CN201039335Y - 可实现多路电压切换输出的供电电路及电视机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可实现多路电压切换输出的供电电路及电视机，包括处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路；所述开关电路的多路开关通道的一端分别与所述的多路供电电源对应连接，另一端连接负载的电源端，控制端接收处理器发出的开关控制信号，并根据所述的开关控制信号控制其开关通路的连通状态。本实用新型通过在多路供电电源与负载的电源端之间连接开关电路，利用开关电路中多路开关通道的连通与关断状态来实现多路供电电压的切换输出，不仅具有电路结构简单、成本低、可靠性高等显著优势，而且可以满足负载电路在需要时上电工作，不需要时掉电关断，从而极大降低了整机功耗，达到了节能降耗的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电源电路技术领域，具体地说，是涉及一种可满足多种电压供电需求，实现多路电压切换输出的供电电路。
背景技术
在目前的绝大部分电路***设计中，经常会使用具有不同供电需求的电子器件来搭建电路，这就需要设计一种可兼容多种电压供电需求的电源电路来满足不同类型电子器件的供电需求。例如在电视产品的电路***设计中，经常会使用到5V和3.3V供电的电子器件，现有电源电路的供电方式是在电视机上电工作后，无论器件工作与否，一直向所述的两类器件供电，造成能源的浪费，以及器件使用寿命的消耗。若设计一种能够在电子器件工作时为其提供工作电压，而在其不工作时停止供电，使电子器件处于断电不工作状态，这样不仅可以节约电能，延长电视产品的使用寿命，而且有利于提高电器设备的整机品质，增强其市场竞争能力。
基于此，如何利用简单的电路结构来设计出一种满足多种电压供电需求的电源电路是本实用新型所要解决的主要问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可实现多路电压切换输出的供电电路，不仅可以满足多种负载器件的供电需求，而且可以实现仅在负载器件需要工作时供电，以达到节能降耗的目的。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种可实现多路电压切换输出的供电电路，包括处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路；所述开关电路的多路开关通道的一端分别与所述的多路供电电源对应连接，另一端连接负载的电源端，控制端接收处理器发出的开关控制信号，并根据所述的开关控制信号控制其开关通路的连通状态。
作为所述开关电路的一种实施结构，在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，集电极分别与所述的多路供电电源对应连接，发射极连接所述负载的电源端；所述处理器通过其I/O口输出所述的开关控制信号。
作为所述开关电路的另一种实施结构，在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管和多路P沟道场效应管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，接收处理器发出的开关控制信号，集电极分别与所述多路P沟道场效应管的栅极对应连接，并各自通过一路分压电阻对应连接所述的多路供电电源，发射极各自通过另一路分压电阻接地；所述多路P沟道场效应管的源极分别与所述的多路供电电源对应连接，漏极连接所述负载的电源端。
作为所述开关电路的第三种实施结构，所述开关电路可以采用集成开关芯片实现，其通道选择控制端连接所述处理器的开关控制信号输出端，根据所述开关控制信号的电平状态选择连通相应的开关通路。
进一步地，当采用集成开关芯片组成开关电路时，所述处理器的开关控制信号输出端可以采用处理器的多路I/O口或者数模转换端口实现。
结合上述供电电路，本实用新型又提出了一种包含有所述供电电路的电视机，其中，所述的处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路均设置在电视机主板上。所述处理器可以采用电视机的主解码芯片实现，根据用户选择执行的功能，输出相应的开关控制信号，控制开关电路选通其相应的开关通路，进而向完成所述功能的负载电路提供其所需的工作电压，以响应用户指令。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在多路供电电源与负载的电源端之间连接开关电路，利用开关电路中多路开关通道的连通与关断状态来实现多路供电电压的切换输出，不仅具有电路结构简单、成本低、可靠性高等显著优势，而且可以满足负载电路在需要时上电工作，不需要时掉电关断，从而极大降低了整机功耗，达到了节能降耗的目的。
附图说明
图1为本实用新型所提出的可实现多路电压切换输出的供电电路的一种实施例的电路原理图；
图2为所述供电电路的第二种实施例的电路原理图；
图3为所述供电电路的第三种实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
本实用新型为了节能、降耗，提出一种可实现多路电压切换输出的供电电路，具体包括处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路。其中，所述开关电路的多路开关通道的一端分别与所述的多路供电电源对应连接，另一端连接负载电路的电源端，控制端接收处理器发出的开关控制信号，并根据所述的开关控制信号控制其开关通路的连通状态。当后级某一负载器件需要工作时，通过处理器向开关电路发出选通与该路负载器件所需供电电源相连接的开关通路的控制信号，进而实现供电电源向负载器件的供电，满足负载器件的上电工作要求。本实用新型通过采用负载器件仅在需要工作时对其进行供电的工作模式，达到了整机电路节能降耗的目的。
所述多路供电电源的路数及电位值可以根据负载的数量以及所需电源的不同要求具体确定，本实用新型对此不进行具体限制。为描述方便起见，本实用新型以下仅以目前常用的两路供电电源3.3V、5V为例对所述的具有多路电压切换输出功能的供电电路结构进行具体阐述。
实施例一，所述开关电路可以简单地选择两路NPN型三极管V1、V2连接实现，如图1所示。三极管V1的基极连接处理器的开关控制信号输出端CTRL1，具体可以采用处理器的其中一路I/O口实现；集电极连接3.3V供电电源，发射极连接需要3.3V供电的负载的电源端VCC。同理，三极管V2的基极连接处理器的开关控制信号输出端CTRL2，具体可以采用处理器的另外一路I/O口实现；集电极连接5V供电电源，发射极连接需要5V供电的负载的电源端VCC。处理器通过其I/O口输出不同高低电平的开关控制信号CTRL1、CTRL2，进而控制所述两个三极管V1、V2的导通状态。
当需要使用3.3V负载器件或者功能电路工作时，处理器通过其CTRL1口发出高电平信号，通过其CTRL2口输出低电平信号。此时，NPN型三极管V1导通，三极管V2截止，从而使3.3V负载器件的电源端与3.3V供电电源相连通，实现了3.3V供电电源向3.3V负载器件的直流供电。同理，当需要使用5V负载器件或者功能电路工作时，处理器通过其CTRL1口发出低电平信号，通过其CTRL2口输出高电平开关控制信号。此时，NPN型三极管V1截止，三极管V2导通，从而使5V负载器件的电源端与5V供电电源相连通，实现了5V供电电源向5V负载器件的直流供电。
为了保持供电电源输出电压的稳定，在3.3V供电电源与地之间连接有两个相互并联的滤波电容C58、CB198；在5V供电电源与地之间连接有两个相互并联的滤波电容C52、CB199，可有效滤除供电电源中混入的噪波干扰，保持电源的纯净。
当然，所述处理器的开关控制信号输出端CTRL1、CTRL2并不仅限于上述的I/O口，也可以采用处理器的数模转换端口实现。
所述的开关电路也可以采用场效应管、继电器或者开关控制芯片等具有可控开关作用的其他元器件连接实现，本实用新型不限于此。
实施例二，所述的开关电路也可以采用两路NPN型三极管V1、V2和一个集成有双P沟道MOS管的集成芯片U47连接实现，如图2所示。NPN型三级管V1的基极连接处理器的开关控制信号输出端CTRL1，具体可以采用处理器的其中一路I/O口实现，接收处理器发出的开关控制信号；集电极一方面连接双P沟道MOS管U47的第一栅极端G1，另一方面通过分压电阻R156与3.3V供电电源相连接，所述3.3V供电电源通过互为并联的滤波电容C56、CB198接地；发射极通过分压电阻R157接地。同理，NPN型三级管V2的基极连接处理器的开关控制信号输出端CTRL2，具体可以采用处理器的另外一路I/O口实现，接收处理器发出的开关控制信号；集电极一方面与双P沟道MOS管U47的第二栅极端G2相连接，另一方面通过分压电阻R163与5V供电电源相连，所述5V供电电源通过相互并联的滤波电容C52、CB199接地；发射极通过分压电阻R164接地。所述双P沟道MOS管U47的两个源极端S1、S2分别与3.3V和5V供电电源对应连接，漏极D1～D4连接负载的电源端VCC。
其工作原理是：当整机需要使用3.3V负载器件或者功能电路工作时，处理器通过其CTRL1口发出高电平开关控制信号，通过其CTRL2口输出低电平信号。此时，NPN型三极管V1导通，3.3V供电电源在分压电阻R156、R157的分压作用下，使输入到双P沟道MOS管U47的第一栅极G1电压低于其源极S1电压，进而控制双P沟道MOS管U47的第一通道导通，连通3.3V供电电源与3.3V负载电源的连接通路，实现对3.3V负载器件的直流供电。由于处理器的CTRL2口输出低电平信号，所以三极管V2截止。此时，双P沟道MOS管U47的第二路MOS管由于其源极电压S2等于栅极电压G2而截止，因此，阻断5V供电电源的连接通路，确保其漏极端输出稳定的+3.3V直流电压。
对5V负载器件的供电与上述3.3V供电类似，本实用新型在此不再赘述。
当然，所述双P沟道MOS管集成芯片U47同样也可以采用两个独立的P沟道场效应管实现，其连接结构同上，本实用新型对此不进行具体限制。
实施例三，为了简化电路结构，所述开关电路还可以采用集成开关芯片N1实现，如图3所示。所述开关芯片N1的通道选择控制端SA连接所述处理器的开关控制信号输出端CTRL1，选择控制端SB连接所述处理器的开关控制信号输出端CTRL2，两个开关通道A、B分别与3.3V供电电源和5V供电电源对应相连，公共端COM连接后续负载的电源端VCC。所述开关芯片N1根据其通道选择控制端SA、SB接收到的控制信号CTRL1、CTRL2的高低电平状态，选择连通其中一路开关通道，进而实现对3.3V和5V供电电源的切换输出。
同样，为了保持3.3V和5V供电电源输出电压的稳定，在3.3V供电电源与地之间连接有两个相互并联的滤波电容C58、CB198；在5V供电电源与地之间连接有两个相互并联的滤波电容C52、CB199。
所述开关芯片N1可以采用具有多路开关通道的多种型号的集成芯片实现，对于某些开关芯片来讲，其通道选择控制端根据接收到的电压电位不同来实现开关通道的选择，在选用这种开关芯片时，其通道选择控制端需要连接处理器的数模转换端口DAC以满足其切换要求。由于此技术内容是本领域技术人员所常见的，因此，本实用新型在此不进行具体说明。
实施例四，本实用新型结合上述开关电路结构又提出了一种具有所述供电电路的电视机。所述处理器、3.3V和5V供电电源以及开关电路均设置在电视机主板上。为了简化电路结构，降低成本，可以采用电视机的主解码芯片兼用作所述的处理器。所述负载可以是电视机主板上的具体元器件或者是完成电视机某些特殊功能的模块电路，例如：节目录放模块电路或者网络浏览模块电路等等。当用户选择执行某一功能，比如上网功能时，主解码芯片接收用户指令，进而确定其开关控制信号输出端CTRL1、CTRL2的电位状态，以实现对开关电路中相应开关通道的选通，为网络浏览模块电路提供工作电源，实现电视机的有线或者无线上网功能。
当然，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可实现多路电压切换输出的供电电路，其特征在于：包括处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路；所述开关电路的多路开关通道的一端分别与所述的多路供电电源对应连接，另一端连接负载的电源端，控制端接收处理器发出的开关控制信号，并根据所述的开关控制信号控制其开关通路的连通状态。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，集电极分别与所述的多路供电电源对应连接，发射极连接所述负载的电源端；所述处理器通过其I/O口输出所述的开关控制信号。
3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管和多路P沟道场效应管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，接收处理器发出的开关控制信号，集电极分别与所述多路P沟道场效应管的栅极对应连接，并各自通过一路分压电阻对应连接所述的多路供电电源，发射极各自通过另一路分压电阻接地；所述多路P沟道场效应管的源极分别与所述的多路供电电源对应连接，漏极连接所述负载的电源端。
4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于：所述开关电路为集成开关芯片，其通道选择控制端连接所述处理器的开关控制信号输出端，根据所述开关控制信号的电平状态选择连通相应的开关通路。
5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于：所述处理器的开关控制信号输出端为处理器的多路I/O口或者数模转换端口。
6.一种具有可实现多路电压切换输出的供电电路的电视机，其特征在于：在所述电视主板上设置有处理器、多路供电电源和包含有多路开关通道的开关电路；所述开关电路的多路开关通道的一端分别与所述的多路供电电源对应连接，另一端连接负载的电源端，控制端接收处理器发出的开关控制信号，并根据所述的开关控制信号控制其开关通路的连通状态。
7.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，集电极分别与所述的多路供电电源对应连接，发射极连接所述负载的电源端；所述处理器通过其I/O口输出所述的开关控制信号。
8.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：在所述开关电路中包含有多路NPN型三极管和多路P沟道场效应管，所述多路NPN型三极管的基极分别与所述处理器的多路I/O口对应连接，接收处理器发出的开关控制信号，集电极分别与所述多路P沟道场效应管的栅极对应连接，并各自通过一路分压电阻对应连接所述的多路供电电源，发射极各自通过另一路分压电阻接地；所述多路P沟道场效应管的源极分别与所述的多路供电电源对应连接，漏极连接所述负载的电源端。
9.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：所述开关电路为集成开关芯片，其通道选择控制端连接所述处理器的开关控制信号输出端，根据所述开关控制信号的电平状态选择连通相应的开关通路。
10.根据权利要求9所述的电视机，其特征在于：所述处理器的开关控制信号输出端为处理器的多路I/O口或者数模转换端口。
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