一种电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机的制作方法

文档序号:14913808发布日期:2018-07-11 00:08阅读:290来源:国知局

本发明涉及电器电源技术领域,特别涉及一种电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机。



背景技术:

随着技术的发展,电路的安全保护性越来越受关注,目前大尺寸的LED电视机在工作时,采用高效电源直驱供电电路,但目前其还未有完善的保护电路,尤其是供电系统的电压跌落保护电路,没有这些保护,当市电电网发生周波跌落,造成电视输入电压不稳,进而使反激电路和LLC直驱LED背光灯的供电系统工作不稳时,会导致LLC驱动电路保护了,反激电路仍正常工作,造成设备异常现象,如黑屏,有声音,无图像现象。进而造成客户的投诉。

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电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机,在电网工作不稳定发生电压跌落时能对反激电路进行保护,并实现自动恢复,防止发生设备异常现象,提高驱动电源的抗干扰能力。

为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:

一种电压跌落保护电路,与背光驱动电源中的反激电路连接,所述电压跌落保护电路包括交流采样模块和开关模块,由所述交流采样模块对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压至开关模块,所述开关模块根据所述采样电压输出相应的控制信号至反激电路控制其工作状态,使得在检测到电压跌落时控制反激电路停止工作,在检测到电压跌落还原时控制反激电路恢复工作。

所述的电压跌落保护电路中,所述交流采样模块在检测到电压跌落时控制所述开关模块开启,由所述开关模块输出第一控制信号至反激电路,控制反激电路停止工作;所述模块在检测到电压跌落还原时控制所述开关模块关闭,由所述开关模块输出第二控制信号至反激电路,控制反激电路恢复工作。

所述的电压跌落保护电路中,还包括预启动模块,由所述预启动模块在反激电路恢复工作时为其提供预启动电压。

所述的电压跌落保护电路中,所述交流采样模块包括采样单元和稳压滤波单元;由所述采样单元对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压,由所述稳压滤波单元对所述采样电压进行稳压滤波处理后输出至开关模块。

所述的电压跌落保护电路中,所述开关模块包括保护单元和开关单元,由所述保护单元对输入至开关单元的采样电压进行整流保护,所述开关单元根据采样电压输出对应的控制信号至反激电路控制其工作状态。

所述的电压跌落保护电路中,所述采样单元包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻;所述稳压滤波单元包括第一稳压二极管和第一电容;所述第一二极管的正极连接第一交流输入端,所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的负极和第一电阻的一端;所述第二二极管的正极连接第二交流输入端;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、第一稳压二极管的负极和开关模块;所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端和第一稳压二极管的正极均接地。

所述的电压跌落保护电路中,所述保护单元包括第三二极管,所述开关单元包括第一三极管和第三电阻;所述第三二极管的负极连接所述交流采样模块,所述第三二极管的正极连接所述第一三极管的基极;所述第一三极管的发射极连接所述反激电路的第一电压输出端,所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻连接反激电路的采样输入端。

所述的电压跌落保护电路中,所述预启动模块包括第四二极管、第四电阻和第五电阻;所述第四二极管的正极连接所述交流采样模块,所述第四二极管的负极连接第四电阻的一端,所述第四电阻的另一端通过所述第五电阻连接所述反激电路。

一种背光驱动电源,与背光灯条连接,其包括EMI滤波电路、PFC电路、LLC驱动电路和反激电路,其还包括如上所述的电压跌落保护电路。

一种电视机,其包括如上所述的背光驱动电源。

相较于现有技术,本发明提供的电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机中,所述电压跌落保护电路与背光驱动电源中的反激电路连接,所述电压跌落保护电路包括交流采样模块和开关模块,由所述交流采样模块对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压至开关模块,所述开关模块根据所述采样电压输出相应的控制信号至反激电路控制其工作状态,使得在检测到电压跌落时控制反激电路停止工作,在检测到电压跌落还原时控制反激电路恢复工作。在电网工作不稳定发生电压跌落时能对反激电路进行保护,并实现自动恢复,防止发生设备异常现象,提高驱动电源的抗干扰能力。

附图说明

图1 为本发明提供的背光驱动电源的结构框图;

图2 为本发明提供的电压跌落保护电路的结构框图;

图3 为本发明提供的背光驱动电源的电路图。

具体实施方式

本发明提供一种电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机,在电网工作不稳定发生电压跌落时能对反激电路进行保护,并实现自动恢复,防止发生设备异常现象,提高驱动电源的抗干扰能力。

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1,本发明提供的背光驱动电源与背光灯条和主板连接,其包括EMI滤波电路20、PFC电路30、LLC驱动电路40、反激电路50和电压跌落保护电路10,所述EMI滤波电路20、PFC电路30和LLC驱动电路40依次连接,所述LLC驱动电路40与背光灯条连接,所述PFC电路30还连接所述反激电路50;AC输入经EMI滤波电路20后输出接PFC电路30,由PFC电路30输出PFC电压至LLC驱动电路40,由LLC驱动电路40输出恒定电流至背光灯条实现恒流驱动,同时PFC电压还输出至反激电路50,由反激电路50输出恒定电压供主板及LLC驱动电路40的供电,所述电压跌落保护电路10与EMI滤波电路20和反激电路50连接,用于根据当前交流输入电压为反激电路50提供电压跌落保护,使得在市电电网输入不稳定时能关闭反激电路50,避免造成设备工作异常的现象。

具体地,请一并参阅图2,所述电压跌落保护电路10包括交流采样模块11和开关模块12,所述交流采样模块11与EMI滤波电路20和开关模块12连接,所述开关模块12连接背光驱动电源中的反激电路50连接;所述交流采样模块11用于对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压至开关模块12,所述开关模块12用于根据所述采样电压输出相应的控制信号至反激电路50控制其工作状态,使得在检测到电压跌落时控制反激电路50停止工作,在检测到电压跌落还原时控制反激电路50恢复工作,从而实现在电网工作不稳定,发生周波跌落时能根据采样结果控制反激电路50停止工作,对其进行电压跌落保护,避免在发生电压跌落时LLC驱动电路40被保护而反激电路50正常工作,导致背光灯条停止工作而主板继续工作的异常现象,完善了背光驱动电源的保护系统。

具体地,所述交流采样模块11在检测到电压跌落时控制所述开关模块12开启,由所述开关模块12输出第一控制信号至反激电路50,控制反激电路50停止工作;所述模块在检测到电压跌落还原时控制所述开关模块12关闭,由所述开关模块12输出第二控制信号至反激电路50,控制反激电路50恢复工作。

具体实施时,所述交流采样模块11对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压至开关模块12,当检测到电压跌落时,即供电电压有效值快速下降到额定值的90%-10%,持续时间为10ms~1min时,所述开关模块12根据当前采样电压保持开启状态,并输出第一控制信号至反激电路50,使反激电路50停止工作,反激电路50停止工作后停止输出电压至LLC驱动电路40,使LLC驱动电路40同样停止工作,停止输出电流至背光灯条,背光灯条熄灭,同时反激电路50暂时中断主板供电,使主板停止工作,从而使得在发生电压跌落时,反激电路50能先于LLC驱动电路40被保护,防止发生有声音无图像的异常现象。并且,当检测到电压跌落恢复时,所述开关模块12根据当前的采样电压保持关闭状态,并输出第二控制信号至反激电路50,使反激电路50恢复工作,进而输出恒定电压给主板和LLC驱动电路40供电,主板工作后提供PFC启动信号和背光开启信号,令PFC电路30和LLC驱动电路40均进入正常工作状态,输出恒定电流为背光灯条供电,实现了自动恢复重启功能,使得驱动电源的保护系统更完善,用电设备的抗干扰力更强。

进一步地,所述电压跌落保护电路10还包括预启动模块13,所述预启动模块13连接所述EMI滤波电路20和反激电路50,所述预启动模块13用于在反激电路50回复工作时为其提供预启动电压,即当交流采样模块11对交流输入电压进行采样检测,检测到电压跌落恢复时,此时开关模块12输出第二控制信号控制反激电路50恢复工作,由预启动模块13为反激电路50提供预启动的工作电压,保证反激电路50能正常开启恢复工作,确保供电系统的稳定性。

具体地,请一并参阅图3,所述交流采样模块11包括采样单元111和稳压滤波单元112,所述采样单元111连接第一交流输入端和第二交流输入端,即AC输入经EMI滤波电路20滤波后的两个输出端,所述采样单元111还连接所述稳压滤波单元112和开关模块12;由所述采样单元111对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压,由所述稳压滤波单元112对所述采样电压进行稳压滤波处理后输出至开关模块12。即在进行交流输入采样时,通过采样电压对交流输入电压进行采样,获取当前的市电电压情况,并输出采样电压,且通过稳压滤波单元112对所述采样电压进行稳压滤波处理后再输出至开关模块12,保证输入至开关模块12的电压的稳定性,不会因过大电压造成损害或者误动作。

进一步地,所述开关模块12包括保护单元121和开关单元122,所述保护单元121连接所述交流采样模块11和开关单元122,所述开关单元122还连接所述反激电路50;由所述保护单元121对输入至开关单元122的采样电压进行整流保护,所述开关单元122根据采样电压输出对应的控制信号至反激电路50控制其工作状态;即交流采样模块11进行交流输入采样后输出采样电压至开关模块12时,先通过保护单元121对所述采样单元111进行整流保护,防止电网电流倒灌造成线路损坏,之后开关单元122根据当前的采样电压保持开启或关闭,进而输出对应的控制信号至反激电路50控制其工作状态,实现反激电路50工作状态的实时保护。

具体实施时,所述采样单元111包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2;所述稳压滤波单元112包括第一稳压二极管和第一电容;所述第一二极管D1的正极连接第一交流输入端,所述第一二极管D1的负极连接所述第二二极管D2的负极和第一电阻R1的一端;所述第二二极管D2的正极连接第二交流输入端;所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端、第一电容的一端、第一稳压二极管的负极和开关模块12;所述第二电阻R2的另一端、第一电容的另一端和第一稳压二极管的正极均接地。

所述保护单元121包括第三二极管D3,所述开关单元122包括第一三极管Q1和第三电阻R3;所述第三二极管D3的负极连接所述交流采样模块11,所述第三二极管D3的正极连接所述第一三极管Q1的基极;所述第一三极管Q1的发射极连接所述反激电路50的第一电压输出端,所述第一三极管Q1的集电极通过所述第三电阻R3连接反激电路50的采样输入端。本实施例中,所述第一三极管Q1为PNP型三极管。

当AC输入电压因电网不稳,干扰较大,发生周波跌落时,如100ms的跌落时间,通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2组成的采样单元111进行交流输入采样检测,当AC电压跌落后,流过第一三极管Q1基极的电流变小,第一三极管Q1导通,反激电路50的第一电压输出端输出的第一电压FVCC通过第一三极管Q1和第三电阻R3到反激电路50的采样输入端,使反激电路50停止工作,停止输出电压至主板和LLC驱动电路40,使得LLC驱动电路40停止工作,进而停止输出电流至背光灯条,背光熄灭状态,同时反激电路50暂时中断主板供电,使主板停止工作;当AC跌落的电压还原后,采样单元111检测到电压还原后,通过第一三极管Q1基极的电流变大,第一三极管Q1截至,反激电路50的第一电压输出端输出的第一电压FVCC不通过第一三极管Q1和第三电阻R3到反激电路50的采样输入端,使反激电路50恢复正常工作,进而输出恒定电压给主板和LLC驱动电路40供电,主板工作后提供PFC启动信号STB,令PFC电路30进入正常工作状态,然后提供背光开启信号EN,ADJ使LLC驱动电路40开始工作,输出恒定电流为背光灯条供电,避免了设备因受市电电网干扰使PFC输出电压降低,LLC驱动电路40欠压保护,停止输出电流,背光灯条为灭状态,而反激变换输出电压正常,造成用户观看电视时,有声音,无图像的黑屏状态。

同时,通过第一稳压管作为第一三极管Q1的基极保护,防止第一三极管Q1基极因过大电压造成损坏,第一电容作为采样单元111的滤波电容,防止电网干扰造成跌落保护电路误动作,第三二极管D3作为第一三极管Q1的整流保护,防止电网电流倒灌第一三极管Q1,造成第一三极管Q1线路的损坏,提高电路的安全性和稳定性。

进一步地,所述预启动模块13包括第四二极管D4、第四电阻R4和第五电阻R5;所述第四二极管D4的正极连接所述交流采样模块11,所述第四二极管D4的负极连接第四电阻R4的一端,所述第四电阻R4的另一端通过所述第五电阻R5连接所述反激电路50。通过第四二极管D4、第四电阻R4和第五电阻R5为反激电路50提供预启动的工作电压,保证反激电路50能正常开启恢复工作,确保供电系统的稳定性。

请继续参阅图3,本发明提供的背光驱动电源中,所述PFC电路30包括PFC输出模块31、PFC控制模块32、PFC启动模块33和PFC保护模块34,所述LLC驱动电路40包括LLC谐振桥41、LLC控制模块42和隔离变压器T2,所述反激电路50包括反激变换模块51和反激控制模块52;所述PFC启动模块33、PFC保护模块34均连接所述PFC控制模块32,所述PFC控制模块32还连接所述PFC输出模块31,所述PFC输出模块31分别连接所述LLC谐振桥41和反激变换模块51,所述LLC控制模块42通过所述隔离变压器T2连接LLC谐振桥41,所述反激控制模块52连接所述开关模块12和反激变换模块51。

背光驱动电源在工作时,当待机时,AC输入后,经EMI滤波电路20和PFC输出模块31输出PFC电压,此时PFC控制模块32未开启工作,PFC电压输出的仅是市电转换电压,仅可为反激变换模块51供电。同时当检测到AC通电后,使反激控制模块52开始工作,进而反激变换模块51开始振荡,输出第一电压FVCC为反激控制模块52提供稳定的工作电压;在待机时,PFC启动模块33为关闭状态,即输出至PFC控制模块32的第二电压PVCC无输出,使PFC控制模块32停止工作;此外反激变换模块51还连接主板和LLC控制模块42,输出第三电压至主板和LLC控制模块42,为主板和LLC控制模块42提供工作电压。

当开机时,开机信号控制PFC启动模块33开启,输出第二电压PVCC,为PFC控制模块32提供稳定的工作电压,使得PFC输出模块31输出PFC电压,为反激变换模块51和LLC谐振桥41提供恒定输入电压。当主板输送背光开启信号给LLC控制模块42后,LLC控制模块42开始工作,通过隔离变压器T2控制LLC谐振桥41输出恒定电流给背光灯条。

进一步地,PFC电压在PFC保护模块34控制下,使输出的PFC电压稳定,为后级提供稳定的工作电压,同时防止PFC输出的电压过高造成后级电路的损坏。

具体实施时,所述PFC输出模块31包括第六电阻R6、第一MOS管M1、第五二极管D5、第二电容C2和PFC电感L1;所述PFC控制模块32包括PFC控制芯片U1,所述PFC启动模块33包括第一光耦OC1、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六电容C6C6、第七电容C7、第八电容C8、第七二极管D7、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q3;所述PFC保护模块34包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第十九电阻R19;所述LLC谐振桥41包括第二MOS管M2、第三MOS管M3、漏感L2、第三电容C3和谐振变压器T1;所述LLC控制模块42包括LLC控制芯片U2、第四电容C4、第五电容C5和第七电阻R7;所述反激变换模块51包括反激变压器T3、第六二极管D6、第八二极管D8、第九二极管D9、第六电容C6C6、第九电容C9、第十电容C10、第二十电阻R20和第四MOS管M4;所述反激控制模块52包括反激控制芯片U3。

所述PFC电感L1的第1脚连接整流桥的正输出端,所述PFC电感L1的第3脚连接第五二极管D5的正极和第一MOS管M1的漏极,所述第一MOS管M1的源极连接第六电阻R6的一端和地,所述第六电阻R6的另一端连接整流桥的负输出端,所述第一MOS管M1的栅极连接PFC控制芯片U1的第7脚;所述第五二极管D5的负极连接第二电容C2的正极、PFC保护模块34、LLC谐振桥41和反激变换模块51,所述第二电容C2的负极接地。

所述第二MOS管M2的漏极连接所述第五二极管D5的负极,所述第二MOS管M2的栅极连接隔离变压器T2的第5脚,所述第二MOS管M2的源极连接第三MOS管M3的漏极、隔离变压器T2的第4脚和漏感L2的一端;所述第三MOS管M3的栅极连接隔离变压器T2的第4脚,所述第三MOS管M3的源极接地;所述漏感L2的另一端连接谐振变压器T1的第6脚,所述谐振变压器T1的第1脚通过第三电容C3接地,所述谐振变压器T1的第7脚和第12脚连接背光灯条;所述隔离变压器T2的第7脚通过第四电容C4连接LLC控制芯片U2的第17脚,所述隔离变压器T2的第6脚通过第五电容C5连接LLC控制芯片U2的第18脚;所述LLC控制芯片U2的第2脚连接EN信号端,所述LLC控制芯片U2的第10脚连接ADJ信号端,所述LLC控制芯片U2的第1脚通过第七电阻R7连接反激变换模块51。

所述反激变压器T3的第1脚连接所述第五二极管D5的负极,所述反激变压器T3的第三脚连接第四MOS管M4的漏极,所述反激变压器T3的第5脚连接第八二极管D8的正极和第九二极管D9的正极,所述反激变压器T3的第8脚连接第六电容C6C6的负极和地,所述反激变压器T3的第10脚连接第六二极管D6的正极,所述第六二极管D6的负极连接第六电容C6C6的正极、控制芯片的第1脚和PFC启动模块33;所述第四MOS管M4的栅极连接反激控制芯片U3的第5脚,所述第四MOS管M4的源极连接反激控制芯片U3的第3脚、还通过第儿时的电阻接地;所述第八二极管D8的负极为反激电路50的第一电压输出端,其连接反激控制芯片U3的第6脚和第一三极管Q1的发射极、还通过第九电容C9接地;所述第九二极管D9的负极连接PFC启动模块33、还通过第十电容C10接地;所述反激控制芯片U3的第8脚连接所述第五电阻R5的一端、第十七电阻R17的一端和第十四电阻R14的额一端;所述反激控制芯片U3的第3脚为反激电路50的采样输入端,其通过第三电阻R3连接第一三极管Q1的集电极。

所述第一光耦OC1的第1脚连接所述第六二极管D6的负极,所述第一光耦OC1的第2脚连接第二三极管Q2的集电极,所述第二三极管Q2的发射极接地,所述第二三极管Q2的集电极连接STB信号端;所述第一光耦OC1的第3脚连接第十三电阻R13的一端和第四三极管Q3的基极,所述第一光耦OC1的第4脚连接第十电阻R10的一端、第十二电阻R12的一端和第九二极管D9的负极;所述第十电阻R10的另一端连接第七电容C7的一端和第三三极管Q3的发射极,所述第三三极管Q3的基极连接第七电容C7的另一端和第十一电阻R11的呀端,所述第三三极管Q3的集电极连接第六电容C6C6的一端、第九电阻R9的一端和第二稳压二极管ZD2的负极;所述第六大电阻的另一端和第九电阻R9的另一端均接地;所述第二稳压二极管ZD2的正极连接第七二极管D7的正极,所述第七二极管D7的负极通过第八电阻R8连接反激控制芯片U3的第3脚;所述第十一电阻R11的另一端连接第十二电阻R12的另一端和第四三极管Q3的集电极,所述第四三极管Q3的发射极连接第八电容C8的正极和PFC控制芯片U1的第8脚,所述第八电容C8的负极接地。

所述PFC控制芯片U1的第4脚连接第十五电阻R15的一端和第十六电阻R16的一端,所述第十五电阻R15的另一端连接第十四电阻R14的另一端,所述第十六电阻R16的另一端接地;所述PFC控制芯片U1的第1脚连接第十八电阻R18的一端和第十九电阻R19的一端,所述第十八电阻R18的另一端连接第十七电阻R17的另一端,所述第十九电阻R19的另一端接地。

所述背光驱动电源还包括由第二十一电阻R21和第二十二电阻R22组成的过功率点稳定模块60,所述第二十一电阻R21连接第五二极管D5的负极,所述第二十一电阻R21的另一端通过第二十二电阻R22连接第五电阻R5的一端和反激控制芯片U3的第8脚。

所述背光驱动电源还包括用于对反激变换模块51进行过压保护的反激保护模块53,以及用于接收LLC控制模块42的反馈电压的反激反馈模块54,所述反激保护模块53连接所述反激变换模块51和反激反馈模块54,所述反激反馈模块54连接所述LLC控制模块42和反激控制模块52。

所述反激保护模块53包括第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第四稳压二极管ZD4、第十二极管D10、第十一电容C11、第十二电容C12、第五三极管Q5和第六三极管Q6;所述反激反馈模块54包括第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第十三电容C13、第五稳压二极管ZD5和第二光耦OC2;所述第二十三电阻R23的一端连接所述第六二极管D6的负极,所述第二十三电阻R23的另一端连接第四稳压二极管ZD4的负极,所述第四稳压二极管ZD4的正极连接第二十四电阻R24的一端、第十一电容C11的一端、第二十五电阻R25的一端和第五三极管Q5的基极;所述第二十四电阻R24的另一端、第十一电容C11的另一端和第五三极管Q5的发射极均接地;所述第二十五电阻R25的另一端连接第六三极管Q6的集电极,所述第六三极管Q6的基极连接第二十六电阻R26的一端、第十二电容C12的一端和第二十七电阻R27的一端;所述第二十六电阻R26的另一端连接第五三极管Q5的集电极;所述第六三极管Q6的发射极、第十二电容C12的另一端和第二十七电阻R27的另一端均连接第十二极管D10的正极和反激反馈模块54,所述第十二极管D10的负极连接LLC控制芯片U2的第1脚。

所述第二光耦OC2的第1脚连接所述第六二极管D6的负极,所述第二光耦OC2的第2脚连接第十二极管D10的正极、第三十电阻R30的一端和第五稳压二极管ZD5的第2端,所述第三十电阻R30的另一端通过第十三电容C13连接第二十八电阻R28的一端、第二十九电阻R29的一端和第五稳压二极管ZD5的第1端,所述第二十八电阻R28的另一端连接所述第六二极管D6的负极,所述第二十九电阻R29的另一端和第五稳压二极管ZD5的第3端均接地;所述第二光耦OC2的第3脚接地,所述第二光耦OC2的第4脚连接反激控制芯片U3的第2脚。本实施例中,所述PFC控制芯片U1的型号为FA5696N,所述LLC控制芯片U2的型号为BD94121,所述反激控制芯片U3的型号为FA8A83N,当然在其他实施例中,也可采用其他具有相同功能的控制芯片,本发明对此不作限定。

为更好地理解本发明提供的背光驱动电源的驱动工作过程以及电压跌落保护过程,以下结合图3,举具体应用实施例对背光驱动电源的驱动工作过程以及电压跌落保护过程进行详细介绍:

如图3所示, AC输入经EMI滤波电路20后经整流桥整流后连接PFC电感L1,PFC电感L1输出接PFC开关管,即第一MOS管M1,第一MOS管M1在PFC控制模块32的控制下经第五二极管D5输出再经第二电容C2滤波得到PFC电压,PFC电压输出连接LLC谐振桥41,LLC谐振桥41由上管第二MOS管M2,下管第三MOS管M3,谐振电容第三电容C3,谐振变压器T1和漏感L2组成,LLC控制模块42通过隔离变压器T2控制LLC谐振桥41,谐振变压器T1输出恒定电流供LED背光灯条;PFC电压输出还接反激变换模块51中的反激变压器T3,反激变压器T3输出经整流管第六二极管D6和第六电容C6C6滤波后得恒定电压,输出第三电压(本实施例中为13.2V)为主板及LLC控制芯片U2供电。

进一步地,当待机时, STB信号为低电平,第一光耦OC1的第3脚和第4脚为截止状态,第四三极管Q3也为截止状态,则第二电压PVCC输出电压为0,PFC控制芯片U1停止工作,AC输入后,经EMI滤波及桥堆整流,PFC电感L1输出PFC电压,此时PFC控制芯片U1未开启工作,PFC电压输出的仅是市电转换电压120-340V,仅可为反激变换模块51正常供电。同时由第一二极管D1、第二二极管D2、第四二极管D4、第四电阻R4和第五电阻R5到反激控制芯片U3的第8脚检测到AC通电后,使反激控制芯片U3开始工作,进而反激变换器开始振荡,反激变换器的第5脚的输出电压经第八二极管D8整流后为反激控制芯片U3提供稳定的工作电压,即第二电压FVCC;此外反激变换器输出第三电压经整流滤波后接主板,为主板提供稳定的工作电压,同时也提供LLC控制芯片U2第1脚的VCC电压。

当开机时,STB信号为高电平,STB开机信号控制第二三极管Q2导通,然后第一光耦OC1的第1脚和第2脚导通,然后第3脚和第4脚导通,将反激变压器T3第5脚输出电压经第九二极管D9整流后通过第一光耦OC1第3脚和第4脚令第四三极管Q3导通,输出第二电压即PVCC电压,为PFC控制芯片U1提供稳定的工作电压,PFC控制芯片U1开始工作后,控制第一MOS管M1开启,使得PFC输出模块31输出PFC电压约380V,为反激变换模块51和LLC谐振桥41提供恒定输入电压,提供电源功率因素。当主板输送背光开启信号EN和ADJ给LLC控制芯片U2后,LLC控制芯片U2开始工作,通过隔离变压器T2控制LLC谐振桥41输出恒定电流给背光灯条。

进一步地,PFC电压在第十七电阻R17、第十八电阻R18和第十九电阻R19构成的稳压取样电路控制下输出稳定的380V电压,第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16构成的过压取样保护电路接PFC控制芯片U1的OVP脚,当电路异常输出电压超大时触发PFC控制芯片U1保护,并停止工作,如上使输出的PFC电压380V稳定,为后级提供稳定的工作电压,同时防止PFC输出的电压过高造成后级电路的损坏。

当AC输入电压因电网不稳,干扰较大,发生周波跌落时,如100ms的跌落时间,通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第二电阻R2组成的采样单元111进行交流输入采样检测,当AC电压跌落后,流过第一三极管Q1基极的电流变小,第一三极管Q1导通,第一电压FVCC通过第一三极管Q1和第三电阻R3到反激电路50的采样输入端,即反激控制芯片U3的第3脚,使反激控制芯片U3停止工作,第四MOS管M4停止工作,则反激变压器T3停止输出第三电压至主板和LLC控制芯片U2,使得LLC控制芯片U2停止工作,进而使得LLC谐振桥41停止输出电流至背光灯条,背光处于熄灭状态;当AC跌落的电压还原后,采样单元111检测到电压还原后,通过第一三极管Q1基极的电流变大,第一三极管Q1截至,第一电压FVCC不通过第一三极管Q1和第三电阻R3到反激控制芯片U3的第3脚,反激控制芯片U3的第3脚恢复正常工作电压,使反激控制芯片U3恢复正常工作,第四MOS管M4恢复工作,则反激变压器T3输出第三电压至主板和LLC控制芯片U2,主板工作后提供PFC启动信号STB,令PFC电路30进入正常工作状态,然后提供背光开启信号EN,ADJ使LLC控制芯片U2开始工作,通过隔离变压器T2控制LLC谐振桥41输出恒定电流为背光灯条供电,避免了设备因受市电电网干扰使PFC输出电压降低,LLC驱动电路40欠压保护,停止输出电流,背光灯条为灭状态,而反激变换输出电压正常,造成用户观看电视时,有声音,无图像的黑屏状态。

同时,通过第一稳压管作为第一三极管Q1的基极保护,防止第一三极管Q1基极因过大电压造成损坏,第一电容作为采样单元111的滤波电容,防止电网干扰造成跌落保护电路误动作,第三二极管D3作为第一三极管Q1的整流保护,防止电网电流倒灌第一三极管Q1,造成第一三极管Q1线路的损坏,提高电路的安全性和稳定性。

进一步地,当PFC控制芯片U1的VCC电压异常短路后,第四三极管Q3的集电极电压变低,通过电阻第十一电阻R11控制第三三极管Q3的基极电流变小,第三三极管Q3,反激变压器T3的第5脚的输出电压经第九二极管D9整流后通过第十电阻R10,第三三极管Q3,第二稳压二极管ZD2,第七二极管D7,第八电阻R8到反激控制芯片U3的第3脚,触发反激控制芯片U3保护,停止工作,使得反激变换器停止输出电压,防止电阻第十二电阻R12烧坏。

进一步地,通过第四二极管D4、第四电阻R4和第五电阻R5为反激电路50提供预启动的工作电压,保证反激电路50能正常开启恢复工作,确保供电系统的稳定性。由第二十一电阻R21和第二十二电阻R22构成的过功率点稳定模块60和预启动模块13并接,当开机工作后,PFC电压是恒定的380V,则反激控制芯片U3的第8脚电压基本处于恒定状态,使得在市电低电压和高电压状态下反激控制电路的过功率保护点一致。

进一步地,当输出电压13.2V过高时,通过第二十三电阻R23使得第四稳压二极管ZD4导通,第五三极管Q5的基极为高电平导通,之后第六三极管Q6截至,通过第二光耦OC2的电流经过第六三极管Q6、第二十五电阻R25为第五三极管Q5的基极置高,使得该过压保护电路自动锁死保护,避免因输出的电压过高造成输出后级负载的损坏。其中地十一电容作为第五三极管Q5的滤波电容,避免第五三极管Q5误动作,第二十四电阻R24作为第五三极管Q5的偏置电阻,使得正常工作时,第五三极管Q5处于截止状态。

进一步地,在LLC控制芯片U2的第1脚通过第十二极管D10接第二光耦OC2的第2脚,当LLC控制芯片U2的VCC引脚对地短路后,将光耦反馈环路的拉低,使反激电路50停止工作,防止当LLC控制芯片U2的VCC引脚对地短路后,其电压会全部加载在第七电阻R7上,造成第七电阻R7烧坏。

下面介绍LLC谐振桥41的驱动过程:当隔离变压器T2的5脚为低电平时,第二MOS管M2关断,隔离变压器T2 的1脚为高电平,第三MOS管M3开通。当隔离变压器T2 的5脚为高电平时,第二MOS管M2的GS电压为高电平,第二MOS管M2开通;隔离变压器T2 的1脚为低电平,第三MOS管M3的GS电压为0,第三MOS管M3关断。如上原理,LLC控制芯片U2通过驱动隔离变压器T2驱动谐振桥开关管,进而控制输出电流。

进一步地,谐振桥在第二MOS管M2即将导通时, 第二MOS管M2结电容上的电压下降到零,第二MOS管M2的体二极管开始导通,使得第二MOS管M2的漏源(DS)极间电压为零,为第二MOS管M2的ZVS创造了条件。当第二MOS管M2的体二极管导通时,谐振电流iL2开始以正弦形式增加,此阶段漏感L2中的电流大于Lm中的电流,两者差值流过谐振变压器T1的初级,次级整流二极管开始导通,Lm在此过程中充电,只有漏感L2和第三电容C3参与谐振。

到第二MOS管M2导通时刻,第二MOS管M2的栅极信号为高电平。第二MOS管M2零电压导通。 此时漏感L2中的电流上升, 仍然大于Lm中的电流, 二者差值流过变压器初级,次级整流二极管保持导通。

当漏感L2中的电流增大到与Lm中的电流相等,没有电流流过谐振变压器T1的初级,第一二极管D1D1的电流为零,零电流关断,因此次级整流二极管几乎没有反向恢复过程。此时Lm参与到谐振中,Lm和漏感L2、第三电容C3组成一个串联谐振回路。

到第二MOS管M2关断时,第三MOS管M3仍维持关断的,这时进入死区时间。谐振电流给第二MOS管M21的结电容充电,同时给第三MOS管M3的结电容放电。此时Lm中的电流大于漏感L2中的电流,两者差值流过谐振变压器T1的初级,到第三MOS管M3的结电容放电结束,之后的几个阶段,第三MOS管M3工作模式与前几个阶段中第二MOS管M2类似,这里不再复述。由以上分析可知,开关管第二MOS管M2、第三MOS管M3导通时,其DS间电压均接近于零,而开关管关断时是容性关断的,因此开关管工作在零电压开关(ZVS)状态。

基于上述背光驱动电源,本发明还相应提供一种电压跌落保护电路,由于上文已对所述电压跌落保护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,其包括如上所述的背光驱动电源,由于上文已对所述背光驱动电源进行了详细说明,此处不作详述。

综上所述,本发明提供的电压跌落保护电路、背光驱动电源和电视机中,所述电压跌落保护电路与背光驱动电源中的反激电路连接,所述电压跌落保护电路包括交流采样模块和开关模块,由所述交流采样模块对交流输入电压进行采样检测并输出采样电压至开关模块,所述开关模块根据所述采样电压输出相应的控制信号至反激电路控制其工作状态,使得在检测到电压跌落时控制反激电路停止工作,在检测到电压跌落还原时控制反激电路恢复工作。在电网工作不稳定发生电压跌落时能对反激电路进行保护,并实现自动恢复,防止发生设备异常现象,提高驱动电源的抗干扰能力。

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。

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