CN101930059B - 用于电源的交流检测电路 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于电源的交流(AC)检测电路，所述AC检测电路包括：整流部，对AC电压进行整流；分压部，根据预设分压比率对由整流部整流的电压进行分压；稳压电路部，对由分压部分压的电压进行稳压；比较部，将由稳压电路部稳压的电压与内部参考电压进行比较，并且当稳压的电压高于内部参考电压时，产生输入检测信号；输出部，当从比较部输入输入检测信号时，输出AC检测信号。
Description
本申请要求于2009年6月19日提交到韩国知识产权局的第10-2009-0055106号韩国专利申请第10-2009-0055107号韩国专利申请的的优先权，其公开完整地包含于此，以资参考。
技术领域
本发明涉及一种可应用于电源(例如，等离子显示面板(PDP)的电源)的交流(AC)检测电路，更为具体地讲，涉及一种被配置为使用比较部(例如，并联稳压器)和晶体管检测AC的用于电源的AC检测电路。
背景技术
通常，可应用于等离子显示面板(PDP)电视机的开关模式电源(SMOS)采用时序电路，以保护PDP驱动板。为了采用这种时序电路，不仅需要检测AC输入的交流(AC)检测电路，还需要当输入低电压时切断时序电路的欠压(brownout)电路。
通常根据AC信号的形状将从AC检测电路输出的AC检测信号创建为直流(DC)波形和方波形。
在采用DC波形的AC检测电路中，使用齐纳二极管和晶体管来控制时序电路并配置欠压电路。
与此相似，使用齐纳二极管和晶体管的配置在输入端使用高电阻值，从而降低待机功耗的影响并实现时序电路和欠压电路的操作特性，因此在齐纳二极管和晶体管的情况中引起电路设计评审(CDR)问题。另外，存在许多需要的部件，因此面临成本问题。
以下描述的内容是根据现有技术的使用齐纳二极管的检测AC电压的电路。通过使用晶体管、齐纳二极管和光电二极管将采用DC波形的AC检测电路配置为高激活方式(active high)。这种电路使用大约27个部件。
这种电路被配置为使用第一齐纳二极管和电容器(例如，陶瓷电容器或薄膜电容器)来执行将AC电压转换为DC电压，当转换的电压在第二齐纳二极管中高于击穿电压时允许电流流过第二齐纳二极管，引起电流操作晶体管，并因此产生AC检测信号。
由于根据现有技术的这种AC检测电路使用齐纳二极管和晶体管，需要用于偏压(bias)和保护齐纳二极管免受冲击的复杂电路配置。这导致部件数量的增加，导致部件所需面积和制造成本的增加。
发明内容
本发明的一方面提供了一种用于电源的交流(AC)检测电路，该AC检测电路被配置为使用诸如并联稳压器的比较部和晶体管来检测AC，从而减少使用部件的数量。
根据本发明的一方面，提供了一种AC检测电路，所述检测电路包括：整流部，对AC电压进行整流；分压部，根据预设分压比率对由整流部整流的电压进行分压；稳压电路部，对由分压部分压的电压进行稳压；比较部，将由稳压电路部稳压的电压与内部参考电压进行比较，并且当稳压的电压高于内部参考电压时，产生输入检测信号；输出部，当从比较部输入输入检测信号时，输出AC检测信号。
所述整流部可以是对AC电压进行半波整流的半波整流部。
所述分压部可包括在整流部的输出部与地之间串联连接的多个电阻器。
所述稳压电路部可包括：第一电容器，连接在分压部中预设的第一划分节点与地之间；第二电容器，连接在第二划分节点与地之间，第二划分节点设置在第一划分节点与地之间。
所述比较部可以是并联稳压器，该并联稳压器包括：阴极，连接到输出部；输入端，连接到稳压电路部的输出端；阳极，连接到地。
所述输出部可包括NPN晶体管，该NPN晶体管包括：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器连接到第一操作电压；集电极，连接到输出AC检测信号的输出端口和第一操作电压；发射极，连接到地。
所述输出部可包括第一输出部和第二输出部。第一输出部，可包括NPN晶体管，其中，该NPN晶体管包括：基极，连接到并联稳压器的阴极；集电极，连接到第二输出部和输出第一AC检测信号的第一输出端口；发射极，连接到地。第二输出部，可被配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管，包括连接到第一操作电压的阳极和连接到NPN晶体管的集电极的阴极；光电晶体管，包括连接到第二操作电压的同时连接到输出第二AC检测信号的第二输出端口的集电极、从光电二极管接收光的基极和连接到地的发射极。
输出部可包括PNP晶体管，该PNP晶体管包括：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器连接到第一操作电压；集电极，连接到输出AC检测信号的输出端口；发射极，连接到第一操作电压。
输出部可包括第一输出部和第二输出部。第一输出部可包括PNP晶体管，其中，该PNP晶体管包括：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器连接到第二输出部；集电极，连接到输出第一AC检测信号的第一输出端口；发射极，连接到第二输出部。第二输出部，配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管，包括连接到第一操作电压的阳极和连接到PNP晶体管的发射极的阴极；光电晶体管，包括连接到第二操作电压的集电极、从光电二极管接收光的基极和连接到输出第二AC检测信号的第二输出端口的发射极。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，将更清楚的理解本发明的上述和其它方面、特点和其它优点，其中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的用于电源的交流(AC)检测电路的框图；
图2示出根据本发明示例性实施例的用于电源的AC检测电路的配置；
图3示出图2的输出部的另一配置；
图4示出根据本发明另一示例性实施例的用于电源的AC检测电路的配置；
图5示出图4的输出部的另一配置。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明示例性实施例进行详细的描述。
然而，本发明可以以各种不同形式实现，并且本发明不应理解为限于在此阐述的示例性实施例。提供示例性实施例以有助于更全面的理解本发明。
图1是示出根据本发明示例性实施例的用于电源的交流(AC)检测电路的框图。
参照图1，根据该实施例的用于电源的AC检测电路包括：整流部100，对从输入端IN输入的AC电压Vac进行整流；分压部200，根据预设分压比率对整流部100整流的电压进行分压；稳压电路部300，对由分压部200分压的电压进行稳压；比较部400，将由稳压电路部300稳压的电压与内部参考电压进行比较，并且当稳压的电压高于内部参考电压时产生输入检测信号；输出部500，当从比较部400输入输入检测信号时，输出AC检测信号Sac。
图2示出根据本发明示例性实施例的用于电源的AC检测电路的配置。图3示出用于图2的输出部的另一配置。图4示出根据本发明另一示例性实施例的用于电源的AC检测电路的配置。图5示出用于图4的输出部的另一配置。
在图2至图5，整流部100可以是对AC电压Vac进行半波整流的半波整流部。例如，半波整流部可被配置为整流二极管。
分压部200可包括在整流部100的输出端口与地之间串联连接的多个电阻器R21至R25。在此，串联连接的电阻器的数量或其电阻值可根据电源的实际状态而改变。
稳压电路部300可包括：第一电容器C31，连接在第一划分节点N1与地之间，其中，在分压部200中预设该第一划分节点；第二电容器C32，连接在第二划分节点N2与地之间，其中，该第二划分节点N2设置在第一划分节点N1与地之间，从而改善电压检测精度。
比较部400可被配置为并联稳压器(shunt regulator)，该并联稳压器包括：连接到输出部500的阴极；连接到稳压电路部300的输出端口的输入端口；连接到地的阳极。例如，并联整流器可被配置为TL431装置。
参照图2，输出端500可包括NPN晶体管QN，该NPN晶体管QN具有：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器R51连接到第一操作电压Vcc1；集电极，连接到输出AC检测信号Sac的输出端OUT和第一操作电压Vcc1；发射极，连接到地。
参照图3，输出部500可包括第一输出部510和第二输出部520。在此，第一输出部510可包括NPN晶体管QN，该NPN晶体管QN具有：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电容器C51连接到地；集电极，连接到第二输出端520和输出第一AC检测信号Sac1的输出端口OUT1；发射极，连接到地。
此外，第二输出部520可被配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管PD，包括连接到第一操作电压Vcc1的阳极和连接到NPN晶体管QN的集电极的阴极；光电二极管PD；光电晶体管PT，包括连接到第二操作电压Vcc2的同时连接到输出第二AC检测信号Sac2的第二输出端口OUT2的集电极、从光电二极管PD接收光的基极和连接到地的发射极。
参照图4，输出部500可包括PNP晶体管QP，该PNP晶体管QP具有：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器R51连接到第一操作电压Vcc1；集电极，连接到输出AC检测信号Sac的输出端口OUT；发射极，连接到第一操作电压Vcc1。
参照图5，输出部500可包括第一输出部510和第二输出部520。在此，第一输出部510可包括PNP晶体管QP，该PNP晶体管QP具有：基极，连接到并联稳压器的阴极的同时通过电阻器R51连接到第二输出部520；集电极，连接到输出第一AC检测信号Sac1的第一输出端口OUT1；发射极，连接到第二输出部520。
第二输出部520可被配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管PD，包括连接到第一操作电压Vcc1的阳极和连接到PNP晶体管QP的发射极的阴极；光电晶体管PT，具有连接到第二操作电压Vcc2的集电极、从光电二极管PD接收光的基极和连接到输出第二AC检测信号Sac2的第二输出端口OUT2的发射极。
以下，将参照附图详细地描述本发明的操作和效果。
参照图1，根据该实施例的用于电源的AC检测电路包括整流部100、分压部200、稳压电路部300、比较部400和输出部500。
在此，整流部100对90V或大于90V的AC电压Vac进行半波整流并将整流的电压输出到分压部200。
分压部200根据预设分压比率对整流的电压进行分压。例如，分压部200包括具有设置的电阻值的多个电阻器，从而在正常状态下AC电压被划分为比比较部400内部参考电压高的电压。
稳压电路部300对分压部200分压的电压进行稳压，从而改善电压检测精度，然后，将稳压的电压提供给比较部400。因此，能够更精确地操作比较部400。
然后，比较部400将从稳压电路部300输入的稳压的电压与内部参考电压进行比较。如果稳压的电压大于内部参考电压，则产生输入检测信号。如果不是，则不产生输入检测信号。
然后，当从比较部400输入输入检测信号时，输出部500输出AC检测信号Sac。
在图2至图5中，整流部100可被配置为整流二极管。整流部100对AC电压Vac进行半波整流，并将整流的电压输出到分压部200。
分压部200可包括在整流部100的输出端口与地之间串联连接的多个电阻器R21至R25。分压部200根据电阻器R21至R25的分压比率对电压进行分压。
稳压电路部300可包括第一电容器C31和第二电容器C32。在此，第一电容器C31对第一划分节点N1与地之间的电压进行稳压，该第一划分节点N1在分压部200中被预设置。此外，第二电容器C32对第二划分节点N2与地之间的电压进行稳压，该第二划分节点N2设置在第一划分节点N1与地之间。
在此，稳压电路部300可仅包括第二电容器C32。但是，当稳压电路部300包括第一电容器C31和第二电容器C32二者时，还可进一步改善稳压性。
例如，比较部400可被配置为并联稳压器，该并联稳压器包括连接到输出部500的阴极、连接到稳压电路部300的输出端口的输入端口和连接到地的阳极。
现在，当比较部400被配置为并联稳压器时，将参照图2至图5描述用于输出部500的配置。在此，当输入电压高于内部参考电压时，并联稳压器导通，否则截止。
以下，将参照图2和图3描述根据本发明示例性实施例的用于输出部500的配置。
参照图2，当并联稳压器导通时，在输出部500中的NPN晶体管QN的基极和发射极之间的电压低于导通电压，所以输出部500的NPN晶体管QN截止。因此，高电平AC检测信号Sac通过输出端口OUT被输出。
相反，当并联稳压器截止时，第一操作电压Vcc1被提供给NPN晶体管QN的基极。由于基极与NPN晶体管QN的发射极之间的电压高于导通电压，所以输出部500的NPN晶体管QN导通，从而输出端口OUT通过NPN晶体管QN连接到地。因此，没有AC检测信号Sac通过输出端口OUT输出。
参照图3，输出部500可包括将第一AC检测信号Sac1提供给电力变压器的一次侧的第一输出部510和将第二AC检测信号Sac2提供给电力变压器的二次侧的第二输出部520。
在此，当并联稳压器导通时，NPN晶体管QN的基极与发射极之间的电压低于导通电压，所以第一输出部510的NPN晶体管QN截止。因此，高电平第一AC检测信号Sac1通过连接到第一操作电压Vcc1的第一输出端口OUT1输出。
此外，当并联稳压器导通时，NPN晶体管QN截止，所以流过在第二输出部520中的光电耦合器的光电二极管PD的电流不耦合到光电晶体管PT。因此，光电晶体管PT无法工作，因此第二操作电压Vcc2通过第二输出端口OUT2输出为第二AC检测信号Sac2。
相反，当并联稳压器截止时，第一操作电压Vcc1被提供给NPN晶体管QN的基极。由于NPN晶体管QN的基极与发射极之间的电压高于导通电压，因此，第一输出部510的NPN晶体管QN导通。此时，NPN晶体管QN的基极电压被连接到NPN晶体管QN的基极的电容器C51稳压，并且第一输出端口OUT1通过NPN晶体管QN连接到地。因此，没有第一AC检测信号Sac1通过第一输出端口OUT1输出。
此外，电流通过第二输出部520的光电耦合器被耦合，光电晶体管PT导通，从而第二操作电压Vcc2连接到地。因此，没有第二AC检测信号Sac2输出。
以下，将参照图4和图5描述根据本发明示例性实施例的用于输出部500的配置。
参照图4，当并联稳压器导通时，在输出部500中的PNP晶体管QP的发射极与基极之间的电压高于导通电压，所以输出部500的PNP晶体管QP导通。因此，高电平AC检测信号Sac通过输出端口OUT输出，该输出端口OUT通过PNP晶体管QP连接到第一操作电压Vcc1。
相反，当并联稳压器截止时，PNP晶体管QP也截止。因此，没有AC检测信号Sac通过输出端口OUT输出。
参照图5，输出部500可包括：第一输出部510，将第一AC检测信号Sac1提供给电力变压器的一次侧；第二输出部520，将第二AC检测信号Sac2提供给电力变压器的二次侧。
当并联稳压器导通时，包括在输出部500的第一输出部510中的PNP晶体管QP的发射极与基极之间的电压高于导通电压，所以第一输出部510的PNP晶体管QP导通。因此，高电平第一AC检测信号Sac1通过第一输出端口OUT1输出，该第一输出端口OUT1通过PNP晶体管QP连接到第一操作电压Vcc1。
此外，流过第二输出部520的光电耦合器的光电二极管PD的电流耦合到光电晶体管PT，从而第二AC检测信号Sac2通过第二输出端口OUT2输出，该第二输出端口OUT2通过光电晶体管PT连接到第二操作电压Vcc2。
相反，当并联稳压器截止时，第一输出部510的PNP晶体管QP也截止。因此，没有第一AC检测信号Sac1通过第一输出端口OUT1输出。
此外，当并联稳压器截止时，电流无法流过在第二输出部中的光电二极管PD和光电晶体管PT流过，所以电流无法通过第二输出部520的光电耦合器进行耦合。因此，没有第二AC检测信号Sac2通过第二输出端OUT2输出。
如上所述，与使用齐纳二极管的传统电路相比，本发明提供了使用部件的数量和成本的大幅降低的优点。此外，检测可应用于电源(例如，等离子显示面板的电源)的AC电压，可将AC检测信号提供给电力变压器的一次侧之外还提供给二次侧。
如上阐述，根据本发明示例性实施例，可应用于电源(例如，PDP的电源)的AC检测电路被配置为使用诸如并联稳压器的比较部和晶体管来检测AC，从而大幅减少了使用的部件的数量，并因此降低了成本。
尽管结合示例性实施例示出和描述了本发明，但是，对本领域技术人员清楚的是，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行修改和变化。
Claims (6)
1.一种AC检测电路，包括：
整流部，对AC电压进行整流；
分压部，根据预设分压比率对由整流部整流的电压进行分压；
稳压电路部，对由分压部分压的电压进行稳压；
比较部，将由稳压电路部稳压的电压与内部参考电压进行比较，当稳压的电压高于内部参考电压时，产生低电平的输入检测信号，否则，产生高电平的输入检测信号；
输出部，
其中，输出部包括：
第一输出部，包括NPN晶体管，其中，该NPN晶体管包括用于从比较部接收输入检测信号的基极、连接到输出部的第一输出端口的集电极和连接到地的发射极；
第二输出部，配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管，包括连接到第一操作电压的阳极和连接到NPN晶体管的集电极的阴极；光电晶体管，包括连接到第二操作电压的同时连接到输出部的第二输出端口的集电极、从光电二极管接收光的基极和连接到地的发射极。
2.如权利要求1所述的AC检测电路，其中，所述整流部是对AC电压进行半波整流的半波整流部。
3.如权利要求2所述的AC检测电路，其中，分压部包括：在整流部的输出端口与所述地之间串联连接的多个电阻器。
4.如权利要求3所述的AC检测电路，其中，稳压电路部包括：
第一电容器，连接在分压部中预设的第一划分节点与地之间；
第二电容器，连接在第二划分节点与地之间，第二划分节点设置在第一划分节点与地之间。
5.如权利要求4所述的AC检测电路，其中，比较部是并联稳压器，并联稳压器包括：阴极，连接到输出部；输入端口，连接到稳压电路部的输出端口；阳极，连接到地。
6.一种AC检测电路，包括：
整流部，对AC电压进行整流；
分压部，根据预设分压比率对由整流部整流的电压进行分压；
稳压电路部，对由分压部分压的电压进行稳压；
比较部，将由稳压电路部稳压的电压与内部参考电压进行比较，当稳压的电压高于内部参考电压时，产生低电平的输入检测信号，否则，产生高电平的输入检测信号；
输出部，
其中，输出部包括第一输出部和第二输出部，其中，
第一输出部，包括PNP晶体管，其中，该PNP晶体管包括：基极，用于从比较部接收输入检测信号的同时通过电阻器连接到第一操作电压；集电极，连接到输出部的第一输出端口；发射极，通过电阻器连接到PNP晶体管的基极；
第二输出部，配置为光电耦合器，该光电耦合器包括：光电二极管，包括连接到第一操作电压的阳极和连接到PNP晶体管的发射极的阴极；光电晶体管，包括连接到第二操作电压的集电极、从光电二极管接收光的基极和连接到输出部的第二输出端口的发射极。
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