一种降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机的制作方法

本发明涉及电器电源技术领域，特别涉及一种降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机。

背景技术：

随着产品技术的革新，无待机电路电源方案逐渐成熟，在待机时，电源输出10v左右的电压给主板cpu供电，并使其主板正常工作的同时，能满足整机待机功耗低于0.5w的国家标准。目前具有hdr功能的电视在色域、对比度、景深度方面，都能给用户视觉上带来强烈的震憾感，消费者赞不绝口。但是该功能的整机功率普遍较大，因此电源构架都会采用llc半桥谐振电路作为主电路。

现有的llc半桥谐振电路方案一般采用如nxp公司的tea1716、三垦公司的ssc3s910、富士公司的6a31等控制芯片。但是这些芯片的共性缺点是，在待机状态下，电源处于轻载模式，llc芯片进入间歇式震荡模式，如图1所示，其驱动波形间隔一定的时间输出驱动能量，驱动llc电路的mos管工作，芯片不振荡时，llc电路不输出能量；非待机正常工作时llc芯片是连续不断的输出驱动能量，驱动llc电路mos管工作，图2所示。因此，在待机模式下的输出电压并非恒定直流电压，而是类似锯齿波型，在7v~12v区间反复震荡，如图3所示，当芯片的驱动波形为高电平时，给二次侧滤波电容充电（时间段b），驱动波形为低电平时，二次侧滤波电容放电（时间段a）。因此在待机模式下，电源输出电压纹波会很大，对用电设备供电电压不稳定，对电路其它元器件和用电设备都会有影响，可能会导致元器件早期失效。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机，通过在反馈环路中嵌入该控制电路，在调节开机待机模式的同时还能在待机状态时提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路的输出电压纹波。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种降低输出电压纹波的控制电路，其与llc芯片的反馈脚和待机信号输入脚连接，其包括第一开关模块和第二开关模块；当开关信号为高电平时，所述第一开关模块开启并输出第一电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片退出待机模式，同时所述第二开关模块开启并输出第一反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率降低，llc电路输出直流电压；当开关信号为低电平时，所述第一开关模块关断并输出第二电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片进入待机模式，同时所述第二开关模块关断并输出第二反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路的输出电压纹波。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第一开关模块包括第一分压单元、第一滤波单元和第一开关单元；由第一分压单元对当前输入的开关电压进行分压后输出第一分压电压至第一滤波单元，经第一滤波单元滤波后输出至第一开关单元，当开关信号为高电平时，开关电压同为高电平，所述第一开关单元开启并输出第一电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片退出待机模式；当开关信号为低电平时，开关电压同为低电平，所述第一开关单元关断并输出第二电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片进入待机模式。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第二开关模块包括第二分压单元、第二滤波单元和第二开关单元；由第二分压单元对当前输入的开关电压进行分压后输出第二分压电压至第二滤波单元，经第二滤波单元滤波后输出至第二开关单元，当开关信号为高电平时，开关电压同为高电平，所述第二开关单元开启并输出第一反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率降低，llc电路输出直流电压；当开关信号为低电平时，开关电压同为低电平，所述第二开关单元关断并输出第二反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路的输出电压纹波。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第一分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一滤波单元包括第一电容，所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一电阻的一端连接开关信号输入端，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端、第一电容的一端和第一开关管的第1端；所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端和第一开关管的第3端均接地；所述第一开关管的第2端连接llc芯片的待机信号输入脚。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第二分压单元包括第三电阻和第四电阻，所述第二滤波单元包括第二电容，所述第二开关单元包括第二开关管，所述第三电阻的一端连接开关信号输入端，所述第三电阻的另一端连接第四电阻的一端、第二电容的一端和第二开关管的第1端；所述第四电阻的另一端、第二电容的另一端和第二开关管的第3端均接地；所述第二开关管的第2端连接llc芯片的反馈脚。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第一开关管为第一mos管或第一三极管。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第二开关管为第二mos管或第二三极管。

所述的降低输出电压纹波的控制电路中，所述第一mos管为n沟道mos管，所述第一三极管为npn型三极管。

一种降低输出电压纹波的驱动电源，包括外壳，所述外壳内设置有pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的降低输出电压纹波的控制电路。

一种电视机，其包括如上所述的降低输出电压纹波的驱动电源。

相较于现有技术，本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机中，所述降低输出电压纹波的控制电路与llc芯片的反馈脚和待机信号输入脚连接，其包括第一开关模块和第二开关模块；当开关信号为高电平时，所述第一开关模块开启并输出第一电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片退出待机模式，同时所述第二开关模块开启并输出第一反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率降低，llc电路输出直流电压；当开关信号为低电平时，所述第一开关模块关断并输出第二电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片进入待机模式，同时所述第二开关模块关断并输出第二反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路的输出电压纹波。通过在反馈环路中嵌入该控制电路，在调节开机待机模式的同时还能在待机状态时提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路的输出电压纹波。

附图说明

图1为llc芯片待机状态下的驱动波形图；

图2为llc芯片正常工作状态下的驱动波形图；

图3为llc芯片待机状态下的llc电路的输出电压波形图；

图4为本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路的结构框图；

图5为本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路第一实施例的电路图；

图6为本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路第二实施例的电路图；

图7为本发明应用实施例中未采用降低输出电压纹波的控制电路时llc电路的输出电压波形图；

图8为本发明应用实施例中已采用降低输出电压纹波的控制电路时llc电路的输出电压波形图。

具体实施方式

本发明提供一种降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机，通过在反馈环路中嵌入该控制电路，在调节开机待机模式的同时还能在待机状态时提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路的输出电压纹波。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图4，本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路10与llc芯片20的反馈脚fb和待机信号输入脚stb连接，所述llc芯片20还连接后端llc电路30，通过llc芯片20控制llc电路30的输出电压，以下实施例中，所述llc芯片20均以富士公司型号为6a31的控制芯片为例进行说明，需理解的是，在其它实施例中，也可采用具有相同作用的其他llc芯片20，例如nxp公司的tea1716、三垦公司的ssc3s910等等，本发明对此不作限定，并且所述llc电路30为目前现有的应用电路，例如llc半桥谐振电路、llc全桥谐振电路等等，本发明对其电路结构和连接关系不作赘述。

本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路，主要通过改善llc芯片20的反馈环路来达到减小输出电压纹波的目的，由于llc芯片20的fb反馈脚通常会接一路电阻串电容到地，即第十一电阻r11和第十一电容c11，以及一路电容到地，即第十电容c10，并且两路是并联关系，其中第十电容c10起到软启动作用，调整开机时电路从不工作到工作的时间，而第十一电容c11串联第十一电阻r11则为rc滤波回路，调整整个回路的响应速度及输出电压纹波。llc芯片20正常工作时两路均工作，待机时通过在其中一路或者两路中嵌入所述降低输出电压纹波的控制电路，使其响应的速度加快，达到输出电压纹波降低的目的。本实施例中，以控制电路连接rc滤波支路进行说明，当然在其他实施例中也可选择连接另一支路或者两路同时嵌入该控制电路，具体可根据实际需求选择，本发明对此不作限定。

请继续参阅图4，所述降低输出电压纹波的控制电路包括第一开关模块11和第二开关模块12，所述第一开关模块11连接llc芯片20的stb待机信号输入脚，所述第二开关模块12通过rc滤波支路连接llc芯片20的fb反馈脚，所述第一开关模块11和第二开关模块12均连接开关信号on/off输入端，当开关信号为高电平时，所述第一开关模块11开启并输出第一电压信号至llc芯片20的待机信号输入脚，控制llc芯片20退出待机模式，同时所述第二开关模块12开启并输出第一反馈电压至llc芯片20的反馈脚，控制llc芯片20的工作频率降低，llc电路30输出直流电压；当开关信号为低电平时，所述第一开关模块11关断并输出第二电压信号至llc芯片20的待机信号输入脚，控制llc芯片20进入待机模式，同时所述第二开关模块12关断并输出第二反馈电压至llc芯片20的反馈脚，控制llc芯片20的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路30的输出电压纹波。

本发明通过在反馈环路中嵌入该控制电路，由第一开关模块11根据开关信号开启或关断实现开机模式和待机模式的切换，由第二开关模块12在开机模式时开启，使得与fb反馈脚的两条支路正常工作，输出第一反馈电压至llc芯片20，在待机模式时关断，使rc滤波支路悬空，输出第二反馈电压至llc芯片20，具体所述第一反馈电压大于第二反馈电压，即当处于开机模式时，llc芯片20fb脚的工作电压提高，使其工作频率降低，后续llc电路30输出稳定的直流电压，而处于待机模式时llc芯片20fb脚的工作电压降低，使其工作频率升高，提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路30的输出电压纹波，避免由于纹波电压幅度过大对后端元器件造成损坏。

进一步地，请一并参阅图5和图6，所述第一开关模块11包括第一分压单元111、第一滤波单元112和第一开关单元113，所述第一分压单元111、第一滤波单元112和第一开关单元113依次连接，所述第一开关单元113还连接llc芯片u1的stb脚，由第一分压单元111对当前输入的开关电压进行分压后输出第一分压电压至第一滤波单元112，经第一滤波单元112滤波后输出至第一开关单元113，具体当开关信号为高电平时，开关电压同为高电平，此时第一开关单元113开启并输出第一电压信号至llc芯片u1的stb脚，控制llc芯片u1退出待机模式，本实施例中，所述第一电压信号为0v，即当第一开关单元113开启时，stb脚检测到0v电压，此时控制llc芯片u1退出待机模式，进入正常工作模式；而当开关信号为低电平时，开关电压同为低电平，此时第一开关单元113关断并输出第二电压信号至llc芯片u1的stb脚，控制llc芯片u1进入待机模式，本实施例中，所述第二电压信号不为0v，即当第一开关单元113关断时，stb脚没有检测到0v电压，此时控制llc芯片u1不退出待机模式，维持在待机模式，从而通过分压滤波后的第一分压电压控制第一开关单元113的工作状态，进而实现llc芯片u1工作模式的切换。

更进一步地，所述第二开关模块12包括第二分压单元121、第二滤波单元122和第二开关单元123，所述第二分压单元121、第二滤波单元122和第二开关单元123依次连接，所述第二开关单元123还依次通过第十一电阻r11和第十一电容c11连接llc芯片u1的fb脚，由第二分压单元121对当前输入的开关电压进行分压后输出第二分压电压至第二滤波单元122，经第二滤波单元122滤波后输出至第二开关单元123，具体当开关信号为高电平时，开关电压同为高电平，此时所述第二开关单元123开启并输出第一反馈电压至llc芯片u1的fb脚，控制llc芯片u1的工作频率降低，llc电路30输出直流电压；而当开关信号为低电平时，开关电压同为低电平，此时所述第二开关单元123关断并输出端第二开关单元123关断并输出第二反馈电压至llc芯片u1的fb脚，控制llc芯片u1的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路30的输出电压纹波。具体当处于开机模式时，rc滤波支路闭合，llc芯片u1fb脚的工作电压提高，使其工作频率降低，控制llc电路30输出稳定的直流电压，而处于待机模式时，rc滤波支路悬空，llc芯片u1fb脚的工作电压降低，使其工作频率升高，提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路30的输出电压纹波，避免输出电压纹波对用电设备的影响，提高待机电压的稳定性。

具体来说，所述第一分压单元111包括第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一滤波单元112包括第一电容c1，所述第一开关单元113包括第一开关管，所述第一电阻r1的一端连接开关信号输入端，所述第一电阻r1的另一端连接第二电阻r2的一端、第一电容c1的一端和第一开关管的第1端；所述第二电阻r2的另一端、第一电容c1的另一端和第一开关管的第3端均接地；所述第一开关管的第2端连接llc芯片u1的待机信号输入脚，通过第一开关管的开启和关断控制stb脚检测到的电压，进而实现开机和待机状态的切换。

所述第二分压单元121包括第三电阻r3和第四电阻r4，所述第二滤波单元122包括第二电容c2，所述第二开关单元123包括第二开关管；所述第三电阻r3的一端连接开关信号输入端，所述第三电阻r3的另一端连接第四电阻r4的一端、第二电容c2的一端和第二开关管的第1端；所述第四电阻r4的另一端、第二电容c2的另一端和第二开关管的第3端均接地；所述第二开关管的第2端连接llc芯片u1的反馈脚，通过第二开关管的开启和关断控制rc滤波支路的接入断开状态，控制fb脚的工作电压和芯片的工作频率，使待机状态时反馈环路响应的速度加快，达到输出电压纹波降低的目的。

优选地，具体实施时，本发明提供两种实施例，第一实施例中，如图5所示，所述第一开关管和第二开关管均采用mos管，其中所述第一开关管为第一mos管m1，所述第二开关管为第二mos管m2；具体所述第一mos管m1的栅极为第一开关管的第1端，所述第一mos管m1的漏极为第一开关管的第2端，所述第一mos管m1的源极为第一开关管的第3端；所述第二mos管m2的栅极为第二开关管的第1端，所述第二mos管m2的漏极为第二开关管的第2端，所述第二mos管m2的源极为第二开关管的第3端。本实施例中，所述第一mos管m1和第二mos管m2均为n沟道mos管。

第二实施例中，如图6所示，所述第一开关管和第二开关管均采用三级管，其中所述第一开关管为第一三级管，所述第二开关管为第二三级管；具体所述第一三极管q1的基极为第一开关管的第1端，所述第一三极管q1的集电极为第二开关管的第2端，所述第二三极管q2的发射极为第二开关管的第3端；所述第二三极管q2的基极为第二开关管的第1端，所述第二三极管q2的集电极为第二开关管的第2端，所述第二三极管q2的发射极为第二开关管的第3端。本实施例中，所述第一三极管q1和第二三极管q2均为npn型三极管，优选地，为了进一步提高第一三极管q1和第二三极管q2作为开关管的可靠性，在第一三极管q1基极和发射极之间并联第五电阻r5，在第二三级基极和发射极之间并联第六电阻r6。

需说明的说，图中未标号的其余元器件，例如电阻、电容和稳压二极管，均为llc芯片u1外围工作电路的常规元器件，其为现有技术，此处对其连接关系不作赘述。

基于上述降低输出电压纹波的控制电路，本发明还相应提供一种降低输出电压纹波的驱动电源，包括外壳，所述外壳内设置有pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的降低输出电压纹波的控制电路，由于上文已对所述降低输出电压纹波的控制电路进行了详细描述，此处不作详述。

本发明还相应提供一种电视机，包括如上所述的降低输出电压纹波的驱动电源，由于上文已对所述降低输出电压纹波的驱动电源进行了详细描述，此处不作详述。

为更好地理解本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路的控制过程，以下结合图5、图7和图8，举应用实施例对所述降低输出电压纹波的控制电路的工作过程进行说明：

如图5所示，llc芯片的fb引脚外接第十电容c10到地，并联第十一电容c11串联第十一电阻r11经第二mos管到地，其中第十电容c10是启到软启动作用，调整开机时电路从不工作到工作的时间。第十一电容c11串联第十一电阻r11为rc滤波回路，调整整个回路的响应速度及输出电压纹波，当开关信号on/off为高电平时，开关电压为高电平，该电压分两路，一路经第一电阻和第二电阻分压，经第一电容滤波，给第一mos管的栅极提供导通电压，第一mos管导通后，llc芯片的stb脚检测到0v电压,使llc芯片退出boost待机模式。同时另一路电压第三电阻和第四电阻分压，经第二电容滤波，给第二mos管的栅极提供导通电压，第二mos管导通后，fb脚的工作电压提高，llc芯片的工作频率降低，llc电路正常工作并输出恒定直流电压。当开关信号on/off为低电平时，开关电压为低电平。第一mos管关闭，llc芯片stb脚检测不到0v电压，不会退出boost待机模式，维持在待机状态，且第二mos管也关闭，第十一电容c11串联第十一电阻r11滤波电路悬空，此时fb脚的电压会降低，工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路的输出电压纹波。采用三极管的控制方式与mos管相同，此处不再赘述。

采用该控制电路可明显改善输出电压纹波，如图7和图8所示，在未采用该控制电路前，llc电路的输出电压振荡幅度∆v1为2v，采用该控制电路后llc电路的输出电压振荡幅度∆v1为0.48v，改善效果显著，有效提高电路安全性和稳定性。

综上所述，本发明提供的降低输出电压纹波的控制电路、驱动电源和电视机中，所述降低输出电压纹波的控制电路与llc芯片的反馈脚和待机信号输入脚连接，其包括第一开关模块和第二开关模块；当开关信号为高电平时，所述第一开关模块开启并输出第一电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片退出待机模式，同时所述第二开关模块开启并输出第一反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率降低，llc电路输出直流电压；当开关信号为低电平时，所述第一开关模块关断并输出第二电压信号至llc芯片的待机信号输入脚，控制llc芯片进入待机模式，同时所述第二开关模块关断并输出第二反馈电压至llc芯片的反馈脚，控制llc芯片的工作频率升高，反馈环路响应速度提高，进而降低llc电路的输出电压纹波。通过在反馈环路中嵌入该控制电路，在调节开机待机模式的同时还能在待机状态时提高反馈环路的响应速度，进而有效降低llc电路的输出电压纹波。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。