电压进行衰减；以及箝位电路，将所衰减的电压限制为预定峰峰值，以便输出所采样的脉冲波形。
全文摘要
一种用于实时测量和显示由开关型电源(SMPS)供电的产品的功率消耗的装置。通过具有预定初级线圈电感的变压器将功率提供给产品，其中通过脉宽调制来接通和切断变压器初级线圈的电流以便将功率提供给电气设备。监控通过初级线圈的驱动电流，并且产生一种具有对应于初级线圈中电流的接通时间的第一电平和对应于初级线圈中电流的切断时间的第二电平的脉冲波形。根据驱动电压、初级线圈中电流的接通时间、预定初级线圈电感和SMPS的脉宽调制的切换频率，来计算功率消耗。
文档编号G01R21/127GK1487299SQ0314744
公开日2004年4月7日 申请日期2003年7月10日 优先权日2002年9月6日
发明者崔容勋 申请人:三星电子株式会社