一种短路保护电路及供电装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种短路保护电路及供电装置，短路保护电路包括开关单元、保护单元和滤波单元。所述开关单元连接保护单元和滤波单元，所述滤波单元连接后端设备。所述开关单元根据控制信号进行通断切换，以控制供电电压的输出状态。滤波单元将供电电压滤波后输出给后端设备供电。所述保护单元检测后端设备短路时控制开关单元断开，停止输出供电电压；以及在短路消失后控制开关单元恢复导通，从而恢复供电电压的输出。解决了打嗝保护时开关单元持续通断升温、引发内置MOS管脱落甚至产生明火的问题；减少了安全隐患并对MOS管进行了保护，使电视产品硬件电路部分安全可靠性更高；其电路结构非常简单，成本很低，适合大力推广。
【专利说明】
一种短路保护电路及供电装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电视技术领域，特别涉及一种短路保护电路及供电装置。
【背景技术】
[0002]作为普及型的家用电器，电视产品的安全可靠性备受关注。在电视机的信号板电路设计中，为了能够更好的对待机能耗进行控制，必然会采用一些MOS电路进行供电控制。如图1和图2所示，现有的电视机采用12V供电，输入电压(12V)通过同步降压的DC-DC芯片NI(型号为SY8113 )降压为5V、从输出端口 5Vstb输出给供电电路(如图2所示)。在供电电路中，供电端口 5VA连接后端设备；主芯片提供的控制信号PM_PWR_0N控制三极管Ql的通断状态。当电视机处于待机状态时，控制信号PM_PWR_0N为低电平，MOS管Q2处于关断状态，从而断开对后端设备的供电。当控制信号PM_PWR_0N为高电平时，MOS管Q2处于导通状态，5V电压输出给后端设备供电。
[0003]但是，当MOS管Q2处于导通状态时，若后端设备短路使供电端口5VA短路，并将输出端口 5Vstb短路拉低。则前端的DC-DC芯片NI就会处于短路保护状态，从而进行打嗝保护，进一步使MOS管Q2处于持续的开通与关断的切换状态，直至短路消失才恢复正常。MOS管Q2的持续通断会使其温升大幅提高，导致焊锡熔化使MOS管Q2脱落;严重情况下还会产生明火，具有重大安全隐患。
[0004]因此有必要对现有技术进行改进。
【实用新型内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种短路保护电路及供电装置，以解决现有电视机中，短路保护状态下MOS管持续通断而升温、引发MOS管脱落甚至产生明火的问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0007]—种短路保护电路，与主芯片和后端设备连接，其包括:
[0008]用于根据主芯片输出的控制信号进行通断切换，以控制供电电压的输出状态的开关单元；
[0009]用于将供电电压滤波后输出给后端设备供电的滤波单元；
[0010]用于检测后端设备短路时控制开关单元断开，停止输出供电电压；以及在短路消失后控制开关单元导通的保护单元；
[0011 ]所述开关单元连接保护单元和滤波单元，所述滤波单元连接后端设备，主芯片连接开关单元和保护单元。
[0012]所述的短路保护电路中，所述开关单元包括第一电阻、第二电阻、MOS管和三极管；所述MOS管的源极连接第一电阻的一端和短路保护电路的输入端，MOS管的栅极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第一电阻的另一端和三极管的集电极;MOS管的漏极连接保护单元、短路保护电路的控制端和滤波单元，三极管的基极连接保护单元，三极管的发射极接地。
[0013]所述的短路保护电路中，所述保护单元包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接三极管的基极和短路保护电路的控制端，第一二极管的负极连接MOS管的漏极和滤波单元。
[0014]所述的短路保护电路中，所述滤波单元包括电容，所述电容的一端连接第一二极管的负极和短路保护电路的输出端，电容的另一端接地。
[0015]所述的短路保护电路中，所述MOS管为PMOS管，三极管为NPN三极管。
[0016]所述的短路保护电路中，所述第一二极管的型号为2CZ20100。
[0017]所述的短路保护电路中，所述保护单元还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接第一二极管的正极和三极管的基极，第三电阻的另一端连接短路保护电路的控制端。
[0018]—种供电装置，与主芯片和后端设备连接，包括用于对输入电压进行降压输出供电电压降压电路，其还包括所述的短路保护电路，所述短路保护电路根据主芯片输出的控制信号和后端设备的短路状态控制供电电压的输出状态;所述降压电路连接短路保护电路的输入端，主芯片连接短路保护电路的控制端，短路保护电路的输出端连接后端设备。
[0019]相较于现有技术，本实用新型提供的一种短路保护电路及供电装置，短路保护电路包括开关单元、保护单元和滤波单元。所述开关单元连接保护单元和滤波单元，所述滤波单元连接后端设备。所述开关单元根据控制信号进行通断切换，以控制供电电压的输出状态。滤波单元将供电电压滤波后输出给后端设备供电。所述保护单元检测后端设备短路时控制开关单元断开，停止输出供电电压；以及在短路消失后控制开关单元恢复导通，从而恢复供电电压的输出。解决了打嗝保护时开关单元持续通断升温、引发内置MOS管脱落甚至产生明火的问题;减少了安全隐患并对MOS管进行了保护，使电视产品硬件电路部分安全可靠性更高;其电路结构非常简单，成本很低，适合大力推广。
【附图说明】
[0020]图1为现有电视机中降压电路的电路图。
[0021]图2为现有电视机中供电电路的电路图。
[0022]图3为本实用新型实施例提供的供电装置的结构图。
[0023]图4为本实用新型实施例提供的短路保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型提供一种短路保护电路及供电装置，为使本实用新型的目的、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实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]本实用新型提供一种电视机的供电装置，与主芯片和后端设备连接，如图3所示，所述供电装置包括降压电路100和短路保护电路200。所述降压电路100连接短路保护电路200的输入端5Vstb，主芯片连接短路保护电路200的控制端CL，短路保护电路200的输出端5VA连接后端设备。所述降压电路100对输入电压(12V)进行降压输出供电电压(5V)。所述短路保护电路200根据主芯片输出的控制信号PM_PWR_0N和后端设备的短路状态控制供电电压的输出状态，具体为:当控制信号PM_PWR_0N为低电平，短路保护电路200关断，供电电压停止输出，后端设备断电。当控制信号PM_PWR_ON为高电平时，短路保护电路200导通，供电电压输出给后端设备供电。在供电过程中若后端设备短路，则关断短路保护电路200，停止输出供电电压，后端设备暂时断电，直至短路情况消失时重新导通短路保护电路200，恢复供电电压的输出。
[0026]需要理解的是，本实施例主要是对短路保护电路200的电路结构进行改进。降压电路100为现有技术，如图1所示的电路结构;主芯片为电视机中常用的电视芯片，型号例如为ms tar 6a918、mstar 6a828、mstar 6a638 等，此处现有技术不作详述。
[0027]请一并参阅图4，所述短路保护电路200包括开关单元210、保护单元220和滤波单元230。所述开关单元210连接保护单元220和滤波单元230，所述滤波单元230连接后端设备，主芯片连接开关单元210和保护单元220。所述开关单元210根据控制信号进行通断切换，以控制供电电压的输出状态。滤波单元230将供电电压滤波后输出给后端设备供电。所述保护单元220检测后端设备短路时控制开关单元210断开，停止输出供电电压；以及在短路消失后控制开关单元210恢复导通，从而恢复供电电压的输出。
[0028]所述开关单元210包括第一电阻R1、第二电阻R2、M0S管Vl和三极管V2;所述MOS管Vl的源极连接第一电阻Rl的一端和短路保护电路200的输入端5Vstb，M0S管Vl的栅极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一电阻Rl的另一端和三极管V2的集电极，MOS管Vl的漏极连接保护单元220、短路保护电路200的控制端CL和滤波单元230，三极管V2的基极连接保护单元220，三极管V2的发射极接地。
[0029]所述保护单元220包括第一二极管Dl，所述第一二极管Dl的正极连接三极管V2的基极和短路保护电路200的控制端CL，第一二极管Dl的负极连接MOS管Vl的漏极和滤波单元230。
[0030]所述滤波单元230包括电容Cl，所述电容Cl的一端连接第一二极管Dl的负极和短路保护电路200的输出端5VA，电容Cl的另一端接地。
[0031]其中，所述MOS管Vl为PMOS管，三极管V2为NPN三极管。所述第一二极管Dl的型号为2CZ20100，其压降为 0.3V。
[0032]本实施例利用增加的第一二极管Dl的反响截止特性，当主芯片输入的控制信号PM_PWR_0N为低电平时，三极管V2截止，MOS管Vl的栅极电压被第一电阻Rl和第二电阻R2上拉为高电平，MOS管Vl处于关断状态，供电电压停止输出，后端设备断电，与现有低电平输入时的工作状况一致。
[0033]当控制信号PM_PWR_0N为高电平时，三极管V2导通将MOS管Vl的栅极拉低，MOS管Vl导通，则对后端设备供电。此时若后端设备发生短路，则滤波单元230的输出端(S卩5VA)的电势为O。此时第一二极管Dl的负极电压0，正极电压为0.3V(压降)。该正极电压很小不会使三极管V2导通，则MOS管Vl也相应地被断开。这样只要短路未消失，MOS管Vl就保持断开状态，无论降压电路100中如何进行打嗝保护，都不会使MOS管Vl处于持续的开通与关断的切换状态，从而避免其温升大幅提高导致的焊锡熔化使MOS管Vl脱落，保护了该MOS管VI。
[0034]当短路消失时，第一二极管Dl的负极不再被强制拉低，高电平的控制信号PM_PWR_ON使三极管V2导通、MOS管Vl导通，从而恢复对后端设备供电。
[0035]有的电视机在供电时有上电延时的要求，为了不影响上电时序，在具体实施时，还可在保护单元220中增加一个电阻来与滤波单元230中的电容组成RC延时电路。即所述保护单元220还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端连接第一二极管Dl的正极和三极管V2的基极，第三电阻R3的另一端连接短路保护电路200的控制端CL。通过设置第三电阻R3的阻值，即可对开机时序的延时时进行调节。本实施例中第三电阻R3的阻值为O欧姆。
[0036]在具体实施时，所述开关单元210中还包括一电容，如图4所示，其连接在MOS管Vl的源极与栅极之间，用于调整MOS管Vl的开启关断时间从而起到缓启动的作用。
[0037]为了增加滤波效果，所述滤波单元230还可包括两个电容，这两个电容与电容Cl并联，以达到更好的滤波效果。
[0038]综上所述，本实用新型提供的短路保护电路及供电装置，通过增加一个二极管，在短路保护直接关闭MOS管(S卩MOS管VI)，解决了降压电路进行打嗝保护导致MOS管持续通断升温、引发MOS管脱落甚至产生明火的问题。减少了安全隐患并对MOS管进行了保护，使电视产品硬件电路部分安全可靠性更高;其电路结构非常简单，成本很低，适合大力推广。
[0039]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种短路保护电路，与主芯片和后端设备连接，其特征在于，包括: 用于根据主芯片输出的控制信号进行通断切换，以控制供电电压的输出状态的开关单元； 用于将供电电压滤波后输出给后端设备供电的滤波单元； 用于检测后端设备短路时控制开关单元断开，停止输出供电电压；以及在短路消失后控制开关单元导通的保护单元； 所述开关单元连接保护单元和滤波单元，所述滤波单元连接后端设备，主芯片连接开关单元和保护单元。2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述开关单元包括第一电阻、第二电阻、MOS管和三极管;所述MOS管的源极连接第一电阻的一端和短路保护电路的输入端，MOS管的栅极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第一电阻的另一端和三极管的集电极;MOS管的漏极连接保护单元、短路保护电路的控制端和滤波单元，三极管的基极连接保护单元，三极管的发射极接地。3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护单元包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接三极管的基极和短路保护电路的控制端，第一二极管的负极连接MOS管的漏极和滤波单元。4.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述滤波单元包括电容，所述电容的一端连接第一二极管的负极和短路保护电路的输出端，电容的另一端接地。5.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述MOS管为PMOS管，三极管为NPN三极管。6.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述第一二极管的型号为2CZ20100。7.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护单元还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接第一二极管的正极和三极管的基极，第三电阻的另一端连接短路保护电路的控制端。8.—种供电装置，与主芯片和后端设备连接，包括用于对输入电压进行降压输出供电电压降压电路，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一所述的短路保护电路，所述短路保护电路根据主芯片输出的控制信号和后端设备的短路状态控制供电电压的输出状态;所述降压电路连接短路保护电路的输入端，主芯片连接短路保护电路的控制端，短路保护电路的输出端连接后端设备。
【文档编号】H03K17/08GK205545180SQ201620263245
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】张师杨, 刘颖灿
【申请人】康佳集团股份有限公司