CN101714334A - 液晶电视led背光利用太阳能供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,包括:太阳能供电系统、开关电源、CPU、LED背光驱动电路、第一三极管(Q2)、第二三极管(Q4)、第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q3)、第一电阻(R01)和第二电阻(R02)。本发明通过将太阳能转换成液晶电视LED背光系统所需要的36V直流电,并通过CPU等控制电路为LED背光驱动电路提供36V稳定电压。在本发明中,由于采用太阳能,将可以节约50%左右的电能,非常适应目前节能环保的潮流。
Description
技术领域
本发明涉及电视技术领域,尤其涉及一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路。
背景技术
随着人们物质生活水平的提高,液晶电视已成为每个家庭必不可少的电器之一,液晶电视背光源大都采用LED作为背光源,在LED背光液晶电视整机功耗中,LED背光源系统消耗的功率约占整机功耗的50%左右。因成本原因,目前LED背光液晶电视大都采用侧背光方式,一台42寸液晶电视,采用侧背光方式,大约需要LED灯280个左右,这些灯均匀分布在不同的背光板上,经LED背光驱动电路后点亮工作,如图1所示,图中由F1、V1、VD、R1、R2、R4、R5、电解电容以及LED背光驱动IC组成升压电路。假设图二电路要驱动40只LED(串联)灯,由于每只灯工作时压降约为3.2V,那么40只正常工作时的电压不能低于3.2x40=128V,图1中升压电路的作用就是将36V升到128V,保证LED灯串正常工作。
现有的,LED背光供电采用220/110V交流市电,经开关电源处理以后提供直流电压给LED背光驱动电路,再由驱动电路点亮LED灯。每个LED灯工作时正向压降约3.2V,假如导通电流是80mA,导通占空比是0.7,那么280个灯消耗的能量=3.2x0.08x0.7x280=50W。因此,对于液晶电视来说,功耗高,需要的能量就达大,通过交流市电供电,不利于节能环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路。
为解决上述技术问题,本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,包括:太阳能供电系统、开关电源、CPU、LED背光驱动电路、第一三极管(Q2)、第二三极管(Q4)、第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q3)、第一电阻(R01)和第二电阻(R02);第一电阻(R01)与第二电阻(R02)串联后一端与太阳能供电系统的电源输出端相连,另一端接地;第一电阻(R01)与第二电阻(R02)的中点接CPU的AD检测输入端口,CPU的太阳能输出控制端与第一三极管(Q2)的基极跨接,第一三极管(Q2)的发射极接地,第一三极管(Q2)的集电极与第一MOS管(Q1)的栅极相连,第一MOS管(Q1)的源极与太阳能供电系统的电源输出端相连,第一MOS管(Q1)的漏极接LED背光驱动电路,CPU的开关电源输出控制端与第二三极管(Q4)的基极跨接,第二三极管(Q4)的发射极接地,第二三极管(Q4)的集电极与第二MOS管(Q3)的栅极跨接,第二MOS管(Q3)的源极与开关电源的电源输出端相连,第二MOS管(Q3)的漏极接LED背光驱动电路。
其中,所述太阳能供电系统包括:太阳能板、太阳能控制器、蓄电池,太阳能板和蓄电池分别与太阳能控制器相连。
其中,所述太阳能板用于将太阳的辐射能量转换为电能;所述太阳能控制器用于将太阳能板转换来的电能再转换成36V直流电;所述蓄电池用于在有光照时将太阳能板转换来的电能存储起来。
其中,还包括第一限流电阻(R1)和第二限流电阻(R2),所述CPU的开关电源输出控制端经第二限流电阻(R2)与第二三极管(Q4)的基极相连,第二三极管(Q4)的集电极经第一限流电阻(R1)与第二MOS管(Q3)的栅极相连。
其中,还包括第三限流电阻(R3)和第四限流电阻(R4),所述CPU的太阳能输出控制端经第四限流电阻(R4)与第一三极管(Q2)的基极相连,第一三极管(Q2)的集电极经第三限流电阻(R3)与第一MOS管(Q1)的栅极相连。
其中,所述第一MOS管(Q1)与第二MOS管(Q3)均为P沟道MOS管。
以上技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
本发明通过将太阳能转换成液晶电视LED背光系统所需要的36V直流电,并通过CPU等控制电路为LED背光驱动电路提供36V稳定电压。在本发明中,由于采用太阳能,将可以节约50%左右的电能,非常适应目前节能环保的潮流。
附图说明
图1为液晶电视LED背光驱动电路;
图2为本发明液晶电视LED背光利用太阳能供电电路。
具体实施方式
为便于对本发明进一步理解,现结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图2所示,包括:太阳能供电系统、开关电源、CPU、LED背光驱动电路、三极管Q2、Q4、P沟道MOS管Q1、Q3、电阻R01、R02、R1、R2、R3、R4;太阳能供电系统包括:太阳能板、太阳能控制器、蓄电池,太阳能板和蓄电池分别与太阳能控制器相连,电阻R01与电阻R02串联后一端与太阳能控制器的36V电源输出端相连,另一端接地;电阻R01与电阻R02的中点接CPU的AD检测输入端口,CPU的太阳能输出控制端经电阻R4与三极管Q2的基极相连,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极经电阻R3与MOS管Q1的栅极相连,MOS管Q1的源极与太阳能控制器的36V电源输出端相连,MOS管Q1的漏极接LED背光驱动电路,CPU的开关电源输出控制端经电阻R2与三极管Q4的基极相连,三极管Q4的发射极接地,三极管Q4的集电极经电阻R1与MOS管Q3的栅极相连,MOS管Q3的源极与开关电源的电源输出端相连,MOS管Q3的漏极接LED背光驱动电路。
图2中,太阳能板是系统的核心部分,其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,经太阳能控制器处理后得到36V电压,再由LED背光驱动电路将36V升压至驱动由VD1...VDn所组成的LED灯串所要求的电压,或者将转换来的电能存储在蓄电池中。太阳能板的质量将直接决定整个36V太阳能供电系统的质量。
太阳能控制器将太阳能板转换来的电能再转换成36V直流电,并对蓄电池充电、放电过程进行保护,防止出现过充电、过放电;蓄电池用于在有光照时将太阳能板转换来的电能存储起来,到需要的时候再释放。
其工作原理如下:
太阳能提供的36V直流电由于受日照时间和蓄电池容量影响,如果长时间给LED背光驱动电路供电将会出现供电不足,如果太阳能提供的电压降到33.12V以下,LED背光驱动电路将不能正常工作。因此,本发明设计了一个通过CPU的A/D输入端口来检测太阳能36V的电路,由图1中的R01、R02和CPU组成。
为保证检测精度,图2中采用10位A/D转换器的CPU,CPU工作电压是3.3V,因此CPU的A/D端口最高输入电压也只能是3.3V,A/D的分辨率可以达到3.3÷1024=3.2mV。设定在36V电压时,CPUAD检测输入端口的电压为2.5V,取R02=10KΩ,那么R01=134KΩ;那么当太阳能提供的电压降至33.12V时,CPU AD检测输入端口的电压为2.3V;升至38.88V时,CPU AD检测输入端口的电压为2.7V。
因此当CPU检测到AD输入端口的电压低于2.3V或者高于2.7V时(由于CPU的A/D分辨率高达3.2mV,因此精度完全可以满足要求),CPU的开关电源36V输出控制脚为高电平,Q4导通,Q3(P沟道MOS管)也导通,开关电源36V为给LED背光驱动电路供电。与此同时,CPU的太阳能输出控制脚为低电平,Q2截止,Q1(P沟道MOS管)也截止,太阳能36V供电系统停止给LED背光驱动电路供电,太阳能转换来的电能将存储在蓄电池中。
当太阳能供电系统恢复正常,CPU检测到AD输入端口的电压介于2.3V与2.7V之间时,恢复太阳能供电,此时CPU的太阳能输出控制脚为高电平,Q2导通,Q1也导通,太阳能36V供电系统给LED背光驱动电路供电。同时,CPU的开关电源36V输出控制脚为低电平,Q4截止,Q3也截止,开关电源36V停止给LED背光驱动电路供电。
当LED背光驱动电路用太阳能供电时,由于通过CPU、Q3、Q4电路,切断了开关电源36V供电,使开关电源消耗功率下降。由于LED背光系统消耗功率约占整机功耗的50%左右,采用太阳能供电后,将使电视机消耗的220/110V交流市电电能也下降50%左右,使电视机成为真正的节能环保绿色产品。
以上对本发明所提供的一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,包括:太阳能供电系统、开关电源、CPU、LED背光驱动电路、第一三极管(Q2)、第二三极管(Q4)、第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q3)、第一电阻(R01)和第二电阻(R02);第一电阻(R01)与第二电阻(R02)串联后一端与太阳能供电系统的电源输出端相连,另一端接地;第一电阻(R01)与第二电阻(R02)的中点接CPU的AD检测输入端口,CPU的太阳能输出控制端与第一三极管(Q2)的基极跨接,第一三极管(Q2)的发射极接地,第一三极管(Q2)的集电极与第一MOS管(Q1)的栅极相连,第一MOS管(Q1)的源极与太阳能供电系统的电源输出端相连,第一MOS管(Q1)的漏极接LED背光驱动电路,CPU的开关电源输出控制端与第二三极管(Q4)的基极跨接,第二三极管(Q4)的发射极接地,第二三极管(Q4)的集电极与第二MOS管(Q3)的栅极跨接,第二MOS管(Q3)的源极与开关电源的电源输出端相连,第二MOS管(Q3)的漏极接LED背光驱动电路。
2.根据权利要求1所述的液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,所述太阳能供电系统包括:太阳能板、太阳能控制器、蓄电池,太阳能板和蓄电池分别与太阳能控制器相连。
3.根据权利要求2所述的液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,所述太阳能板用于将太阳的辐射能量转换为电能;所述太阳能控制器用于将太阳能板转换来的电能再转换成36V直流电;所述蓄电池用于在有光照时将太阳能板转换来的电能存储起来。
4.根据权利要求3所述的液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,还包括第一限流电阻(R1)和第二限流电阻(R2),所述CPU的开关电源输出控制端经第二限流电阻(R2)与第二三极管(Q4)的基极相连,第二三极管(Q4)的集电极经第一限流电阻(R1)与第二MOS管(Q3)的栅极相连。
5.根据权利要求3所述的液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,还包括第三限流电阻(R3)和第四限流电阻(R4),所述CPU的太阳能输出控制端经第四限流电阻(R4)与第一三极管(Q2)的基极相连,第一三极管(Q2)的集电极经第三限流电阻(R3)与第一MOS管(Q1)的栅极相连。
6.根据权利要求1至5任一项所述的液晶电视LED背光利用太阳能供电电路,其特征在于,所述第一MOS管(Q1)与第二MOS管(Q3)均为P沟道MOS管。
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