本實(shí)用新型涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電視板卡供電保護(hù)電路。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的電視機(jī)的供電電源一般包括為待機(jī)電源和正常工作電源,通常,從電網(wǎng)來(lái)的工頻交流電源通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)管和一個(gè)變壓器變換為待機(jī)和正常供電所需要的各路電壓,再分別經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等處理得到符合要求的直流電壓分別供給待機(jī)電路和電視機(jī)的正常工作電路。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上相繼出現(xiàn)了許多種給電視機(jī)(包括攜帶式微型電視機(jī))供電的各類(lèi)蓄電池。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:
在部分地區(qū)遇到停電的情況下,使用傳統(tǒng)的蓄電池給電視機(jī)供電,穩(wěn)定性差、電壓的波動(dòng)比較大,由于兩路電壓互相牽制,使傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)供電輸入范圍的控制不夠精確,容易出現(xiàn)直流供電正負(fù)接反、電壓過(guò)高損壞板卡、電壓過(guò)低損壞液晶屏等故障問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)供電輸入范圍的控制不夠精確的問(wèn)題,提供一種電視板卡供電保護(hù)電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施例為:
提供了一種電視板卡供電保護(hù)電路,包括二極管、過(guò)壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路,過(guò)壓保護(hù)電路包括依次連接的基準(zhǔn)穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)單元;欠壓保護(hù)電路包括依次連接的分壓采樣模塊和電視板卡MCU;
二極管的正極連接電視板卡電源正極,負(fù)極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的參考端和開(kāi)關(guān)單元的輸入端;開(kāi)關(guān)單元的輸出端連接欠壓保護(hù)電路的分壓采樣模塊;
基準(zhǔn)穩(wěn)壓器向開(kāi)關(guān)單元輸出控制電壓;開(kāi)關(guān)單元接收控制電壓,在二極管負(fù)極的輸出電壓大于預(yù)設(shè)規(guī)格電壓時(shí)斷開(kāi);
分壓采樣模塊向MCU輸出實(shí)時(shí)采集到的過(guò)壓保護(hù)電路輸出端的采樣電壓;MCU接收采樣電壓,并在檢測(cè)到采樣電壓小于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)關(guān)機(jī)。
上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路,通過(guò)二極管、過(guò)壓保護(hù)電路以及欠壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)供電輸入范圍的精確控制;通過(guò)二極管防反接,防止使用者電源正負(fù)接反,導(dǎo)致板卡的損壞;通過(guò)過(guò)壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù),防止使用者接錯(cuò)電源,導(dǎo)致輸入電壓過(guò)高,對(duì)后端器件造成的損壞;通過(guò)欠壓保護(hù)電路,防止蓄電池在使用過(guò)程中,電壓降低,造成部分電路電流增大,對(duì)電路造成的損壞。
附圖說(shuō)明
通過(guò)附圖中所示的本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說(shuō)明,本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分,且并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖,重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
圖1為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1中過(guò)壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1中欠壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容更加透徹全面。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件并與之結(jié)合為一體,或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“一端”、“另一端”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1:
為了解決傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)供電輸入范圍的控制不夠精確的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1,圖1為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1的電路結(jié)構(gòu)示意圖;如圖1所示,可以包括二極管、過(guò)壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路,過(guò)壓保護(hù)電路包括依次連接的基準(zhǔn)穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)單元;欠壓保護(hù)電路包括依次連接的分壓采樣模塊和電視板卡MCU(微控制單元:Microcontroller Unit);
二極管的正極連接電視板卡電源正極,負(fù)極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的參考端和開(kāi)關(guān)單元的輸入端;開(kāi)關(guān)單元的輸出端連接欠壓保護(hù)電路的分壓采樣模塊;
基準(zhǔn)穩(wěn)壓器向開(kāi)關(guān)單元輸出控制電壓;開(kāi)關(guān)單元接收控制電壓,并基于控制電壓,在二極管負(fù)極的輸出電壓大于預(yù)設(shè)規(guī)格電壓時(shí)斷開(kāi);
分壓采樣模塊向MCU輸出實(shí)時(shí)采集到的過(guò)壓保護(hù)電路輸出端的采樣電壓;MCU接收采樣電壓,并在檢測(cè)到采樣電壓小于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)關(guān)機(jī)。
具體而言,本實(shí)用新型通過(guò)二極管、過(guò)壓保護(hù)電路以及欠壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)供電輸入范圍的精確控制;通過(guò)二極管防反接,防止使用者電源正負(fù)接反,導(dǎo)致板卡的損壞;通過(guò)過(guò)壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù),防止使用者接錯(cuò)電源,導(dǎo)致輸入電壓過(guò)高,對(duì)后端器件造成的損壞;通過(guò)欠壓保護(hù)電路,防止蓄電池在使用過(guò)程中,電壓降低,造成部分電路電流增大,對(duì)電路造成的損壞。
圖2為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1中過(guò)壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖2所示,在一個(gè)具體的實(shí)施例中,本實(shí)用新型可以通過(guò)防反接,從而防止使用者電源正負(fù)接反,導(dǎo)致板卡損壞。可以采用二極管實(shí)現(xiàn)上述功能,因二極管的單向?qū)щ娦?,電源接反時(shí),電流無(wú)法通過(guò)二極管反向流通,阻止電流流過(guò),從而保護(hù)板卡;
本實(shí)用新型中二極管的選擇原則包括:正向?qū)▔航敌?、正向電流滿(mǎn)足電路需求,反向擊穿電壓大于用到的電源電壓,反向漏電流小。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)單元包括第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管;
第一開(kāi)關(guān)管的基極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陰極,發(fā)射極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陽(yáng)極,集電極連接第二開(kāi)關(guān)管的柵極;第二開(kāi)關(guān)管的漏極連接欠壓保護(hù)電路,源極連接二極管的負(fù)極。
具體而言,第一開(kāi)關(guān)管和/或第二開(kāi)關(guān)管可以為三極管、MOSFET(金氧半場(chǎng)效晶體管:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。其中,在第一開(kāi)關(guān)管為三極管時(shí),其對(duì)應(yīng)的端口可以稱(chēng)為基極、發(fā)射極和集電極;當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)管為MOS管時(shí),其對(duì)應(yīng)的端口可以稱(chēng)為柵極、源極和漏極;第二開(kāi)關(guān)管的端口名稱(chēng)類(lèi)似。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,第一開(kāi)關(guān)管為開(kāi)關(guān)三極管,第二開(kāi)關(guān)管為開(kāi)關(guān)MOS(metal oxide semiconductor)管;即過(guò)壓保護(hù)電路包括基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(U1)、開(kāi)關(guān)三極管(Q1)以及開(kāi)關(guān)MOS管(Q2);
開(kāi)關(guān)三極管的基極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陰極,發(fā)射極連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陽(yáng)極,集電極連接開(kāi)關(guān)MOS管的柵極;開(kāi)關(guān)MOS管的漏極連接欠壓保護(hù)電路,源極連接二極管的負(fù)極。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,基準(zhǔn)穩(wěn)壓器為可調(diào)式基準(zhǔn)穩(wěn)壓器TL431。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)三極管為NPN型三極管。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,過(guò)壓保護(hù)電路還包括分壓采樣電阻;分壓采樣電阻包括第一采樣電阻(R1)、第二采樣電阻(R2)、第五采樣電阻(R5)和第六采樣電阻(R6);
第一采樣電阻的一端連接二極管負(fù)極,另一端連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的參考端和第二采樣電阻;第二采樣電阻的一端連接在基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的參考端和第一采樣電阻之間,另一端連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陽(yáng)極;
第五采樣電阻的一端連接基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陰極,另一端連接開(kāi)關(guān)三極管的基極和第六采樣電阻;第六采樣電阻的一端連接在開(kāi)關(guān)三極管的基極和第五采樣電阻之間,另一端連接在基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陽(yáng)極和開(kāi)關(guān)三極管的發(fā)射極之間。
具體而言,本實(shí)用新型可以通過(guò)過(guò)壓保護(hù)電路,防止使用者接錯(cuò)電源,導(dǎo)致輸入電壓過(guò)高,對(duì)后端器件造成損壞。
1.如圖2所示,可以通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)電路的功能,包括基準(zhǔn)穩(wěn)壓器U1、電阻分壓采樣R1/R2、三極管開(kāi)關(guān)控制Q1、MOS管控制Q2;
2.其中,基準(zhǔn)穩(wěn)壓器U1可以檢測(cè)輸入電壓,基準(zhǔn)穩(wěn)壓器內(nèi)建有2.5V參考電壓,根據(jù)所需要的應(yīng)用的規(guī)格,選擇合適的采樣電阻的分壓比,當(dāng)輸入電壓經(jīng)采樣電阻分壓后,產(chǎn)生的電壓小于參考電壓時(shí),基準(zhǔn)穩(wěn)壓器內(nèi)部三極管截止,基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的K端(陰極)電壓會(huì)保持較高電平,當(dāng)產(chǎn)生的電壓大于參考電壓時(shí),基準(zhǔn)穩(wěn)壓器內(nèi)部三極管導(dǎo)通,基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的K端電壓被拉低;其中,R端指的是基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的參考端,A端指的是基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的陽(yáng)極。
3.經(jīng)過(guò)合適的R5/R6分壓后,可得到控制三極管Q1的開(kāi)關(guān)的合適電壓,當(dāng)實(shí)際電壓未超過(guò)設(shè)定規(guī)格時(shí),三極管Q1導(dǎo)通,MOS管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài),供電正常,當(dāng)實(shí)際電壓超過(guò)設(shè)定規(guī)格時(shí),三極管Q1截止,MOS管Q2處于關(guān)斷狀態(tài),使得供電斷開(kāi),從而保護(hù)電路,輸入電壓過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)整參數(shù):
1)此處采樣電阻R1/R2以及R5/R6可以使用1%精度以?xún)?nèi)的電阻,減小因電阻誤差造成的電壓范圍波動(dòng)大的問(wèn)題;
2)三極管需使用導(dǎo)通壓降精度范圍高的器件,以提高電壓采樣精度;
3)MOS管需根據(jù)實(shí)際電路規(guī)格選擇Vgs大于輸入電壓、Id大于電路工作電流且Rds(on)較小的器件。
圖3為本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路實(shí)施例1中欠壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1和圖3所示,在一個(gè)具體的實(shí)施例中,分壓采樣模塊包括第一分壓電阻、第二分壓電阻、第一電容和第二電容;
第一分壓電阻的一端連接過(guò)壓保護(hù)電路的輸出端和第一電容,另一端連接第二分壓電阻;第二分壓電阻的一端連接第一分壓電阻,另一端連接第一電容和第二電容。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,MCU通過(guò)多位ADC接口連接在第一分壓電阻和第二分壓電阻之間。
具體而言,如圖3所示,本實(shí)用新型中的欠壓保護(hù)電路,防止蓄電池在使用過(guò)程中,電壓降低,造成部分電路電流增大,對(duì)電路造成損壞
如附圖3所示,電源輸出后再次使用采樣電阻分壓,將采樣電壓輸入到MCU,實(shí)時(shí)監(jiān)控,當(dāng)電壓降低到設(shè)定的電壓值時(shí),MCU關(guān)機(jī),此時(shí)板卡會(huì)處于不工作的狀態(tài),從而保護(hù)電路;
因板卡在使用過(guò)程中,負(fù)載會(huì)發(fā)生變化,特別是播放聲音的時(shí)候,會(huì)造成輸入電壓波動(dòng),為避免此問(wèn)題,MCU需在固定的時(shí)間內(nèi)多次檢測(cè)采樣電壓(如2S采樣500次),保證每次采樣到的電壓均低于設(shè)定值后再讓MCU關(guān)機(jī),以排除負(fù)載波動(dòng)造成的電壓暫時(shí)降低,避免誤關(guān)機(jī)動(dòng)作。
1)采樣電阻使用精密電阻,精度越高越好;
2)MCU檢測(cè)使用ADC接口,位數(shù)越多越好。
本實(shí)用新型電視板卡供電保護(hù)電路,通過(guò)二極管、過(guò)壓保護(hù)電路以及欠壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)供電輸入范圍的精確控制;通過(guò)二極管防反接,防止使用者電源正負(fù)接反,導(dǎo)致板卡的損壞;通過(guò)過(guò)壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù),防止使用者接錯(cuò)電源,導(dǎo)致輸入電壓過(guò)高,對(duì)后端器件造成的損壞;通過(guò)欠壓保護(hù)電路,防止蓄電池在使用過(guò)程中,電壓降低,造成部分電路電流增大,對(duì)電路造成的損壞。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。