电解电容保护电路、反激电源电路、驱动板卡及电子设备的制作方法

1.本技术实施例涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电解电容保护电路、反激电源电路、驱动板卡及电子设备。


背景技术：

2.目前，液晶电视机作为液晶设备中的一种，其电源主要采用的是反激电源电路输出的方式。其中，反激电源电路是将交流市电隔离变压输出多路直流电压，比如，在电视机主板中主要是输出两路直流电压，其中一路直流电压为电视机主板的主芯片等供电；另外一路直流电压为液晶平板电视机的背光led供电。
3.在一些技术中，反激电源电路包括依次连接的交流电接线端子、整流电路、电解电容和隔离变压电路；交流市电经过整流电路后给电解电容和隔离变压电路提供高压直流输入，接着经过隔离变压电路后向电视背光模组和主芯片提供供电电压。
4.在实现的过程中，发现：一些国家的电网特性受国内建设水平、气候特点和运行方式等影响，电网电压不稳定，而电解电容容易受电网波动影响而导致失效，并且电解电容失效过程中容易发生爆裂、喷射内容物甚至起火等严重后果，若电解电容失效发生在无人看守情况后果不堪设想。


技术实现要素：

5.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供了一种电解电容保护电路、反激电源电路、驱动板卡及电子设备，其具有防止电解电容失效的优点。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供一种电解电容保护电路，应用于反激电源电路，所述反激电源电路包括依次连接的交流电接线端子、整流电路、电解电容和隔离变压电路；
7.所述保护电路包括控制芯片、隔离检测电路和导通开关；
8.所述控制芯片包括电源输入端、检测信号输入端和开关控制端；所述控制芯片的电源输入端与所述隔离变压电路的输出端连接；
9.所述隔离检测电路包括电压输入端和电压输出端；所述电压输入端连接至所述整流电路与所述电解电容的正极之间；所述电压输出端与所述检测信号输入端连接；
10.所述导通开关串接于所述交流电接线端子和所述整流电路之间，所述导通开关的受控端与所述控制芯片的开关控制端连接，且所述导通开关接收所述控制芯片的开关控制信号，断开所述交流电接线端子和所述整流电路之间的连接。
11.根据本技术实施例的第二方面，提供一种反激电源电路，包括依次连接的交流电接线端子、整流电路、电解电容和隔离变压电路；其特征在于，还包括上述任一所述的电解电容保护电路。
12.根据本技术实施例的第三方面，提供一种驱动板卡，包括：上述任一所述的反激电源电路。
13.根据本技术实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：上述任一所述的驱动板卡和led负载；所述驱动板卡与所述led负载连接。
14.本技术实施例将所述隔离检测电路的电压输入端连接至所述整流电路与所述电解电容的正极之间，将所述隔离检测电路的电压输出端与所述控制芯片的检测信号输入端连接，且在所述电源输入端子和所述整流电路之间串接所述导通开关，进而在电解电容所在的电路波动电压超出所述电解电容的耐压值时，断开所述电源输入端子和所述整流电路之间的连接，从而避免所述电解电容失效，保护所述电解电容；而且本技术实施例通过增加少量的所述保护电路即可实现对电解电容的保护，成本低。
15.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
16.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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获得其他的附图。
18.图1为本技术一个实施例示出的电解电容保护电路的电路原理图；
19.图2为本技术一个实施例示出的反激电源电路中电解电容保护电路的结构示意图；
20.图3为本技术一个实施例示出的反激电源电路中电解电容保护电路的连接示意图；
21.图4为本技术一个实施例示出的电解电容保护电路的电路图；
22.图5为图4所示的电解电容保护电路在反激电源电路中的连接示意图；
23.图6为本技术一个实施例示出的稳压电路的电路图；
24.图7为本技术另一个实施例示出的稳压电路的电路图；
25.图8为图7所示的开关管的一个结构示意图；
26.图9为图7所示的开关管的另一个结构示意图；
27.图10为本技术又一个实施例示出的稳压电路的电路图；
28.图11为本技术又一个实施例示出的电解电容保护电路的电路原理图；
29.图12为本技术一个实施例示出的反激电源电路的电路原理图；
30.图13为本技术一个实施例示出的驱动板卡的电路原理图；
31.图14为本技术一个实施例示出的电子设备的电路原理图。
具体实施方式
32.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例方式作进一步地详细描述。
33.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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
它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术实施例。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
35.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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技术中的具体含义。
36.此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.为更好的理解本技术的技术方案，下面将对一些技术中的反激电源电路进行说明。
38.在液晶电视机设置有驱动板卡，驱动板卡中设置有反激电源电路，而反激电源电路包括依次连接的交流电接线端子、整流电路、电解电容和隔离变压电路。一些国家的电网特性受国内建设水平、气候特点和运行方式等影响，电网电压不稳定，而电解电容容易受电网波动影响而导致失效，并且电解电容失效过程中容易发生爆裂、喷射内容物甚至起火等严重后果，若电解电容失效发生在无人看守情况后果不堪设想。
39.一些技术中，还会根据售后反馈调整电解电容电压裕量，耐压值往上调整后售后反馈不良率下降到较低，则下一批次及相关衍生板卡统一采用该规格电容设计。但是，从售后的板卡只能看见电解电容失效后的现象，然而，电解电容同一种失效现象可以是多种失效模式造成的，若无法得知失效前及失效期电网如何发生变化，将无法得知电解电容实际的失效模式带来的其他未知风险。另外，电解电容电压裕量设计只能凭工程师经验评估，无法形成通用标准化设计，且各生产厂家采用标准不一致，重大失效风险仍然存在。
40.为此，本技术实施例提出了一种电解电容保护电路。
41.请参阅图1，本技术实施例的电解电容保护电路10应用于反激电源电路，所述反激电源电路包括依次连接的交流电接线端子cn101、整流电路d101、电解电容e101和隔离变压电路g101。所述电解电容保护电路10包括控制芯片z101、隔离检测电路11和导通开关12。
42.所述控制芯片z101包括电源输入端z111、检测信号输入端z112和开关控制端z113。所述控制芯片z101的电源输入端z111与所述隔离变压电路g101的输出端g112连接。具体的，所述交流电接线端子cn101、整流电路d101和电解电容e101位于隔离变压电路g101的原边侧，且所述隔离变压电路g101的输入端g111与所述电解电容e101的正极连接；所述电解电容e101的负极接地sgnd。所述控制芯片z101位于所述隔离变压电路g101的副边侧，所述隔离变压电路g101的输出端g112与所述控制芯片z101的电源输入端z111连接，通过所述交流电接线端子cn101输入的交流电经由所述整流电路d101、电解电容e101和隔离变压电路g101进行交流直流变换和电源电压隔离变换后，为所述控制芯片z101提供工作电压。
在一个实施例中，所述控制芯片z101可以为所述电解电容保护电路10对应设置的芯片。在另一个实施例中，由于几乎所有电子设备中均会有主芯片，以通过主芯片控制电子设备工作，因此，所述控制芯片101也可以为电子设备原已经有的主芯片z101，以节省成本。可选的，在液晶平板电视机中，将与所述反激电源电路连接的电视机的主芯片作为本技术保护电路10的控制芯片z101。
43.所述隔离检测电路11包括电压输入端111和电压输出端112；所述电压输入端111连接至所述整流电路d101与所述电解电容e101的正极之间；所述电压输出端112与所述控制芯片z101的检测信号输入端z112连接，以实现对电解电容e101的电压的隔离检测，避免高电压损坏部件。其中，所述隔离检测电路11可以包括隔离芯片，所述隔离检测电路11也可以包括光耦等任何实现本技术实施例的电压隔离检测的器件或者电路。
44.所述导通开关12串接于所述交流电接线端子cn101和所述整流电路d101之间，所述导通开关12的受控端与所述控制芯片z101的开关控制端23连接，且所述导通开关12接收所述控制芯片z101的开关控制信号，断开所述交流电接线端子cn101和所述整流电路d101之间的连接。
45.下面具体描述本技术实施例的电解电容e101保护电路10的工作原理：
46.所述隔离检测电路11的电压输入端111接入所述电解电容e101与所述整流电路d101之间，获取所述电解电容e101所在电路的电压，之后，所述隔离检测电路11通过所述电压输出端112将所述电解电容e101所在电路的电压发送至所述控制芯片z101，进而在所述控制芯片z101可检测获得所述电解电容e101所在电路的电压。
47.当所述电解电容e101所在的电网发生异常波动，且所述电解电容e101所在的电路的波动电压超出所述电解电容e101的耐压值时，所述控制芯片z101向所述导通开关12输出开关断开信号，进而控制所述导通开关12断开，从而断开所述交流电接线端子cn101和所述整流电路d101之间的连接，进而避免所述电解电容e101失效，以保护所述电解电容e101。
48.本技术实施例将所述隔离检测电路11的电压输入端111连接至所述整流电路d101与所述电解电容e101的正极之间，将所述隔离检测电路11的电压输出端112与所述控制芯片z101的检测信号输入端z112连接，且在所述电源输入端子z111和所述整流电路d101之间串接所述导通开关12，进而在电解电容e101所在的电路波动电压超出所述电解电容e101的耐压值时，断开所述电源输入端子z111和所述整流电路d101之间的连接，从而避免所述电解电容e101失效，保护所述电解电容e101；而且本技术实施例通过增加少量的所述保护电路10即可实现对电解电容e101的保护，成本低。
49.请参阅图2，在一个实施例中，所述整流电路d101包括由四个二极管首尾相接形成的整流桥电路。在一个实施例中，所述整流电路d101和所述导通开关12之间还可以连接有emi滤波器(图中未示)，以衰减信号干扰。
50.请继续参阅图2，在一个实施例中，所述隔离变压电路g101可包括rcd反激电路g113、控制开关q101、隔离变压器t101和第一输出电路g114；所述隔离变压器的初级绕组经由所述rcd反激电路g113与所述电解电容e101连接；所述隔离变压器t101的次级绕组经由所述第一输出电路g114连接所述控制芯片z101。具体的，所述rcd反激电路g113包括第一电阻r100、第二电阻r101、第三电阻r102、第一电容c101和第一二极管d102；所述第一电阻r100与第一电容c101并联，且并联后的一端经由所述第二电阻r101与所述电解电容e101的
正极连接，另一端连接第一二极管d102的负极和所述控制开关q101的输出端；所述控制开关q101的受控端为电压输出控制端；所述控制开关q101的输入端经由所述第三电阻r102接地sgnd。所述第一输出电路包括两个第二二极管d104和第二电容e103；所述两个第二二极管d104的正极并联后与所述隔离变压器t101的次级绕组连接；所述两个第二二极管d104的负极并联后经由所述第二电容e103后接地gnd，且所述两个第二二极管d104的负极并联后与控制芯片的电源输入端z111连接。在本技术实施例中，所述控制开关为mos管，所述控制开关的输入端为所述mos管的源极s，所述控制开关的输出端为所述mos管的漏极d,所述控制开关的受控端为所述mos管的栅极g。可选的，所述隔离变压电路g101还包括第二输出电路g115；所述第二输出电路g115包括两个第二二极管d103和第二电容e102；所述两个第二二极管d103的正极并联后与所述隔离变压器t101的次级绕组连接；所述两个第二二极管d103的负极并联后经由所述第二电容e102后接地gnd，且所述两个第二二极管d103的负极并联后为其他电子设备供电，例如为led负载供电等。
51.请参阅图3，在一个实施例中，所述导通开关12为继电开关；所述继电开关包括通电线圈121、动触点s1、第一静触点s2和第二静触点s3；所述动触点s1与所述交流电接线端子cn101连接；所述第一静触点s2与所述整流电路d101连接；所述第二静触点s3悬空，所述通电线圈121的两端分别与所述控制芯片z101的开关控制端23和地连接。当所述通电线圈121接收所述控制芯片z101发送的断开开关的开关控制信号而导通时，触发所述动触点s1从与所述第一静触点s2连接切换至与所述第二静触点s3连接，进而断开所述交流电接线端子cn101和所述整流电路d101之间的连接；当所述控制芯片z101的开关控制端23不再发送开关控制信号时，所述通电线圈121不导通，在几秒后，所述动触点s1从与所述第二静触点s3连接自动切换回与所述第一静触点s2连接，进而继续为所述电解电容e101供电，使所述电解电容e101正常工作；若此时，电解电容e101所在的电网波动异常，将会出现电源断续的通断，直至循环至电网正常，而由于电解电容e101有一定的抗浪涌能力，持续的通断交替也不会造成电解电容e101的损坏。
52.请继续参阅图3，在一个实施例中，所述隔离检测电路11包括分压电路113和电压检测电路114；所述电压检测电路114的输入端1141经由所述分压电路113连接至所述电解电容e101的正极与所述整流电路d101之间；所述电压检测电路114的输出端1142与所述控制芯片z101的检测信号输入端z112连接，以通过分压电路113对所述电解电容e101所在电路进行分压检测，防止高压损坏部件。明显地，所述电压检测电路114与所述分压电路113连接后的连接端为所述隔离检测电路11的输入端111；所述电压检测电路114的输出端1142即为所述隔离检测电路11的输出端112。
53.请参阅图4和图5，在一个实施例中，所述分压电路113包括第一分压电阻r103、第二分压电阻r104、第三分压电阻r105和第四分压电阻r106；所述第二分压电阻r104的第一端经由所述第一分压电阻r103连接至所述电解电容e101与所述整流电路d101之间，所述第二分压电阻r104的第二端经由所述第三分压电阻r105和第四分压电阻r106后接地。通过调整分压电阻，可在所述电解电容e101处的电压在其正常工作电压为偏置上下波动，而且波动范围留有较大裕量，以方便后续记录异常状态电压。
54.请参阅图4和图5，在一个实施例中，所述电压检测电路114包括稳压电路1143、光耦、第五分压电阻r107、第一限流电阻r108、第六分压电阻r201和滤波电容c201；所述光耦
包括发光二极管pc101a和光敏三极管pc101b。
55.所述发光二极管pc101a的正极经由所述第五分压电阻r107后与直流电源12v_vcc连接；所述发光二极管pc101a的负极经由所述稳压电路1143与所述第二分压电阻r104的第二端连接sgnd；所述第一限流电阻r108的两端分别与所述发光二极管pc101a的正极和所述发光二极管pc101a的负极连接。
56.所述光敏三极管pc101b的集电极经由所述第六分压电阻r201与直流电源vcc连接，且所述光敏三极管pc101b的集电极与所述控制芯片z101的检测信号输入端z112连接；所述光敏三极管pc101b的发射极接地gnd；所述滤波电容c201的两端分别与所述光敏三极管pc101b的集电极和所述光敏三极管pc101b的发射极连接。
57.本技术实施例通过所述稳压电路1143来稳定控制所述光耦的导通电流，从而在所述控制芯片z101获得稳定的检测电压信号。
58.请参阅图6，在一个实施例中，所述稳压电路1143包括稳压器u101；所述稳压器是u101包括阴极端k、阳极端a和参考极端r；所述稳压器u101的阳极端a接地；所述稳压器u101的参考极端r与所述第二分压电阻r104的第二端连接；所述稳压器u101的阴极端k与所述发光二极管pc101a的负极连接，通过所述稳压器u101以保持电压的稳定输出。
59.请参阅图7，在一个实施例中，所述稳压电路1143包括稳压器z101、运算放大器u103b、开关管11431和第二限流电阻r103。所述稳压器z101包括阴极端k、阳极端a和参考极端r；所述运算放大器u103b的同向输入端与所述第二分压电阻r104的第二端连接；所述运算放大器u103b的反向输入端与所述稳压器z101的阴极端k连接；所述稳压器z101的阳极端a接地；所述稳压器z101的参考极端r悬空；所述运算放大器u103b的输出端与所述开关管11431的使能端j1连接；所述开关管11431的输入端j2接地，所述开关管11431的输出端j3与所述发光二极管pc101a的负极连接；所述第二限流电阻103的两端分别与所述运算放大器u103b的输出端和地连接。本技术实施例通过所述运算放大器u103b将所述第三分压电阻r105和第四分压电阻r106上的分压与所述稳压器z101的参考电压进行精准比较，并将所述运算放大器u103b输出的电压通过所述第二限流电阻r103转成电流信号，进而控制所述开关管11431的导通状态，从而稳定控制所述光耦的导通电流，从而在所述控制芯片z101获得稳定的检测电压信号。
60.请参阅图8，在一个实施例中，所述开关管11431为三极管；所述三极管的基极b为所述开关管11431的使能端j1；所述三极管的集电极c为所述开关管11431的输出端j3；所述三极管的发射极e为所述开关管11431的输入端j2。
61.请参阅图9，在一个实施例中，所述开关管11431为mos管；所述mos管的栅极g为所述开关管11431的使能端j1；所述mos管的漏极d为所述开关管11431的输出端j3；所述mos管的源极s为所述开关管11431的输入端j2。
62.请参阅图10，在一个实施例中，所述电压检测电路114包括隔离芯片u101；所述隔离芯片u101包括第一差分输入端u111、第二差分输入端u112、第一差分输出端u113和第二差分输出端u114；所述第一差分输入端u111与所述第二分压电阻r104的第二端连接；所述第二差分输入端u112接地sgnd；所述第一差分输出端u113连接与所述控制芯片z101的检测信号输入端z112连接；所述第二差分输出端u114接地gnd。本技术实施例通过所述隔离芯片u101的第一差分输入端u111、第二差分输入端u112采集电压，进而通过所述隔离芯片u101
的第一差分输出端u113和第二差分输出端u114输出至所述控制芯片z101，实现对电压的隔离检测，简化电路的连接关系，提高检测的可靠性。可选的，所述隔离芯片可为adum1250等芯片。
63.请参阅图11，在一个实施例中，所述电解电容保护电路10还包括存储器13；所述控制芯片z101还包括检测电压输出端z114；所述存储器13与所述检测电压输出端z114连接，且所述存储器13存储所述控制芯片z101发送的检测电压。由于电解电容e101同一种失效现象可以是多种失效模式造成的，若电解电容e101失效，本技术实施例通过存储电解电容e101失效前后的数据，为快速设计失效复现分析失效原因提供依据。
64.请继续参阅图11，在一个实施例中，所述控制芯片z101还包括网络连接端z115；所述网络连接端z114与云端服务器14连接，且所述控制芯片z101通过所述网络连接端z115定时向所述云端服务器14传输采集的检测电压。本技术实施例可通过定时向所述云端服务器14传输采集的检测电压，从而可快捷获取电解电容e101失效前后的数据，避免主观经验带来的准确率低的问题，进而客观设计失效复现分析失效原因、缺陷以及预估风险，标准化设计出产品。
65.请参阅图12，本技术实施例还提供一种反激电源电路100，包括依次连接的交流电接线端子、整流电路、电解电容和隔离变压电路(图中未示)以及电解电容保护电路10。其中，所述电解电容保护电路的结构与前述实施例所述的结构相同，这里不加以赘述。
66.请参阅图13，本技术实施例还提供一种驱动板卡200，包括反激电源电路100；其中，所述反激电源电路的结构与前述实施例所述的结构相同，这里不加以赘述。
67.请参阅图14，本技术实施例还提供一种电子设备400，包括驱动板卡200和led负载300；所述反激电源电路200连接有led负载300；其中，所述驱动板卡200的结构与前述实施例所述的结构相同，这里不加以赘述。
68.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。