一种机顶盒及其电源电路的制作方法

本实用新型属于电源技术领域，尤其涉及一种机顶盒及其电源电路。

背景技术：

随着交互式网络电视IPTV的发展，机顶盒作为在IPTV中与传统电视配套使用的设备，其重要性不言而喻。而作为机顶盒的动力源，机顶盒的电源电路对机顶盒的工作起到了至关重要的作用。

然而，在目前所公开的机顶盒的电源电路中，现有机顶盒的电源电路在电网遭遇雷击等情况时，由电网输入至电源电路的输入电压，以及电源电路输出至机顶盒的输出电压会瞬间急剧升高，而过高的输入电压和过高的输出电压均容易导致电源电路和机顶盒发生故障，从而使得电源电路和机顶盒无法工作，降低了机顶盒电源电路的可靠性。

综上所述，现有机顶盒的电源电路存在可靠性低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机顶盒及其电源电路，旨在解决现有机顶盒的电源电路存在可靠性低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源电路，所述电源电路包括：

整流滤波模块、输入采样模块、第一输出采样模块、控制模块、开关模块以及电压转换模块；

所述整流滤波模块的输入端接收电源电压，所述整流滤波模块的输出端与所述输入采样模块的输入端以及所述电压转换模块的第一输入端连接，所述输入采样模块的输出端与所述控制模块的电压端连接，所述电压转换模块的第二输入端与所述开关模块的输入端连接，所述电压转换模块的第一输出端和第二输出端均与用电设备连接，所述电压转换模块的第三输入端与所述第一输出采样模块的输入端连接，所述第一输出采样模块的输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的信号输出端与所述开关模块的控制端连接，所述开关模块的输出端与所述控制模块的接地端共接于等电势端；

所述整流滤波模块对所述电源电压进行滤波整流后输出直流电；所述控制模块将所述直流电逆变为交流电输出至所述电压转换模块，所述电压转换模块对所述交流电进行电压转换，并输出充电电压至所述用电设备；所述输入采样模块对所述直流电进行采样，并在输入采样电压高于第一预设电压时，向所述控制模块输入第一反馈信号，所述控制模块根据所述第一反馈信号控制所述开关模块处于关闭状态，以使得所述电压转换模块停止输出所述充电电压；所述第一输出采样模块对所述交流电进行采样以输出第一输出采样电压，并在所述第一输出采样电压高于第二预设电压时，向所述控制模块输出第二反馈信号，所述控制模块根据所述第二反馈信号控制所述开关模块处于关闭状态，以使得所述电压转换模块停止输出所述充电电压。

本实用新型的另一目的在于提供一种机顶盒，所述机顶盒包括上述的电源电路。

在本实用新型中，通过采用包括整流滤波模块、输入采样模块、第一输出电压采样模块、控制模块、开关模块以及电压转换模块的电源电路，整流滤波模块对电源电压进行滤波整流后输出直流电；控制模块将直流电逆变为交流电输出至电压转换模块，电压转换模块对交流电进行电压转换，并输出充电电压至用电设备；输入采样模块对直流电进行采样，并在输入采样电压高于第一预设电压时，向控制模块输入第一反馈信号，控制模块根据第一反馈信号控制开关模块处于关闭状态，以使得电压转换模块停止输出充电电压；第一输出采样模块对交流电进行采样以输出第一输出采样电压，并在第一输出采样电压高于第二预设电压时，向控制模块输出第二反馈信号，控制模块根据第二反馈信号控制开关模块处于关闭状态，以使得电压转换模块停止输出充电电压，以此达到当该电源电路的输入电压或者输出电压过高时，对用电设备和电源电路进行保护的目的，提高了电源电路的工作可靠性，解决了现有机顶盒的电源电路存在可靠性低的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的电源电路的模块结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例所提供的电源电路的模块结构示意图；

图3是本实用新型一实施例所提供的电源电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型一实施例所提供的电源电路10的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的电源电路1包括：整流滤波模块10、输入采样模块20、第一输出采样模块30、控制模块40、开关模块50以及电压转换模块60。

其中，整流滤波模块10的输入端接收电源电压，整流滤波模块10的输出端与输入采样模块20的输入端以及电压转换模块60的第一输入端连接，输入采样模块20的输出端与控制模块40的电压端连接，电压转换模块60的第二输入端与开关模块50的输入端连接，电压转换模块60的第一输出端和第二输出端均与用电设备(图中未示出)连接，电压转换模块60的第三输入端与第一输出采样模块30的输入端连接，第一输出采样模块30的输出端与控制模块40的信号输入端连接，控制模块40的信号输出端与开关模块50的控制端连接，开关模块50的输出端与控制模块40的接地端共接于等电势端。

具体的，整流滤波模块10对电源电压进行滤波整流后输出直流电；控制模块40将直流电逆变为交流电输出至电压转换模块60，电压转换模块60对交流电进行电压转换，并输出充电电压至用电设备；输入采样模块20对直流电进行采样，并在输入采样电压高于第一预设电压时，向控制模块40输入第一反馈信号，控制模块40根据第一反馈信号控制开关模块50处于关闭状态，以使得电压转换模块60停止输出充电电压；第一输出采样模30块对交流电进行采样以输出第一输出采样电压，并在第一输出采样电压高于第二预设电压时，向控制模块40输出第二反馈信号，控制模块40根据第二反馈信号控制开关模块50处于关闭状态，以使得电压转换模块60停止输出充电电压。

需要说明的是，在本实施例中，电源电压是由电网输出的，即整流滤波模块10的输入端与火线和零线连接，也就是说，该电源电压为220V交流电，而直流电为220V的直流电，输出至电压转换模块60的交流电为经过开关模块50逆变后的交流电，而充电电压为对该逆变后得到的交流电进行电压变换后的交流电；此外，第一预设电压和第二预设电压是根据电路需要进行设置的，此处不做具体限制。

值得注意的是，在本实施例中，第一反馈信号和第二反馈信号可为反馈电压，也可以为高低脉冲反馈信号，其只需要反馈出输入采样模块20和第一输出采样模块30的工作过程即可，此处并不对其实现方式做具体限制。

在本实施例中，通过采用输入采样模块对直流电进行采样，或和第一输出采样模块对交流电进行采样，并在直流电的采样结果高于第一预设电压时，对该电源电路进行输入过压保护，或在交流电的采样结果高于第二预设电压时，对该电源电路进行输出过压保护，实现了电源电路的输入输出过压保护，提高了电源电路的工作可靠性。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图2所示，该电源电路1还包括第二输出采样模块70。

其中，该第二输出采样模块70的第一输入端和第二输入端均与电压转换模块60的第一输出端连接，第二输出采样模块60的输出端与控制模块40的反馈端连接。

具体的，第二输出采样模块70对充电电压进行采样以输出第二输出采样电压，并在第二输出采样电压高于第三预设电压时，向控制模块40输出第三反馈信号，控制模块40根据第三反馈信号控制开关模块50处于关闭状态，以使得电压转换模块60停止向用电设备充电。

需要说明的是，在本实施例中，第三反馈信号可为反馈电压，也可以为高低脉冲反馈信号，其只需要反馈出第二输出采样模块70的工作过程即可，此处并不对其实现方式做具体限制；此外，第一预设电压和第二预设电压是根据电路需要进行设置的，此处不做具体限制。

在本实施例中，通过采用第二输出采样模块对充电电压进行采样，并在采样结果高于第三预设电压时，对该电源电路进行输出过压保护，实现了电源电路的输入输出过压保护，进一步提高了电源电路的工作可靠性。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图2所示，该电源电路还包括保护模块80。

其中，保护模块80的输入端接收电源电压，保护模块80的输出端与整流滤波模块10的输入端连接。

具体的，保护模块80对电源电压进行过压防护处理，并将处理后的电源电压输出至整流滤波模块10。

在本实施例中，采用保护模块80对电源电压进行过压防护处理，使得该电源电路在遇到雷击等状态下导致电源电压瞬间升高时，对电源电压进行吸收，以降低瞬间升高的电源电压，防止电源电路发生损坏。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，输入采样模块包括：

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、第一可控硅IC1以及第一开关元件Q1。

其中，第一电阻R1的第一端为输入采样模块的输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端以及第一可控硅IC1的控制端连接，第一可控硅IC1的阴极与第一开关元件Q1的控制端连接，第一可控硅IC1的阳极接等电势端，第一开关元件Q1的输出端为输入采样模块的输出端，第四电阻R4的第二端与第一电容C1的第二端共接于等电势端。

需要说明的是，在本实施例中，第一开关元件Q1可采用NPN型三极管实现，该NPN型三极管的基极、集电极以及发射极分别为该第一开关元件Q1的控制端、输入端以及输出端；当然本领域技术人员可以理解的是，该第一开关元件Q1也可采用MOS管等实现，此处不作具体限制。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，该输入采样模块还包括电容C8，该电容C8的第一段与第一开关元件Q1的输出端连接，该电容C8的第二端于等电势端连接，其用于对控制模块的电压端进行供电。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，第一输出采样模块包括：

第一二极管D1、第一储能电容C2、第一稳压二极管D2以及第五电阻R5。

其中，第一二极管D1的阳极为第一输出采样模块的输入端，第一二极管D1的阴极与第一储能电容C2的第一端以及第一稳压二极D2的阴极连接，第一储能电容C2的第二端连接于等电势端，第一稳压二极管D2的阳极与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端为第一输出采样模块的输出端。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，开关模块包括：

第二二极管D3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以及第二开关元件Q2。

其中，第六电阻R6的第一端与第七电阻R7的第一端共接形成开关模块的控制端，第六电阻R6的第二端与第二二极管D3的阴极连接，第二二极管D3的阳极与第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第一端以及第二开关元件Q2的控制端连接，第二开关元件Q2的输出端为开关模块的输出端，第二开关元件的Q2输入端为开关模块的输入端，第八电阻R5的第二端连接于等电势端。

需要说明的是，在本实施例中，第二开关元件Q2可采用NMOS晶体管实现，该NMOS晶体管的栅极、漏极以及源极分别为第二开关元件Q2的控制端、输入端以及输出端。当然本领域技术人员可以理解的是，第二开关元件Q2也可以采用NPN型三极管、PNP型三极管、PMOS晶体管等实现，此处不作具体限制。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，控制模块包括控制芯片U1。

其中，控制芯片U1的电压引脚VDD为控制模块的电压端，控制芯片U1的信号输入引脚RI为控制模块的信号输入端，控制芯片U1的控制引脚GATE为控制模块的信号输出端，控制芯片的反馈引脚FB为控制模块40的反馈端，控制芯片U1的接地引脚GND为控制模块的接地端。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，第二输出采样模块包括：

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、第十四电阻R13、第二电容C3、第二可控IC2以及光电耦合器IC3-A-B。

其中，第九电阻R9的第一端为第二输出采样模块的第一输入端，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端以及光电耦合器IC3-A-B的第一端连接，光电耦合器IC3-A-B的第二端与第十电阻R10的第二端、第二电容C3的第一端以及第二可控硅IC2的阴极连接，第二电容C3的第二端与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与第十二电阻R12的第二端、第十四电阻R14的第一端、第十三电阻R13的第一端以及第二可控硅IC2的控制端连接，第十二电阻R12的第一端为第二输出采样模块的第二输入端，第二可控硅IC1的阳极与第十三电阻R13的第二端以及第十四电阻R14的第二端共接于地，光电耦合器IC3-A-B的第三端为第二输出采样模块的输出端，光电耦合器IC3-A-B的第四端与等电势端连接。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图2所示，电源电路还包括滤波模块90。

其中，滤波模块90的第一输入端与电压转换模块60第一输出端连接，滤波模块90的第二输入端与电压转换模块60的第二输出端连接，滤波模块90的第一输出端与第二输出端与用电设备连接。

具体的，滤波模块90接收电压转换模块60输出的充电电压，并对充电电压进行滤波后向用电设备充电。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，该滤波模块90包括第一尖峰脉冲吸收电路和滤波电路。

其中，第一尖峰脉冲吸收电路的第一输入端为滤波模块90的第一输入端，第一尖峰脉冲吸收电路的第二输入端与滤波电路的第二输入端共接形成滤波模块90的第二输入端，第一尖峰脉冲吸收电路的输出端与滤波电路的第一输入端连接，滤波电路的第一输出端为滤波模块90的第一输出端，滤波电路的第二输出端为滤波模块90的第二输出端。

具体的，第一尖峰脉冲吸收电路对电压转换模块60输出的充电电压进行尖峰脉冲吸收，而滤波电路是对经过尖峰脉冲吸收后的充电电压进行滤波处理以消除充电电压中的杂波干扰。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，第一尖峰脉冲吸收电路包括电阻R15、电阻R16、电容C4、电容C5、二极管D4以及二极管D5。

其中，电阻R15的第一端与电阻R16的第一端、二极管D4的阳极以及二极管D5的阳极共接形成第一尖峰脉冲吸收电路的第一输入端，电阻R15的第一端与电阻R16的第二端以及电容C4的第一端连接，电容C4的第二端与二极管D4的阴极、二极管D5的阴极以及电容C5的第一端共接形成第一尖峰脉冲吸收电路的输出端，电容C5的第二端为第一尖峰脉冲吸收电路的第二输入端。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，滤波电路包括第一电磁干扰器件L1、电阻R17、光敏二极管D6以及电容C6。

其中，第一电磁干扰器件L1的第一端和第二端分别为滤波电路的第一输入端和第二输入端，第一电磁干扰器件L1的第三端和电阻R17的第一端以及电容C6的第一端共接形成滤波电路的第一输出端，第一电磁干扰器件L1的第四端和光敏二极管D6的阳极以及电容C6的第二端共接形成滤波电路的第二输出端，电阻R17的第三端和光敏二极管D6的阴极连接。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，该电源电路还包括第二尖峰脉冲吸收电路。

其中，该第二尖峰脉冲吸收电路的输入端与电压转换模块60的第一输入端连接，该第二尖峰脉冲吸收电路的输出端与电压转换模块60的第二输入端连接。

具体的，该第二尖峰脉冲吸收电路用于对经过开关模块50逆变后的交流电进行尖峰脉冲吸收处理，以消除该交流电中的杂波信号。

进一步地，如图3所示，该第二尖峰脉冲吸收电路包括电容C7、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21以及二极管D7。

具体的，电容C7的第一端与电阻R18的第一端以及电阻R19的第一端共接形成该第二尖峰脉冲吸收电路的输入端，电容C7的第二端与电阻R18的第二端、电阻R19的第二端、电阻R20的第一端以及电阻R21的第一端共接，电阻R20的第二端与电阻R21的第二端以及二极管D7的阴极连接，二极管D7的阳极为第二尖峰脉冲吸收电路的输出端。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，该电源电路还包括电流采样模块，该电流采样模块对流经第二开关元件Q2的电流进行采样，以便于控制芯片U1对该电源电路进行过流保护。

其中，该电流采样模块包括电阻R23、电阻R24、电阻R25以及电阻R26。

具体的，电阻R23的第一端与电阻R24的第一端、电阻R25的第一端以及电阻R26的第一端共接于第二开关元件Q2的输出端，电阻R23的第二端与电阻R24的第二端以及电阻R25的第二端共接于等电势端，电阻R26的第二端与控制芯片U1的电流感应端SEN连接。

进一步的，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，电压转换模块包括：变压器T和电阻R22。

其中，变压器T的第一初级绕组的第一端为电压转换模块60的第一输入端，变压器T的第一初级绕组的第二端为电压转换模块60的第二输入端，变压器T的第二初级绕组的第一端与电阻R22的第二端连接，电阻R22的第一端为电压转换模块60的第三输入端，变压器T的第二初级绕组的第二端与等电势端连接，变压器T的次级绕组的第一端和第二端分别为电压转换模块0的第一输出端和第二输出端。

需要说明的是，在本实施例中，由于变压器T的工作原理是根据初级绕组和次级绕组之间的线圈比，将低电压转换为高电压，或者是将高电压转换为低电压，因此，变压器T的次级绕组上的电压可通过变压器T的初级绕组的线圈与次级绕组的线圈之间的比例关系获知，故，当需要对获取电源电路输出的充电电压大小时，只需要对变压器T的第二初级绕组上的电压进行采样即可。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，保护模块包括保险丝F和压敏电阻RV。其中，保险丝F的第一端为保护模块的输入端，保险丝F的第二端与压敏电阻RV的第一端共接形成保护模块的输出端，压敏电阻RV的第二端与零线连接。

具体的，当输入的220V交流市电在预设电压范围之内时，压敏电阻RV的阻值大，保险丝F不会熔断不导通，当输入的220V交流市电高出预设电压值时，压敏电阻RV瞬间导通，保险丝F中的电流全部流过压敏电阻RV，保险丝F熔断，以保护电源电路。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，整流滤波模块包括整流单元与滤波单元。

其中，整流单元的输入端为整流滤波模块的输入端，整流单元的输出端与滤波单元的输入端连接，滤波单元的输出端为整流滤波模10的输出端。

具体的，整流单元将220V交流市电整流为单向脉动直流电，滤波单元对该单向脉动直流电进行初次滤波，以消除单向脉动直流电中的杂波信号。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，整流单元可采用桥式整流电路实现，滤波单元可采用EMC电磁干扰电路实现，而关于桥式整流电路和EMC电磁干扰电路的相关工作原理，可参考现有技术，此处不做具体限制。

下面以图3所示的电路为例对本实用新型所提供的电源电路的工作原理作具体说明，详述如下：

如图3所示，当该电源电路1前端接收的输入电压正常时，整流电路将该输入电压整流后输出至由电阻输入采样模块，该输入采样模块中的采样电阻R1、R2、R3以及R4对该输入电压进行采样，当采样的电压低于第一可控硅IC1的导通电压时，控制芯片U1控制第二开关元件Q2导通，第二开关元件Q2将整流电路整流后的直流电逆变为交流电，该交流电经由变压器T进行电压转换后输出充电电压，该充电电压经过尖峰脉冲吸收电路和滤波电路的杂波滤除后，输出至用电设备，以向用电设备充电。而当该电源电路1前端接收的输入电压因各种原因而增高时，输入采样模块中的采样电阻R1、R2、R3以及R4采样所得到的输入采样电压增高，当该输入采样电压高于第一可控硅IC1的导通电压时，第一可控硅IC1导通，进而将控制芯片U1的电压端VDD的电压拉低，从而使得控制芯片U1控制第二开关元件Q2截至，进而使得变压器T与第二开关元件Q2之间的通路断开，以实现对电源电路1的输入过压保护。

此外，由于电源电路1存在输出过压风险，而电源电路1输出的充电电压与变压器T的第二初级绕组的电压成一定比例，因此，由二极管D1、电容C5、稳压二极管D2以及电阻R5组成的第一输出采样模块对变压器T的第二初级绕组上的交流电进行采样，当采样得到的第一输出采样电压高于稳压二极管D2的击穿电压时，稳压二极管D2击穿，并通过电阻R5向控制芯片U进行反馈，控制芯片U1根据反馈结果控制第二开关元件Q2截至，进而使得变压器T与第二开关元件Q2之间的通路断开，以实现对电源电路1的输出过压保护。

进一步地，在对电源电路1进行输出过压保护时，可以由第二输出采样模块中的电阻R12、电阻R13以及电阻R14对输出的充电电压进行分压，当输出的充电电压因故升高，而会损坏电源电路1时，电阻R12、电阻R13以及电阻R14对输出的充电电压进行分压同样会升高，当该分压大于第二可控硅IC2的导通电压时，光电耦合器U2中的光敏三极管发光，以向控制芯片U1反馈充电电压过高，此时控制芯片U1根据反馈结果控制第二开关元件Q2截至，进而使得变压器T与第二开关元件Q2之间的通路断开，以实现对电源电路1的输出过压保护。

进一步地，本实用新型还提供了一种机顶盒，该机顶盒包括电源电路1。需要说明的是，由于本实用新型实施例所提供的电源电路1和图1至图3所示的电源电路1相同，因此，本发明实施例所提供的机顶盒中的电源电路1的具体工作原理，可参考前述关于图1至图3的详细描述，此处不再赘述。

在本实用新型中，通过采用包括整流滤波模块、输入采样模块、第一输出电压采样模块、控制模块、开关模块以及电压转换模块的电源电路，整流滤波模块对电源电压进行滤波整流后输出直流电；控制模块将直流电逆变为交流电输出至电压转换模块，电压转换模块对交流电进行电压转换，并输出充电电压至用电设备；输入采样模块对直流电进行采样，并在输入采样电压高于第一预设电压时，向控制模块输入第一反馈信号，控制模块根据第一反馈信号控制开关模块处于关闭状态，以使得电压转换模块停止输出充电电压；第一输出采样模块对交流电进行采样以输出第一输出采样电压，并在第一输出采样电压高于第二预设电压时，向控制模块输出第二反馈信号，控制模块根据第二反馈信号控制开关模块处于关闭状态，以使得电压转换模块停止输出充电电压，以此达到当该电源电路的输入电压或者输出电压过高时，对用电设备和电源电路进行保护的目的，提高了电源电路的工作可靠性，解决了现有机顶盒的电源电路存在可靠性低的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。