一种开关电源保护电路及显示设备的制作方法

本发明涉及电器电源技术领域，特别涉及一种开关电源保护电路及显示设备。

背景技术：

众所周知，在显示设备领域，恒流芯片对主板发送的en信号与pwm信号有时序要求，当en信号与pwm信号顺序错误之后会导致屏体不能点亮，会导致电源出现锁死问题，或者在电源短路实验时会造成电源温度过高，各个灯条电压不对称时电源会处于非正常工作区域等情况均会带来不同程度的电源安全隐患，导致电源或整体设备的损坏。

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开关电源保护电路及显示设备，通过检测各个灯条的工作电压，在不同灯条的压差过大时启动电源保护，避免了电源工作在非正常状态，且也解决了由于信号错误导致的电源锁死问题，提高了电源的可靠性。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种开关电源保护电路，包括电源保护模块，其还包括分压模块和电压比较模块；由分压模块对各个灯条的工作电压进行分压后输出各个灯条对应的参考电压至电压比较模块，由电压比较模块比较各个灯条的参考电压，当任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时，电压比较模块输出控制信号至电源保护模块，控制所述电源保护模块开启，对开关电源进行保护。

所述的开关电源保护电路中，所述分压模块包括若干个与灯条数量对应的分压单元，各个分压单元对与其连接的灯条的工作电压进行分压处理，并输出相应的参考电压至电压比较模块。

所述的开关电源保护电路中，所述电压比较模块包括逻辑单元、控制单元和输出单元；各个灯条的参考电压经逻辑单元进行逻辑运算后输出至控制单元，控制单元在任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时控制输出单元导通，输出单元输出控制信号至电源保护模块，控制所述电源保护模块开启。

所述的开关电源保护电路中，每个分压单元均包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻连接各个灯条的电压输出端，所述第一分压电阻的另一端连接电压比较模块、还通过第二分压电阻连接第三分压电阻的一端，所述第三分压电阻的另一端接地。

所述的开关电源保护电路中，所述逻辑单元包括若干组与灯条数量对应的二极管组，每组二极管组均包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极连接对应分压单元的输出端，所述第一二极管的负极连接所述控制单元的输入端，所述第二二极管的正极连接所述控制单元的控制端。

所述的开关电源保护电路中，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第一三极管；所述第一电阻的一端连接第一二极管的负极，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端、第三电阻的一端、第一电容的一端和第一三极管的发射极；所述第二电阻的另一端接地；所述第三电阻的另一端连接第一电容的另一端、第四电阻的一端和第一三极管的基极；所述第四电阻的另一端连接第二二极管的正极；所述第一三极管的集电极连接所述输出单元。

所述的开关电源保护电路中，所述输出单元包括第五电阻、第六电阻和第三二极管；所述第五电阻的一端连接所述第一三极管的集电极，所述第五电阻的另一端连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极通过第六电阻连接电源保护模块。

所述的开关电源保护电路中，所述第一三极管为pnp型三极管。

一种显示设备，其包括如上所述的开关电源保护电路。

相较于现有技术，本发明提供的开关电源保护电路及显示设备中，所述开关电源保护电路包括电源保护模块、分压模块和电压比较模块；由分压模块对各个灯条的工作电压进行分压后输出各个灯条对应的参考电压至电压比较模块，由电压比较模块比较各个灯条的参考电压，当任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时，电压比较模块输出控制信号至电源保护模块，控制所述电源保护模块开启，对开关电源进行保护。通过检测各个灯条的工作电压，在不同灯条的压差过大时启动电源保护，避免了电源工作在非正常状态，且也解决了由于信号错误导致的电源锁死问题，提高了电源的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的开关电源保护电路的结构框图；

图2为本发明提供的开关电源保护电路应用实施例中分压模块的电路图；

图3为本发明提供的开关电源保护电路应用实施例中电压比较模块的结构框图；

图4为本发明提供的开关电源保护电路应用实施例中电压比较模块的电路图。

具体实施方式

本发明提供一种开关电源保护电路及显示设备，通过检测各个灯条的工作电压，在不同灯条的压差过大时启动电源保护，避免了电源工作在非正常状态，且也解决了由于信号错误导致的电源锁死问题，提高了电源的可靠性。

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。

本发明提供的开关电源保护电路可应用在多领域的不同电源上，例如电视机电源、想事情电压、led照明电源、投影仪以及医疗器械等等领域，为各种设备的开关电源提供可靠的电源保护，请参阅图1，本发明提供的开关电源保护电路包括电源保护模块10、分压模块20和电压比较模块30，所述分压模块20、电压比较模块30和电源保护模块10依次连接，分压模块20还连接显示设备中的各个灯条的电压输出端，由分压模块20对各个灯条的工作电压进行分压后输出各个灯条对应的参考电压至电压比较模块30，由电压比较模块30比较各个灯条的参考电压，当任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时，电压比较模块30输出控制信号至电源保护模块10，控制所述电源保护模块10开启，对开关电源进行保护。

本发明通过检测显示设备中各个灯条的工作电压，并对各个工作电压进行分压后输出相应的参考电压，由电压比较模块30比较所有灯条的参考电压，当任意两条灯条之间的参考电压差值大于预设阈值时，则控制电源保护模块10开启，立即保护开关电源，避免开关电源处于非正常工作状态，减少电源以及整机的故障率，本发明中所述电源保护模块10可为目前现有的电源保护芯片，由于其为现有技术，此处不作详述。

具体地，请一并参阅图2，所述分压模块20包括若干个与灯条数量对应的分压单元201，各个分压单元201的一端连接对应灯条的电压输出端，各个分压单元201的另一端连接电压比较模块30，由各个分压单元201对与其连接的灯条的工作电压进行分压处理，并输出相应的参考电压至电压比较模块30，为后续电压比较提供可靠的电压参考。可以理解的是，本发明对灯条数量和分压单元201的数量不作限定，厂家可根据具体产品需要进行灵活选择，以下应用实施例中，灯条数量和分压单元201的数量均以两个来进行解释说明。

进一步地，请一并参阅图3，所述电压比较模块30包括逻辑单元301、控制单元302和输出单元303，所述逻辑单元301、控制单元302和输出单元303依次连接，所述逻辑单元301还连接各个分压单元201的输出端，所述输出单元303还连接电源保护模块10；各个灯条的参考电压经逻辑单元301进行逻辑运算后输出至控制单元302，控制单元302在任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时控制输出单元303导通，输出单元303输出控制信号至电源保护模块10，控制所述电源保护模块10开启。

具体实施时，分压单元201对各个灯条的工作电压进行分压后，将对应的参考电压输出至逻辑单元301进行逻辑运算，在任意两条灯条的参考电压差值大于预设阈值时控制输出单元303导通，例如当前电压最高的灯条与电压最低的灯条直接的电压差大于预设阈值，则控制输出单元303导通，从而通过电压比较模块30的输出脚uvp输出高电平至电压保护模块，触发电源保护，避免电源工作在非正常状态，有效提高电源的可靠性和安全性。

请再次参阅图2，本发明提供的开关电源保护电路中，每个分压单元201均包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻连接各个灯条的电压输出端，所述第一分压电阻的另一端连接电压比较模块30、还通过第二分压电阻连接第三分压电阻的一端，所述第三分压电阻的另一端接地。如图2所示，本发明应用实施例中，分压单元201的数量和灯条的数量均为两个，则对应第十一电阻r11和第二十一电阻r21为第一分压电阻，第十二电阻r12和第二十二电阻r22为第二分压电阻，第十三电阻r13和第二十三电阻r23为第三分压电阻，两个灯串的电压led1和led2电压分别通过第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13以及第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23分压得到相应的参考电压（即led1a和led2a电压）后，将其输出至电压比较模块30，作为电压比较的参考值。

具体地，请一并参阅图4，所述逻辑单元301包括若干组与灯条数量对应的二极管组，每组二极管组均包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极连接对应分压单元201的输出端，即第一分压电阻的另一端，所述第一二极管的负极连接所述控制单元302的输入端，所述第二二极管的正极连接所述控制单元302的控制端。

同样地，本发明对二极管组的数量也不作限定，可根据灯条数量灵活增减二极管的数量，如图4所示，本发明应用实施例中，根据灯条的数量相应设置有两组二极管组，即第十一二极管d11和第十二二极管d12为一组，第二十一二极管d21和第二十二二极管d22为另一组，其中第十一二极管d11和第二十一二极管d21对应为上文中的第一二极管，第十二二极管d12和第二十二二极管d22对应为上文中的第二二极管，若需增加灯条数量，则增加相应的二极管组数即可，提高了本发明提供的开关电源保护电路的适用范围，也给使用者提供了更多的设计便利。

两条灯条的电压led1和led2电压分别通过第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13以及第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23分压得到相应的参考电压（即led1a和led2a电压）后，分别通过第十一二极管d11和第二十一二极管d21输出至控制单元302，经控制单元302后再经第十二二极管d12和第二十二二极管d22分别接回对应分压单元201的输出端，即第十一电阻r11的另一端和第二十一电阻r21的另一端，本发明将保护电压及参考电压均接在同一点，即文中所述led1a与led2a，然后通过二极管组成的或门（即第十一二极管d11、第二十一二极管d21及第十二二极管d12、第二十二二极管d22）电路实现功能，简化了电路结构，且有效提高了电源的可靠性。

进一步地，所述控制单元302包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1和第一三极管q1；所述第一电阻r1的一端作为控制单元302的输入端连接第一二极管的负极，所述第一电阻r1的另一端连接第二电阻r2的一端、第三电阻r3的一端、第一电容c1的一端和第一三极管q1的发射极；所述第二电阻r2的另一端接地；所述第三电阻r3的另一端连接第一电容c1的另一端、第四电阻r4的一端和第一三极管q1的基极，所述第一三极管q1的基极作为所述控制单元302的控制端；所述第四电阻r4的另一端连接第二二极管的正极；所述第一三极管q1的集电极连接所述输出单元303。本实施例中，所述第一三极管q1为pnp型三极管。

具体实施时，经分压单元201分压后的参考电压，即led1a和led2a电压，分别通过第十一二极管d11和第二十一二极管d21输出至第一电阻r1的一端，然后再经过第一电阻r1和第二电阻r2分压后输送至第一三极管q1的发射极，第一三极管q1的基极通过第四电阻r4后再经第十二二极管d12和第二十二二极管d22分别接回第十一电阻r11的另一端和第二十一电阻r21的另一端，第一三极管q1的集电极通过输出单元303连接后级的电源保护模块10，其中，参考电压led1a和led2a电压通过第一电阻r1和第二电阻r2分压，此处电压设置决定了两个灯条的压差值，当led1a及led2a的电压通过差大于第一电阻r1和第二电阻r2分压值超过1.4v时，第一三极管q1的集电极与发射级会导通，进而控制输出单元303导通，电压经过输出单元303输出至后级电源保护模块10，从而在两路灯条产生电压差时能成功实现保护功能。另外第三电阻r3和第一电容c1主要起到稳压滤波抗干扰的作用，电压比较模块30的抗干扰能力。

更进一步地，所述输出单元303包括第五电阻r5、第六电阻r6和第三二极管d3；所述第五电阻r5的一端连接所述第一三极管q1的集电极，所述第五电阻r5的另一端连接第三二极管d3的正极，所述第三二极管d3的负极通过第六电阻r6连接电源保护模块10，当两路灯条的电压差大于预设阈值时，第一三极管q1集电极和发射极之间导通，电压依次通过第五电阻r5、第三二极管d3和第六电阻r6输出至电源保护模块10，即此时电压比较模块30的输出端uvf输出高电平至电源保护模块10，触发电源保护，保证电源和整机不受损。

本发明还相应提供一种显示设备，其包括如上所述的开关电源保护电路，由于上文已对所述开关电源保护电路进行了详细说明，此处不作详述。

为更好的理解本发明，以下结合图2至图4，举具体应用实施例对本发明提供的开关电源保护电路的保护过程进行详细说明：

两条灯条的电压led1和led2电压分别通过第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13以及第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23分压得到相应的参考电压（即led1a和led2a电压）后，分别通过第十一二极管d11和第二十一二极管d21输出至第一电阻r1的一端，然后再经过第一电阻r1和第二电阻r2分压后输送至第一三极管q1的发射极，第一三极管q1的基极通过第四电阻r4后再经第十二二极管d12和第二十二二极管d22分别接回第十一电阻r11的另一端和第二十一电阻r21的另一端，第一三极管q1的集电极依次通过第五电阻r5、第三二极管d3和第六电阻r6连接至电源保护模块10。其中，参考电压led1a和led2a电压通过第一电阻r1和第二电阻r2分压，此处电压设置决定了两个灯条的压差值，当led1a及led2a的电压通过差大于第一电阻r1和第二电阻r2分压值超过1.4v时，第一三极管q1的集电极与发射级会导通，进而电压依次通过第五电阻r5、第三二极管d3和第六电阻r6输出至电源保护模块10，即此时电压比较模块30的输出端uvf输出高电平至电源保护模块10，触发电源保护，从而避免了电源工作在非正常状态，提高电源的可靠性。

实际应用中，例如当en信号与pwm信号错误时，即en信号先收到，主控芯片会先检测芯片各个管脚的电压，此时芯片虽然已经开始检测各脚的电压，但此时led1与led2电压均为0v，所以不会触发电压比较电路工作，而此时，由于pwm信号还未收到，会触发欠压保护，本发明利用检测灯条之间的电压差来保护，而且欠压保护信号，也来至灯条电压，从而成功的避开了当en信号先于pwm信号时触发芯片保护，导致锁死的问题。

又例如，当两个灯串led1或led2短路、或有灯珠短路、以及led1或led2输出二极管短路导致对应灯条不亮时，都会导致两个灯串之间的电压差加大，从而触发电压比较电路工作，然后再触发保护，本发明通过检测灯条之间的电压差，使得电源保护，从根本上解决了此类问题，因此本发明提供的开关电源保护电路不仅可以解决en信号与pwm信号错误时锁死问题，同时也解决了电源短路实验温度高的问题及两个灯条电压不对称时电源处于非正常工作区问题，避免了电源工作在非正常状态，提高电源的可靠性，减少了整机的故障率。

综上所述，本发明提供的开关电源保护电路及显示设备中，所述开关电源保护电路包括电源保护模块、分压模块和电压比较模块；由分压模块对各个灯条的工作电压进行分压后输出各个灯条对应的参考电压至电压比较模块，由电压比较模块比较各个灯条的参考电压，当任意两灯条的参考电压之差大于预设阈值时，电压比较模块输出控制信号至电源保护模块，控制所述电源保护模块开启，对开关电源进行保护。通过检测各个灯条的工作电压，在不同灯条的压差过大时启动电源保护，避免了电源工作在非正常状态，且也解决了由于信号错误导致的电源锁死问题，提高了电源的可靠性。

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。