电源电路及电视机的制作方法

本发明涉及电视机技术领域，特别涉及一种电源电路及电视机。

背景技术：

如图1所示，电视机包括背光、主板及电源，其中，电源具有两路输出，一路输出为高压，用于给背光供电；另一路输出为低压，用于给主板供电。将电源的高压输出端与背光连接，低压输出端与主板连接，使电源的输入端接入市电，电视机就可以开机工作。一般的，电源输出的两路电压高低相差10-20倍，比如，输出的低压为12V，输出的高压为240V。

现有技术中，电源电路通常的方案如图2所示，变换器输出接变压器，变压器输出有两个绕组，经过整流器整流和电容器滤波后得到两路输出。虽然该方案可以输出两路电压，能够同时给背光和主板供电，但是，如果采用该电源电路给电视机中的背光和主板供电，就会出现以下两个问题：

(1)由于输出的高压和输出的低压是独立的，使得两路输出的电压交叉调整率比较差，可能导致输出特性不满足要求；

(2)过流保护如果使用变换器初级取样就会不准确，因为不能准确检测哪一路过流还是都过流。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种电源电路，旨在改善电源电路两路输出的电压交叉调整率以及提高电源电路的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出的电源电路包括变压器、变换器、第一整流器、第二整流器、第一电容、第二电容、第一取样电阻、第二取样电阻及过流保护电路；所述变压器的初级绕组与所述变换器连接，所述变压器的第一次级绕组与所述第一整流器连接，所述变压器的第二次级绕组与所述第二整流器连接；所述第一整流器的第一输出端与所述第一电容的正极连接，其连接节点为所述电源电路的高压输出端，所述第一整流器的第二输出端、所述第一电容的负极、所述第一取样电阻的第一端及所述过流保护电路的第一输入端互连；所述第二整流器的第一输出端、所述第二电容的正极、所述第一取样电阻的第二端及所述过流保护电路的参考输入端互连，其连接节点为所述电源电路的低压输出端，所述第二整流器的第二输出端、所述第二取样电阻的第一端及所述过流保护电路的第二输入端互连，所述第二取样电阻的第二端及所述第二电容的负极均接地。

优选地，所述过流保护电路包括第一过流保护单元、第二过流保护单元及或门，所述第一过流保护单元的输入端为所述过流保护电路的第一输入端，所述第一过流保护单元的参考端为所述过流保护电路的参考输入端，所述第一过流保护单元的输出端与所述或门的第一输入端连接；所述第二过流保护单元的输入端为所述过流保护电路的第二输入端，所述第二过流保护单元的输出端与所述或门的第二输入端连接，所述或门的输出端用于输出第一过流保护信号。

优选地，所述第一过流保护单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器及第一二极管；所述第一比较器的反相输入端、所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第一端互连，所述第一电阻的第一端为所述第一过流保护单元的输入端，所述第二电阻的第二端接地；所述第一比较器的同相输入端、所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第一端互连，所述第三电阻的第一端为所述第一过流保护单元的参考端，所述第四电阻的第二端接地；所述第一比较器的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极为所述第一过流保护单元的输出端。

优选地，所述第二过流保护单元包括第五电阻、第六电阻、第二比较器及第一基准电压源；所述第五电阻的第一端为所述第二过流保护单元的输入端，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第二比较器的反相输入端互连，所述第六电阻的第二端与所述第一基准电压源连接，所述第二比较器的同相输入端接地，所述第二比较器的输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极为所述二过流保护单元的输出端。

优选地，所述过流保护电路还包括延时单元，所述延时单元的输入端与所述或门的输出端连接，所述延时单元的输出端用于输出第二过流保护信号。

优选地，所述过流保护电路还包括锁定单元，所述锁定单元的输入端与所述延时单元的输出端连接，所述锁定单元的输出端用于输出第三过流保护信号。

优选地，所述第一整流器为桥式整流电路，所述第一次级绕组包括第一输出绕组，所述第一输出绕组的第一端与所述桥式整流电路的第一输入端连接，所述第一输出绕组的第二端与所述桥式整流电路的第二输入端连接，所述桥式整流电路的第一输出端为所述第一整流器的第一输出端，所述桥式整流电路的第二输出端为所述第一整流器的第二输出端。

优选地，所述第二整流器包括第三二极管及第四二极管，所述第二次级绕组包括第二输出绕组及第三输出绕组，所述第二输出绕组的第一端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述第四二极管的阴极连接，其连接节点为所述第二整流器的第一输出端，所述第二输出绕组的第二端与所述第三输出绕组的第一端连接，其连接节点为所述第二整流器的第二输出端，所述第三输出绕组的第二端与所述第四二极管的阳极连接。

本发明还提出一种电视机，该电视机包括如上所述的电源电路，其中，所述电源电路包括变压器、变换器、第一整流器、第二整流器、第一电容、第二电容、第一取样电阻、第二取样电阻及过流保护电路；所述变压器的初级绕组与所述变换器连接，所述变压器的第一次级绕组与所述第一整流器连接，所述变压器的第二次级绕组与所述第二整流器连接；所述第一整流器的第一输出端与所述第一电容的正极连接，其连接节点为所述电源电路的高压输出端，所述第一整流器的第二输出端、所述第一电容的负极、所述第一取样电阻的第一端及所述过流保护电路的第一输入端互连；所述第二整流器的第一输出端、所述第二电容的正极、所述第一取样电阻的第二端及所述过流保护电路的参考输入端互连，其连接节点为所述电源电路的低压输出端，所述第二整流器的第二输出端、所述第二取样电阻的第一端及所述过流保护电路的第二输入端互连，所述第二取样电阻的第二端及所述第二电容的负极均接地。

本发明技术方案通过将第一电容的正极作为电源电路的高压输出端，第二电容的正极作为电源电路的低压输出端，并且，第一电容的负极、第一取样电阻的第一端及过流保护电路的第一输入端连接，第一取样电阻的第二端、第二电容的正极及过流保护电路的参考输入端互连，第二电容的负极及第二取样电阻的第二端均接地，第二取样电阻的第一端与过流保护电路的第二输入端连接。基于此，一方面，由于电源电路输出的低压为落在第二电容正极的电压，输出的高压为落在第二电容正极的电压与加在第一取样电阻及第一电容两端的电压之和，因此，本发明提出的电源电路输出的高压与低压是相互关联的，相对于现有技术，本发明技术方案可以改善电源电路两路输出的电压交叉调整率。另一方面，由于过流保护电路可以通过第一取样电阻采集电源电路的高压输出电流，通过第二取样电阻采集电源电路的总输出电流，这样，当电源电路的高压输出过流，或者高压和低压输出都过流时，电流保护电路都可以开启过流保护。因此，相对于现有技术，本发明技术方案还提高了电源电路的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为电视机的功能模块示意图；

图2为现有技术中电源电路的电路结构示意图；

图3为本发明电源电路一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明电源电路另一实施例的电路结构示意图；

图5为本发明电源电路又一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电源电路，该电源电路具有两路输出，其中一路输出为高压，另一路输出为低压，一般的，电源电路输出的高压值在低压值的10至20倍之间，较佳地，电源电路输出的低压值在12V左右。

请参阅图3，在一实施例中，电源电路包括变压器20、变换器10、第一整流器60、第二整流器70、第一电容C1、第二电容C2、第一取样电阻RS1、第二取样电阻RS2及过流保护电路80。其中，变压器20的初级绕组30与变换器10连接，变压器20的第一次级绕组40与第一整流器60连接，变压器20的第二次级绕组50与第二整流器70连接；第一整流器60的第一输出端与第一电容C1的正极连接，其连接节点为电源电路的高压输出端HV，第一整流器60的第二输出端、第一电容C1的负极、第一取样电阻RS1的第一端及过流保护电路80的第一输入端互连；第二整流器70的第一输出端、第二电容C2的正极、第一取样电阻RS1的第二端及过流保护电路80的参考输入端互连，其连接节点为电源电路的低压输出端LV，第二整流器70的第二输出端、第二取样电阻RS2的第一端及过流保护电路80的第二输入端互连，第二取样电阻RS2的第二端及第二电容C2的负极均接地。

本实施例中：

一方面，电源电路输出的低压值为落在第二电容C2正极的电压，电源电路输出的高压值为落在第一电容C1正极的电压，且落在第一电容C1正极的电压为落在第二电容C2正极的电压、加在第一取样电阻RS1两端的电压及加在第二电容C2两端的电压之和。也即，本发明提出的电源电路中，高压输出和低压输出是相关联的，因此，相对于现有技术，本发明提出方案可以改善电源电路两路输出的电压交叉调整率。

另一方面，由于电源电路的高压输出电流与流经第一取样电阻RS1的电流大小相等；电源电路的高压输出与低压输出的总电流与流经第二取样电阻RS2的电流大小相等。因此，在电源电路的高压输出过流时，流经第一取样电阻RS1的电流会大于预设高压电流阈值；在电源电路的高压输出及低压输出总过流时，流经第二取样电阻RS2的电流会大于总电流阈值。也就是说，过流保护电路80可以通过第一取样电阻RS1及第二取样电阻RS2获知电源电路高压输出过流或者高压输出与低压输出总过流，并采取对应的保护措施。因此，相对于现有技术，本发明技术方案还可以提高电源电路的可靠性。

关于本实施例，还有以下几点值得说明：

(1)在采用第一取样电阻RS1采集电源电路的高压输出电流时，不仅可以将其设于第一电容C1和第二电容C2之间，还可以将其设于第一电容C1和高压负载之间。然而，使第一取样电阻RS1设于第一电容C1和第二电容C2之间，可以减小共模抑制比。

(2)除了通过采集电源电路的高压输出电流及高压输出与低压输出的总电流，来提高电源电路的可靠性之外，还能通过采集电源电路的高压输出电流及低压输出电流，来提高电源电路的可靠性。然而，在能够改善电源电路两路输出的交叉调整率的条件下，采集电源电路的低压输出电流比采集电源电路的高压输出与低压输出的总电流更复杂。

基于上述的一实施例，请参阅图4，在另一实施例中，上述过流保护电路80可以包括第一过流保护单元81、第二过流保护单元82及或门83，第一过流保护单元81的输入端为过流保护电路80的第一输入端，第一过流保护单元81的参考端为过流保护电路80的参考输入端，第一过流保护单元81的输出端与或门83的第一输入端连接；第二过流保护单元82的输入端为过流保护电路80的第二输入端，第二过流保护单元82的输出端与或门83的第二输入端连接，或门83的输出端用于输出第一过流保护信号。

在此，第一过流保护单元81，用于在电源电路的高压输出过流时，输出高电平信号；第二过流保护单元82，用于在电源电路的高压输出与低压输出总过流时，输出高电平信号；或门83，用于将第一过流保护单元81及第二过流保护单元82输出的电平信号进行逻辑“或”运算。

如此，在电源电路高压输出过流时，第一过流保护单元81输出高电平，第二过流保护单元82输出低电平，过流保护电路80输出高电平；在电源电路高压输出与低压输出总过流时，第一过流保护单元81输出高电平，第二过流保护单元82输出高电平，而在电源电路高压输出与低压输出均正常时，第一过流保护单元81输出低电平，第二过流保护单元82输出低电平，过流保护电路80输出低电平。因此，在电源电路出现高压输出过流或者高压输出与低压输出总过流时，过流保护电路80可以开启保护。

具体地，上述第一过流保护单元81包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一比较器U1及第一二极管D1；第一比较器U1的反相输入端、第一电阻R1的第二端及第二电阻R2的第一端互连，第一电阻R1的第一端为第一过流保护单元81的输入端，第二电阻R2的第二端接地；第一比较器U1的同相输入端、第三电阻R3的第二端及第四电阻R4的第一端互连，第三电阻R3的第一端为第一过流保护单元81的参考端，第四电阻C4的第二端接地；第一比较器U1的输出端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极为第一过流保护单元81的输出端。

在此，第一电阻R1与第二电阻R2构成分压电路，第三电阻R3与第四电阻R4构成分压电路。当电源电路的高压输出正常时，第二电阻R2所分得的电压低于第四电阻R4所分得的电压，第一比较器U1的同相输入端电压低于反相输入端电压，第一比较器U1输出低电平。当电源电路的高压输出过流时，第二电阻R2所分得的电压增大，并且高于第四电阻R4所分得的电压，使得第一比较器U1同相输入端电压高于反相输入端电压，第一比较器U1输出高电平。

值得一提的是，当第一比较器U1为OC(Open Collector，集电极开路)门输出时，应当在第一过流保护单元81中增设第二基准电压源VREF2及第七电阻R7，以为第一比较器U1输出提供上拉电阻。其中，第七电阻R7的第一端与第二基准电压源VREF2连接，第七电阻R7的第二端、第一比较器U1的输出端及第一二极管D1的阳极互连。

具体地，上述第二过流保护单元82包括第五电阻R5、第六电阻R6、第二比较器U2及第一基准电压源VREF1；第五电阻R5的第一端为第二过流保护单元82的输入端，第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第一端及第二比较器U2的反相输入端互连，第六电阻R6的第二端与第一基准电压源VREF1连接，第二比较器U2的同相输入端接地，第二比较器U2的输出端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极为第二过流保护单元82的输出端。

在此，第五电阻R5与第六电阻R6构成分压电路。当电源电路的总输出正常时，第六电阻R6所分得的电压大于零，第二比较器U2的同相输入端电压低于反相输入端电压，第二比较器U2输出低电平；当电源电路的总输出过流时，第六电阻R6所分得的电压小于零，第二比较器U2的同相输入端电压高于反相输入端电压，第二比较器U2输出高电平。

值得一提的是，当第二比较器U2为OC门输出时，应当在第二过流保护单元82中增设第三基准电压源VREF3及第八电阻R8，以为第二比较器U2的输出提供上拉电阻。其中，第八电阻R8的第一端、第二比较器U2的输出端及第二二极管D2的阳极互连，第八电阻R8的第二端与第三基准电压源VREF3连接。

考虑到电源电路在工作过程中，可能出现瞬时输出过流的情况，进一步地，还在上述过流保护电路80中增设了延时单元84，使得电源电路在输出过流超过预设时长时，过流保护电路80才开启保护。具体的，延时单元84的输入端与或门83的输出端连接，延时单元84的输出端用于输出第二过流保护信号。

为了进一步提高电源电路的可靠性，本实施例中，还在上述过流保护电路80中增设了锁定单元85，具体地，锁定单元85的输入端与延时单元84的输出端连接，锁定单元85的输出端用于输出第三过流保护信号。

基于上述的一实施例或者另一实施例，请参阅图5，在又一实施例中，上述第一整流器60为桥式整流电路，第一次级绕组40包括第一输出绕组N1，第一输出绕组N1的第一端与桥式整流电路的第一输入端连接，第一输出绕组N1的第二端与桥式整流电路的第二输入端连接，桥式整流电路的第一输出端为第一整流器60的第一输出端，桥式整流电路的第二输出端为第一整流器60的第二输出端。

第二整流器70包括第三二极管D3及第四二极管D4，第二次级绕组50包括第二输出绕组N2及第三输出绕组N3，第二输出绕组N2的第一端与第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阴极连接，其连接节点为第二整流器70的第一输出端，第二输出绕组N2的第二端与第三输出绕组N3的第一端连接，其连接节点为第二整流器70的第二输出端，第三输出绕组N3的第二端与第四二极管D4的阳极连接。

以下，结合图2至5，说明本发明电源电路的工作原理：

在电源电路高压输出及低压输出均正常时，第二电容C2输出低压，第一电容C1输出高压，且输出的高压为输出的低压与加在第一取样电阻RS1两端的电压及加在第二电容C2两端的电压之和。

第二电阻R2所分得的电压低于第四电阻R4所分得的电压，第一比较器U1输出低电平；第六电阻R6所分得的电压大于零，第二比较器U2输出低电平，过流保护电路80输出低电平，电源电路保持正常工作状态。

在电源电路高压输出过流时，流经第一取样电阻RS1的电流增大，加在第一取样电阻RS1两端的电压增大，落在第一电阻R1第一端的电压增大，第二电阻R2所分得的电压增大，并且大于第四电阻R4所分得的电压，第一比较器U1输出高电平，或门83输出高电平，当该高电平信号持续时间达到预设时长时，过流保护电路80启动保护，电源电路停止输出。此后，过流保护电路80锁定该高电平信号，使得电源电路保持不输出状态。

在电源电路总输出过流时，流经第二取样电阻RS2的电流增大，落在第二取样电阻RS2第一端的负电压将第六电阻R6所分得的电压拉低，并且小于零，第二比较器U2输出高电平，或门83输出高电平，当该高电平信号持续时间达到预设时长时，过流保护电路80启动保护，电源电路停止输出。此后，过流保护电路80锁定该高电平信号，使得电源电路保持不输出状态。

本发明还提出一种电视机，该电视机包括背光、主板及如上所述的电源电路，该电源电路的具体结构参照上述实施例，由于本电源电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，电源电路的高压输出端HV用于输出背光的供电电源，电源电路的低压输出端LV用于输出主板的供电电源。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。