CN211606889U - 过压保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过压保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备。本实用新型的过压保护电路包括供电电路和保护电路，所述供电电路包括隔离输出电路和第一导通开关，所述保护电路包括三端稳压管、第一电阻和第二电阻；所述隔离输出电路包括电源端、驱动端和输出端；所述第一电阻的第一端用于与背光驱动电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述三端稳压管包括参考极、正极和负极，所述参考极与所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端连接，所述正极接地，所述负极与所述隔离输出电路的电源端连接。本实用新型的过压保护电路可以在背光电路开路时，切断供电电路的输出。

Description

过压保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种过压保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备。

背景技术

近年来，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为一种绿色、节能的光源，广泛应用于照明系统，以及应用于家电领域的电子设备做背光显示。传统的LED调光方式，主要靠控制器结合外置的恒流控制芯片来输出恒定电流控制LED的亮度。

在背光控制电路采用双反激架构时(主板供电使用小反激，背光供电使用大反激)，为了控制原边PFC及背光反激电路开关，会采用如图1所述的VCC供电电路，该方案采用光耦作为原副边信号传输器件，当ON信号为高电平时，Q1开通，5V通过电阻R1给光耦LED灯供电，在光信号的作用下，光耦光电三极管导通，VCC1通过电阻R4，R5分压后，给开关管Q2的基极提供信号，使开关管Q2导通，VCC2形成电压，此电压用于给原边PFC跟背光反激电路供电。

但背光开路后，PFC功率急剧下降，导致PFC工作在间歇或者降频模式，此时会造成PFC电路上的薄膜电容及变压器产生异音。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种过压保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备，可以在背光电路开路时，切断供电电路的输出。

第一方面，本实用新型提供了一种过压保护电路，包括：

供电电路和保护电路，所述供电电路包括隔离输出电路和第一导通开关，所述保护电路包括三端稳压管、第一电阻和第二电阻；

所述隔离输出电路包括电源端、驱动端和输出端，所述电源端与所述供电电路的供电电源端连接；

所述第一导通开关包括第一电流输入端、第一电流输出端和第一放电控制端，所述第一电流输入端与所述隔离输出电路的驱动端连接，所述第一电流输出端接地；所述第一放电控制端用于与背光电路控制信号连接，所述第一放电控制端在高电平时导通所述第一电流输入端和第一电流输出端，所述第一放电控制端在低电平时断开所述第一电流输入端和第一电流输出端；

所述第一电阻的第一端用于与背光驱动电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；

所述三端稳压管包括参考极、正极和负极，所述参考极与所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端连接，所述正极接地，所述负极与所述隔离输出电路的电源端连接。

可选的，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值被配置为：当背光驱动电源的电压等于设定过压下限时，所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端电压等于所述三端稳压管的基准电压；

所述三端稳压管用于在所述参考极的输入电压大于所述基准电压时从截止切换至导通。

可选的，所述第一导通开关包括三极管，所述第一电流输入端为所述三极管的集电极，所述第一电流输出端为所述三极管的发射极，所述第一放电控制端为所述三极管的基集。

可选的，所述供电电路还包括第三电阻，所述三极管的基集通过所述第三电阻接地。

可选的，所述隔离输出电路为一光耦合器，所述光耦合器包括耦合的发光器与受光器，所述隔离输出电路的驱动端为所述发光器的输出端，所述隔离输出电路的电源端为所述发光器的输入端，所述隔离输出电路的输出端为所述受光器的输出端。

可选的，所述发光器为一发光二极管，所述受光器为一光敏三极管；

所述发光器的输出端为所述发光二极管的负极，所述发光器的输入端为所述发光二极管的正极，所述受光器的输出端包括所述光敏三极管的集电极和发射极。

可选的，所述供电电路还包括第二导通开关、第四电阻和第五电阻；

所述第二导通开关包括第二电流输入端、第二电流输出端和第二放电控制端，所述第二电流输入端与控制电源输入端连接，所述第二电流输出端与控制电源输出端连接，所述第二放电控制端与所述光敏三极管的发射极连接，所述第二放电控制端还通过所述第四电阻接地；

所述光敏三极管的发射极通过所述第五电阻与所述第二电流输入端连接。

第二方面，本实用新型提供了一种恒流驱动电路，包括：

包括反激恒流驱动电路和本实用新型第一方面任一项所述的过压保护电路；

所述反激恒流驱动电路包括背光驱动电源输出端，所述背光驱动电源输出端与所述第一电阻的第一端连接。

第三方面，本实用新型提供了一种驱动板卡，包括背光电路控制信号生成电路和本实用新型第二方面所述的恒流驱动电路；

所述背光电路控制信号生成电路用于生成背光电路控制信号，所述背光电路控制信号生成电路的输出端与所述第一导通开关的第一放电控制端连接。

第四方面，本实用新型提供了一种电子设备，包括：

包括LED负载和本实用新型第三方面所述的驱动板卡，所述LED负载与所述背光驱动电源输出端连接。

在本实用新型中，在背光开路时，背光驱动电源电压上升，所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端电压上升至大于所述三端稳压管的基准电压时，所述三端稳压管从截止切换为导通，从而使所述供电电路的供电电源端通过所述三端稳压管接地，从而切断所述隔离输出电路的输出信号，从而关断电子设备的背光驱动电路，避免背光开路所造成的PFC电路上的薄膜电容及变压器产生异音。

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的技术方案。

附图说明

图1为背景技术中所提到的VCC供电电路结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中过压保护电路结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例中过压保护电路的具体电路结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例中双反激架构的背光驱动电路结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例中恒流驱动电路的结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例中驱动板卡结构示意图；

图7为本实用新型一个实施例中电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面给出几个具体的实施例，用于详细介绍本申请的技术方案。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本申请一个示例性的实施例中的过压保护电路结构示意图，本实施例提供的过压保护电路包括供电电路和保护电路，所述供电电路包括隔离输出电路1和第一导通开关2，所述保护电路包括三端稳压管U1、第一电阻R1和第二电阻R2。

所述隔离输出电路1包括电源端11、驱动端12和输出端13，所述电源端与所述供电电路的供电电源端连接，所述供电电源端用于连接外部的供电电源，在一个例子中，所述供电电源端用于接收来自电子设备主板提供的5V供电电源，所述隔离输出电路1在所述电源端11和所述驱动端12之间存在电压差时，驱动所述输出端13输出信号，在一些例子中，所述输出端13输出信号时，驱动外部的电路为背光驱动电路提供供电电源。

所述第一导通开关2包括第一电流输入端21、第一电流输出端22和第一放电控制端23，所述第一电流输入端21与所述隔离输出电路的驱动端12连接，所述第一电流输出端22接地；所述第一放电控制端23用于与背光电路控制信号Vk连接，在一些例子中，所述背光电路控制信号用于驱动背光驱动电路开始工作，所述第一放电控制端23在高电平时导通所述第一电流输入端21和第一电流输出端22，所述第一放电控制端23在低电平时断开所述第一电流输入端21和第一电流输出端22。

所述第一电阻R1的第一端用于与背光驱动电源VLED+连接，所述背光驱动电源VLED+用于为电子设备的LED背光源提供驱动电源，背光驱动电路工作时，产生背光驱动电源VLED+，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端接地。

所述三端稳压管U1包括参考极R、正极A和负极K，所述参考极R与所述第一电阻R1和所述第二电阻R2之间的连接端连接，所述正极A接地，所述负极K与所述隔离输出电路1的电源端11连接。

本实施例的过压保护电路的工作原理为：

在接收到背光电路控制信号Vk后，所述第一导通开关2的放电控制端23为高电平，因此，所述第一导通开关2的第一电流输入端21和第一电流输出端22导通，由于第一电流输入端21与所述隔离输出电路1的驱动端12连接，且第一电流输出端22接地，则此时所述隔离输出电路1的驱动端12接地，此时隔离输出电路1的电源端11由于连接了外部的供电电源，与驱动端12之间形成电压差，所述输出端13输出信号，为背光驱动电路提供电源。

当背光控制电路出现开路等故障时，所述背光驱动电源VLED+的电压升高，导致第一电阻R1和第二电阻R2之间的连接点电压升高，当该连接点的电压高于三端稳压管U1的基准电压时，所述三端稳压管U1的正极A和负极K导通，由于所述三端稳压管U1的正极A接地，负极K与所述隔离输出电路1的电源端11连接，因此，此时所述隔离输出电路1的电源端11通过所述三端稳压管U1接地，所述隔离输出电路1的电源端11和驱动端21之间无电压差，所述输出端13不再输出信号，切断为背光驱动电路所提供的电源。

在本申请实施例中，背光开路是指背光灯条松动或者烧坏，指异常开路。开路后，由于背光能量无回路释放，使得背光输出电解上的电压增加。

在本实用新型中，在背光开路时，背光驱动电源电压上升，所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端电压上升至大于所述三端稳压管的基准电压时，所述三端稳压管从截止切换为导通，从而使所述供电电路的供电电源端通过所述三端稳压管接地，从而切断所述隔离输出电路的输出信号，从而关断电子设备的背光驱动电路，避免背光开路所造成的PFC电路上的薄膜电容及变压器产生异音。

在一个实施例中，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值被配置为：当背光驱动电源VLED+的电压等于设定过压下限时，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2之间的连接端电压等于所述三端稳压管U1的基准电压；所述三端稳压管用于在所述参考极的输入电压大于所述基准电压时从截止切换至导通。

其中，所述三端稳压管U1的基准电压也可以是根据需要设定，例如设定为2.5V，本实施例中，将第一电阻R1和第二电阻R2的阻值设置为当背光驱动电源VLED+的电压等于设定过压下限时，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2之间的连接端电压等于2.5V，从而可以在背光控制电路开路时，尽快的切断隔离输出电路1的输出，从而切断背光驱动电路的供电电源。

在一个实施例中，如图3所示，所述导通开关2包括三极管QB1，所述第一电流输入端21为所述三极管QB1的集电极C，所述第一电流输出端22为所述三极管QB1的发射极E，所述第一放电控制端23为所述三极管QB1的基集B。

在其他例子中，所述导通开关5还可以是实现本实用新型上述功能的其他电子元器件，例如开关管等。

在一个实施例中，所述供电电路还包括第三电阻R3，所述三极管QB1的基极B通过第三电阻R3接地。所述供电电路还可以包括第六电阻R6，在其他例子中，所述三极管QB1的基极B还可以是通过第六电阻R6与背光电路控制信号Vk连接。

在一个实施例中，如图3所示，所述隔离输出电路1为一光耦合器P1，所述光耦合器P1包括耦合的发光器与受光器，所述隔离输出电路1的驱动端12为所述发光器的输出端，所述隔离输出电路1的电源端11为所述发光器的输入端，所述隔离输出电路1的输出端13为所述受光器的输出端。

具体的，所述发光器为一发光二极管P1A，所述受光器为一光敏三极管P1B，所述发光器的输出端为所述发光二极管P1A的负极，所述发光器的输入端为所述发光二极管P1A的正极，所述受光器的输出端包括所述光敏三极管P1B的集电极和发射极。

在一个实施例中，所述供电电路还包括第二导通开关、第四电阻和第五电阻。

所述第二导通开关包括第二电流输入端、第二电流输出端和第二放电控制端，所述第二电流输入端与控制电源输入端连接，所述第二电流输出端与控制电源输出端连接，所述第二放电控制端与所述光敏三极管的发射极连接，所述第二放电控制端还通过所述第四电阻接地；所述光敏三极管的发射极通过所述第五电阻与所述第二电流输入端连接。

具体的，如图3所示，所述第二导通开关为三极管QB2，所述第二电流输入端为所述三极管QB2的集电极C，所述第二电流输出端为所述三极管QB2的发射极E，所述第二放电控制端为所述三极管QB2的基集B。

所述三极管QB2的基集B与所述光敏三极管P1B的发射极连接，所述三极管QB2的基集B还通过第五电阻R5接地，所述三极管QB2的集电极C通过第四电阻R4与所述光敏三极管P1B的集电极连接。所述三极管QB2的集电极C还与控制电源输入端连接，在一个例子中，所述控制电源的输入端连接至电源VCC1，所述三极管QB2的发射极E与控制电源输出端VCC2连接。

所述电源VCC1可以是小反激辅助绕组输出的电源，经本申请实施例中的过压保护电路后，通过控制电源输出端VCC2为背光驱动电路提供供电电源。

如图4所示，本申请实施例中的过压保护电路，可以应用于双反激架构的背光驱动电路中，双反激架构使用两个变压器，小反激变压器负责给电子设备的主芯片供电，并且由辅助绕组输出VCC1给小反激变压器的芯片供电，大反激变压器则负责给LED背光源提供VLED+的背光电源。

所述供电电源端连接主芯片所提供的5V供电电源，背光电路控制信号Vk同样由电子设备的主芯片给出，用于控制LED背光驱动电路的开关。控制电源输入端所连接的VCC1则由小反激辅助绕组输出，负责给小反激的控制芯片供电，VCC1经过本申请实施例的过压保护电路形成VCC2，主要给背光控制芯片及PFC芯片供电。

如图5所示，图5为在一个实施例中本实用新型恒流驱动电路的结构示意图，在本实施例中，恒流驱动电路500包括反激恒流驱动电路510和如上述任一实施例中所述的过压保护电路520，所述反激恒流驱动电路510包括背光驱动电源输出端511，所述背光驱动电源输出端511与所述第一电阻R1的第一端连接。

本实用新型实施例的恒流驱动电路可以应用于计算机、手机、平板电脑、交互式智能平板、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、电子书阅读器、多媒体播放器等电子设备，所述背光驱动电源输出端311可以是用于给上述电子设备的不同LED负载供电，所述LED负载可以是LED背光源。

图6为本实用新型一个实施例中提供的驱动板卡的结构示意图。驱动板卡600包括背光电路控制信号生成电路610以及本实用新型实施例提供的任一恒流驱动电路620，其中，所述背光电路控制信号生成电路610的输出端611与所述第一导通开关621的第一放电控制端6211连接。

所述背光控制信号为高电平时，驱动所述恒流驱动电路620工作正常，所述背光控制信号为低电平时，关断所述恒流驱动电路620。

图7为本实用新型一个实施例中提供的电子设备的结构示意图，电子设备700包括LED负载710以及本申请提供的任一驱动板卡600，其中，所述LED负载710的一端与所述驱动板卡600的背光驱动电源输出端VLED+连接，另一端接地。

具体的，在一可能的实现方式中，该电子设备为交互智能平板，该LED负载710为一该交互智能平板的LED背光源。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括：

供电电路和保护电路，所述供电电路包括隔离输出电路和第一导通开关，所述保护电路包括三端稳压管、第一电阻和第二电阻；

所述隔离输出电路包括电源端、驱动端和输出端，所述电源端与所述供电电路的供电电源端连接；

所述第一导通开关包括第一电流输入端、第一电流输出端和第一放电控制端，所述第一电流输入端与所述隔离输出电路的驱动端连接，所述第一电流输出端接地；所述第一放电控制端用于与背光电路控制信号连接，所述第一放电控制端在高电平时导通所述第一电流输入端和第一电流输出端，所述第一放电控制端在低电平时断开所述第一电流输入端和第一电流输出端；

所述第一电阻的第一端用于与背光驱动电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；

所述三端稳压管包括参考极、正极和负极，所述参考极与所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端连接，所述正极接地，所述负极与所述隔离输出电路的电源端连接。

2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于：

所述第一电阻和所述第二电阻的阻值被配置为：当背光驱动电源的电压等于设定过压下限时，所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接端电压等于所述三端稳压管的基准电压；

所述三端稳压管用于在所述参考极的输入电压大于所述基准电压时从截止切换至导通。

3.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于：

所述第一导通开关包括三极管，所述第一电流输入端为所述三极管的集电极，所述第一电流输出端为所述三极管的发射极，所述第一放电控制端为所述三极管的基集。

4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于：

所述供电电路还包括第三电阻，所述三极管的基集通过所述第三电阻接地。

5.根据权利要求1至4任一项所述的过压保护电路，其特征在于：

所述隔离输出电路为一光耦合器，所述光耦合器包括耦合的发光器与受光器，所述隔离输出电路的驱动端为所述发光器的输出端，所述隔离输出电路的电源端为所述发光器的输入端，所述隔离输出电路的输出端为所述受光器的输出端。

6.根据权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于：

所述发光器为一发光二极管，所述受光器为一光敏三极管；

所述发光器的输出端为所述发光二极管的负极，所述发光器的输入端为所述发光二极管的正极，所述受光器的输出端包括所述光敏三极管的集电极和发射极。

7.根据权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于：

所述供电电路还包括第二导通开关、第四电阻和第五电阻；

所述第二导通开关包括第二电流输入端、第二电流输出端和第二放电控制端，所述第二电流输入端与控制电源输入端连接，所述第二电流输出端与控制电源输出端连接，所述第二放电控制端与所述光敏三极管的发射极连接，所述第二放电控制端还通过所述第四电阻接地；

所述光敏三极管的发射极通过所述第五电阻与所述第二电流输入端连接。

8.一种恒流驱动电路，其特征在于：

包括反激恒流驱动电路和如权利要求1至7任一项所述的过压保护电路；

所述反激恒流驱动电路包括背光驱动电源输出端，所述背光驱动电源输出端与所述第一电阻的第一端连接。

9.一种驱动板卡，其特征在于：

包括背光电路控制信号生成电路和权利要求8所述的恒流驱动电路；

所述背光电路控制信号生成电路用于生成背光电路控制信号，所述背光电路控制信号生成电路的输出端与所述第一导通开关的第一放电控制端连接。

10.一种电子设备，其特征在于：

包括LED负载和权利要求9所述的驱动板卡，所述LED负载与所述背光驱动电源输出端连接。

Images