过压保护电路、背光电路、背光模组及显示设备的制作方法

本申请涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种过压保护电路、背光电路、背光模组及显示设备。

背景技术：

本申请对于背景技术的描述属于与本申请相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本申请的申请内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本申请在首次提出申请的申请日的现有技术。

用电设备的电压都有严格的工作范围，电路中电压超出其工作范围时会损害或烧毁器件，影响设备正常工作，严重时甚至会造成事故。因此，需要提供一种过压保护电路对电路进行保护，确保用电安全。有的过压保护电路的过压点和基准电压往往是固定的，保护方式不够灵活。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种过压保护电路、背光电路、背光模组及显示设备。

第一方面，本申请提供了一种过压保护电路，包括：

驱动芯片；

采样单元，所述采样单元的采样端用于采集负载电压，所述采样单元的信号输出端连接所述驱动芯片的过压保护引脚；

压控电流源单元，所述压控电流源单元的电流反馈输入端连接所述采样单元的信号输出端；

启动偏置单元，所述启动偏置单元的输入端用于采集所述负载开启信号，所述启动偏置单元的输出端连接所述压控电流源单元的控制电压输入端；

反馈单元，所述反馈单元的输入端用于采集所述负载电压，所述反馈单元的输出端连接所述压控电流源单元的控制电压输入端。

可选实施例中，所述采样单元包括串联的第一上分压电阻和第一下分压电阻；

所述第一上分压电阻连接所述负载正极，所述第一下分压电阻与所述第一上分压电阻连接的一端连接所述驱动芯片的过压保护引脚。

可选实施例中，所述反馈单元包括串联的第二上分压电阻及第二下分压电阻；

所述第二上分压电阻连接所述负载正极，所述第二下分压电阻与所述第二上分压电阻连接的一端连接所述压控电流源单元的控制电压输入端。

可选实施例中，所述反馈单元还包括第二电容；

所述第二电容与所述第二下分压电阻并联。

可选实施例中，所述压控电流源单元包括三极管及第五电阻；

所述三极管的基极连接所述启动偏置单元的输出端和所述反馈单元的输出端，所述三极管的集电极连接所述采样单元的信号输出端，所述三极管的发射极通过所述第五电阻接地。

可选实施例中，所述启动偏置单元包括串联的第一电容和二极管；

所述第一电容采集所述负载开启信号，所述二极管连接所述压控电流源单元的控制电压输入端。

可选实施例中，所述三极管为PNP型三极管。

第二方面，本申请实施例提供了一种背光电路，包括上述任意一实施例所述的过压保护电路，所述负载为背光光源。

第三方面，本申请实施例提供了一种背光模组，包括上述任意一实施例所述的背光电路。

第四方面，本申请实施例提供了一种显示设备，包括上述任意一实施例所述的背光电路。

本申请实施例具有如下有益效果：

本申请实施例提供的过压保护电路，采样单元对负载电压进行采样；反馈单元采集负载实际电压输出第一电压信号，第一电压信号作为控制电压输入压控电流源单元的控制电压输入端；负载开启过程中，启动偏置单元采集负载开启信号，输出第二电压信号，第二电压信号作为控制电压输入压控电流源单元的控制电压输入端；压控电流源单元的电路反馈输入端根据控制电压输入端的控制电压高低，从采样单元吸附电流。控制电压越低，压控电流源单元的电流反馈输入端从采样单元吸取的电流越小，采样单元输出至OVP的电压越大，相当于减小了OVP保护点。控制电压越高，压控电流源单元的电流反馈输入端从采样单元吸取的电流越大，采样单元输出至OVP的电压越小，相当于提高了OVP保护点。本申请实施例实现了自动调节过压点，过压保护更加合理精准。

附图说明

图1示出了本申请过压保护电路的一实施例的结构示意图；

图2示出了本申请过压保护电路的一实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本申请实施例提供了一种过压保护电路。图1示出了本申请过压保护电路的一实施例的结构示意图。参见图1，该过压保护电路包括：

驱动芯片10；

采样单元20，采样单元20的采样端用于采集负载电压，采样单元 20的信号输出端连接驱动芯片10的过压保护引脚；

压控电流源单元30，压控电流源单元30的电流反馈输入端连接采样单元20的信号输出端，压控电流源单元30的输出端接地；

启动偏置单元40，启动偏置单元40的输入端用于采集负载开启信号，启动偏置单元40的输出端连接压控电流源单元30的控制电压输入端；

反馈单元50，反馈单元50的输入端用于采集负载电压，反馈单元 50的输出端连接压控电流源单元30的控制电压输入端。

本申请实施例提供的过压保护电路，采样单元20采集负载电压，对负载的实际电压进行采样；反馈单元50采集负载的实际电压，输出第一信号至压控电流源单元30的控制电压输入端；压控电流源单元30 的电流反馈输入端连接采样单元20的信号输出端。启动偏置单元40 采集负载开启信号，输出第二信号至压控电流源单元30的控制电压输入端。第一电压信号和第二电压信号作为压控电流源单元30的控制电压由控制电压输入端输入。压控电流源单元30的电流反馈输入端的电流与控制电压输入端的控制电压成正比，负载的实际电压越高，反馈单元50输入压控电流源单元30的控制电压输入端的控制电压越高，压控电流源单元30的电流反馈输入端从采样单元20吸取的电流越大，采样单元20输出至OVP的电压越小，相当于提高了OVP保护点。负载的实际电压越低，反馈单元50输入压控电流源单元30的控制电压输入端的控制电压越低，压控电流源单元30的电流反馈输入端从采样单元20吸取的电流越小，采样单元20输出至OVP的电压越大，相当于减小了OVP保护点。本申请实施例通过采集负载实际使用电压作为反馈信号输入压控电流源单元30，压控电流源单元30基于输入控制电压输入端的控制电压的高低，正比吸收过压保护采样单元20的电流，调整了采样单元20输出至OVP的电压，实现了自动调节过压点。

本申请实施例对负载不作具体限定，例如可以是作为背光光源的 LED灯串等。

具体地，本申请实施例中，采样单元20连接负载的供电电源，并对负载的实际电压进行采样，形成采样信号；反馈单元50采集负载实际电压，输出第一电压信号至压控电流源单元30的控制电压输入端；在负载开启过程中，启动偏置单元40采集到负载开启信号生成第二电压信号输入压控电流源单元30的控制电压输入端；压控电流源单元30 根据控制电压输入端的控制电压从采样单元20吸附电流，调控采样单元20输出至OVP的电压信号。当负载实际电压较高时，反馈单元50 生成的第一电压信号较高，反馈单元50输出第一电压信号给压控电流源单元30；压控电流源单元30的控制电压输入端接收第一电压信号，压控电流源单元30的电流反馈输入端吸附较大电流，降低采样单元20 的输出至OVP的电压。同理，当负载实际电压较低时，反馈单元50输出的电压信号也较低，压控电流源单元30控制电流反馈输入端吸附较小电流，增大采样单元20输出至OVP的电压采样信号。本实施例可以自动调节过压点。

本申请实施例中，在负载开启过程中，启动偏置电路40采集负载开启信号，负载开启信号经启动偏置电路40输出端发送给压控电流源单元30的控制电压输入端，由于启动偏置电路40输送给压控电流源单元30的控制电压输入端的电压信号较高，压控电流源单元30的电流反馈输入端从采样单元20吸附较大电流，降低采样单元20输出至 OVP的电压，相当于提高OVP的保护点。本实施例避免了在负载开启过程中由于反馈单元50误触发过压保护，提高了电路稳定性，延长了元件使用寿命。

当采样单元20的采样电压高于基准电压，即电路处于过压状态时，采样单元20由信号输出端将过压信号发送给驱动芯片10的过压保护引脚OVP，进而触发过压保护。本申请实施例通过压控电流源单元30 的电流吸附作用实现了自动调节过压点，过压保护更加合理精准。

图2示出了本申请过压保护电路的一实施例的电路原理图。

参见图2，本申请实施例中，采样单元20包括串联的第一上分压电阻R1和第一下分压电阻R2；

第一上分压电阻R1连接负载正极，第一下分压电阻R2接地，第一下分压电阻R2与第一上分压电阻R1连接的一端连接驱动芯片U1的过压保护引脚OVP。第一下分压电阻R2两端的电压作为采样信号输入驱动芯片U1的过压保护引脚OVP。

本申请实施例对上、下分压电阻的个数不作具体限定。例如可以是单个分压电阻，也可以是多个分压电阻等。

本申请可选实施例中，采样单元20的第一上分压电阻R1及第一下分压电阻R2均采用单电阻进行分压。

具体地，本申请实施例中采样单元20的工作过程如下：串联的第一上分压电阻R1和第一下分压电阻R2构成的分压电路对负载的实际电压进行分压采样，当采样电压大于基准电压时，采样单元20的信号输出端将过压信号发送给驱动芯片10，驱动芯片10的过压保护引脚接收过压信号，控制切断供电回路，保护电路元件。

本申请可选实施例中，反馈单元50包括串联的第二上分压电阻R4 及第二下分压电阻R5；

第二上分压电阻R4连接负载正极(即负载供电电源的正极)，采集负载的实际电压。第二下分压电阻R5接地，第二下分压电阻R5与第二上分压电阻R4连接的一端(即反馈单元50的输出端)连接压控电流源单元30的控制电压输入端。第二下分压电阻R5两端的电压作为反馈信号输入压控电流源单元30的控制电压输入端。

本申请可选实施例中，反馈单元50的第二上分压电阻R4及第二下分压电阻R5均采用单电阻进行分压。

本申请实施例中，第二下分压电阻R5与第二上分压电阻R4连接的一端作为反馈单元50的输出端连接压控电流源单元30的控制电压输入端。具体地，本实施例中反馈单元50的工作过程如下：串联的第二上分压电阻R4及第二下分压电阻R5构成的分压电路对负载的实际电压进行分压采样，第二下分压电阻R5两端的电压作为第一电压信号输出至压控电流源单元30的控制电压输入端。当负载实际电压较高时，反馈单元50输出的电压较高。当负载实际电压较低时，反馈单元50 输出的电压较低。本实施例中采集负载实际电压作为反馈信号，进而调节采样单元20的采样电压，过压保护方式更灵活。

本申请可选实施例中，反馈单元50还包括第二电容C2；

第二电容C2与第二下分压电阻R5并联。

本申请实施例中，第二电容C2为积分电容。

一实施例中，采样单元20的采样电压高于基准电压触发了过压保护，由于电路中电压过高，反馈单元50产生的第一电压信号会迅速增加，继而调节采样单元20的采样电压，影响到正常的过压保护。基于此，本实施例中的反馈单元50还增设第二电容C2，并联于第二下分压电阻R5。在触发过压保护后，反馈单元50的第二电容C2迅速积累电量，以减弱第一电压信号。本实施例保证了电路的正常过压保护，提升了电路稳定性。

进一步地，本申请可选实施例中，压控电流源单元30包括三极管 Q1及第五电阻R3；

三极管Q1的基极连接启动偏置单元40的输出端和反馈单元50的输出，三极管Q1的集电极连接采样单元20的信号输出端，三极管Q1 的发射极通过第五电阻R3接地。

本申请实施例对压控电流源中三极管的类型不作具体限定。作为可选实施例，本申请实施例中，具体可以采用PNP型三极管。

本申请实施例中，压控电流源单元30中三极管Q1的基极接收的控制电压为第一电压信号和第二电压信号的叠加，依据输入的控制电压的高低控制集电极从采集单元20吸附电流的高低。具体地，三极管 Q1的基极输入的控制电压较高时，三极管Q1的基极控制集电极从采样单元20吸附较大电流，降低采样单元20输送至OVP的采样电压。输入三极管Q1基极的控制电压较低时，三极管Q1的集电极从采样单元 20吸附较小电流，采样单元20输出的采样电压增大。本实施例通过三极管Q1的电流吸附作用实现了自动调节过压点，过压保护更加合理精准。

进一步地，本申请可选实施例中，启动偏置单元40包括串联的第一电容C1和二极管D1；

第一电容C1一端采集负载开启信号，二极管D1连接压控电流源单元30的控制电压输入端。

本申请实施例中，启动偏置单元40的第一电容C1采集负载开启信号。负载开启过程中启动偏置单元40的电压增大，生成的第二电压信号较强，经输出端发送给压控电流源单元30，继而降低采样单元20 输出的采样电压。本实施例避免了在负载开启过程中由于反馈单元50 输出的第一信号较低，可能会误触发过压保护的问题。本申请实施例中，通过启动偏置单元40采集负载开启信号，提高输入压控电流源单元30的控制电压，提高了电路稳定性，延长了元件使用寿命。

下面结合图1和图2，以背光光源(LED灯条)作为负载为例，对本申请的过压保护电路的工作过程进行说明。

第二上分压电阻R4和第二下分压电阻R5将背光电压(LED+电压) 分压后，用作压控电流源单元的控制信号。压控电流源单元30的电流大小正比于输入的控制电压。当LED灯条实际电压越高时，压控电流源单元30的电流越大，即其从采样单元20的第一上分压电阻R1上吸取的电流越大，第一上分压电阻R1的压降增加，使得第一下分压电阻 R2上的电压(即OVP的采样电压)下降，相当于提高芯片的OVP保护点。

当LED灯条实际电压越低时，压控电流源单元30的电流越小，即其从第一上分压电阻R1上吸取的电流越小，第一上分压电阻R1的压降减小，使得第一下分压电阻R2上的电压(即OVP的采样电压)上升，相当于减小芯片的OVP保护点。

反馈单元50的第二下分压电阻R4并联的第二电容C2的作用是积分，避免当触发OVP保护时，第二上分压电阻R3及第二下分压电阻R4 分压信号迅速增加，使得OVP设置点也快速增加，OVP无法正常保护的问题。

当背光未开启时，由于第二上分压电阻R3及第二下分压电阻R4 分压信号很低，压控电流源单元30的电流很小，其从第一上分压电阻 R1上吸取的电流很小，驱动芯片U1的OVP设置的比较低，为避免背光开启过程误触发OVP保护，将背光开启信号BL_ON通过串联的第一电容C1和二极管D1加在三极管Q1的基极，使得背光开启过程，压控电流源单元30电流较大，增加芯片OVP设置值。当背光开启完成，第一电容C1充电完成，启动偏置单元40不再起作用。

本申请实施例还提供了一种背光电路，该背光电路包括上述任一过压保护电路，负载为背光光源(例如LED灯条)。上述过压保护电路的实施例可用于理解和说明该背光电路的实施例，此处不再一一赘述。

本申请实施例还提供了一种背光模组，包括上述任意一实施例所述的背光电路。

本申请实施例还提供了一种显示设备，该显示设备包括上述任一实施例的背光电路。

本申请实施例中的显示设备包括但不限于液晶电视、交互平板以及智能黑板等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的“单元”或“模块”的划分，仅仅为一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个“单元”或“模块”可以结合或者可以集成为一个“单元”或“模块”实现相应的功能。或者一个“单元”或“模块”分解为多个共同实现相应的功能。本申请实施例中的“单元”或“模块”可以是能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、IC(Integrated Circuit，集成电路) 等，在此不再一一赘述。

在本申请中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或顺序；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。