CN202713490U - 液晶电视控制芯片供电端短路保护电路及液晶电视 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，至少包括PFC变换电路控制芯片、短路保护电路以及LLC谐振电路开关电路，其中；PFC变换电路控制芯片检测PFC输出电压的大小，并根据检测结果控制输出高电平给LLC谐振电路开关电路；短路保护电路感应高电平端的短路状态，并对LLC谐振电路开关电路进行电流截断，使其关闭；LLC谐振电路开关电路接收PFC变换电路控制芯片输出的高电平，开启LLC谐振电路，使其工作。本实用新型在电源设计中将故障短路端与控制端相连，避免了三极管的开通，从而避免造成器件损坏，由此进行短路保护。在短路保护时，三极管上完全没有电流流通，因此可以最大限度的保证电路器件不会烧坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液晶电视，尤其涉及一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路及液晶电视。
背景技术
在大屏幕液晶电视的电源设计中，引入功率因数校正(PFC)变换电路以避免因整流电路而造成的严重畸变的非正弦电流，一方面可以提高功率因数，输出负载端得到更多功率。另一方面，避免谐波电流对电网造成危害。采用LLC谐振变换技术，LLC变换器器原边MOS管零电压(ZVS)开通，输出二极管ZCS关断，没有反向恢复问题，开关损耗小。因此也适合应用于高频化、高功率密度设计。
在工作过程中，由PFC变换电路控制芯片的欠压锁定脚(RDY)检测PFC输出电压是否大于预定值的89％，进而通过输出高低电平而控制LLC谐振电路的控制芯片的供电脚(VCC)电压。
但是，当LLC谐振电路的控制芯片的供电脚(VCC)对地短路，会烧坏三极管，导致LLC谐振电路无法启动运行，电源板故障，即使排除VCC_LLC对地短路故障现象，电源板也无法正常工作。
目前存在的解决方案为对短路回路中的电流加以限制，但是仍有可能因为大电流长时间流过，烧坏三极管，导致电源板故障。因此限流方案不能彻底解决短路保护问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，将故障短路端与控制端相连，避免了三极管或MOS管的开通，避免造成器件损坏，做到了短路保护。
为达到上述目的，本实用新型所述一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，至少包括PFC变换电路控制芯片、短路保护电路以及LLC谐振电路开关电路，其中；
PFC变换电路控制芯片，检测PFC输出电压的大小，并根据检测结果控制输出高电平给LLC谐振电路开关电路；
短路保护电路，感应高电平端的短路状态，并对LLC谐振电路开关电路进行电流截断，使其关闭；
LLC谐振电路开关电路，接收PFC变换电路控制芯片输出的高电平，开启LLC谐振电路，使其工作。
优选地，所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个三极管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一三极管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一三极管的集极上，并接地；第一三极管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
优选地，所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个三极管，该三极管为第二三极管，其中；
第二三极管的基极与第一三极管的发射极连接，第二三极管的集极与高电平端连接，第二三极管的发射极与供电端连接。
优选地，所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二三极管的发射极连接，另一端与供电端连接。
优选地，所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一三极管的发射极连接，另一端与第二三极管的基极连接。
优选地，所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个MOS管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一MOS管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一MOS管的集极上，并接地；第一MOS管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
优选地，所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个MOS管，该MOS管为第二MOS管，其中；
第二MOS管的基极与第一MOS管的发射极连接，第二MOS管的集极与高电平端连接，第二MOS管的发射极与供电端连接。
优选地，所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二MOS管的发射极连接，另一端与供电端连接。
优选地，所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一MOS管的发射极连接，另一端与第二MOS管的基极连接。
一种液晶电视，至少包括控制芯片供电端短路保护电路、LLC谐振电路以及电源板，其特征在于，所述控制芯片供电端短路保护电路为上述权利要求1-9中任一权利要求所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型在电源设计中将故障短路端与控制端相连，避免了三极管的开通，从而避免造成器件损坏，由此进行短路保护。在短路保护时，三极管上完全没有电流流通，因此可以最大限度的保证电路器件不会烧坏。本实用新型可在短路故障排出后恢复正常的工作。
附图说明
图1是现有技术未短路保护的示意图；
图2是本实用新型实施例所述液晶电视控制芯片供电端短路保护电路示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
如图1为现有技术未短路保护的示意图，在工作中，若出现短路现象，会造成内部部件的损坏。
当正常工作时，PFC电路输出电压VCC_PFC达到预定电压值的89％时，PFC控制芯片欠压锁定(RDY)脚将置为高电平。此时，达到三极管V102的开启电压Vth，V102导通，给LLC谐振电路的控制芯片的供电脚(VCC)输出高电平VCC_LCC，LLC谐振电路开始工作。
但当VCC_LCC对地短路时，PFC控制芯片欠压锁定(RDY)脚依然为高电平，三极管V102基极电压依然大于开启电压Vth，V102仍导通。此时集电极和发射极两端压差大，阻抗小，形成大电流，会使V102迅速发热而损坏。
即使VCC_LCC对地短路的故障排除，也因为V102已损坏而无法输出VCC-LLC电压，所以无法启动LLC谐振电路，最终没有输出，也即电源板无法正常工作。
为了解决上述的短路问题，本实用新型实施例所述一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，至少包括PFC变换电路控制芯片、短路保护电路以及LLC谐振电路开关电路，其中；
PFC变换电路控制芯片，检测PFC输出电压的大小，并根据检测结果控制输出高电平给LLC谐振电路开关电路；
短路保护电路，感应高电平端的短路状态，并对LLC谐振电路开关电路进行电流截断，使其关闭；
LLC谐振电路开关电路，接收PFC变换电路控制芯片输出的高电平，开启LLC谐振电路，使其工作。
下面以具体实施例对短路保护电路进行说明：
如图2所示，所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个三极管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一三极管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一三极管的集极上，并接地；第一三极管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个三极管，该三极管为第二三极管，其中；
第二三极管的基极与第一三极管的发射极连接，第二三极管的集极与高电平端连接，第二三极管的发射极与供电端连接。
所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二三极管的发射极连接，另一端与供电端连接。
所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一三极管的发射极连接，另一端与第二三极管的基极连接。
本实用新型的短路保护过程为：
该电路正常工作可分为开始工作瞬间和稳态两个状态。
当电路开始工作瞬间，无VCC_LCC电压，此时PFC电路输出电压升高至预定值的89％时，PFC控制芯片RDY脚为高电平，其电流为2mA左右，通过设置R202合适阻值，例如10KΩ，则将达到三极管V202的开启电压Vth，V202导通，此时V202的集电极会有电流流过，通过设置R204合适的阻值，得到V201的基极电压，完全可以满足V201的基极电压小于发射极电压，从而达到V201的开启电压Vth，V201开通，输出高电平VCC_LCC。
进入稳态工作时，电压VCC_LCC经过较大电阻R201、R202、R203分压，因此电流很小，也即V202基极电流很小，V202和V201处于导通状态，输出高电平VCC_LCC，LLC谐振电路正常工作。
VCC_LCC经较大电阻与RDY引脚相连是一关键点，因此当VCC_LCC对地短路时，三极管V202基极电压被拉低至0，低于V202的开通电压Vth，V202关断，则其集电极无电流，也即三极管V201的基极无电流流过，V201处于截止状态不会导通，没有电流流过故不会烧坏。此时LLC谐振电路不工作，无输出。
当VCC_LCC对地短路的故障排除后，电路又可恢复正常工作。
另外，三极管可以换为MOS管，同样可以达到效果。
所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个MOS管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一MOS管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一MOS管的集极上，并接地；第一MOS管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个MOS管，该MOS管为第二MOS管，其中；
第二MOS管的基极与第一MOS管的发射极连接，第二MOS管的集极与高电平端连接，第二MOS管的发射极与供电端连接。
所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二MOS管的发射极连接，另一端与供电端连接。
所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一MOS管的发射极连接，另一端与第二MOS管的基极连接。
本实用新型的短路保护过程为：
该电路正常工作可分为开始工作瞬间和稳态两个状态。
当电路开始工作瞬间，无VCC_LCC电压，此时PFC电路输出电压升高至预定值的89％时，PFC控制芯片RDY脚为高电平，其电流为2mA左右，通过设置R202合适阻值，例如10KΩ，则将达到MOS管V202的开启电压Vth，V202导通，此时V202的集电极会有电流流过，通过设置R204合适的阻值，得到V201的基极电压，完全可以满足V201的基极电压小于发射极电压，从而达到V201的开启电压Vth，V201开通，输出高电平VCC_LCC。
进入稳态工作时，电压VCC_LCC经过较大电阻R201、R202、R203分压，因此电流很小，也即V202基极电流很小，V202和V201处于导通状态，输出高电平VCC_LCC，LLC谐振电路正常工作。
VCC_LCC经较大电阻与RDY引脚相连是一关键点，因此当VCC_LCC对地短路时，MOS管V202基极电压被拉低至0，低于V202的开通电压Vth，V202关断，则其集电极无电流，也即MOS管V201的基极无电流流过，V201处于截止状态不会导通，没有电流流过故不会烧坏。此时LLC谐振电路不工作，无输出。
当VCC_LCC对地短路的故障排除后，电路又可恢复正常工作。
一种液晶电视，至少包括控制芯片供电端短路保护电路、LLC谐振电路以及电源板，其特征在于，所述控制芯片供电端短路保护电路为上述权利要求1-9中任一权利要求所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，至少包括PFC变换电路控制芯片、短路保护电路以及LLC谐振电路开关电路，其中；
PFC变换电路控制芯片，检测PFC输出电压的大小，并根据检测结果控制输出高电平给LLC谐振电路开关电路；
短路保护电路，感应高电平端的短路状态，并对LLC谐振电路开关电路进行电流截断，使其关闭；
LLC谐振电路开关电路，接收PFC变换电路控制芯片输出的高电平，开启LLC谐振电路，使其工作。
2.根据权利要求1所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个三极管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一三极管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一三极管的集极上，并接地；第一三极管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
3.根据权利要求2所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个三极管，该三极管为第二三极管，其中；
第二三极管的基极与第一三极管的发射极连接，第二三极管的集极与高电平端连接，第二三极管的发射极与供电端连接。
4.根据权利要求3所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二三极管的发射极连接，另一端与供电端连接。
5.根据权利要求2所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一三极管的发射极连接，另一端与第二三极管的基极连接。
6.根据权利要求1所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路至少包括三个分压电阻和一个MOS管，其中；
所述高电平端与第一分压电阻连接，并连接在所述PFC变换电路控制芯片的RDY引脚上；所述第二分压电阻的输入端连接在第一分压电阻的输入端，第二分压电阻的输出端连接在第一MOS管的基极上；第三分压电阻的输入端连接在第二分压电阻的输出端，第三分压电阻的输出端连接在第一MOS管的集极上，并接地；第一MOS管的发射极连接在LLC谐振电路开关电路上。
7.根据权利要求6所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述LLC谐振电路开关电路至少包括一个MOS管，该MOS管为第二MOS管，其中；
第二MOS管的基极与第一MOS管的发射极连接，第二MOS管的集极与高电平端连接，第二MOS管的发射极与供电端连接。
8.根据权利要求7所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述LLC谐振电路开关电路还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端与第二MOS管的发射极连接，另一端与供电端连接。
9.根据权利要求6所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路还包括第五分压电阻，所述第五分压电阻的一端与第一MOS管的发射极连接，另一端与第二MOS管的基极连接。
10.一种液晶电视，至少包括控制芯片供电端短路保护电路、LLC谐振电路以及电源板，其特征在于，所述控制芯片供电端短路保护电路为上述权利要求1-9中任一权利要求所述的液晶电视控制芯片供电端短路保护电路。
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