电压自适应电路的制作方法

本申请涉及电压转换技术领域，具体而言，本申请涉及一种电压自适应电路。

背景技术：

液晶产品的尺寸和形状越来越多，应用场景越来越丰富，在很多的应用场景中，由于受空间限制或安全方面的要求，需要为显示器直流供电。

例如，条形屏摆放空间窄小，并且需要人员频繁的补货。同时，空间是对客户开放的，因此要求安全第一，对安全性和可靠性要求严格。因此，往往需要用低于36v(伏特)的安全直流电压供电。

目前，出货的产品多为单12v电源输入方式，形态有包括usb(universalserialbus，通用串行总线)口作为直流输入或dc(directcurrent，即直流电源)直流端子输入的方式。但是，在用户需要的直流供电不是12v的电源时，就存在不能输入适用的问题。

技术实现要素：

本申请针对现有方式的缺点，提出一种电压自适应电路，用以解决现有技术的电路存在的只能适用单一电源的电压的接入的技术问题。

本申请实施例提供了一种电压自适应电路，该电压自适应电路包括：电压切换电路、第一开关器件和降压电路；

电压切换电路的第一端、第一开关器件的第一端、降压电路的第一端均与第一节点电连接；第一节点与直流输入端电连接；

第一开关器件的第二端和降压电路的第二端均与直流输出端连接；

第一开关器件的控制端与电压切换电路的第二端电连接；

电压切换电路的第三端与降压电路的第一端电连接；

电压切换电路，用于接收到第一数值范围的输入电压时，控制第一开关器件导通，且控制降压电路停止工作；接收到第二数值范围的输入电压时，控制第一开关器件截止，且控制降压电路将第二数值范围的输入电压转换为预定电压后输出至直流输出端。

可选地，电压切换电路包括：第一电阻、第一稳压管、第二开关器件和第三开关器件；

第一电阻的一端与第一节点电连接，第一电阻的另一端与第二节点电连接；

第二开关器件的控制端与第二节点电连接，第二开关器件的第一端接地，第二开关器件的第二端与降压电路的第一端电连接；

第一稳压管的阴极、阳极，分别与第一节点、第三开关器件的控制端电连接；

第三开关器件的第一端接地，第三开关器件的第二端与第二节点电连接。

可选地，电压切换电路还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；

第二电阻的两端分别与第二节点和第二开关器件的控制端电连接；

第三电阻的一端与第三开关器件的控制端电连接；第三电阻的另一端接地；

第四电阻的一端与第三开关器件的第一端电连接；第四电阻的另一端接地；

第二电阻和第四电阻为可调电阻。

可选地，电压切换电路还包括：第五电阻、第六电阻和第七电阻；

第五电阻的一端与第一节点电连接，第五电阻的另一端与第六电阻的一端电连接，并都与第一开关器件的控制端电连接；

第六电阻的另一端与第二开关器件的第二端电连接；

第一开关器件的控制端连接至第五电阻和第六电阻之间；

第七电阻的两端分别与第二开关器件的第二端和降压电路的第一端电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：过压保护电路；

过压保护电路包括第二稳压管和第四开关器件；

第二稳压管的阴极、阳极，分别与第一节点、第四开关器件的控制端电连接；

第四开关器件的第一端接地，第四开关器件的第二端与降压电路的第一端电连接。

可选地，过压保护电路还包括：第八电阻、第九电阻和第十电阻；

第八电阻的一端与第四开关器件的控制端电连接，第八电阻的另一端接地；

第九电阻的一端与第四开关器件的第一端电连接，第九电阻的另一端接地；

第十电阻的一端与第四开关器件的第二端电连接，第十电阻的另一端与降压电路的第一端电连接；

第九电阻为可调电阻。

可选地，电压自适应电路还包括：极性处理电路；

极性处理电路，具有第一接口和第二接口，用于对第一接口和第二接口接入的正负极，进行无极性转换；

极性处理电路的一端与直流输入端电连接，极性处理电路的另一端与第一节点电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第一电容、扼流电感和保险丝；

扼流电感和保险丝依次串联在极性处理电路的另一端和第一节点之间；

第一电容的两端分别与极性处理电路的两端电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第三稳压管和第二电容；

第三稳压管的阳极接地，第三稳压管的阴极与第一节点电连接；

第二电容的正极、负极，分别与第三稳压管的阴极、阳极电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、续流二极管、第三电容、第四电容和振荡储能电感；

第十一电阻的一端与第一节点电连接，第十一电阻的另一端与降压电路的第一端电连接；

第三电容的两端分别与降压电路的第三端和第四端电连接；

振荡储能电感的两端分别与降压电路的第四端和直流输出端之间电连接；

续流二极管的阳极接地，续流二极管的阴极与振荡储能电感电连接；

第十二电阻的一端电连接至振荡储能电感和直流输出端之间，第十二电阻的另一端与第三节点电连接；第三节点与降压电路的第二端电连接；

第十三电阻的一端与第三节点电连接；第十三电阻的另一端与续流二极管的阴极电连接；

第四电容的阳极与第十二电阻的一端电连接，第四电容的阴极与第十三电阻的另一端电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第十四电阻和第五电容；

第十四电阻的一端与降压电路的第五端电连接；第十四电阻的另一端电连接至第四节点；第四节点接地且与降压电路的第六端电连接；

第五电容的两端分别与降压电路的第七端和第四节点电连接。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

本申请实施例的电压切换电路能够在接收到第一数值范围的输入电压时，控制第一开关器件导通，且控制降压电路停止工作；接收到第二数值范围的输入电压时，控制第一开关器件截止，且控制降压电路将第二数值范围的输入电压转换为预定电压后输出至直流输出端。也就是说，本申请实施例可以实现输出第一数值范围的电压，并将第二数值范围的输入电压转换为预定电压，能够实现自适应的输入电压，解决了现有技术的电路存在的只能适用单一电源的电压的接入的技术问题。

本申请实施例的电路结构简单，成本低廉，可广泛应用于条形屏显示等各种显示屏中，具有应用的普遍性。

本申请实施例附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例一个电压自适应电路结构示意图。

图2为本申请实施例另一个电压自适应电路结构示意图。

附图标记：

1—电压切换电路，t1-第一开关器件，2-降压电路、3-过压保护电路、4-极性处理电路；

in1-第一接口、in2-第二接口、r1-第一电阻、zd1-第一稳压管、t2-第二开关器件、t3-第三开关器件、r2-第二电阻、r3-第三电阻、r4-第四电阻、r5-第五电阻、r6-第六电阻、r7-第七电阻；

zd2-第二稳压管、t4-第四开关器件、r8-第八电阻、r9-第九电阻、r10-第十电阻；

c1-第一电容、l1-扼流电感、fs1-保险丝、zd3-第三稳压管、c2-第二电容；

r11-第十一电阻、r12-第十二电阻、r13-第十三电阻、d1-续流二极管、c3-第三电容、c4-第四电容、l2-振荡储能电感、r14-第十四电阻、c5-第五电容；

a-第一节点、b-第二节点、c-第三节点、d-第四节点。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现，近来条形液晶显示屏发展迅速，其应用场景多为多屏密集布局，条形屏摆放空间窄小，并且需要人员频繁的补货。同时，空间是对客户开放的，因此要求安全第一，对安全性和可靠性要求严格。因此，往往需要用低于36v的安全直流电压供电。

目前，条形液晶显示屏出货的产品多为单12v电源输入方式，形态有包括usb口作为直流输入或dc直流端子输入的方式。但是，在用户需要的直流供电不是12v的电源时，就存在不能输入适用的问题。

本申请提供的电压自适应电路，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种电压自适应电路，参见图1所示，该电压自适应电路包括：电压切换电路1、第一开关器件t1和降压电路2；

电压切换电路1的第一端、第一开关器件t1的第一端、降压电路2的第一端均与第一节点a电连接；第一节点a与直流输入端电连接；

第一开关器件t1的第二端和降压电路2的第二端均与直流输出端连接；

第一开关器件t1的控制端与电压切换电路1的第二端电连接；

电压切换电路1的第三端与降压电路2的第一端电连接；

电压切换电路1，用于接收到第一数值范围的输入电压时，控制第一开关器件t1导通，且控制降压电路2停止工作；接收到第二数值范围的输入电压时，控制第一开关器件t1截止，且控制降压电路2将第二数值范围的输入电压转换为预定电压后输出至直流输出端。

本申请实施例的电压切换电路1能够在接收到第一数值范围的输入电压时，控制第一开关器件t1导通，且控制降压电路2停止工作；接收到第二数值范围的输入电压时，控制第一开关器件t1截止，且控制降压电路2将第二数值范围的输入电压转换为预定电压后输出至直流输出端。本申请实施例可以实现输出第一数值范围的电压，并将第二数值范围的输入电压转换为预定电压，能够实现自适应的输入电压，解决了现有技术的电路存在的只能适用单一电源的电压的接入的技术问题。

本申请实施例的电路结构简单，成本低廉，可广泛应用于条形屏显示等各种显示屏中，具有应用的普遍性。

可选地，第一开关器件t1为直流导通的mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。可选地，第一开关器件t1的控制端、第一端、第二端分别具体为栅极、源极、漏极，如图2所示，g、s、d分别表示第一开关器件t1的栅极、源极、漏极。

可选地，参见图2所示，电压切换电路1包括：第一电阻r1、第一稳压管zd1、第二开关器件t2和第三开关器件t3；

第一电阻r1的一端与第一节点a电连接，第一电阻r1的另一端与第二节点b电连接；

第二开关器件t2的控制端与第二节点b电连接，第二开关器件t2的第一端接地，第二开关器件t2的第二端与降压电路2的第一端电连接；

第一稳压管zd1的阴极、阳极，分别与第一节点a、第三开关器件t3的控制端电连接；

第三开关器件t3的第一端接地，第三开关器件t3的第二端与第二节点b电连接。

可选地，电压切换电路1还包括：第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4；

第二电阻r2的两端分别与第二节点b和第二开关器件t2的控制端电连接；

第三电阻r3的一端与第三开关器件t3的控制端电连接；第三电阻r3的另一端接地；

第四电阻r4的一端与第三开关器件t3的第一端电连接；第四电阻r4的另一端接地；

第二电阻r2和第四电阻r4为可调电阻，即阻抗值可调的电阻。

可选地，电压切换电路1还包括：第五电阻r5、第六电阻r6和第七电阻r7；

第五电阻r5的一端与第一节点a电连接；第五电阻r5的另一端与第六电阻r6的一端电连接，并都与第一开关器件t1的控制端电连接；

第六电阻r6的另一端与第二开关器件t2的第二端电连接；

第七电阻r7的两端分别与第二开关器件t2的第二端和降压电路2的第一端电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：过压保护电路3；

过压保护电路3包括第二稳压管zd2和第四开关器件t4；

第二稳压管zd2的阴极、阳极，分别与第一节点a、第四开关器件t4的控制端电连接；

第四开关器件t4的第一端接地，第四开关器件t4的第二端与降压电路2的第一端电连接。

可选地，过压保护电路3还包括：第八电阻r8、第九电阻r9和第十电阻r10；

第八电阻r8的一端与第四开关器件t4的控制端电连接，第八电阻r8的另一端接地；

第九电阻r9的一端与第四开关器件t4的第一端电连接，第九电阻r9的另一端接地；

第十电阻r10的一端与第四开关器件t4的第二端电连接，第十电阻r10的另一端与降压电路2的第一端电连接；

第九电阻r9为可调电阻，即阻抗值可调的电阻。

可选地，电压自适应电路还包括：极性处理电路4；极性处理电路4具有第一接口in1和第二接口in2，用于对第一接口in1和第二接口in2接入的正负极，进行无极性转换。极性处理电路4的一端与直流输入端电连接，极性处理电路4的另一端与第一节点a电连接。

可选地，极性处理电路4为全桥整流电路，包括双向触发二极管，能够完成输入无极性的转换；无论第一接口in1和第二接口in2谁正谁负，都不会损坏产品，通过极性处理电路4增加了输入供电的极性转换电路，避免了反接造成的显示单元的损坏，解决公共场所多屏密集应用直流供电中的宽输入电压自适应，以及极性转换问题。

可选地，电压自适应电路还包括：第一电容c1、扼流电感l1和保险丝fs1；扼流电感l1和保险丝fs1依次串联在极性处理电路4的另一端和第一节点a之间；第一电容c1的两端分别与极性处理电路4的两端电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第三稳压管zd3和第二电容c2；

第三稳压管zd3的阳极接地，第三稳压管zd3的阴极与第一节点a电连接；

第二电容c2的正极、负极，分别与第三稳压管zd3的阴极、阳极电连接。

可选地，电压自适应电路还包括：第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、续流二极管d1、第三电容c3、第四电容c4和振荡储能电感l2；

第十一电阻r11的一端与第一节点a电连接，第十一电阻r11的另一端与降压电路2的第一端电连接；

第三电容c3的两端分别与降压电路2的第三端和第四端电连接；

振荡储能电感l2的两端分别与降压电路2的第四端和直流输出端之间电连接；

续流二极管d1的阳极接地，续流二极管d1的阴极与振荡储能电感l2电连接；

第十二电阻r12的一端与直流输出端电连接，第十二电阻r12的另一端与第三节点c电连接；第三节点c与降压电路2的第二端电连接；

第十三电阻r13的一端与第三节点c电连接；第十三电阻r13的另一端与续流二极管d1的阴极电连接；

第四电容c4的阳极与第十二电阻r12的一端电连接，第四电容c4的阴极与第十三电阻r13的另一端电连接。

可选地，第十一电阻r11为使能偏置上拉电阻，将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平。

可选地，电压自适应电路还包括：第十四电阻r14和第五电容c5；

第十四电阻r14的一端与降压电路2的第五端电连接；第十四电阻r14的另一端电连接至第四节点d；第四节点d接地且与降压电路2的第六端电连接；

第五电容c5的两端分别与降压电路2的第七端和第四节点d电连接。

可选地，降压电路2使用lmr14020-q1，也可以使用lmr14050-q1、bd9611muv或iml7360等。

可选地，第十四电阻r14为频率设置电阻，为降压电路2的内部振荡器的外置电阻，通过设置第十四电阻r14的大小来调整降压电路2的频率，第五电容c5为软启动电容，接降压电路2的软启动功能脚，为了消除刚上电时的降压电路2的电流浪涌，第三电容c3为泵电pump电容，是供电端的自举电容，便于给降压电路2内部mosfet的栅极供电。

可选地，第十二电阻r12和第十三电阻r13为输出电压分压电路。降压电路2内部比较器的基准电压一般为0.75v，若fb端输出为1.2v，远大于0.75v，因此需要分压。

可选地，降压电路2为降压芯片buckic，将第二数值范围的输入电压转换为预定电压后输出至直流输出端，采用现有的用于降压的芯片就可以实现。例如，当是19v，24v的直流电压输入时，降压电路2可以将输入的电压转换为12v的电压输出，满足需要12v电压的显示屏。

参见图2所示，作为一种示例，本申请实施例的降压芯片的enw端作为第一端、fb端作为第二端、boot端作为第三端、sw端作为第四端、rt端作为第五端、gnd端作为第六端、ss端作为第七端，vin端作为第八端，与第一节点a连接。

enw端作为工作控制脚，高于1.2v芯片开始工作，低于1.2v芯片不工作；fb端输出电压反馈直流输入端；boot端作为泵电供电输入端，外接自举电容第三电容c3；sw端作为降压电路的振荡输出；rt端作为内部振荡频率的第十四电阻r14的接入端；gnd端接地；ss端软启动外接第五电容c5接入端；vin端作为供电输入端。

参见图2所示，作为一种示例，本申请实施例的电压自适应电路标准工作电压为12v，工作电流为860ma(毫安)，最大工作电流为1.2a(安培)。本申请实施例的电压自适应电路能够满足12v，19v(电脑适配器adapter供电)，24v(不间断直流电源供电规格)的自适应输入。

可选的，本申请实施例的电压切换电路1包括第一电阻r1、第一稳压管zd1、第二开关器件t2、第三开关器件t3、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7。第二电阻r2、第四电阻r4，可以直接短路不使用中，第二电阻r2和第四电阻r4消打嗝电阻。若设置为13v进行电路切换，那在13v附近因有纹波影响，会有来回切换现象，消打嗝电阻的作用能够将切换范围控制到比如12.8v-13.2v，从而省的出现临界电压13v时的来回切换现象。

本申请实施例电压切换电路1的工作原理为：第一稳压管zd1为13.6v的肖特基稳压二极管

当电压小于13.6v时，第三开关器件t3截止，第二开关器件t2导通，第一开关器件t1为p沟道mosfet，其栅极为低电位，第一开关器件t1导通，降压电路2的enw端为低电位，降压电路2不工作，直流输入通过第一开关器件t1到输出。

当电压大于13.6v时，第三开关器件t3导通，第二开关器件t2截止，第一开关器件t1的栅极为高电位，第一开关器件t1截止，降压电路2的enw端为高电位，降压电路2开始工作，直流输入通过降压电路2到输出预定电压。

作为一种示例，本申请实施例的过压保护电路3包括第二稳压管zd2、第四开关器件t4、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、过压保护电路3的设计主要是为了兼容12v，19v，24v的直流电压输入，第一开关器件t1选择为35v耐压mosfet，降压电路2的工作最大电压为32v，第二稳压管zd2选择为28.7v的肖特基稳压二极管。第九电阻r9可以直接短路不使用，为消打嗝电阻。通过过压保护电路3保证了电压在一定范围内的自我保护，增加了产品的可靠性，避免了因电压过高带来的器件损坏后的着火燃烧危险。

可选地，第一电容c1为退藕电容，可以将不一样波频的电源分开，也就是达到滤波的作用。扼流电感l1和第一电容c1一起作为消除浪涌电路，实现消除浪涌。保险丝fs1可以实现电压过高熔断保护，第三稳压管zd3为保护二极管，目的是在输入电压超过过压保护电压一定值后保护降压电路2和第一开关器件t1，同时后端故障后保护产品起火隐患。第三稳压管zd3选择为31.5v的肖特基稳压二极管，输入电压超出此电压，保险丝fs1熔断，为维修提供方便，在接错的情况下，维修仅更换保险丝fs1和第三稳压管zd3即可。

可选地，各开关器件均为薄膜晶体管tft，任一开关器件的控制端为tft的栅极；控制端所属的晶体管的第一极为tft的源极或漏极，第二极为与第一极相对应的tft的漏极或源极。即当同一晶体管的第一极为源极时其第二极为漏极，当同一晶体管的第一极为漏极时其第二极为源极。

可选地，上述各晶体管均可以是n型tft或p型tft，当各晶体管均为p型tft或各晶体管的第一极和第二极分别为tft的不同的极时，可适应地调整本申请实施例提供的像素驱动电路中各元件的电连接方式，适应地调整后的电连接方式仍然属于本申请实施例的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。