CN101453112B - 一种由多组回路负载所组成过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由多组回路负载所组成过流保护电路，其中包括过流检测源电路及其相关异常关机自锁电路，其特征是：所述过流检测源电路包括过流取样检测源电阻(Rf)，所述过流取样检测源电阻(Rf)邻近连接于回路公共端“地”，作为过流取样检测源。本发明发挥电路应尽的兼用性能，精减元件个数，力求成本最低，保护功能最全，最可靠，使产品性能/价格比提高。

Description

一种由多组回路负载所组成过流保护电路

本申请是申请日为2003年11月1日、申请号为2003101108602、名称为《彩电过载关机装置》的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及电视技术领域。

背景技术

已有技术彩电过载保护电路，保护功能比较单一，若需多项保护功能，必需有多个单一保护电路组成，已有技术保护电路比较复杂，常需用集成块内部X射线功能或微控器CPU OPT自定义有关过载功能引出脚配套，还易误控或失控，且每项保护电路成本高。其中，已有技术行输出级过流保护中，过流取样检测电阻都是串联于回路高电位端，该过流取样检测电阻对公共端(地)电位差很大，一般超过110V以上，加大所应需PNP型过流取样放大管耐电压要求，成本较高。由于已有技术过载保护性能/价格比差的缺点，难以大量投产应用。彩电若未加保护电路，一旦发生故障，会连锁发生更大故障，特别是发生烧毁彩电现象。针对已有技术性能/价格比差特点，为此：

发明内容

本发明目的：发挥电路应尽的兼用性能，精减元件个数，力求成本最低，保护功能最全，最可靠，使产品性能/价格比提高。

实现本发明的必备方案是：[图1、图3示例]：含有开关电源变压器(T)、回扫变压器(FBT)及其相关电路，所组成的彩色电视机，采用多项不同功能过载取样检测源，分别经过不同的压敏开关器件(如：稳压管)后，共同连接着一个过载关机(待机)自锁执行电路。该过载关机(待机)自锁执行电路，再与微控器CPU电源控制端DCON/OFF支路Pr相连接。达到任何负载过载关机目的。具体必备方案特征是：回扫变压器(FBT)次级经正程整流回路和逆程整流回路各自形成不同功能过载取样检测源，会同开关电源变压器T次级经反极性回路和同极性整流回路各自形成不同功能过载取样检测源；分别经过不同的压敏开关器件支路后，共同连接着一个过载关机(待机)自锁执行电路。该过载关机执行电路输出端J4或J5与微控器CPU电源控制端(DC ON/OFF)支路Pr相连接。由前置放大管A4和开关管VK组成异型复合管及其相关电路，构成过载关机自锁电路主体；连接于放大管A4基极和开关管VK集电极的限流电阻R7支路，兼有正反馈自锁功能，使该放大管A4和开关管VK组成异型复合管兼有(可代替)晶闸管SCR或集成电路X射线防护功能或微控器CPU自定义端OPT有关过载检控功能。两个三极管A4和VK基极偏置支路J8、J7、J3支路分别连接于不同功能过载取样检测源。达到可实现任何负载过载关机目的。

本发明显著优点：保护功能多，过载保护稳定可靠，成本最低，杜绝已有技术中某一元件损坏有可能会引起其他元件连锁再损坏现象。

本说明书中，“正程整流”，指脉冲变压器次级通过串接二极管整流回路与原初线圈通/断相同的同极性整流滤波回路。“逆程整流”，指脉冲变压器次级通过串接二极管整流回路与原初线圈通/断相反的反极性整流滤波回路。“过载关机”概念外延，固然包括过载交流全关机ACOFF或过载待机DCOFF功能。

附图说明

附图共10幅，仅详细创新部分必备实质性特征。中表示可变更或可拆端。脉冲变压器原初级导通时，初次级感应极性同名端一律用黑园点表示。普通三极管可优选代换成场效应管等。说明书和附图未注解的，按通行贯例解释。图1示例本创新必备方案基本图，图3是图1原理方框图，图2示例晶闸管SCR过流保护和偏转线圈断开保护图。图1兼含有图2示例晶闸管SCR功能，因此，可节省(即：无需再增)晶闸管或集成快内部提供有关过载保护电路。[示例图2目的在于增进理解图1兼有节省晶闸管SCR功能]。图4示例遥控或电网过压脉冲式交流总关机；图5或图6示例电网电压检测方案，可与图1或图4中电路连接后，实现电网过压或欠压关机功能。并可以经微控器CPU内处理后，实现过载关机功能，并可以屏显电网电压值高低。图7、图8、图9示例本创新在电视上具体运用。图10示例适合正负双电源供电的OCL负载过流保护。不同附图中，含相同标记，指功能或性能作用相同。Vcc可指任一电源高电位端，可以是不同电源电压数值，同一附图中除Vcc外，相同附图标记者可以相连接。各图作用详见下文说明。

具体实施方式

下面结合附图示例详细说明实现本创新最好方式。前文已述或结合沿用已有技术或同理应变更等不再重述。

图4示例：[可以采用或无需含继电器的交流总开关K]。由前置放大管A44和开关管VK组成异型复合管及其相关电路，通过由电阻R68和电容C68构成正反馈支路，连接于放大管A44基极和开关管VK集电极，具有脉冲式快速切换优点。削减开关管VK导通/关断过程途经放大区时间，具有电压比较器或斯密特触发器性能，可以直接同间接取样检测电网电压高低电路相连接，就能实现遥控或电网过压脉冲式交流全关机功能；(否则不能独立实现电网过压总关机ACOFF功能)。兼用开关电源变压器T次级(冷底板)绕组检测电网电压波动方案可参照图4、图5、图6示例。在开关电源变压器T或工频交流电源变压器次级，通过串接与原初线圈通/断相同的二极管V61同极性整流电容C61滤波回路后，该检测电容C61输出电压与开关管导通时原初线圈两端充磁电压(变压式开关电源＝输入端电压，串联开关电源＝输入端电压减去主输出端电压差)成正比例关系。因此，可作为检测电网电压高低的检测源。经由稳压管D9或施密特触发器(电压比较器)，集成块(CPU)内处理等构成常态关断过载导通的压敏开关器件支路后，最终连控着以继电器K为核心的过载关机电路，可实现过载交流总关机ACOFF功能或DCOFF功能。同理，回扫变压器FBT次级经正程整流回路和逆程整流回路各自形成过载检测源，会同开关变压器T次级经反极性整流回路和同极性整流回路各自形成检测源，经压敏开关器件后，连控着过载关机电路。过载检测源，可以通过微控器CPU处理后，过载时发出关机令，可以实现ACOFF或DCOFF功能。反映电网波动的检测源C61可以经串联降(分)压电阻R118/R119后与微控器CPU自定义端OPT接口。可以屏显电网电压数值。可以通过二极管D9B支路连接三极管A4基极支路J8或开关管VK基极支路J7，实现电网欠压保护或插头接触不良保护；可以通过二极管D9支路连接开关管VK基极支路J7或三极管A4基极支路J8，实现电网过压保护。串联开关电源感抗阻流圈(即：开关变压器T)次级检测电容C61低电位端可叠加其它电源正极上。变压式开关电源则无需。所以附图中串接校正稳压管D61可适用变压式开关电源彩电屏显电网电压数值场合，配用串联开关电源可短接去除稳压管D61。

彩电回扫变压器次级电路及其相关的行输出级是经开关稳压电源后二次能源产生电路，是彩电最关键的基础电路，也是故障率最高的部位。所以增设FBT次级过载保护是防止故障连锁反应更扩大的基础电路。如：有些原为小故障的高压帽受潮打火，用户不及时修理易损坏显象管，高压打火时电弧有可能烧毁高压帽等，甚至引起整机起火，损坏厂商形象。本发明极为简洁可靠的多功能(七种以上)过载保护电路，仅用一个或两个三极管及其少量外围元件，构成如下：

当开关电源稳压值偏移升高时，会引起回扫变压器行正程整流和行逆程整流电压均升高，对各电路负载均有危害。为此，任选其中作为检测源，分别通过常态关断过载导通的压敏开关器件W91和W95支路，连锁过载关机自锁电路。

当彩电行逆程主电容失效时，会引起回扫变压器FBT行逆程整流滤波后电压升高，(尤其对高压组件，供电给显象管危害极大)。为此，，可以选择兼用灯丝行逆程整流脉冲作为检测源，回扫变压器FBT次级灯丝绕组，经灯丝限流电阻R96限流后，同时供电给显像管CRT灯丝并经二极管U23反极性整流(即：逆程整流)电容C64滤波呈直流电后，构成反映逆程整流脉冲电压高低的检测源，经过串接常态截止过载导通的压敏开关器件W95后，连接于前置管A4集电路支路和后置管VK基极支路交接点J7，作为反极性整流(行逆程脉冲)过压保护。本创新克服以往选用不同的FBT时，未经串接灯丝限流电阻后取样检测带来误控或失控缺点。

当彩电高压打火或视放源失效或CRT及其外围视放板出毛病时，会引起FBT次级超高压绕组整流回路电流很大，会使FBT次级反极性整流超高压绕组SHV低电位端ABL电位更低(系因主回路限流电阻R ABL过流压降大引起的)，经限流电阻R95电容C92积分后呈直流电，，输出纯直流检控分量达到一定幅值时，会击穿常态关断、过压导通的压敏开关器件W92支路后，连接于过载关机自锁电路前置管A4基极支路，作为束电流过大或受潮高压打火保护；连锁过载关机电路动作。[附图中“X”指X射线防护，或接CPU有关OTP自定义引出脚或直接接ACOFF电路或直接DCOFF电路]。

由于行正程整流最大导通角为52us，关断12us，所以内阻小且非常稳定可靠。所以彩电微信号系统经常取源于FBT次级行正程整流滤波源。但发生过流故障时，因同极性整流削减初级电感量，所以连锁危害极大。所以增设行正程过流保护。为此，取源开关电源变压器T或回扫变压器FBT次级任一电源J2VCC高电位，(特别是作为取源回扫变压器次级主正程整流主负载电源，如：场电源或12V电源)，经取样电阻R91约1Ω后J9，再供电给其他稳压器或其他负荷。该过流取样电阻R91产生电压降，通过偏置电阻R92连接于放大管A4基极，作为低压小信号负载过流保护。当取样电阻压降达到0.5V以上时，经阻容R92和C91积分后，使原关断的放大管A4放大导通，连锁过载关机电路动作。电阻R47用于限制过流保护动作后，自锁电源5V(CPU)经二极管D95后，倒流向过流(短路)负载J9支路。某些场合下，(如：无需该过流检测负载J9支路)，电阻R47可去除短接或用二极管代换。

过载关机自锁电路供电源J2VCC电压过高时，经过常态关断过载导通的压敏开关器件W91后，连接于前置放大管A4基极支路J8，作为行正程整流过压保护或开关电源次级反极性整流过压保护；

同理，当彩电场输出级或伴音功放出毛病时，OTL中点往往偏移，OTL功率电路异常使输出端中点电容电位严重偏移，经过常态截止过载导通的压敏开关器件W94后，连接于过载关机自锁电路前置管A4基极支路J8，作为OTL电路异常保护。通过稳压管W94支路和二极管D98电阻R100支路也会连锁过载关机电路动作。本创新兼防止扬声器或其它OTL负载烧毁有特效。

图中对ACL(ABL)电路有所改进。ACL采用双时间常数R96，C93和R97，C98。监控束电流变化的取样电阻RABL可以取样源回扫变压器次级行逆程脉冲，或其它任一电源J1或接地。如：电调谐电源，灯丝电源或12V至5V电源均可构成超高压绕组回路。

以往过流保护取样电路都是串接回路邻近于高电位端，该过流取样检测电阻对公共端“地”电位差有的很大，如：彩电行输出级H.OUT，一般超过110V以上，加大所配需PNP型过流取样放大管耐电压要求，所以成本较高。本发明打破传统设计观点，把过流取样检测电阻Rf邻近连接于回路公共端“地”，作为低电位过流取样检测源。取源任一变压器次级需要过流保护的绕组，经二极管U整流电容C滤波回路中低电位端不直接连接于公共端“地”，而是通过串接电流取样电阻Rf后，才于回路公共端“地”，使该过流取样检测电阻Rf高电位端(+)接公共端“地”，低电位端(-)连接于开关管VK发射极或晶闸管SCR阴极K；开关管VK基极J3或晶闸管SCR控制极G通过兼有偏置功能的电阻R46连接于过流取样电阻Rf高电位端+(即：公共端“地”)。本发明突出优点，增有过流保护功能几乎不花成本。同理，可以增添多个(类同开关管VK相关的)过流保护。单一开关管VK场合可以去除并短接二极管VD7，本发明可直接(独立)通用于任何需要过流保护的产品。运用在彩电上，特别适合于行输出H.OUT或伴音功放、场输出、CPU等过流保护。

彩电行扫描电路中，行线性电感、行偏转线圈支路易断路后，不仅易烧毁行输出管，而且还易引起火灾。为此，要增设行偏转支路LY断路保护。由行输出级枕校电容高电位端J6引出，通过串接常态关断、过载导通的压敏开关器件VDM支路后，连接于开关管VK基极J3或晶闸管SCR控制极G，作为行偏转线圈LY支路断路保护和枕校电路异常保护

图7、图8、图9示例本创新在电视上具体运用。在开关电源变压器T次级通过二极管D611整流电容C630滤波后呈直流电源作为光电耦合器N输入端电源，该光电耦合器N发光二极管负端，通过常态关断过压导通的压敏开关器件W15V支路，连接于正常/待机控制管Q604基极或开关管VK基极支路J7，作为开关变压器T次级输出端过压保护。彩电关机削亮点电路或关机静音电路输出端可以同过载关机自锁电路中J7相连接，可实现电网中断或插头接触不良保护。

本说明书彩电包含或直接通用CRT、DVD、等离子、液晶等及其相关的所有视频显示产品或其它电子电工产品。说明书附图参数仅作举例参考，运用时任可调变参数。本创新(特别是过流保护)可直接扩展运用电视外其它电子电工技术领域。

Claims (3)

1.一种由多组回路负载所组成的过流保护电路，其中包括过流检测源电路及其过载关机自锁电路，其特征是：所述过流检测源电路包括过流取样检测源电阻(Rf)，所述过流取样检测源电阻(Rf)邻近连接于回路公共端“地”，作为过流取样检测源；所述过载关机自锁电路包括开关管(VK)，所述开关管(VK)为三极管；取源任一变压器次级绕组，与所述变压器次级绕组相连的由二极管(U)和整流电容(C)组成的滤波回路中低电位端不直接连接于公共端“地”，而是通过串接所述过流取样检测源电阻(Rf)后，才邻近连接于回路公共端“地”，使所述过流取样检测源电阻(Rf)高电位端(+)接公共端“地”，低电位端(-)连接于所述开关管(VK)发射极；所述开关管(VK)基极通过兼有偏置功能的电阻(R46)连接于所述过流取样检测源电阻(Rf)高电位端(+)和公共端“地”交接处。

2.根据权利要求1所述的一种由多组回路负载所组成的过流保护电路，其特征是：所述过流取样检测源电路还包括第二过流取样电阻(R91)；所述过载关机自锁电路还包括前置放大管(A4)，所述前置放大管(A4)为三极管；

所述第二过流取样电阻(R91)的一端与所述前置放大管(A4)的基极耦合，所述第二过流取样电阻(R91)的另一端与所述前置放大管(A4)的发射极耦合；所述前置放大管(A4)的基极和所述开关管(VK)的集电极之间连接有限流电阻(R7)支路。

3.根据权利要求2所述的一种由多组回路负载所组成的过流保护电路，其特征是：所述前置放大管(A4)的基极偏置支路第一支路(J8)、所述开关管(VK)的基极偏置支路第二支路(J7)、所述开关管(VK)的基极偏置支路第三支路(J3)分别连接于不同功能的过载取样检测源。

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