CN102055935B - 液晶电视背光系统的供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶电视背光系统的供电装置，包括开关电源和逆变器，所述供电装置还包括：用于将太阳能转换为电能的太阳能板，连接于太阳能控制器；太阳能蓄电池，连接于太阳能控制器；太阳能控制器，将所述太阳能板转换的电能再转换成直流电后为所述逆变器供电，或者将转换的直流电存储于所述太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池中的直流电由所述太阳能控制器控制放电以给所述逆变器供电；控制电路，分别与所述太阳能控制器、开关电源和逆变器连接，根据检测所述太阳能控制器的输出电压，控制切换由所述太阳能控制器或者所述开关电源为所述逆变器供电。借此，在太阳能输出的电压稳定时，本发明可以使液晶电视整机的功耗将可以降低60％左右。

Description

液晶电视背光系统的供电装置

技术领域

本发明涉及电视机领域，尤其涉及一种液晶电视背光系统的供电装置。

背景技术

液晶电视机背光源，目前大都采用CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极萤光灯管)背光灯，CCFL背光灯工作电压在1000-2000V之间，这么高的电压是由开关电源输出的24V电压，经逆变器升压以后得到的。在液晶电视整机功耗中，CCFL背光源系统消耗的功率占整机功耗的60％左右。

液晶电视整机供电采用220/110V交流市电，220/110V交流市电经过开关电源处理以后，输出包括24V在内的多个低电压，其中24V专门给逆变器供电，由逆变器将24V升压至CCFL背光灯所需要的1000-2000V高压，驱动CCFL背光系统正常工作。液晶电视机供电完全由220/110V市电提供，碳的排放量很大，不利于节能环保。

综上可知，所述现有技术的液晶电视的背光灯供电系统，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种液晶电视背光系统的供电装置，其通过太阳能技术将太阳能转换成电能，在太阳能输出的直流电压稳定的情况下，通过CPU控制，断开开关电源的直流供电，转换为太阳能供电，这时整机功耗将可以降低60％左右，减少碳排放，既环保，又节省能源。

为了实现上述目的，本发明提供一种液晶电视背光系统的供电装置，包括开关电源和逆变器，所述供电装置还包括：

用于将太阳能转换为电能的太阳能板，连接于太阳能控制器；

太阳能蓄电池，连接于太阳能控制器；

太阳能控制器，经由控制电路连接所述逆变器，所述太阳能控制器将所述太阳能板转换的电能再转换成直流电后为所述逆变器供电，或者所述太阳能控制器将转换的直流电存储于所述太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池中的直流电由所述太阳能控制器控制放电以给所述逆变器供电；

控制电路，分别与所述太阳能控制器、开关电源和逆变器连接，根据检测所述太阳能控制器的输出电压，控制切换由所述太阳能控制器或者所述开关电源为所述逆变器供电。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述控制电路包括中央处理器以及分别与所述中央处理器连接的检测电路、太阳能供电控制电路和开关电源供电控制电路。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述中央处理器包括一A/D转换器和A/D检测输入端口。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述检测电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻和第二电阻均与所述中央处理器的A/D检测输入端口连接，所述第一电阻的另一端与所述太阳能控制器连接，所述第二电阻的另一端接地。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述太阳能供电控制电路包括第一三极管及第一场效应管，所述第一三极管经第三电阻连接于所述中央处理器，所述第一场效应管的一端经第四电阻连接于所述第一三极管，另外两端分别与所述太阳能控制器和逆变器连接。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述开关电源供电控制电路包括第二三极管及第二场效应管，所述第二三极管经第五电阻连接于所述中央处理器，所述第二场效应管的一端经第六电阻连接于所述第二三极管，另外两端分别与所述开关电源和逆变器连接。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述太阳能控制器将所述太阳能板转换的电能再转换成24V直流电后为所述逆变器供电或者存储于所述太阳能蓄电池。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述第一场效应管和第二场效应管均为P沟道绝缘栅型场效应管。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述太阳能控制器对所述太阳能蓄电池的充放电过程进行保护。

根据本发明的液晶电视背光系统的供电装置，所述液晶电视背光系统采用CCFL背光灯。

本发明通过太阳能板将太阳能转化为电能，太阳能控制器将太阳能板转换的电能再转换成直流电后为逆变器供电，或者将转换的直流电存储于太阳能蓄电池中，在需要给逆变器供电时，太阳能蓄电池中储存的直流电由太阳能控制器控制放电以给逆变器供电。在太阳能转换供电不足时，控制电路控制由太阳能供电切换到开关电源供电工作。借此，在太阳能输出的直流电压稳定的情况下，液晶电视整机的功耗将可以降低60％左右，减少了碳排放，既环保，又节省了能源。

附图说明

图1是本发明液晶电视背光系统供电装置的结构图；

图2是本发明液晶电视背光系统供电装置的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明液晶电视背光系统的供电装置的结构，该供电装置包括太阳能板10、太阳能蓄电池20、太阳能控制器30、控制电路40，以及液晶电视原有的开关电源50、逆变器60和背光系统70，其中

太阳能板10，连接于太阳能控制器30，是整个装置的核心部件，用于将太阳能转化为电能，经太阳能控制器30处理后得到直流电，直接推动逆变器60并让背光系统70工作，或者将转换来的电能存储在太阳能蓄电池20中。因此，太阳能板10的质量将直接决定整个太阳能供电系统的质量。

太阳能蓄电池20，连接于太阳能控制器30，用于储存太阳能板10转换的电能，并在需要时将电能释放。在实际应用中，液晶电视机尺寸越大，消耗功率就越大。因此，太阳能板10的尺寸大小和太阳能蓄电池20的容量是根据液晶电视机的尺寸大小来确定的。

太阳能控制器30，经控制电路40后连接于逆变器60，用于将太阳能板10转化的电能转换成直流电为逆变器60供电，或者将转换的所述直流电存储于太阳能蓄电池20中，太阳能蓄电池20中的直流电由太阳能控制器30控制放电以给逆变器60供电。更好的是，太阳能控制器30控制着整个太阳能供电系统的工作状态，并对太阳能蓄电池20充电、放电过程进行保护，防止出现过充电、过放电。

控制电路40，分别与太阳能控制器30、开关电源50和逆变器60连接，并根据检测太阳能控制器30的输出电压，控制切换由太阳能控制器30或者开关电源50为逆变器60供电。控制电路40主要包括CPU及与CPU连接的检测电路、太阳能供电控制电路和开关电源供电控制电路。

优选的是，本发明的一实施例中，背光系统70采用CCFL背光灯，且因为本发明保留了液晶电视原有的开关电源50，本发明液晶电视背光系统的供电装置可以提供太阳能供电和开关电源供电两种工作模式。CCFL背光灯的工作电流是通过逆变器60转换得到的，且逆变器60的工作电压为24V。在开关电源供电模式下，直接利用市电转换成24V直流电供给逆变器60；在太阳能供电模式下，太阳能控制器30将太阳能板10转换的电能再转换成24V直流电后为逆变器60供电或者将电能存储于太阳能蓄电池20中。

目前逆变器60工作要求24V输入电压的波动范围在±5％间，即逆变器60输入电压在22.8V～25.2V之间。开关电源50的24V由市电转换提供，所以在给逆变器60供电时可以保持稳定。太阳能24V供电由于受日照时间和太阳能蓄电池20的容量影响，如果长时间给逆变器60供电将会供电不足，如果逆变器60供电降到22.8V以下，逆变器60将不能正常工作，因此需要通过检测电路检测太阳能控制器30的输出电压，并在供电不足时切换到开关电源供电模式。

本发明的CPU包括一10位的A/D转换器(图中未示)和A/D检测输入端口，用于检测太阳能供电电压，结合图2，检测电路包括第一电阻R1及第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2均与CPU的A/D检测输入端口连接，且第一电阻R1的另一端与太阳能控制器30连接，第二电阻R2的另一端接地，借此实现太阳能供电电压的检测。

太阳能供电控制电路用于控制太阳能24V供电的导通与断开，其包括第一三极管Q2及第一场效应管Q1，第一三极管Q2经第三电阻R3连接于CPU，第一场效应管Q1的一端经第四电阻R4连接于第一三极管Q2，另外两端分别与太阳能控制器30和逆变器60连接。

开关电源供电控制电路用于控制开关电源50供电的导通与断开，其包括第二三极管Q4及第二场效应管Q3，第二三极管Q4经第五电阻R5连接于CPU，第二场效应管Q3的一端经第六电阻R6与第二三极管Q4连接，另外两端分别与开关电源50和逆变器60连接。

CPU工作电压是3.3V，因此CPU的A/D输入端口最高输入电压也为3.3V，A/D转换的分辨率可以达到3.3mV/1024＝3.2mV。在本发明一实施例中，设定在24V电压时，CPU的A/D检测输入端口的电压为3.0V，第二电阻R2为10kΩ，则第一电阻R1为70kΩ。当太阳能控制器30的输出电压为22.8V时，CPU的A/D检测输入端口的电压为2.85V；当太阳能控制器30的输出电压为25.2V时，CPU的A/D检测输入端口的电压为3.15V。因此，当CPU检测到A/D输入端口的电压低于2.85V或者高于3.15V时(由于本发明CPU的A/D分辨率高达3.2mV，因此精度可以满足要求)，不能采用太阳能24V供电。

下面结合图2具体说明控制电路40的工作过程。

CPU检测到A/D输入端口的电压低于2.85V或者高于3.15V，CPU的开关电源50的输出控制脚为高电平，第二三极管Q4导通，第二场效应管Q3也导通，开关电源50为逆变器60提供24V电压。同时，CPU的太阳能输出控制脚变为低电平，第一三极管Q2截止，第一场效应管Q1也截止，太阳能24V供电系统停止为逆变器60供电。在该实施例中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q3均为P沟道MOS管(绝缘栅型场效应管)。

当太阳能供电系统恢复正常，CPU检测到A/D输入端口的电压介于2.85V与3.15V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，第一三极管Q2导通，第一场效应管Q1也导通，太阳能24V供电系统为逆变器60供电。同时，CPU的开关电源50输出控制脚变为低电平，第二三极管Q4截止，第二场效应管Q3也截止，开关电源50停止为逆变器60供电。

当背光系统70用太阳能供电时，由于通过CPU和开关电源供电控制电路，切断了开关电源50的24V供电，使开关电源50的消耗功率下降。通常情况下，背光系统70消耗功率占整机功耗的60％左右，因此采用太阳能供电，可以使电视机消耗的220/110V交流市电能也下降60％左右，使电视机的节能环保性能大大提高。

综上所述，本发明通过太阳能板将太阳能转化为电能，太阳能控制器将太阳能板转换的电能再转换成直流电后为逆变器供电，或者将转换的直流电存储于太阳能蓄电池中，在需要给逆变器供电时，太阳能蓄电池中储存的直流电由太阳能控制器控制放电以给逆变器供电。在太阳能转换供电不足时，控制电路控制由太阳能供电切换到开关电源供电工作。借此，在太阳能输出的直流电压稳定的情况下，液晶电视整机的功耗将可以降低60％左右，减少了碳排放，既环保，又节省了能源。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种液晶电视背光系统的供电装置，包括开关电源和逆变器，其特征在于，所述供电装置还包括：

用于将太阳能转换为电能的太阳能板，连接于太阳能控制器；

太阳能蓄电池，连接于太阳能控制器；

太阳能控制器，经由控制电路连接所述逆变器，所述太阳能控制器将所述太阳能板转换的电能再转换成直流电后为所述逆变器供电，或者所述太阳能控制器将转换的直流电存储于所述太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池中的直流电由所述太阳能控制器控制放电以给所述逆变器供电；

控制电路，分别与所述太阳能控制器、开关电源和逆变器连接，根据检测所述太阳能控制器的输出电压，控制切换由所述太阳能控制器或者所述开关电源为所述逆变器供电；

所述控制电路包括中央处理器以及分别与所述中央处理器连接的检测电路、太阳能供电控制电路和开关电源供电控制电路；

所述太阳能供电控制电路包括第一三极管及第一场效应管，所述第一三极管经第三电阻连接于所述中央处理器，所述第一场效应管的一端经第四电阻连接于所述第一三极管，另外两端分别与所述太阳能控制器和逆变器连接。

2.根据权利要求1所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述中央处理器包括一A/D转换器和A/D检测输入端口。

3.根据权利要求2所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述检测电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻和第二电阻均与所述中央处理器的A/D检测输入端口连接，所述第一电阻的另一端与所述太阳能控制器连接，所述第二电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述开关电源供电控制电路包括第二三极管及第二场效应管，所述第二三极管经第五电阻连接于所述中央处理器，所述第二场效应管的一端经第六电阻连接于所述第二三极管，另外两端分别与所述开关电源和逆变器连接。

5.根据权利要求4所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述第一场效应管和第二场效应管均为P沟道绝缘栅型场效应管。

6.根据权利要求1所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述太阳能控制器将所述太阳能板转换的电能再转换成24V直流电后为所述逆变器供电或者存储于所述太阳能蓄电池。

7.根据权利要求1所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述太阳能控制器对所述太阳能蓄电池的充放电过程进行保护。

8.根据权利要求1所述的液晶电视背光系统的供电装置，其特征在于，所述液晶电视背光系统采用CCFL背光灯。