电源切换电路和电视供电系统的制作方法

文档序号:14966148发布日期:2018-07-18 02:32阅读:139来源:国知局

本实用新型属于供电系统供电领域,具体涉及一种电源切换电路和电视供电系统。



背景技术:

现阶段对不间断电源的需求及供电多样性提出了更高的要求,而传统的电视供电系统只能通过AC供电,无法兼容电池或者适配器供电,导致突然断电时电视立刻停止工作;也无法实现当AC和DC同时供电时对AC供电的优选,给用户造成极大的不便。



技术实现要素:

本实用新型的目的是,提供一种电源切换电路和电视供电系统,实现当AC电源和DC电源同时对电视进行供电时通过内部的电源切换电路优先使用AC电源供电,使得电视供电系统可兼容AC电源供电和DC电源供电这两种供电方式。

为解决以上技术问题,本实用新型实施例提供一种电源切换电路,包括控制模块和电源切换模块;其中,所述控制模块具有AC电压检测端、DC电压检测端和切换控制端;所述电源切换模块具有AC电源输入端、DC电源输入端、切换受控端和电源输出端;

所述控制模块的AC电压检测端与所述电源切换模块的AC电源输入端连接,所述控制模块的DC电压检测端与所述电源切换模块的DC电源输入端连接,所述控制模块的切换控制端与所述电源切换模块的切换受控端连接;所述电源切换模块的AC电源输入端与所述电源切换模块的电源输出端连接。

进一步地,所述控制模块包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关管和第二开关管;

所述第一电阻的第一端与所述控制模块的AC电压检测端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接;所述第二电阻的第一端与所述第一开关管的控制端连接,所述第二电阻的第二端接地;所述第一开关管的输出端接地;所述第三限流电阻的第一端与所述控制模块的DC电压检测端连接,所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的控制端连接,所述第三电阻的第二端还与所述第一开关管的输入端连接;所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接,所述第四电阻的第二端接地;所述第二开关管的输入端与所述控制模块的切换控制端连接,所述第二开关管的输入端还与所述控制模块的DC电压检测端连接,所述第二开关管的输出端接地。

优选地,所述控制模块还包括:第一电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻;

所述第五电阻连接于所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的控制端之间;所述第六电阻连接于所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的控制端之间;所述第七电阻连接于所述第二开关管的输入端与所述控制模块的切换控制端之间;所述第八电阻连接于所述第二开关管的输入端与所述控制模块的DC电压检测端之间;所述第一电容的第一端与所述第二电阻的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接。

进一步地,所述电源切换模块包括:切换开关和第一二极管;

所述切换开关的控制端与所述电源切换模块的切换受控端连接,所述切换开关的输入端与所述电源切换模块的DC电源输入端连接,所述切换开关的输出端与所述电源切换模块的电源输出端连接;所述第一二极管连接于所述电源切换模块的AC电源输入端与所述电源切换模块的电源输出端之间;其中,所述第一二极管的正极与所述电源切换模块的AC电源输入端连接,所述第一二极管的负极与所述电源切换模块的电源输出端连接。

优选地,所述电源切换模块还包括第二二极管、第二电容和供电接地电容;

所述第二二极管连接于所述切换开关的输出端与所述电源切换模块的电源输出端之间;其中,所述第二二极管的正极与所述切换开关的输出端连接,所述第二二极管的负极与所述电源切换模块的电源输出端连接;所述第二电容的第一端与所述电源切换模块的电源输出端连接,所述第二电容的第二端接地;所述供电接地电容的第一端与所述第二电容的第一端连接,所述供电接地电容的第二端接地。

优选地,所述切换开关为P沟道MOS管;

所述切换开关的控制端对应为所述P沟道MOS管的栅极,所述切换开关的输入端对应为所述P沟道MOS管的源极,所述切换开关的输出端对应为所述P沟道MOS管的漏极。

本实用新型实施例还提供一种电视供电系统,包括:DC电源模块、AC-DC变换电路、电源切换电路和电视工作模块;

所述DC电源模块具有DC电源输出端;所述AD-DC变换电路具有DC电源输出端和用于输入交流市电的AC电源输入端;所述电视工作模块具有电源输入端;

所述DC电源模块的DC电源输出端与所述电源切换电路的DC电源输入端连接;所述AC-DC变换电路的DC电源输出端与所述电源切换电路的AC电源输入端连接;所述电源切换电路的电源输出端与所述电视工作模块的电源输入端连接。

进一步地,所述电视供电系统,还包括连接于所述DC电源模块的DC电源输出端与所述电源切换电路的DC电源输入端之间的欠压过压保护电路;其中,所述欠压过压保护电路包括:欠压检测单元、过压检测单元和断电开关;

所述断电开关具有电源输入端、开关控制端和电源输出端;所述过压检测单元具有过压检测端和过压控制端;所述欠压检测单元具有欠压检测端和欠压控制端;

所述断电开关的电源输入端与所述DC电源模块的DC电源输出端连接,所述断电开关的电源输出端与所述电源切换电路的DC电源输入端连接;

所述欠压检测单元的欠压检测端与所述断电开关的电源输入端连接,所述欠压检测单元的欠压控制端与所述断电开关的开关控制端连接;所述过压检测单元的过压检测端与所述断电开关的电源输入端连接,所述过压检测单元的过压控制端与所述断电开关的开关控制端连接。

进一步地,所述欠压检测单元包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三开关管;

所述第一分压电阻的第一端与所述欠压检测单元的欠压检测端连接,所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接;所述第二分压电阻的第一端与所述第三开关管的控制端连接,所述第二分压电阻的第二端接地;所述第三开关管的输入端与所述欠压检测单元的欠压控制端连接,所述第三开关管的输入端还与所述欠压检测单元的欠压检测端连接,所述第三开关管的输出端接地。

进一步地,所述过压检测单元包括:第四开关管、第三分压电阻和第四分压电阻;

所述第三分压电阻的第一端与所述过压检测单元的过压检测端连接,所述第三分压电阻的第二端与所述第四开关管的控制端连接;所述第四开关管的输入端与所述过压检测单元的过压检测端连接,所述第四开关管的输出端与所述过压检测单元的过压控制端连接;所述第四分压电阻的第一端与所述第三分压电阻的第二端连接,所述第四分压电阻的第二端接地。

相比于现有技术,本实用新型的一种电源切换电路和电视供电系统的有益效果在于:通过电源切换电路中的控制模块控制电源切换电路中的电源切换模块,实现当AC电源和DC电源同时对后端进行供电时,电源切换模块阻断DC电源供电优先选择AC电源对后端供电,满足当AC电源和DC电源同时对电视进行供电时通过内部的电源切换电路优先使用AC电源供电,电视供电系统具有DC电源模块、AC-DC变换电路和电源切换电路,使得电视供电系统可兼容AC电源供电和DC电源供电这两种供电方式。

附图说明

图1是本实用新型提供的电源切换电路的一个实施例的结构示意图;

图2是本实用新型提供的电源切换电路的另一个实施例的电路原理图;

图3是本实用新型提供的电视供电系统的结构示意图;

图4是本实用新型提供的电视供电系统中的欠压过压保护电路的一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参见图1,是本实用新型提供的电源切换电路的一个实施例的结构示意图,该电源切换电路包括:控制模块10和电源切换模块20;其中,所述控制模块10具有AC电压检测端、DC电压检测端和切换控制端;所述电源切换模块20具有AC电源输入端、DC电源输入端、切换受控端和电源输出端;

所述控制模块10的AC电压检测端与所述电源切换模块20的AC电源输入端连接,所述控制模块10的DC电压检测端与所述电源切换模块20的DC电源输入端连接,所述控制模块10的切换控制端与所述电源切换模块20的切换受控端连接;所述电源切换模块20的AC电源输入端与所述电源切换模块20的电源输出端连接。

需要说明的是,本实用新型提供的一种电源切换电路,通过电源切换电路中的控制模块控制电源切换电路中的电源切换模块,实现当AC电源和DC电源同时对后端进行供电时,电源切换模块阻断DC电源供电优先选择AC电源对后端供电,满足当AC电源和DC电源同时对电视进行供电时通过内部的电源切换电路优先使用AC电源供电。

如图2所示,是本实用新型提供的电源切换电路的另一个实施例的电路原理图。

本实施例提供的电源切换电路在上述实施例的基础上,进一步优化了部分功能电路的结构,具体如下:

所述控制模块10包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关管Q1和第二开关管Q2;

所述第一电阻R1的第一端与所述控制模块10的AC电压检测端连接,所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接;所述第二电阻R2的第一端与所述第一开关管Q1的控制端连接,所述第二电阻R2的第二端接地;所述第一开关管Q1的输出端接地;所述第三限流电阻R3的第一端与所述控制模块10的DC电压检测端连接,所述第三电阻R3的第二端与所述第二开关管Q2的控制端连接,所述第三电阻R3的第二端还与所述第一开关管Q1的输入端连接;所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接,所述第四电阻R4的第二端接地;所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块10的切换控制端连接,所述第二开关管Q2的输入端还与所述控制模块10的DC电压检测端连接,所述第二开关管Q2的输出端接地。

优选地,所述第一电阻R1和所述第二电阻R2在所述控制模块10中组成分压电路,作用为调节所述控制模块10的AC电压检测端输入的电压使所述第一开关管Q1导通的阈值电压,阈值电压=0.6×(R1+R2)/R2,即当电视插入AC供电时,所述控制模块10的AC电压检测端输入的电压由0V开始上升,当电压上升到阈值电压,此时所述第二电阻R2两端的电压为0.6V刚好使所述第一开关管Q1导通。同理,所述第三电阻R3和所述第四电阻R4也在所述控制模块10中组成分压电路,作用为调节所述控制模块10的DC电压检测端输入的电压使所述第二开关管Q2导通的阈值电压。

优选地,所述控制模块10还包括:第一电容C1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;

所述第五电阻R5连接于所述第一电阻R1的第二端与所述第一开关管Q1的控制端之间;所述第六电阻R6连接于所述第三电阻R3的第二端与所述第二开关管Q2的控制端之间;所述第七电阻R7连接于所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块10的切换控制端之间;所述第八电阻R8连接于所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块10的DC电压检测端之间;所述第一电容C1的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接,所述第一电容C1的第二端与所述第二电阻R2的第二端连接。

进一步地,所述电源切换模块20包括:切换开关QM1和第一二极管D1;

所述切换开关QM1的控制端与所述电源切换模块20的切换受控端连接,所述切换开关QM1的输入端与所述电源切换模块20的DC电源输入端连接,所述切换开关QM1的输出端与所述电源切换模块20的电源输出端连接;所述第一二极管D1连接于所述电源切换模块20的AC电源输入端与所述电源切换模块20的电源输出端之间;其中,所述第一二极管D1的正极与所述电源切换模块20的AC电源输入端连接,所述第一二极管D1的负极与所述电源切换模块20的电源输出端连接。

优选地,所述切换开关QM1为P沟道MOS管;

所述切换开关QM1的控制端对应为所述P沟道MOS管的栅极,所述切换开关QM1的输入端对应为所述P沟道MOS管的源极,所述切换开关QM1的输出端对应为所述P沟道MOS管的漏极。

当所述电源切换模块20的DC电源输入端接入电源且所述电源切换模块20的AC电源输入端无接入电源时,所述切换开关QM1被控制导通,由于第一二极管D1的存在,使所述电源切换模块20的DC电源输入端接入的电流输出到所述电源切换模块20的电源输出端的负载,而无法倒灌电流到所述电源切换模块20的AC电源输入端。

当所述电源切换模块20的AC电源输入端接入电源时,所述切换开关QM1被控制截止,由于所述切换开关QM1为P沟道MOS管,其截止状态会在漏源极之间形成体二极管,其中漏极为体二极管的负极,则所述电源切换模块20的AC电源输入端不会通过体二极管倒灌电流到所述电源切换模块20的DC电源输入端,而且在切换成AC电源输入端接入的市电供电的瞬间,由于其电压过低,DC电源输入端仍可通过体二极管供电给电源输出端的负载。

优选地,所述电源切换模块20还包括第二二极管D2、第二电容C2和供电接地电容E1;所述第二二极管D2可以防止电源切换模块的电源输出端外接负载时有电流倒灌回所述电源切换模块20。

所述第二二极管D2连接于所述切换开关QM1的输出端与所述电源切换模块20的电源输出端之间;其中,所述第二二极管D2的正极与所述切换开关QM1的输出端连接,所述第二二极管D2的负极与所述电源切换模块20的电源输出端连接;所述第二电容C2的第一端与所述电源切换模块20的电源输出端连接,所述第二电容C2的第二端接地;所述供电接地电容E1的第一端与所述第二电容C2的第一端连接,所述供电接地电容E1的第二端接地。

以下以电源切换模块的电源输出端外接的负载为电视、以“供电电源为AC电源,例如市电;DC电源,例如电池”为例,描述本实施例的工作原理:

当电视使用DC电源供电而没有接AC电源供电时,所述控制模块10的AC电压检测端无电压信号输入,由于第二电阻R2的第二端接地提供给所述第一开关管Q1的控制端低电平信号,则所述第一开关管Q1截止;所述控制模块10的DC电压检测端检测到电压信号输入并给与所述第二开关管Q2的控制端一个高电平信号,使得所述第二开关管Q2导通,所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块10的DC电压检测端连接,由于所述第二开关管Q2的输出端接地使得第二开关管Q2的输入端高电平被拉低,导致所述控制模块10的切换控制端输出低电平;所述电源切换模块20的切换受控端接收到低电平信号,使得所述切换开关QM1导通,所述电源切换模块20的DC电源输入端与电源输出端导通,DC电源对后端进行供电。

当电视有DC电源供电又插入AC供电时,所述控制模块10的AC电压检测端检测到电压信号输入并给与所述第一开关管Q1的控制端一个高电平信号,使得所述第一开关管Q1导通,由于所述第一开关管Q1的输出端接地将输入所述第二开关管Q2的控制端的电平拉低,使得所述第二开关管Q2截止,由于所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块10的DC电压检测端连接,使得所述控制模块10的切换控制端输出高电平信号至所述电源切换模块20的切换受控端,导致所述切换开关QM1截止,所述电源切换模块20的DC电源输入端与电源输出端不导通,DC电源不对后端进行供电;由于所述电源切换模块20的AC电源输入端与所述电源切换模块20的电源输出端连接,则AC电源通过第一二极管D1对后端进行供电,即当AC电源和DC电源同时对后端进行供电时,控制模块10控制电源切换模块20阻断DC电源供电优先选择AC电源对后端供电。

如图3所示,本实用新型实施例还提供一种电视供电系统,包括:DC电源模块301、AC-DC变换电路302、电源切换电路303和电视工作模块304;

所述DC电源模块301具有DC电源输出端;所述AD-DC变换电路302具有DC电源输出端和用于输入交流市电的AC电源输入端;所述电视工作模块304具有电源输入端;

所述DC电源模块301的DC电源输出端与所述电源切换电路303的DC电源输入端连接;所述AC-DC变换电路302的DC电源输出端与所述电源切换电路303的AC电源输入端连接;所述电源切换电路303的电源输出端与所述电视工作模块304的电源输入端连接。

优选地,所述电视工作模块304包括:背光即电视机内部灯条供电的恒流电路、以TV主芯片为核心及其外围的音视频处理电路和端口;所述AD-DC变换电路302将交流市电的AC电源转化为从DC电源输出端输出的12V电源。

进一步地,所述电视供电系统,还包括连接于所述DC电源模块301的DC电源输出端与所述电源切换电路303的DC电源输入端之间的欠压过压保护电路305;

如图4所示,是本实用新型提供的电视供电系统中的欠压过压保护电路305的一个实施例的电路原理图;其中,所述欠压过压保护电路305包括:欠压检测单元30、过压检测单元40和断电开关Q5;

所述断电开关Q5具有电源输入端、开关控制端和电源输出端;所述过压检测单元40具有过压检测端和过压控制端;所述欠压检测单元30具有欠压检测端和欠压控制端;

所述断电开关Q5的电源输入端与所述DC电源模块301的DC电源输出端连接,所述断电开关Q5的电源输出端与所述电源切换电路303的DC电源输入端连接;

所述欠压检测单元30的欠压检测端与所述断电开关Q5的电源输入端连接,所述欠压检测单元30的欠压控制端与所述断电开关Q5的开关控制端连接;所述过压检测单元40的过压检测端与所述断电开关Q5的电源输入端连接,所述过压检测单元40的过压控制端与所述断电开关Q5的开关控制端连接。

进一步地,所述欠压检测单元30包括第一分压电阻RD1、第二分压电阻RD2和第三开关管Q3、稳压二极管D3、电阻R9和电阻R10;

所述第一分压电阻RD1的第一端与所述欠压检测单元30的欠压检测端连接,所述第一分压电阻RD1的第二端与所述稳压二极管D3的负极连接;所述稳压二极管D3的正极与所述第二分压电阻RD2的第一端连接;所述第二分压电阻RD2的第一端与所述第三开关管Q3的控制端连接,所述第二分压电阻RD2的第二端接地;所述第三开关管Q3的输入端通过电阻R10与所述欠压检测单元30的欠压控制端连接,所述第三开关管Q3的输入端通过电阻R9还与所述欠压检测单元30的欠压检测端连接,所述第三开关管Q3的输出端接地。

进一步地,所述过压检测单元40包括:第四开关管Q4、第三分压电阻RD3和第四分压电阻RD4;

所述第三分压电阻RD3的第一端与所述过压检测单元40的过压检测端连接,所述第三分压电阻RD3的第二端与所述第四开关管Q4的控制端连接;所述第四开关管Q4的输入端与所述过压检测单元40的过压检测端连接,所述第四开关管Q4的输出端与所述过压检测单元40的过压控制端连接;所述第四分压电阻RD4的第一端与所述第三分压电阻RD3的第二端连接,所述第四分压电阻的第二端接地。

所述欠压过压保护电路305工作时,当所述断电开关Q5的电源输入端的电压降低,所述欠压检测模块30的欠压检测端所检测到的电压变小,则流经所述欠压检测单元30中的第二分压电阻RD2的电流减小,所述第二分压电阻RD2两端的电压URD2也会随之减小;由于过压电压点大于欠压电压点,所述过压检测单元40当断电开关Q5的电源输入端的电压降低至欠压电压点以下时,所述过压检测单元40的第三分压电阻RD3两端的电压URD3小于所述第四开关管Q4的导通阈值,所述第四开关管Q4截止,因此所述过压检测单元40不参与控制所述断电开关Q5;

当所述断电开关Q5的电源输入端的电压降低至欠压电压点以下时,所述欠压检测单元30的第二分压电阻RD2两端的电压URD2小于所述第三开关管Q3的导通阈值,所述第三开关管Q3截止,此时通过所述欠压检测单元30中的电阻R10和电阻R9拉高所述欠压检测单元30的欠压控制端的电平,使得所述第三开关管Q3的输入端给与所述欠压检测单元40的欠压控制端高电平信号;所述断电开关Q5的开关控制端接收到高电平信号后,所述断电开关Q5由导通变为截止,使得断电开关Q5的电源输出端不对后端进行供电,通过欠压检测单元30、过压检测单元40和断电开关Q5之间的相互配合,从而实现电源电路的欠压保护功能。

所述欠压过压保护电路305正常工作时,即当断电开关Q5的电源输入端的电压大于欠压电压点且小于过压电压点时,所述过压检测单元40的第三分压电阻RD3两端的电压URD3小于所述第四开关管Q4的导通阈值,所述第四开关管Q4截止,所述过压检测单元40不参与控制所述断电开关Q5,所述欠压检测单元30的第二分压电阻RD2两端的电压URD2大于所述第三开关管Q3的导通阈值,所述第三开关管Q3导通,由于所述第三开关管Q3的输出端接地使得所述第三开关管Q3的输入端高电平被拉低,导致所述欠压检测单元30的欠压控制端输出低电平,从而使得所述断电开关Q5导通,所述断电开关Q5的电源输出端对后端正常供电。

所述欠压过压保护电路305工作时,当所述断电开关Q5的电源输入端的电压升高,所述过压检测模块40的过压检测端所检测到的电压变大,则流经所述过压检测模块40中的第三分压电阻RD3的电流增大;当所述断电开关Q5的电源输入端的电压升高至过压电压点以上时,所述过压检测单元40的第三分压电阻RD3两端的电压URD3大于所述第四开关管Q4的导通阈值,所述第四开关管Q4导通,通过所述第四开关管Q4的输入端给与所述过压检测单元40的过压控制端高电平信号;由于过压电压点大于欠压电压点,所述欠压检测单元30当断电开关Q5的电源输入端的电压升高至过压电压点以上时,所述欠压检测单元30的第二分压电阻RD2两端的电压URD2大于所述第三开关管Q3的导通阈值,所述第三开关管Q3导通,所述欠压检测单元30中的电阻R10和电阻R9都为上拉电阻,使得最终断电开关Q5的开关控制端接收到高电平信号,所述断电开关Q5由导通变为截止,使得断电开关Q5的电源输出端不对后端进行供电,通过欠压检测单元30、过压检测单元40和断电开关Q5之间的相互配合从而实现电源电路的过压保护功能。

综上所述,本实用新型的一种电源切换电路和电视供电系统的有益效果在于:通过电源切换电路中的控制模块控制电源切换电路中的电源切换模块,实现当AC电源和DC电源同时对后端进行供电时,电源切换模块阻断DC电源供电优先选择AC电源对后端供电,满足当AC电源和DC电源同时对电视进行供电时通过内部的电源切换电路优先使用AC电源供电,电视供电系统具有DC电源模块、AC-DC变换电路和电源切换电路,使得电视供电系统可兼容AC电源供电和DC电源供电这两种供电方式。

以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

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