CN216600209U - 一种具有防触电保护功能的tv三合一机芯板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，涉及防触电技术领域，包括：防触电模块，电源模块，接地检测模块，电压检测模块，主控制模块，电源控制模块，报警模块，显示模块，防触电模块用于人体防触电，电源模块用于将市电转换为所需电压，接地检测模块和电压检测模块均用于对市电采样，主控制模块用于接收信号和输出信号，电源控制模块用于控制市电供电。本实用新型具有防触电保护功能的TV三合一机芯板采用电源模块将市电转换为低压进行供电，并且还采用了防触电模块避免工作人员的触电，采用对市电电压进行采样，监控输出市电变化。

Description

一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板

技术领域

本实用新型涉及防触电技术领域，具体是一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板。

背景技术

随着科学技术的进步，现在TV电路板为了节约成本，将TV电路板合并为三合一主板 (TV开关电源+TV解码机芯板+背光升压恒流板)，常规TV三合一机芯板在生产过程中升级软件需要裸露接到AC220V升级软件，在升级过程中如不小心触碰到电路板会造成触电危险，电压小时不会危机触电者生命，在电压过高时可能到导致触电，并且没有相关的防触电保护措施，容易对工作人员的生命健康造成危害，有待改善。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，包括机芯板，其特征在于，所述TV三合一机芯板还包括防触电保护装置，所述防触电保护装置包括：防触电模块，电源模块，接地检测模块，电压检测模块，主控制模块，电源控制模块，报警模块，显示模块；

所述防触电模块，用于降低人体接触到市电时流过人体的电压；

所述电源模块，用于将输入的交流电转换为平滑的直流电，用于将所述直流电进行电压变换，用于将变换后的电压进行整流滤波再次输出平滑的直流电，用于检测变换后输出的直流电并进行误差值反馈，用于控制输出电压值的变换；

所述接地检测模块，用于检测市电是否正常连接并输出检测信号；

所述电压检测模块，用于对市电进行电压采样并输出采样信号；

所述主控制模块，连接电源模块的输出端、接地检测模块的输出端和电压检测模块的输出端，用于接收和处理所述检测信号和采样信号，用于输出控制信号和数据信号；

所述电源控制模块，连接所述主控制模块的第一控制端，用于接收所述控制信号并对所述市电向所述防触电保护装置的电力供应进行通断控制；

所述报警模块，连接所述主控制模块的第二控制端，用于接收所述控制信号并发出声光报警；

所述显示模块，连接所述主控制模块的第三控制端，用于连接所述控制信号并显示所述主控制模块传输的相关数据信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型具有防触电保护功能的TV 三合一机芯板采用电源模块将市电转换为低压进行TV三合一机芯板的升级电压，从而保证生产在升级过程中的安全性，进一步地，为防止市电出现异常导致电压的升高和相关人员的触电，还采用了防触电模块，通过降低触电时人体间的电位差，避免触电的发生，并且对输出市电进行采样检测和电压状态进行判断，有效的预防电压异常的发生和人体触电事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型实例提供的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的防触电模块和电源模块的电路连接示意图。

图3为本实用新型实例提供的接地检测模块、电压检测模块和电源控制模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：参见图1，本实用新型实施例提供一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，该具有防触电保护功能的TV三合一机芯板包括：防触电模块1，电源模块2，接地检测模块3，电压检测模块4，主控制模块5，电源控制模块6，报警模块7，显示模块8；

具体地，所述防触电模块1，用于降低人体接触到市电AC时流过人体的电压；

电源模块2，用于将输入的交流电转换为平滑的直流电，用于将所述直流电进行电压变换，用于将变换后的电压进行整流滤波再次输出平滑的直流电，用于检测变换后输出的直流电并进行误差值反馈，用于控制输出电压值的变换；

接地检测模块3，用于检测市电AC是否正常连接并输出检测信号；

电压检测模块4，用于对市电AC进行电压采样并输出采样信号；

主控制模块5，连接电源模块2的输出端、接地检测模块3的输出端和电压检测模块4的输出端，用于接收和处理所述检测信号和采样信号，用于输出控制信号和数据信号；

电源控制模块6，连接所述主控制模块5的第一控制端，用于接收所述控制信号并断开电源模块2与TV三合一机芯板的连接；

报警模块7，连接所述主控制模块5的第二控制端，用于接收所述控制信号并发出声光报警；

显示模块8，连接所述主控制模块5的第三控制端，用于连接所述控制信号并显示所述主控制模块5传输的相关数据信号。

在具体实施例中，上述防触电模块1可采用二极管导通的特性和电容充放电特性从而降低人体触电时，人体与TV三合一机芯板之间的电位差，继而与人体电源形成等电位，使人体电压小于触电安全电压；所述电源模块2可采用反激式开关电源的方式，通过电压控制器控制功率开关管和高频变压器的工作，实现220V交流市电AC转换为12V的直流稳压，为TV三合一机芯板升级提供所需电能；上述接地检测模块3可采用市电AC的相电与零线连接，并通过隔离检测的方式检测市电AC是否正常；上述电压检测模块4可采用电阻分压的方式检测市电AC的输出电压，预防电压的跳变；上述主控制模块5可采用微控制单元205(MCU)或者单片机对输入的信号进行处理计算并输出控制信号和数据信号；上述电源控制模块6可采用隔离控制的方式，由主控制模块5控制220V市电AC的供应；上述报警模块7可采用，但并不限于声光报警、语音报警等报警方式进行触电和电压异常报警；上述显示模块8可采用，但并不限于液晶显示器、LCD显示显示屏等显示器显示主控制模块5传输的相关数据。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2，在本实用新型所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板的一个具体实施例中，所述防触电模块1包括第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第二电容C2；

具体地，所述第一电阻R1的一端连接市电AC，第一电阻R1的另一端连接第一二极管 D1的阳极和第三二极管D3的阴极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接第一电容C1的一端，第一电容C1的第二端通过第二电容C2连接第四二极管D4的阳极和地端，第四二极管D4的阴极连接第三二极管D3的阳极。

进一步地，所述电源模块2包括输入整流滤波单元201、功率开关及变压器变压单元 202、输出整流滤波单元203、反馈单元204、控制单元205；

具体地，所述输入整流滤波单元201，用于将输入的交流电转换为平滑的直流电；

功率开关及变压器变压单元202，用于将所述直流电进行电压变换；

输出滤波单元，用于将变换后的电压进行整流滤波再次输出平滑的直流电；

反馈单元204，用于检测所述输出滤波单元输出的直流电并将误差值反馈给所述控制单元205；

控制单元205，用于接收和分析所述误差值并控制所述功率开关及变压器变压单元202 输出电压变换；

该输入整流滤波单元201的输入端连接所述防触电模块1的输出端，输入整流滤波单元201的输出端连接功率开关及变压器变压单元202的输入端，功率开关及变压器变压单元202的输出端连接输出整流滤波单元203的输入端，输出整流滤波单元203的输出端通过反馈单元204连接控制单元205的输入端，控制单元205的输出端连接功率开关及变压器变压单元202的控制端。

在具体实施例中，上述第一二极管D1和第二二极管D2用于人体触电时，市电AC在正弦时对第一电容C1和第二电容C2进行充电，在负弦时，第一电容C1和第二电容C2将存储的电压通过第三二极管D3和第四二极管D4将漏电电流采集回电场，第一二极管D1、第三二极管D3、第四二极管D4和第二二极管D2的具体型号不做限定；上述输入整流滤波单元201可采用，但并不限于桥式整流器和π型滤波电路等整流器和滤波器，对输入的交流电进行第一次整流滤波；上述功率开关及变压器变压单元202可采用功率开关管和高频变压器进行电压的变换和传输，其中功率开关管可选用，但不限于N沟道增强型金氧半场效应管(MOSFET)；上述输出整流滤波单元203可采用肖特基二极管作整流管进行整流处理，还采用但不限于CLC滤波电路、滤波电容，对输出的电压作滤波处理；上述反馈单元 204可采用光耦反馈电路，对上述输出整流滤波单元203输出的电压进行采样和隔离传输；上述控制单元205可采用，但并不限于UC3844、UC3842电流型控制芯片等控制芯片，实现采样数据的接收和脉冲信号的调节与输出。

实施例3：在实施例1的基础上，请参阅图3，在本实用新型所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板的一个具体实施例中，所述接地检测模块3包括第二电阻R2、整流器G、第一稳压管VD1、第一隔离器U2、第一电源VCC1、第三电阻R3；所述主控制模块5包括第一控制器U1；

具体地，所述第二电阻R2的一端连接市电AC，第二电阻R2的另一端连接整流器G的第一端，整流器G的第二端连接第一隔离器U2的第二端，第一隔离器U2的第一端连接整流器G的第四端，整流器G的第三端通过第一稳压管VD1的阴极接地，第一隔离器U2的第三端连接第一电源VCC1，第一隔离器U2的第四端连接第三电阻R3的一端和第一控制器 U1的第一输入端。

进一步地，所述电压检测模块4包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11；

具体地，所述第八电阻R8一端连接市电AC，第八电阻R8的另一端依次通过第九电阻 R9和第十电阻R10连接第十一电阻R11的第一端和第一控制器U1的第二输入端，第十一电阻R11的第二端的第二端连接第二电源。

进一步地，所述电源控制模块6包括第四电阻R4、第二隔离器U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第五二极管D5、第三电源VCC3、第七电阻R7、第一开关管M1、第六二极管 D6、继电器K；

具体地，所述第四电阻R4的一端连接第一控制器U1的第一输出端，第四电阻R4的另一端连接第二隔离器U3的第一端，第二隔离器U3的第二端接地，第二隔离器U3的第三端通过第五电阻R5连接第三电源VCC3，第二隔离器U3的第四端连接第五二极管D5的阴极和第六电阻R6的一端，第五二极管D5的阳极和第六电阻R6的另一端连接第七电阻 R7的一端和第一开关管M1的栅极，第一开关管M1的源极和第七电阻R7的另一端均接地，第一开关管M1的漏极连接第六二极管D6的阳极和继电器K的一端，继电器K的另一端和第六电阻R6的阴极连接第三电源VCC3。

在具体实施例中，上述整流器G可采用桥式整流器；上述第一隔离器U2和第二隔离器U3可选用TLP521或者6N137光电耦合器U5进行隔离驱动，在此选用TLP521耦合器U5 实现信号隔离传输；上述第一控制器U1可采用STC89系列单片机进行数据的接收处理与控制信号、数据信号的输出；上述第一开关管M1可选用N沟道增强型MOSFET，控制继电器K的工作；上述继电器K具有继电器触点(在此未画出)，通过继电器K的触点连接市电AC的电源输出端OUT，控制市电AC的供应。

在本实施新型实施例中，电源模块2采用输入整流滤波单元201、功率开关及变压器变压单元202、输出整流滤波单元203、反馈单元204、控制单元205组成一反激式开关电源，将220V交流市电AC转换为12V的直流电压为该TV三合一机芯板提供升级电压，避免工作人员误接触而触电，同时为防止市电AC故障而导致对工作人员造成触电伤害，通过接地检测模块3和电压检测模块4分别检测市电AC是否正常，是否存在漏电、电压跳变等现象，如发生则由主控制模块5控制电源控制模块6中的继电器K断开市电AC的供应，同时显示模块8实时显示电压情况，报警模块7在市电AC异常时发生警报，保证电路安全，但是当人体仍发生触电危害时，由防触电模块1进行触电保护，其中，触电时，市电AC在正弦时通过第一二极管D1和第二二极管D2对第一电容C1和第二电容C2进行充电，在负弦时，第一电容C1和第二电容C2将存储的电压通过第三二极管D3和第四二极管D4将漏电电流采集回电场，也就是放回主电路从而降低人体之间的电位差，与人体电压形成等电位，继而达到防触电的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，包括机芯板，其特征在于，所述TV三合一机芯板还包括防触电保护装置，所述防触电保护装置包括：防触电模块，电源模块，接地检测模块，电压检测模块，主控制模块，电源控制模块，报警模块，显示模块；

所述防触电模块，用于降低人体接触到市电时流过人体的电压；

所述电源模块，用于将输入的交流电转换为平滑的直流电，用于将所述直流电进行电压变换，用于将变换后的电压进行整流滤波再次输出平滑的直流电，用于检测变换后输出的直流电并进行误差值反馈，用于控制输出电压值的变换；

所述接地检测模块，用于检测市电是否正常连接并输出检测信号；

所述电压检测模块，用于对市电进行电压采样并输出采样信号；

所述主控制模块，连接电源模块的输出端、接地检测模块的输出端和电压检测模块的输出端，用于接收和处理所述检测信号和采样信号，用于输出控制信号和数据信号；

所述电源控制模块，连接所述主控制模块的第一控制端，用于接收所述控制信号并对所述市电向所述防触电保护装置的电力供应进行通断控制；

所述报警模块，连接所述主控制模块的第二控制端，用于接收所述控制信号并发出声光报警；

所述显示模块，连接所述主控制模块的第三控制端，用于连接所述控制信号并显示所述主控制模块传输的相关数据信号。

2.根据权利要求1所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，其特征在于，所述防触电模块包括第一电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容和第二电容；

所述第一电阻的一端连接市电，第一电阻的另一端连接第一二极管的阳极和第三二极管的阴极，第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极连接第一电容的一端，第一电容的第二端通过第二电容连接第四二极管的阳极和地端，第四二极管的阴极连接第三二极管的阳极。

3.根据权利要求1所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，其特征在于，所述电源模块包括输入整流滤波单元、功率开关及变压器变压单元、输出整流滤波单元、反馈单元、控制单元；

所述输入整流滤波单元，用于将输入的交流电转换为平滑的直流电；

所述功率开关及变压器变压单元，用于将所述直流电进行电压变换；

所述输出整流滤波单元，用于将变换后的电压进行整流滤波再次输出平滑的直流电；

所述反馈单元，用于检测所述输出整流滤波单元输出的直流电并将误差值反馈给所述控制单元；

所述控制单元，用于接收和分析所述误差值并控制所述功率开关及变压器变压单元输出电压变换；

所述输入整流滤波单元的输入端连接所述防触电模块的输出端，输入整流滤波单元的输出端连接功率开关及变压器变压单元的输入端，功率开关及变压器变压单元的输出端连接输出整流滤波单元的输入端，输出整流滤波单元的输出端通过反馈单元连接控制单元的输入端，控制单元的输出端连接功率开关及变压器变压单元的控制端。

4.根据权利要求1所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，其特征在于，所述接地检测模块包括第二电阻、整流器、第一稳压管、第一隔离器、第一电源、第三电阻；所述主控制模块包括第一控制器；

所述第二电阻的一端连接市电，第二电阻的另一端连接整流器的第一端，整流器的第二端连接第一隔离器的第二端，第一隔离器的第一端连接整流器的第四端，整流器的第三端通过第一稳压管的阴极接地，第一隔离器的第三端连接第一电源，第一隔离器的第四端连接第三电阻的一端和第一控制器的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，其特征在于，所述电压检测模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻；

所述第八电阻一端连接市电，第八电阻的另一端依次通过第九电阻和第十电阻连接第十一电阻的第一端和第一控制器的第二输入端，第十一电阻的第二端的第二端连接第二电源。

6.根据权利要求4所述的一种具有防触电保护功能的TV三合一机芯板，其特征在于，所述电源控制模块包括第四电阻、第二隔离器、第五电阻、第六电阻、第五二极管、第三电源、第七电阻、第一开关管、第六二极管、继电器；

所述第四电阻的一端连接第一控制器的第一输出端，第四电阻的另一端连接第二隔离器的第一端，第二隔离器的第二端接地，第二隔离器的第三端通过第五电阻连接第三电源，第二隔离器的第四端连接第五二极管的阴极和第六电阻的一端，第五二极管的阳极和第六电阻的另一端连接第七电阻的一端和第一开关管的栅极，第一开关管的源极和第七电阻的另一端均接地，第一开关管的漏极连接第六二极管的阳极和继电器的一端，继电器的另一端和第六电阻的阴极连接第三电源。

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