主控制器过压保护电路及大屏幕拼接系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种主控制器过压保护电路及具有该过压保护电路的大屏幕拼接系统，该过压保护电路用于对主控制器进行过电压保护。主控制器与外部电源连接，过压保护电路包括稳压模块、比较模块以及保护模块。稳压模块的输入端与外部电源连接，输出端与比较模块的参考电压输入端连接。比较模块的外部电源输入端与外部电源连接，输出端与保护电路连接。当外部电源出现过电压时，比较模块将输出电平信号，控制保护模块切断主控制器与外部电源的连接，从而避免了主控制器受到过压损坏，提高了整个电路系统的可靠性。
【专利说明】主控制器过压保护电路及大屏幕拼接系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子设备【技术领域】，特别是涉及一种主控制器过压保护电路及大屏.拼接系统。
【背景技术】
[0002]现有的在大屏幕拼接系统中，常通过稳压电路输出稳定的电压对系统(控制芯片)进行供电。当稳压电路出现特殊情况或供电电源出现过电压或大电流时，电压或大电流可烧坏控制芯片或者矩阵切换芯片。芯片受损将导致大屏幕在拼接的时候损失了一路信号或多路信号，使得大屏幕拼接无法正常拼接，甚至使得整个拼接系统整体坏掉，从而降低整个系统的可靠性。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的在于提供一种主控制器过压保护电路，旨在实现对主控制器在电路异常状况下的过压保护，提高整个电路或系统的可靠性。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供一种主控制器过压保护电路，用于对主控制器进行过电压保护，所述主控制器与外部电源连接，所述过压保护电路包括:
[0005]稳压模块，接收所述外部电源输出的电压，并输出稳定电压；
[0006]比较模块，包括参考电压输入端、外部电源输入端以及输出端，所述参考电压输入端接收所述稳压模块输出的稳定电压并将该电压作为参考电压，所述外部电源输入端接收所述外部电源输出的电压，所述比较模块比较所述参考电压与外部电源输入端的电压，并根据比较结果由所述比较模块的输出端输出电平信号；
[0007]保护模块，接收所述比较模块输出的电平信号，当所述外部电源输入端的电压大于所述参考电压时，所述保护模块控制所述主控制器与所述外部电源断开连接；
[0008]所述稳压模块的输入端与所述外部电源连接，输出端与所述比较模块的参考电压输入端连接；所述比较模块的外部电源输入端与所述外部电源连接，输出端与所述保护电路连接。
[0009]优选地，所述比较模块包括第一分压子模块、第二分压子模块、反馈电阻以及运算放大器，所述第一分压子模块的输入端与所述稳压模块的输出端连接，所述第一分压子模块的输出端与所述运算放大器的第一输入端连接；所述第二分压子模块的输入端与所述外部电源连接，所述第二分压子模块的输出端与所述运算放大器的第二输入端连接，所述运算放大器的输出端作为所述比较模块的输出端，所述运算放大器的输出端经反馈电阻与第二输入端连接。
[0010]优选地，所述第一分压子模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述稳压模块的输出端连接，所述第一电阻的另一端与第二电阻串联，所述第二电阻接地，所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点与所述运算放大器第一输入端连接。
[0011]优选地，所述第二分压子模块包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述外部电源连接，所述第三电阻的另一端与第四电阻串联，所述第四电阻接地，所述第三电阻与所述第四电阻之间的节点与所述运算放大器的第二输入端连接。
[0012]优选地，所述保护模块包括开关子模块和电源连接子模块，所述开关子模块的输入端与所述比较模块的输出端连接，所述开关子模块的输出端与所述电源连接子模块连接，并根据比较模块输出的电平信号控制所述电源连接子模块接通与断开。
[0013]优选地，所述开关子模块包括第五电阻和三极管，所述第五电阻一端作为开关子模块的输入端，所述第五电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极作为开关子模块的输出端，所述三极管的发射极接地。
[0014]优选地，所述电源连接子模块包括用于控制所述主控制器与所述外部电源接通或断开的继电器，所述继电器包括两控制端，一控制端与所述稳压模块的输出端连接，另一控制端经所述开关子模块接地，通过控制所述继电器的得电或失电来控制所述主控制器与所述外部电源接通或断开。
[0015]本实用新型提供一种大屏幕拼接系统，该大屏幕拼接系统具有主控制器过压保护电路，所述主控制器与外部电源连接，所述过压保护电路包括:
[0016]稳压模块，接收所述外部电源输出的电压，并输出稳定电压；
[0017]比较模块，包括参考电压输入端、外部电源输入端以及输出端，所述参考电压输入端接收所述稳压模块输出的稳定电压并作为参考电压，所述外部电源输入端接收所述外部电源输出的电压，所述比较模块比较所述参考电压与外部电源输入端的电压，并根据比较结果由所述比较模块的输出端输出电平信号；
[0018]保护模块，接收所述比较模块输出的电平信号，当所述外部电源输入端的电压大于所述参考电压时，所述保护模块控制所述主控制器与所述外部电源断开连接；
[0019]所述稳压模块的输入端与所述外部电源连接，输出端与所述比较模块的参考电压输入端连接；所述比较模块的外部电源输入端与所述外部电源连接，输出端与所述保护电路连接。
[0020]本实用新型通过设置稳压模块、比较模块以及保护模块，将稳压模块输出的稳定电压作为比较模块的参考电压，外部电源输出至比较模块的另一输入端。比较模块将外部电源与参考电压进行差分比较，实时地检测外部电源的电压状态。当外部电源出现过电压时，比较模块将输出电平信号，控制保护模块切断主控制器与外部电源的连接，从而避免了主控制器受到过压损坏，提高了整个电路系统的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型主控制器过压保护电路一实施例的结构示意图；
[0022]图2为图1中稳压模块一实施例的模块示意图。
[0023]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】
[0024]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]参照图1和2，图1为本实用新型主控制器过压保护电路一实施例的结构示意图；图2为图1中稳压模块一实施例的模块示意图。本实施例提供的一种主控制器过压保护电路，主控制器与外部电源VCC连接，过压保护电路包括稳压模块1、比较模块2以及保护模块3。其中，比较模块2包括参考电压输入端、夕卜部电源输入端以及输出端,参考电压输入端接收稳压模块I输出的稳定电压并将该电压作为参考电压，外部电源输入端接收外部电源VCC输出的电压。稳压模块I的输入端与外部电源VCC连接，输出端与比较模块2的参考电压输入端连接。比较模块2的外部电源输入端与外部电源VCC连接，输出端与保护电路连接。
[0026]稳压模块1，接收外部电源VCC输出的电压,并输出稳定电压。稳压模块I包括稳压芯片。应当说明的是稳压芯片可以根据实际情况进行选择，只要该芯片可以实现将外部电源VCC稳压即可。稳压模块I还包括第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及电感L。在本实施例中，稳压芯片选用RT8292，该稳压芯片包括电源输入端VIN，使能端EN，软启动端SS，接地端GND，补偿节点端C0MP，反馈输入端FB，开关节点端SW，以及引导端BOOT。所述电源输入端VIN经第一电容Cl接地，且电源输入端VIN经第六电阻R6与使能端EN连接。软启动端SS经第二电容C2接地。接地端GND接地。补偿节点COMP经第三电容C3和第七电阻R7接地，且补偿节点COMP经第四电容C4接地。引导端BOOT经第五电容C5与开关节点SW连接，且引导端BOOT经第五电容C5、电感L、第八电阻R8、第九电阻R9接地。第八电阻R8与第九电阻R9之间的节点连接至反馈输入端FB。电感L与第八电阻R8之间的节点经第六电容C6接地。第七电容C7与第六电容C6并联。稳压模块I的电源输入端VIN接收外部电源VCC，并对外部电源VCC进行稳压处理，在电感L与第六电容C6之间的节点输出稳定的电压。
[0027]比较模块2，比较模块2的参考电压输入端接收稳压模块I输出的稳定电压并作为参考电压，外部电源输入端接收外部电源VCC输出的电压。参考电压与外部电源输入端的电压进行比较，比较模块2根据两电压差分比较的结果在其输出端输出电平信号。应当说明的是，比较模块2有以下两种方案:一是外部电源输入端的电压大于参考电压时，输出端输出高电平；反之输出低电平。二是外部电源输入端的电压大于参考电压时，输出端输出低电平；反之，输出高电平。具体可根据实际情况进行选择。
[0028]保护模块3，接收比较模块2输出的电平信号，并根据接收到的电平信号控制主控制器与外部电源VCC的接通或断开连接。当外部电源输入端的电压大于参考电压时(即外部电源VCC出现过电压时)，若比较模块2输出高电平时，保护模块3则根据高电平信号，控制主控制器与外部电源VCC断开连接。当外部电源输入端的电压大于参考电压时，若比较模块2输出低电平时，保护模块3则根据低电平信号，控制主控制器与外部电源VCC断开连接。
[0029]本实用新型通过设置稳压模块1、比较模块2以及保护模块3，将稳压模块I输出的稳定电压作为比较模块2的参考电压，比较模块2将外部电源VCC与参考电压进行差分比较，实时地检测外部电源VCC的电压状态。当外部电源VCC出现过电压时，比较模块2将输出电平信号，保护模块3根据比较模块2输出的电平信号切断主控制器与外部电源VCC的连接，从而避免了主控制器受到过压损坏，提高了整个电路系统的可靠性。
[0030]具体地，所述比较模块2包括第一分压子模块21、第二分压子模块22、反馈电阻Rfb以及运算放大器0P，第一分压子模块21的输入端与稳压模块I的输出端连接，第一分压子模块21的输出端与运算放大器OP的第一输入端连接。第二分压子模块22的输入端与外部电源VCC连接，第二分压子模块22的输出端与运算放大器OP的第二输入端连接，运算放大器OP的输出端作为比较模块2的输出端，运算放大器OP的输出端经反馈电阻Rfb与第二输入端连接。
[0031]在本实施例中，稳压模块I的输出端经第一分压子模块21分压，再输出至运算放大器OP的第一输入端；外部电源VCC经第二分压子模块22分压，再输出至运算放大器OP的第二输入端。运算放大器OP差分比较两输入端的电压值。应当说明的是，当运算放大器OP的第一输入端为正输入端、第二输入端为负输入端时，且外部电源VCC出现过压时，运算放大器OP将输出低电平。低电平信号输出至保护模块3，保护模块3根据低电平信号控制主控制器与外部电源VCC断开连接。当运算放大器OP的第一输入端为负输入端、第二输入端为正输入端时，且外部电源VCC出现过压时，运算放大器OP将输出高电平。高电平信号输出至保护模块3，保护模块3根据高电平信号控制主控制器与外部电源VCC断开连接。具体连接方式可根据实际情况进行选择。
[0032]基于上述实施例，具体地，第一分压子模块21包括第一电阻Rl和第二电阻R2，第一电阻Rl的一端与稳压模块I的输出端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2串联，第二电阻R2接地，第一电阻Rl与第二电阻R2之间的节点与运算放大器OP第一输入端连接。
[0033]基于上述实施例，具体地，第二分压子模块22包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3的一端与外部电源VCC连接，第三电阻R3的另一端与第四电阻R4串联，第四电阻R4接地，第三电阻R3与第四电阻R4之间的节点与运算放大器OP的第二输入端连接。
[0034]进一步地，保护模块3包括开关子模块31和电源连接子模块32，开关子模块31的输入端与比较模块2的输出端连接，开关子模块31的输出端与电源连接子模块32连接，并根据比较模块2输出的电平信号控制电源连接子模块32接通与断开。
[0035]在本实施例中，开关子模块31用于接收比较模块2的电平信号，电平信号控制开关子模块31的通断进而控制电源连接子模块32的通断，从而控制主控制器与外部电源VCC的通断。通过以下具体实施例进行阐述。
[0036]开关子模块31包括第五电阻R5和NPN三极管Q，第五电阻R5 —端作为开关子模块31的输入端，第五电阻R5的另一端与NPN三极管Q的基极连接，NPN三极管Q的集电极作为开关子模块31的输出端，NPN三极管Q的发射极接地。电源连接子模块32为继电器K。在此定义继电器K具有第一控制端、第二控制端、触点端、第一连接端和第二连接端。第一控制端与稳压模块I的输出端连接，第二控制端与NPN三极管Q的集电极连接。触点端与主控制器连接。当继电器K得电吸合时，触点端与第一连接端连接。当继电器K失电时，触点端与第二连接端连接。
[0037]第一实施例，第一连接端为悬空端，第二连接端与外部电源VCC连接。当外部电源VCC出现过压时，比较模块2的输出端输出高电平，高电平使得NPN三极管Q集电结导通，从而使得继电器K得电吸合，触点端与第一连接端连接。由上述可知，第一连接端为悬空端，从而使得主控制器与外部电源VCC断开连接。
[0038]第二实施例，第一连接端与外部电源VCC连接，第二连接端为悬空端。当外部电源VCC出现过压时，比较模块2的输出端输出低电平，继电器K失电，使得触点端与第二连接端(悬空端)连接。从而使得主控制器与外部电源VCC断开连接。
[0039]本实用新型还提供一种大屏幕拼接系统，该大屏幕拼接系统包括主控制器过压保护电路。该主控制器过压保护电路的结构可参照上述实施例，该主控制器过压保护电路通过设置稳压模块1、比较模块2以及保护模块3，将稳压模块I输出的稳定电压作为比较模块2的参考电压，比较模块2将外部电源VCC与参考电压进行差分比较，实时地检测外部电源VCC的电压状态。当外部电源VCC出现过电压时，比较模块2将输出电平信号，控制保护模块3切断主控制器与外部电源VCC的连接，从而避免了主控制器受到过压损坏，提高了整个电路系统的可靠性。
[0040]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种主控制器过压保护电路，用于对主控制器进行过电压保护，所述主控制器与外部电源连接，其特征在于，所述过压保护电路包括: 稳压模块，接收所述外部电源输出的电压，并输出稳定电压； 比较模块，包括参考电压输入端、外部电源输入端以及输出端，所述参考电压输入端接收所述稳压模块输出的稳定电压并将该电压作为参考电压，所述外部电源输入端接收所述外部电源输出的电压，所述比较模块比较所述参考电压与外部电源输入端的电压，并根据比较结果由所述比较模块的输出端输出电平信号； 保护模块，接收所述比较模块输出的电平信号，当所述外部电源输入端的电压大于所述参考电压时，所述保护模块控制所述主控制器与所述外部电源断开连接； 所述稳压模块的输入端与所述外部电源连接，输出端与所述比较模块的参考电压输入端连接；所述比较模块的外部电源输入端与所述外部电源连接，输出端与所述保护电路连接。
2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较模块包括第一分压子模块、第二分压子模块、反馈电阻以及运算放大器，所述第一分压子模块的输入端与所述稳压模块的输出端连接，所述第一分压子模块的输出端与所述运算放大器的第一输入端连接；所述第二分压子模块的输入端与所述外部电源连接，所述第二分压子模块的输出端与所述运算放大器的第二输入端连接，所述运算放大器的输出端作为所述比较模块的输出端，所述运算放大器的输出端经所述反馈电阻与所述第二输入端连接。
3.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一分压子模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述稳压模块的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻串联，所述第二电阻接地，所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点与所述运算放大器第一输入端连接。
4.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述第二分压子模块包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述外部电源连接，所述第三电阻的另一端与第四电阻串联，所述第四电阻接地，所述第三电阻与所述第四电阻之间的节点与所述运算放大器的第二输入端连接。
5.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述保护模块包括开关子模块和电源连接子模块，所述开关子模块的输入端与所述比较模块的输出端连接，所述开关子模块的输出端与所述电源连接子模块连接，并根据所述比较模块输出的电平信号控制所述电源连接子模块接通与断开。
6.如权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于，所述开关子模块包括第五电阻和三极管，所述第五电阻一端作为开关子模块的输入端，所述第五电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极作为开关子模块的输出端，所述三极管的发射极接地。
7.如权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于，所述电源连接子模块包括用于控制所述主控制器与所述外部电源接通或断开的继电器，所述继电器包括两控制端，其中，一控制端与所述稳压模块的输出端连接，另一控制端经所述开关子模块接地，通过控制所述继电器的得电或失电来控制所述主控制器与所述外部电源接通或断开。
8.一种大屏幕拼接系统，包括主控制器，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一项所述的主控制器过压保护电路。
【文档编号】H02H3/20GK203553913SQ201320628478
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】伊超超, 黄忠山 申请人:深圳市创维群欣安防科技有限公司