專利名稱:一種電視機、電視機電源及其mos管短路保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于電視機領(lǐng)域,尤其涉及一種電視機、電視機電源及其MOS管短路保護電路。
背景技術(shù):
目前,在電視機電源的設(shè)計中,通常采用單電源架構(gòu) 代替以前的雙電源架構(gòu),而為了降低電視機電源的功耗,在單電源設(shè)計中常采用MOS管切換電路。然而,現(xiàn)有的MOS管切換電路在常溫條件下進行可靠性測試時,當MOS管的柵極與漏極短路時,其溫度會急劇上升,在未加散熱片的情況下,MOS管的管殼溫度會超過125°C,而這一溫度值明顯無法滿足《中華人民共和國軍用標準元器件降額準則》中對MOS管結(jié)溫的要求。因此,現(xiàn)有的MOS管切換電路在工作過程中出現(xiàn)MOS管柵極與漏極短路時存在MOS管溫度過高的問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電視機電源的MOS管短路保護電路,旨在解決現(xiàn)有的MOS管切換電路在工作過程中出現(xiàn)MOS管柵極與漏極短路時所存在的MOS管溫度過高的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的,一種電視機電源的MOS管短路保護電路,包括電源控制芯片,與直流電源及電視機電源中的MOS管相連接,所述MOS管短路保護電路還包括電源端接所述直流電源的第一電壓端,第一檢測端與第二檢測端分別與所述MOS管的源極與柵極相連接,當所述MOS管的柵極與漏極出現(xiàn)短路時產(chǎn)生一觸發(fā)信號的觸發(fā)信號生成單元;第一電源端、第二電源端、第三電源端分別與所述直流電源的第一電壓端、第二電壓端和第三電壓端相連接,控制端接所述觸發(fā)信號生成單元的輸出端,根據(jù)所述觸發(fā)信號實現(xiàn)過壓保護功能,并輸出一電壓信號的過壓保護單元;電源端接所述直流電源的第三電壓端,檢測端接所述MOS管的漏極,輸入端接所述過壓保護單元的輸出端,輸出端接所述電源控制芯片的反饋端,根據(jù)所述電壓信號輸出相應(yīng)的反饋信號使所述電源控制芯片控制輸出占空比的信號反饋單元。本實用新型的另一目的還在于提供一種包括所述MOS管短路保護電路的電視機電源。本實用新型的又一目的還在于提供一種包括所述電視機電源的電視機。在本實用新型中,通過在電視機電源采用包括所述觸發(fā)信號生成單元、所述過壓保護單元及所述信號反饋單元的所述MOS管短路保護電路,在所述MOS管的柵極和漏極發(fā)生短路時,所述電源控制芯片控制輸出占空比以實現(xiàn)對所述MOS管的短路保護功能,進而使所述MOS管的溫度降低至環(huán)境溫度,解決了現(xiàn)有的MOS管切換電路在工作過程中出現(xiàn)MOS管柵極與漏極短路時所存在的MOS管溫度過高的問題。
圖I是本實用新型第一實施例提供的MOS管短路保護電路的模塊結(jié)構(gòu)圖;圖2是本實用新型第二實施例提供的MOS管短路保護電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖;圖3是本實用新型第三實施例提供的MOS管短路保護電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。在本實用新型實施例中,通過在電視機電源采用包括觸發(fā)信號生成單元、過壓保護單元及信號反饋單元的MOS管短路保護電路,在MOS管的柵極和漏極發(fā)生短路時,電源控制芯片控制輸出占空比以實現(xiàn)對MOS管的短路保護功能,進而使MOS管的溫度降低至環(huán)境溫度。以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的具體實現(xiàn)進行詳細說明實施例一:圖I示出了本實用新型第一實施例提供的MOS管短路保護電路的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分,詳述如下一種電視機電源的MOS管短路保護電路100,包括電源控制芯片101,與直流電源200及電視機電源中的MOS管Ql相連接,MOS管短路保護電路還包括電源端接直流電源200的第一電壓端+24V,第一檢測端與第二檢測端分別與MOS管Ql的源極與柵極相連接,當MOS管Ql的柵極與漏極出現(xiàn)短路時產(chǎn)生一觸發(fā)信號的觸發(fā)信號生成單元102。第一電源端、第二電源端、第三電源端分別與直流電源200的第一電壓端+24V、第二電壓端+12V和第三電壓端+5V相連接,控制端接觸發(fā)信號生成單元102的輸出端,根據(jù)所述觸發(fā)信號實現(xiàn)過壓保護功能,并輸出一電壓信號的過壓保護單元103。電源端接直流電源200的第三電壓端+5V,檢測端接MOS管Ql的漏極,輸入端接過壓保護單元103的輸出端,輸出端接電源控制芯片101的反饋端,根據(jù)所述電壓信號輸出相應(yīng)的反饋信號使電源控制芯片101控制輸出占空比的信號反饋單元104。 在本實用新型實施例中,直流電源200的第一電壓端+24V、第二電壓端+12V和第三電壓端+5V分別輸出+24V直流電、+12V直流電以及+5V直流電。電源控制芯片101的輸出端接現(xiàn)有的常規(guī)電源電路,該常規(guī)電源電路與MOS管Ql相連接,MOS管Ql的源極輸出+12V直流電至負載;電源控制芯片101根據(jù)其反饋端的電位變化調(diào)整其輸出占空比,在MOS管Ql的柵極與漏極發(fā)生短路時實現(xiàn)對MOS管Ql的短路保護,從而達到降低MOS管Ql的溫度的目的。實施例二 :圖2示出了本實用新型第二實施例提供的MOS管短路保護電路的示例電路結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分,詳述如下作為本實用新型一實施例,觸發(fā)信號生成單元102包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、穩(wěn)壓二極管ZDl、PNP型三極管Q2、電阻R4、電容Cl、電阻R5、二極管Dl以及電解電容C2 ;電阻Rl的第一端和第二端分別為觸發(fā)信號生成單元102的第一檢測端和第二檢測端,電阻R2的第一端與電阻R3的第一端共接于電阻Rl的第二端,電阻R2的第二端接穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極,穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極為觸發(fā)信號生成單元102的電源端,PNP型三極管Q2的發(fā)射極和基極分別與電阻R2的第二端和電阻R3的第二端相連接,電阻R4和電容Cl以并聯(lián)方式連接于PNP型三極管Q2的發(fā)射極和基極之間,電阻R5的第一端接PNP型三極管Q2的集電極,電阻R5的第二端同時與二極管Dl的陽極以及電解電容C2的正極相連接,二極管Dl的陰極為觸發(fā)信號生成單元102的輸出端,電解電容C2的負極接等電勢地。作為本實用新型一實施例,過壓保護單元103包括穩(wěn)壓二極管ZD2、穩(wěn)壓二極管ZD3、穩(wěn)壓二極管ZD4、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R6以及電阻R7 ;穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極、穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極以及穩(wěn)壓二極管ZD4的陰極分別 為過壓保護單元103的第一電源端、第二電源端以及第三電源端,二極管D2的陽極、二極管D3的陽極以及二極管D4的陽極分別與穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極、穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極以及穩(wěn)壓二極管ZD4的陽極相連接,二極管D2的陰極與電阻R6的第一端之共接點為過壓保護單元103的控制端,二極管D2的陰極與二極管D3的陰極共接于電阻R7的第一端,電阻R6的第二端與電阻R7的第二端之共接點為過壓保護單元103的輸出端。作為本實用新型一實施例,信號反饋單元104包括電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、光耦U1、電容C3、電阻R12、基準電壓源U2、電阻R13、NPN型三極管Q3、電阻R14以及電容C4 ;電阻R8的第一端與電阻R9的第一端之共接點為信號反饋單元104的檢測端,電阻RlO的第一端為信號反饋單元104的電源端,電阻RlO的第二端同時與電阻Rll的第一端及光耦Ul中發(fā)光二極管的陽極相連接,電阻Rll的第二端同時與光耦Ul中發(fā)光二極管的陰極、電容C3的第一端及基準電壓源U2的陰極相連接,光耦Ul中光敏三極管的集電極為信號反饋單元104的輸出端,且光耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極接等電勢地,電容C3的第二端接電阻R12的第一端,電阻R12的第二端于電阻R8的第二端與電阻R9的第二端之共接點相連接,基準電壓源Ul的參考極和陽極分別接電阻R12的第二端和等電勢地,電阻R13連接于基準電壓源Ul的參考極與陽極之間,NPN型三極管Q3的集電極與發(fā)射極分別與基準電壓源Ul的陰極與陽極相連接,NPN型三極管Q3的基極為信號反饋單元104的輸入端,電阻RH與電容C4以并聯(lián)方式接于NPN型三極管Q3的基極與發(fā)射極之間。以下結(jié)合工作原理對MOS管短路保護電路作進一步說明當MOS管Ql正常工作且其柵極與漏極未發(fā)生短路時,電阻Rl與電阻R2對從穩(wěn)壓二極管ZDl進入的+24V直流電進行分壓,且電阻Rl兩端電壓大于4V,故MOS管Ql的漏極與源極導通,+12V直流電通過MOS管Ql的源極輸出至負載,此時電阻R4兩端電壓小于
O.7V,無法使PNP型三極管Q2導通,因此,在PNP型三極管Q2截止的情況下,二極管Dl的陰極無輸出,則觸發(fā)信號為低電平,進而使過壓保護單元103的輸出為低電平,則NPN型三極管Q3截止,光耦Ul中發(fā)光二極管由基準源U2拉動導通,從而通過光耦Ul中光敏三極管的集電極向電源控制芯片101輸出正常的反饋信號,則電源控制芯片101維持正常輸出。當MOS管Ql的柵極與漏極短路時,+24V電壓通過穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻R2、電阻R3以及電阻R4形成回路,則PNP型三極管Q2的發(fā)射結(jié)電壓為O. 7V,達到導通電壓,PNP型三極管Q2導通,此時,二極管Dl的陰極輸出高電平至過壓保護單元103輸出端,隨后,通過電阻R6進入NPN型三極管Q3的基極,于是NPN型三極管Q3導通,使得光耦Ul中發(fā)光二極管的陰極電位降低,進而使光耦Ul中發(fā)光二極管電流加強,從而通過光耦Ul的光敏三極管的集電極使電源控制芯片101的反饋端電位降低,此時,電源控制芯片101開始減小其輸出占空比,直至變壓器的次級無輸出,以實現(xiàn)對MOS管Ql的短路保護功能,進而使MOS管Ql在短路后的溫度降低至環(huán)境溫度。實施例三:圖3示出了本實用新型第三實施例提供的MOS管短路保護電路的示例電路結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分,詳述如下作為本實用新型一實施例,觸發(fā)信號生成單元102包括電阻R15、電阻R16、電阻R17、穩(wěn)壓二極管ZD5、PM0S管Q4、電阻R18、電容C5、電阻R19、二極管D5以及電解電容C6 ;電阻R15的第一端和第二端分別為觸發(fā)信號生成單元102的第一檢測端和第二檢測端,電阻R16的第一端與電阻R17的第一端共接于電阻R15的第二端,電阻R16的第二端接穩(wěn)壓二極管ZD5的陽極,穩(wěn)壓二極管ZD5的陰極為觸發(fā)信號生成單元102的電源端,PMOS管Q4的源極和柵極分別與電阻R16的第二端和電阻R17的第二端相連接,電阻R18和電容C5以并聯(lián)方式連接于PMOS管Q4的源極和柵極之間,電阻R19的第一端接PMOS管Q4的漏極,電阻R19的第二端同時與二極管D5的陽極以及電解電容C6的正極相連接,二極管D5的陰極為觸發(fā)信號生成單元102的輸出端,電解電容C6的負極接等電勢地。在本實施例中,過壓保護單元103與信號反饋單元104的具體電路結(jié)構(gòu)與本實用新型第二實施例中所描述的相同,因此不再贅述。以下結(jié)合工作原理對MOS管短路保護電路作進一步說明當MOS管Ql正常工作且其柵極與漏極未發(fā)生短路時,電阻R15與電阻R16對從穩(wěn)壓二極管ZD5進入的+24V直流電進行分壓,且電阻R15兩端電壓大于4V,故MOS管Ql的漏極與源極導通,+12V直流電通過MOS管Ql的源極輸出至負載,此時電阻R18兩端電壓小于2V,無法使PMOS管Q4導通,因此,在PMOS管Q4截止的情況下,二極管D5的陰極無輸出,則觸發(fā)信號為低電平,進而使過壓保護單元103的輸出為低電平,則NPN型三極管Q3截止,光耦Ul中發(fā)光二極管由基準源U2拉動導通,從而通過光耦Ul中光敏三極管的集電極向電源控制芯片101輸出正常的反饋信號,則電源控制芯片101維持正常輸出。當MOS管Ql的柵極與漏極短路時,+24V電壓通過穩(wěn)壓二極管ZD5、電阻R16、電阻R17以及電阻R18形成回路,則PMOS管Q4的柵極-源極電壓大于4V,達到導通電壓,PMOS管Q4導通,此時,二極管D5的陰極輸出高電平至過壓保護單元103輸出端,隨后,通過電阻R6進入NPN型三極管Q3的基極,于是NPN型三極管Q3導通,使得光耦Ul中發(fā)光二極管的陰極電位降低,進而使光耦Ul中發(fā)光二極管電流加強,從而通過光耦Ul的光敏三極管的集電極使電源控制芯片101的反饋端電位降低,此時,電源控制芯片101開始減小其輸出占空t匕,直至變壓器的次級無輸出,以實現(xiàn)對MOS管Ql的短路保護功能,進而使MOS管Ql在短路后的溫度降低至環(huán)境溫度。本實用新型實施例的另一目的還在于提供一種包括上述MOS管短路保護電路的電視機電源。本實用新型實施例的又一目的還在于提供一種包括上述電視機電源的電視機。在本實用新型實施例中,通過在電視機電源采用包括觸發(fā)信號生成單元、過壓保護單元及信號反饋單元的MOS管短路保護電路,在MOS管的柵極和漏極發(fā)生短路時,電源控制芯片控制輸出占空比以實現(xiàn)對MOS管的短路保護功能,進而使MOS管的溫度降低至環(huán)境溫度,解決了現(xiàn)有的MOS管切換電路在工作過程中出現(xiàn)MOS管柵極與漏極短路時所存在的MOS管溫度過高的問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)?!?br>
權(quán)利要求1.一種電視機電源的MOS管短路保護電路,包括電源控制芯片,與直流電源及電視機電源中的MOS管相連接,其特征在于,所述MOS管短路保護電路還包括 電源端接所述直流電源的第一電壓端,第一檢測端與第二檢測端分別與所述MOS管的源極與柵極相連接,當所述MOS管的柵極與漏極出現(xiàn)短路時產(chǎn)生一觸發(fā)信號的觸發(fā)信號生成單元; 第一電源端、第二電源端、第三電源端分別與所述直流電源的第一電壓端、第二電壓端和第三電壓端相連接,控制端接所述觸發(fā)信號生成單元的輸出端,根據(jù)所述觸發(fā)信號實現(xiàn)過壓保護功能,并輸出一電壓信號的過壓保護單元; 電源端接所述直流電源的第三電壓端,檢測端接所述MOS管的漏極,輸入端接所述過壓保護單元的輸出端,輸出端接所述電源控制芯片的反饋端,根據(jù)所述電壓信號輸出相應(yīng)的反饋信號使所述電源控制芯片控制輸出占空比的信號反饋單元。
2.如權(quán)利要求I所述的MOS管短路保護電路,其特征在于,所述觸發(fā)信號生成單元包括 電阻R1、電阻R2、電阻R3、穩(wěn)壓二極管ZDUPNP型三極管Q2、電阻R4、電容Cl、電阻R5、二極管Dl以及電解電容C2 ; 所述電阻Rl的第一端和第二端分別為所述觸發(fā)信號生成單元的第一檢測端和第二檢測端,所述電阻R2的第一端與所述電阻R3的第一端共接于所述電阻Rl的第二端,所述電阻R2的第二端接所述穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極,所述穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極為所述觸發(fā)信號生成單元的電源端,所述PNP型三極管Q2的發(fā)射極和基極分別與所述電阻R2的第二端和所述電阻R3的第二端相連接,所述電阻R4和所述電容Cl以并聯(lián)方式連接于所述PNP型三極管Q2的發(fā)射極和基極之間,所述電阻R5的第一端接所述PNP型三極管Q2的集電極,所述電阻R5的第二端同時與所述二極管Dl的陽極以及所述電解電容C2的正極相連接,所述二極管Dl的陰極為所述觸發(fā)信號生成單元的輸出端,所述電解電容C2的負極接等電勢地。
3.如權(quán)利要求I所述的MOS管短路保護電路,其特征在于,所述觸發(fā)信號生成單元包括 電阻R15、電阻R16、電阻R17、穩(wěn)壓二極管ZD5、PM0S管Q4、電阻R18、電容C5、電阻R19、二極管D5以及電解電容C6 ; 所述電阻R15的第一端和第二端分別為所述觸發(fā)信號生成單元的第一檢測端和第二檢測端,所述電阻R16的第一端與所述電阻R17的第一端共接于所述電阻R15的第二端,所述電阻R16的第二端接所述穩(wěn)壓二極管ZD5的陽極,所述穩(wěn)壓二極管ZD5的陰極為所述觸發(fā)信號生成單元的電源端,所述PMOS管Q4的源極和柵極分別與所述電阻R16的第二端和所述電阻R17的第二端相連接,所述電阻R18和所述電容C5以并聯(lián)方式連接于所述PMOS管Q4的源極和柵極之間,所述電阻R19的第一端接所述PMOS管Q4的漏極,所述電阻R19的第二端同時與所述二極管D5的陽極以及所述電解電容C6的正極相連接,所述二極管D5的陰極為所述觸發(fā)信號生成單元的輸出端,所述電解電容C6的負極接等電勢地。
4.如權(quán)利要求I所述的MOS管短路保護電路,其特征在于,所述過壓保護單元包括 穩(wěn)壓二極管ZD2、穩(wěn)壓二極管ZD3、穩(wěn)壓二極管ZD4、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R6以及電阻R7 ; 所述穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極、所述穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極以及所述穩(wěn)壓二極管ZD4的陰極分別為所述過壓保護單元的第一電源端、第二電源端以及第三電源端,所述二極管D2的陽極、所述二極管D3的陽極以及所述二極管D4的陽極分別與所述穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極、所述穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極以及所述穩(wěn)壓二極管ZD4的陽極相連接,所述二極管D2的陰極與所述電阻R6的第一端之共接點為所述過壓保護單元的控制端,所述二極管D2的陰極與所述二極管D3的陰極共接于所述電阻R7的第一端,所述電阻R6的第二端與所述電阻R7的第二端之共接點為所述過壓保護單元的輸出端。
5.如權(quán)利要求I所述的MOS管短路保護電路,其特征在于,所述信號反饋單元包括 電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、光耦U1、電容C3、電阻R1 2、基準電壓源U2、電阻Rl3, NPN型三極管Q3、電阻R14以及電容C4 ; 所述電阻R8的第一端與所述電阻R9的第一端之共接點為所述信號反饋單元的檢測端,所述電阻RlO的第一端為所述信號反饋單元104的電源端,所述電阻RlO的第二端同時與所述電阻Rll的第一端及所述光耦Ul中發(fā)光二極管的陽極相連接,所述電阻Rll的第二端同時與所述光耦Ul中發(fā)光二極管的陰極、所述電容C3的第一端及所述基準電壓源U2的陰極相連接,所述光耦Ul中光敏三極管的集電極為所述信號反饋單元104的輸出端,且所述光耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極接等電勢地,所述電容C3的第二端接所述電阻R12的第一端,所述電阻R12的第二端于所述電阻R8的第二端與所述電阻R9的第二端之共接點相連接,所述基準電壓源Ul的參考極和陽極分別接所述電阻R12的第二端和等電勢地,所述電阻R13連接于所述基準電壓源Ul的參考極與陽極之間,所述NPN型三極管Q3的集電極與發(fā)射極分別與所述基準電壓源Ul的陰極與陽極相連接,所述NPN型三極管Q3的基極為所述信號反饋單元的輸入端,所述電阻R14與所述電容C4以并聯(lián)方式接于所述NPN型三極管Q3的基極與發(fā)射極之間。
6.一種電視機電源,其特征在于,所述電視機電源包括如權(quán)利要求I至5任一項所述的MOS管短路保護電路。
7.—種電視機,其特征在于,所述電視機包括如權(quán)利要求6所述的電視機電源。
專利摘要本實用新型屬于電視機領(lǐng)域,提供了一種電視機、電視機電源及其MOS管短路保護電路。在本實用新型中,通過在電視機電源采用包括觸發(fā)信號生成單元、過壓保護單元及信號反饋單元的MOS管短路保護電路,在MOS管的柵極和漏極發(fā)生短路時,電源控制芯片控制輸出占空比以實現(xiàn)對MOS管的短路保護功能,進而使MOS管的溫度降低至環(huán)境溫度,解決了現(xiàn)有的MOS管切換電路在工作過程中出現(xiàn)MOS管柵極與漏極短路時所存在的MOS管溫度過高的問題。
文檔編號H02H3/08GK202513560SQ201220076419
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者馮萬學, 陳水華, 鮑曉杰 申請人:深圳創(chuàng)維-Rgb電子有限公司