产生时序的供电控制电路和电源电路的制作方法

文档序号:12488261阅读:186来源:国知局
产生时序的供电控制电路和电源电路的制作方法与工艺
本发明涉及电源
技术领域
,特别涉及一种产生时序的供电控制电路和电源电路。
背景技术
:大功率的LED电视电源架构如图1所示。图1所示是一种三电源供电方式的方案,电路由PFC(PowerFactorCorrection,功率因数校正)电源(一般为BOOST电源),主电源(一般为反激式隔离电源)和背光电源(一般为LLC或反激式隔离电源)组成。为了控制背光输出和减小待机功耗,在待机状态需要关掉PFC电源和背光电源。仅保留主电源工作,具体的实现电路如图2所示。在主电源变换器上有一个绕组N0,通过该绕组取得的电压经过D0整流,C0滤波后得到一个直流的供电电压。OP0控制Q0的导通和截止,从而控制直流的供电电压加到PFC电源芯片和背光电源芯片的供电端,达到通过控制PFC电源的芯片和背光电源的芯片,来控制PFC电源和背光电源工作状态的目的。现有技术存在的问题是:PFC电源和背光电源一起开始工作,当PFC电源输出还没有达到稳定状态时(即输出400V左右),背光电源就开始工作,导致电视机工作异常,如输出功率不足。技术实现要素:本发明的主要目的是提供一种产生时序的供电控制电路,旨在提高对应电源电路的可靠性,避免电源电路产生异常的保护。为实现上述目的,本发明提出的产生时序的供电控制电路包括:控制单元,用于在所述产生时序的供电控制电路启动后,经第一延时时间输出第一控制信号至PFC电源;以及,在所述PFC电源启动后,经第二延时时间输出第二控制信号至背光电源;第一延时单元,用于产生所述第一延时时间;第二延时单元,用于产生所述第二延时时间;判断触发单元,用于在所述PFC电源启动时,触发所述第二延时单元开始延时;其中,所述控制单元包括电源、第一晶体管、第一电容、第二晶体管及第二电容,所述电源的输出端、所述第一晶体管的集电极、所述第二晶体管的集电极及所述第一延时单元的输入端互连;所述第一晶体管的发射极与所述第一电容的正极连接,其连接节点用于输出所述第一控制信号,所述第一晶体管的基极与所述第一延时单元的输出端连接,所述第一电容的负极接地;所述第二晶体管的发射极与所述第二电容的正极连接,其连接节点用于输出所述第二控制信号,所述第二晶体管的基极与所述第二延时单元的输出端连接,所述第二电容的负极接地。优选地,所述第一延时单元包括第一电阻及第三电容,所述第一电阻的第一端为所述第一延时单元的输入端,所述第一电阻的第二端与所述第三电容的正极连接,其连接节点为所述第一延时单元的输出端,所述第三电容的负极接地。优选地,所述判断触发单元包括第二电阻、第三电阻、稳压二极管及第三晶体管,所述第二电阻的第一端与所述第三晶体管的发射极连接,其连接节点用于检测所述第一晶体管的基极电压,所述第二电阻的第二端、所述第三晶体管的基极及所述第三电阻的第一端互连,所述第三电阻的第二端与所述稳压二极管的阴极连接,所述稳压二极管的阳极接地,所述第三晶体管的集电极用于输出触发信号。优选地,所述稳压二极管的稳压值,与所述第一控制信号所对应的电压值的差值,在负0.5伏至正0.5伏之间。优选地,所述第二延时单元包括第四电阻及第四电容,所述第四电阻的第一端用于输入触发信号,所述第四电阻的第二端与所述第四电容的正极连接,其连接节点为所述第二延时单元的输出端,所述第四电容的负极接地。优选地,所述产生时序的供电控制电路还包括放电单元,所述放电单元用于在所述产生时序的供电控制电路停止工作时,为所述第四电容放电。优选地,所述放电单元包括第五电阻及第四晶体管,所述第五电阻的第一端、所述第四晶体管的基极及所述第四电阻的第一端互连,所述第四晶体管的发射极、所述第四电阻的第二端及所述第四电容的正极互连,所述第五电阻的第二端及所述第四晶体管的集电极均接地。优选地,所述控制单元还包括第六电阻及第五晶体管,所述第六电阻的第一端,所述第五晶体管的发射极、所述电源的输出端、所述第一延时单元的输入端及所述第一晶体管的集电极互连,所述第六电阻的第二端、所述第五晶体管的基极及所述第二晶体管的集电极互连,所述第五晶体管的集电极、所述第二晶体管的发射极及所述第二电容的正极互连,其连接节点用于输出所述第二控制信号。本发明还提出一种电源电路,包括PFC电源、背光电源、以及如上所述的产生时序的供电控制电路,所述产生时序的供电控制电路的第一输出端与所述PFC电源连接,所述产生时序的供电控制电路的第二输出端与所述背光电源连接;其中,所述产生时序的供电控制电路包括:控制单元,用于在所述产生时序的供电控制电路启动后,经第一延时时间输出第一控制信号至PFC电源;以及,在所述PFC电源启动后,经第二延时时间输出第二控制信号至背光电源;第一延时单元,用于产生所述第一延时时间;第二延时单元,用于产生所述第二延时时间;判断触发单元,用于在所述PFC电源启动时,触发所述第二延时单元开始延时。本发明产生时序的供电控制电路的工作过程是:首先,产生时序的供电控制电路开启;然后,控制单元经第一延时时间输出第一控制信号至PFC电源,以使PFC电源工作;接着,判断触发单元确定PFC电源启动,并触发第二延时单元开始延时;最后,控制单元经第二延时时间输出第二控制信号至背光电源,以使背光电源工作。这样,在背光电源开始工作时,PFC电源已经至少工作第二延时时间,其输出已经达到稳定状态。因此,相对于现有技术,本发明技术方案具有可靠性高的特点。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是现有技术中电源电路的功能模块示意图;图2是现有技术中主电源电路的电路结构示意图;图3为本发明电源电路一实施例的功能模块示意图;图4为本发明产生时序的供电控制电路第一实施例的功能模块示意图;图5为本发明产生时序的供电控制电路第二实施例的电路结构示意图;图6为本发明产生时序的供电控制电路第三实施例的电路结构示意图;图7为本发明电源电路另一实施例中,A点、B点、C点、D点、PFC电源及背光电源的波形时序图。附图标号说明:标号名称标号名称标号名称10控制单元C1第一电容R1第一电阻20第一延时单元C2第二电容R2第二电阻30第二延时单元C3第三电容R3第三电阻40判断触发单元C4第四电容R4第四电阻50放电单元C5第五电容R5第五电阻11电源Q1第一晶体管R6第六电阻OP1电子开关Q2第二晶体管DW稳压二极管D1第一二极管Q3第三晶体管Q5第五晶体管NS变压器次级绕组Q4第四晶体管本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。需要说明,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种电源电路。依据本电源电路的电路结构,增加电路板、壳体等部件,可以设计出对应的电源装置,该电源装置可以作为电源独立使用,也可以安装在电子设备中,为电子设备中的其它部件供电。下述内容中,以电源装置安装在电子设备中,且电子设备是电视机为例进行说明。请参阅图3,一实施例中,上述电源电路包括产生时序的供电控制电路,与产生时序的供电控制电路的第一输出端P1连接的PFC电源,以及,与产生时序的供电控制电路的第二输出端P2连接的背光电源。其中,第一输出端P1用于输出控制PFC电源工作的第一控制信号,第二输出端P2用于输出控制背光电源工作的第二控制信号。可选的,PFC电源包括PFC芯片,背光电源包括背光芯片,第一控制信号及第二控制信号均为电压信号。产生时序的供电控制电路的第一输出端P1与PFC芯片的电源脚(图未标出)连接,以为PFC芯片提供供电电压。产生时序的供电控制电路的第二输出端P2与背光芯片的电源脚(图未标出)连接,以为背光芯片提供供电电压。本电源电路的工作过程是:首先,产生时序的供电控制电路启动;然后,经过第一延时时间,产生时序的供电控制电路通过第一输出端P1向PFC芯片提供供电电压;在确定PFC芯片已经开始工作后,经过第二延时时间,产生时序的供电控制电路通过第二输出端P2向背光芯片提供供电电压;最后,电源电路稳定工作。在此,第一延时时间可设置在100微秒至500毫秒之间。如此,既可以避免电路因第一延时时间过短而工作不稳定,又可以避免电视机因第一延时时间过长而降低开机速度。第二延时时间可设置在10毫秒至10秒之间。如此,既可以保证背光芯片在PFC电源输出稳定工作后才开始工作,又不会影响电视机的开机速度。本实施例中,当背光芯片开始工作时,PFC芯片至少已经工作第二延时时间,PFC电源的输出已经达到稳定状态,电视机不会因PFC芯片和背光芯片同时启动而出现工作异常。基于上述描述,以下,结合图4至图6,对产生时序的供电控制电路进行详细说明。请参阅图4,在第一实施例中,产生时序的供电控制电路包括控制单元10,第一延时单元20,第二延时单元30及判断触发单元40。其中,控制单元10,用于输出上述第一控制信号和第二控制信号。第一延时单元20,用于产生上述第一延时时间。第二延时单元30,用于产生上述第二延时时间。判断触发单元40,用于在确定PFC电源启动时,触发第二延时单元30开始延时。本实施例中,产生时序的供电控制电路的工作过程是:首先,产生时序的供电控制电路启动;然后,第一延时单元20产生第一延时时间;接着,控制单元10输出第一控制信号至PFC电源,PFC电源启动;又接着,判断触发单元40确定PFC电源开启,并触发第二延时单元开始延时;紧接着,第二延时单元30产生第二延时时间;最后,控制单元10输出第二控制信号至背光电源,背光电源启动。需要说明的是,本实施例中,判断触发单元40可通过检测落在PFC芯片电源脚的电压值来判断PFC电源是否启动,也可通过检测PFC电源的输出电压值或者输出电流值来判断PFC电源是否启动,此处不做限制。基于上述产生时序的供电控制电路第一实施例的内容,请参阅图5,在第二实施例中:可选的,上述控制单元10包括电源11、第一晶体管Q1、第一电容C1、第二晶体管Q2及第二电容C2,电源11的输出端、第一晶体管Q1的集电极、第二晶体管Q2的集电极及第一延时单元20的输入端互连;第一晶体管Q1的发射极与第一电容C1的正极连接,其连接节点用于输出第一控制信号,第一晶体管Q1的基极与第一延时单元20的输出端连接,第一电容C1的负极接地;第二晶体管Q2的发射极与第二电容C2的正极连接,其连接节点用于输出第二控制信号,第二晶体管Q2的基极与第二延时单元30的输出端连接,第二电容C2的负极接地。其中,电源11可包括变压器初级电路(图未示出)、变压器(图未示出)、第一二极管D1及第五电容C5,变压器初级电路与变压器的初级绕组(图未示出)连接,变压器的次级绕组NS的第一端与第一二极管D1的阳极连接,第一二极管D1的阴极与第五电容C5的正极连接,其连接节点为电源11的输出端,变压器次级绕组NS的第二端及第五电容C5的负极均接地。第一晶体管Q1或者第二晶体管Q2均可选为NPN型三极管,或者N-MOS管。在控制单元10启动后,落在第一晶体管Q1基极的电压逐渐升高,经第一延时时间后,落在第一晶体管Q1基极的电压足以使第一晶体管Q1导通,电源电压通过第一晶体管Q1输出至PFC电源。在PFC电源启动后,第二延时单元30开始延时,落在第二晶体管Q2基极的电压逐渐升高,经第二延时时间后,落在第二晶体管Q2基极的电压足以使第二晶体管Q2导通,电源电压通过第二晶体管Q2输出至背光电源。可选的,第一延时单元20包括第一电阻R1及第三电容C3,第一电阻R1的第一端为第一延时单元20的输入端,第一电阻R2的第二端与第三电容C3的正极连接,其连接节点为第一延时单元20的输出端,第三电容C3的负极接地。当上述电源11输出电源电压时,第三电容C3通过第一电阻R1充电,落在第三电容C3正极的电压逐渐增高,经第一延时时间后,落在第三电容C3正极的电压足以使第一晶体管Q1导通。在此,需要说明的是,当第一晶体管Q1恰好导通时,第三电容C3可能已经充满,也可能尚未充满,此处不做限制。此外,值得一提的是,第一延时单元20还包括电子开关OP1。可选的,电子开关OP1的输入端为第一延时单元20的输入端,电子开关OP1的输出端与第一电阻R1的第一端连接。这样,当电子开关OP1由断开状态切换到闭合状态时,第三电容C3开始通过第一电阻R1充电,落在第三电容C3正极的电压逐渐升高,并在经第一延时时间后,落在第三电容C3正极的电压足以使第一晶体管Q1导通,电源电压通过第一晶体管Q1输出至PFC电源。当电子开关OP1处于断开状态时,第三电容C3无法充电,第一晶体管Q1截止,电源电压不能通过第一晶体管Q1输出至PFC电源。在此,电子开关OP1可以是晶体管等开关器件。为了提高电路的安全性,上述电子开关OP1可选为光耦,光耦的集电极为电子开关OP1的输入端,光耦的发射极为电子开关OP1的输出端。可选的,判断触发单元40包括第二电阻R2、第三电阻R3、稳压二极管DW及第三晶体管Q3,第二电阻R2的第一端与第三晶体管Q3的发射极连接,其连接节点用于检测第一晶体管Q1的基极电压,第二电阻R2的第二端、第三晶体管Q3的基极及第三电阻R3的第一端互连,第三电阻R3的第二端与稳压二极管DW的阴极连接,稳压二极管DW的阳极接地,第三晶体管Q3的集电极用于输出触发信号。当落在第一晶体管Q1基极的电压低于稳压二极管DW的击穿电压时,稳压二极管DW及第三晶体管Q3均截止,第三晶体管Q3的集电极不输出触发信号;当落在第一晶体管Q1基极的电压高于稳压二极管DW的击穿电压时,稳压二极管DW及第三晶体管Q3导通,第三晶体管Q3的集电极输出触发信号。在此,可设置稳压二极管DW的稳压值与第一控制信号所对应的电压(PFC芯片的供电电压)大小近似,以使第二延时时间的起始时刻(也即第二延时单元开始延时的时刻),与PFC芯片获得供电电压开始工作的时刻同步。这样,就可以将第二延时单元的延时时间设置为,从PFC芯片开始工作到PFC电源稳定输出所需的时间。以削弱本技术方案在提高电路可靠性过程中,对电视机开机速度的影响。可选的,稳压二极管DW的稳压值,与第一控制信号所对应的电压的差值,在负0.5V至正0.5V之间。可以理解的是,若稳压二极管DW的稳压值远低于PFC芯片的供电电压,比如,稳压二极管DW的稳压值比PFC芯片的供电电压低3V。则在稳压二极管DW击穿,第二晶体管Q2导通时,落在第一输出端P1的电压比PFC芯片所需的供电电压低3.7V。在第四电容C4通过第四电阻R4充电的过程中,PFC芯片可能还未开启,甚至在背光芯片获得供电电源开始工作时,PFC芯片还未开启。这样,就会导致电视机工作异常。或者,稳压二极管DW的稳压值远高于PFC芯片的供电电压,比如,稳压二极管DW的稳压值比PFC芯片的供电电压高3V。则在PFC芯片获得供电电压开始工作时,施加在稳压二极管DW两端的电压比稳压二极管DW的击穿电压低2.3V。在PFC电源已经到稳定工作状态时,第四电容C4可能还在通过第四电阻R4充电,甚至稳压二极管DW还未被击穿,第二晶体管Q2还处于截止状态。这样,就会延长电视机的开机时间。可选的,第二延时单元30包括第四电阻R4及第四电容C4,第四电阻R4的第一端用于输入触发信号,第四电阻R4的第二端与第四电容C4的正极连接,其连接节点为第二延时单元30的输出端,第四电容C4的负极接地。当第四电阻R4的第一端接收到触发信号时,第四电容C4通过第四电阻R4充电,落在第四电容C4正极的电压逐渐增高,经第二延时时间后,落在第四电容C4正极的电压足以使第二晶体管Q2导通。在此,需要说明的是,当第一晶体管Q1恰好导通时,第四电容C4可能已经充满,也可能尚未充满,此处不做限制。本实施例中,产生时序的供电控制电路的工作过程是:首先,电子开关OP1闭合,电源10通过第一电阻R1为第三电容C3充电。在此过程中,落在第三电容C3正极的电压逐渐升高,由于第一晶体管Q1的基极与发射极之间的电压不变,落在第一输出端P1的电压随着落在第三电容C3正极的电压升高。然后,落在第三电容C3正极的电压高于稳压二极管DW的稳压值,稳压二极管DW击穿,第二晶体管Q2导通。此时,产生时序的供电控制电路通过第一输出端P1向PFC芯片提供供电电源。接着,第三电容C3通过第四电阻R4为第四电容C4充电。在此过程中,落在第四电容C4正极的电压逐渐升高,由于第二晶体管Q2的基极与发射极之间的电压不变,落在第二输出端P2的电压随着落在第四电容C4正极的电压升高。最后,落在第四电容C4正极的电压与背光芯片的稳定供电电压近似,产生时序的供电控制电路通过第二输出端P2向背光芯片提供供电电源。基于上述产生时序的供电控制电路的第二实施例,请参阅图6,在第三实施例中:为了提高产生时序的供电控制电路的可靠性,还增设了放电单元50,以在产生时序的供电控制电路停止工作时,为第四电容C4放电。可选的,放电单元50包括第五电阻R5及第四晶体管Q4,第五电阻R5的第一端、第四晶体管Q4的基极及第四电阻R4的第一端互连,第四晶体管Q4的发射极、第四电阻R4的第二端及第四电容C4的正极互连,第五电阻R5的第二端及第四晶体管Q4的集电极均接地。具体地,当上述第三晶体管Q3截止时,第四晶体管Q4导通,第三电容C3此前储存的电荷通过第四晶体管Q4到地,完成放电。为了增强电路的驱动能力,还增设了第五晶体管Q5及第六电阻R6,具体地,第六电阻R6的第一端,第五晶体管Q5的发射极、电源11的输出端、第一延时单元20的输入端及第一晶体管Q1的集电极互连,第六电阻R6的第二端、第五晶体管Q5的基极及第二晶体管Q2的集电极互连,第五晶体管Q5的集电极、第二晶体管Q2的发射极及第二电容C2的正极互连,其连接节点用于输出第二控制信号。以下,结合图3至图7,说明本电源电路的工作原理:t0时刻之前,电子开关OP1处于断开状态,电源电路不工作。t0时刻,电子开关OP1闭合,电源11通过第一电阻R1为第三电容C3充电。在此过程中,落在第三电容C3正极(即图5中的A点)电压逐渐升高。由于第一晶体管Q1基极与发射极的电压固定,因此,落在第一电容C1正极(即图5中的B点)的电压也逐渐升高。t1时刻,落在第一电容C1正极的电压达到PFC芯片的供电电压,PFC电源开始工作。与此同时,落在第三电容C3正极的电压足以让稳压二极管DW击穿,第二晶体管Q2导通,落在第五电阻R5第一端(即图5中C点)的电压迅速升高,第四电容C4开始通过第四电阻R4充电。t2时刻,第三电容C3充满,落在第一电容C1正极的电压、落在第三电容C3正极的电压及落在第五电阻R5第一端的电压均达到最大值。与此同时,第四电容C4通过第四电阻R4充电,落在第四电容C4正极的电压逐渐升高,由于第二晶体管Q2基极与发射极之间的电压固定,因此,落在第二电容C2正极(即图5中的D点)的电压也逐渐升高。t3时刻,落在第二电容C2正极的电压达到背光芯片的供电电压,背光电源开始工作。t4时刻,第四电容C4充满,落在第四电容C4正极的电压及落在第二电容C2正极的电压均达到最大值。t4时刻以后,电源电路稳定工作。直到电子开关OP1再次断开时,第四电容C4迅速通过第四晶体管Q4放电复位,使得在电子开关OP1再次闭合时,电源电路能够重复上述动作。在此,从PFC电源开始工作起,到背光电源开始工作止,其间的延时时间为TD。对应的,从PFC电源开始工作起,到PFC电源输出稳定止,其间的时间应当小于或者等于TD。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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