CN103298210B - 过压保护电路以及具有过压保护电路的电子装置 - Google Patents

过压保护电路以及具有过压保护电路的电子装置 Download PDF

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Abstract

一种过压保护电路，用于对一电子装置的LED模组进行过压保护，该过压保护电路包括控制单元、过压侦测电路、触发模块以及调整模块。电子装置的LED模组包括正极输入端，过压侦测模块用于产生一与正极输入端的电压成比例的侦测电压；该控制单元用于根据接收的侦测信号而控制该LED模组处于工作或不工作状态。触发模块用于接收一2D/3D信号端输出的二维或三维信号而产生相应的触发信号。该调整模块用于根据该触发模块产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块产生的侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。本发明还提供一种电子装置。本发明的电子装置及过压保护电路，在电子装置处于二维模式时能快速对LED模组进行过压保护。

Description

过压保护电路以及具有过压保护电路的电子装置
技术领域
本发明涉及一种保护电路，特别涉及一种过压保护电路及具有过压保护电路的电子装置。
背景技术
目前使用LED(发光二极管，light-emitting diode)作为背光模组的电子装置越来越多。目前的电子装置例如电视机、电脑显示屏等往往能工作在二维模式(2DMode)或三维模式(3D Mode)。目前，在二维模式以及三维模式中，LED的过压保护电压是相同的。然而，当电子装置正常工作时，由于二维模式中流过LED的电流比三维模式中要低，则正常工作时，二维模式中LED的电压要比三维模式中要低。由于二维模式以及三维模式中LED的过压保护电压是相同的，这样当二维模式中LED的电压达到过压保护电压时，已经大大超出了正常工作电压，使得从正常到触发OVP的时间会更长，这样可能会导致某些元器件被损坏。
发明内容
本发明提供一种电子装置及过压保护电路，能够在电子装置处于二维模式时，快速对LED模组进行过压保护。
一种电子装置，包括电源、LED模组以及过压保护电路，该过压保护电路包括控制单元以及过压侦测模块，该LED模组包括正极输入端以及受控端，该电源包括输出端，该控制单元包括控制端以及过压保护端；该过压侦测模块连接于LED模组的正极输入端以及地之间，用于侦测LED模组的正极输入端的电压而产生一与正极输入端的电压成比例的侦测电压；该控制单元的过压保护端用于接收该侦测电压，控制端与该LED模组的受控端连接，该控制单元用于根据过压保护端接收的侦测信号而通过控制端控制该LED模组处于工作或不工作状态，其中，该过压保护电路还包括触发模块以及调整模块。该触发模块与一2D/3D信号端连接，用于接收该2D/3D信号端输出的二维信号或三维信号而产生相应的触发信号，其中，该2D/3D信号端在电子装置处于二维模式时产生二维信号，在电子装置处于三维模式时产生三维信号。该调整模块连接于该过压侦测模块以及该触发模块之间，用于根据该触发模块产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块产生的侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
其中，该调整模块接收到该触发模块产生的二维触发信号时，调高该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例，在接收到该触发模块产生的三维触发信号时，调低该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
其中，该LED模组包括多条并联于正极输入端以及地之间的LED支路，每一LED支路包括串联的多个LED灯以及一第一NMOS管，其中，每一LED支路的LED灯正向连接于该正极输入端与该第一NMOS管的漏极之间，该第一NMOS管的源极接地，栅极构成受控端。
其中，过压侦测模块包括依次串联于该LED模组的正极输入端以及地之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，该第二电阻以及第三电阻的连接节点构成一侦测端，该侦测端上的电压即为该过压侦测模产生的侦测电压，该侦测端与该控制单元的过压保护端连接，而输出该侦测电压至该控制单元的过压保护端。
其中，该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接。其中，该触发模块包括第四电阻以及第三NMOS管，该第四电阻连接于一电压端以及第三NMOS管的漏极之间，第三NMOS管的源极接地，栅极与该2D/3D信号端连接。
一种过压保护电路，用于对一电子装置的LED模组进行过压保护，该过压保护电路包括控制单元以及过压侦测电路，电子装置的LED模组包括正极输入端以及受控端，该过压侦测模块连接于LED模组的正极输入端以及地之间，用于侦测LED模组的正极输入端的电压而产生一与正极输入端的电压成比例的侦测电压；该控制单元包括控制端；该控制单元的过压保护端用于接收该侦测电压，控制单元的控制端与该LED模组的受控端连接，该控制单元用于根据过压保护端接收的侦测信号而通过控制端控制该LED模组处于工作或不工作状态，其中，该过压保护电路还包括触发模块以及调整模块。该触发模块与一2D/3D信号端连接，用于接收该2D/3D信号端输出的二维信号或三维信号而产生相应的触发信号，其中，该2D/3D信号端在电子装置处于二维模式时产生二维信号，在电子装置处于三维模式时产生三维信号。该调整模块连接于该过压侦测模块以及该触发模块之间，用于根据该触发模块产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块产生的侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
其中，该调整模块接收到该触发模块产生的二维触发信号时，调高该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例，在接收到该触发模块产生的三维触发信号时，调低该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
其中，该LED模组包括多条并联于正极输入端以及地之间的LED支路，每一LED支路包括串联的多个LED灯以及一第一NMOS管，其中，每一LED支路的LED灯正向连接于该正极输入端与该第一NMOS管的漏极之间，该第一NMOS管的源极接地，栅极构成受控端。
其中，过压侦测模块包括依次串联于该LED模组的正极输入端以及地之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，该第二电阻以及第三电阻的连接节点构成一侦测端，该侦测端上的电压即为该过压侦测模产生的侦测电压，该侦测端与该控制单元的过压保护端连接，而输出该侦测电压至该控制单元的过压保护端。
其中，该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接。其中，该触发模块包括第四电阻以及第三NMOS管，该第四电阻连接于一电压端以及第三NMOS管的漏极之间，第三NMOS管的源极接地，栅极与该2D/3D信号端连接。
本发明的电子装置及过压保护电路，能够在电子装置处于二维模式以及三维模式时均能快速对LED模组进行过压保护。
附图说明
图1是具有过压保护电路的电子装置的模块架构图。
图2是图1所示的具有过压保护电路的电子装置的具体电路图。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明具有过压保护电路的电子装置100(以下称为电子装置100)的模块架构图。该电子装置100包括电源10、LED模组20、过压保护电路30以及2D/3D信号端40。
该LED模组20包括正极输入端201以及受控端202，该控制单元31包括供电端ISEN、控制端CP以及过压保护端OVP。
该电源10包括输出端Vin，该电源10的输出端Vin与该LED模组20的正极输入端201以及控制单元31的供电端ISEN电连接，该电源10用于为LED模组20以及控制单元31供电。其中，该电源10可为电池或电源适配器等。
该2D/3D信号端40用于在电子装置100工作在三维模式或二维模式时产生相应的二维信号或三维信号。其中，该2D/3D信号端40可为一处理单元(图中未示)的引脚，该处理单元根据电子装置100当前的的工作模式而通过该2D/3D信号端40输出相应的二维信号或三维信号。
该过压保护电路30包括控制单元31、过压侦测模块32、触发模块33以及调整模块34。其中，该控制单元31的控制端CP与该LED模组20的受控端202连接，该控制单元31用于控制LED模组20工作或不工作。
过压侦测模块32连接于LED模组20的正极输入端201以及地之间，用于侦测LED模组20的正极输入端201的电压而产生一与正极输入端201的电压成比例的侦测电压。
其中，该控制单元31的过压保护端OVP与该过压侦测模块32连接，用于接收该过压侦测模块32产生的侦测电压，控制单元31根据该过压保护端OVP接收的侦测信号通过控制端CP控制该LED模组20开启或关闭。具体的，该控制单元31在比较该侦测电压高于一过压保护电压时，控制进行过压保护。例如，该控制单元31通过控制端CP发送关闭信号至控制该LED模组20的受控端202而控制该LED模组20关闭。
触发模块33与该2D/3D信号端40连接，用于接收该2D/3D信号端40输出的二维信号或三维信号而产生相应的触发信号。具体的，该触发模块33接收到该2D/3D信号端40输出的二维信号时产生一二维触发信号，并在接收到2D/3D信号端40输出的三维信号时产生一三维触发信号。
该调整模块34连接于该过压侦测模块32以及该触发模块33之间，用于根据该触发模块33产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块32产生的侦测电压与该正极输入端201的电压之间的比例。
具体的，该调整模块34接收到该触发模块33产生的二维触发信号时，调高该侦测电压与该正极输入端201的电压之间的比例，在接收到该触发模块33产生的三维触发信号时，调低该侦测电压与该正极输入端201的电压之间的比例。
从而，即使在二维模式中，该LED模组20正常工作时的电压低于三维模式中该LED模组20正常工作时的电压。由于二维模式中，该侦测电压与该正极输入端201的电压之间的比例较高，从而，在二维模式下该LED模组20的正极输入端201的电压增大时，该侦测电压增大更快，而使得二维模式下能更快进入过压保护。
在本实施方式中，该电子装置100还包括一电压转换电路40，该电压转换电路40用于将电源10提供的电源电压转换成合适的电压后为LED模组20以及控制单元31等供电。显然，在其他实施方式中，该电压转换电路40可省略，该电源10输出的电压即为合适LED模组20以及控制单元31的电压。在另一实施方式中，该电源10可整合电压转换功能而输出不同的电压。
请参阅图2，为本发明较佳实施方式中的电子装置100的具体电路图。其中，该LED模组20包括多条并联于正极输入端201以及地之间的LED支路21，每一LED支路21包括串联的多个LED灯D1以及一NMOS管Q1。其中，每一LED支路的LED等D1正向连接于该正极输入端201与该NMOS管Q1的漏极之间。该NMOS管Q1的源极接地，栅极构成受控端202。
该过压侦测模块32包括依次串联于该LED模组20的正极输入端201以及地之间的第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。该第二电阻R2以及第三电阻的连接节点构成一侦测端321。该侦测端321上的电压即为该过压侦测模块32产生的侦测电压。该侦测端321与该控制单元31的过压保护端OVP连接，而输出该侦测电压至该控制单元31的过压保护端OVP。
该触发模块33包括第四电阻R4以及NMOS管Q2。该第四电阻R4连接于一电压端Vcc以及NMOS管Q2的漏极之间。NMOS管Q2的源极接地，栅极与该2D/3D信号端40连接。其中，该电压端Vcc可与电池(图中未示)而处于高电平，该电压端Vcc电压为5V。
该调整模块34包括一NMOS管Q3，该NMOS管Q3的源极与漏极分别与第二电阻R2的两端连接。
该控制单元31的控制端CP包括若干控制引脚C1、C2。其中，该些控制引脚C1、C2分别与该LED模组20的该些LED支路21中的NMOS管Q1的栅极一一连接。其中，该控制引脚C1、C2的数量与该LED支路21的数量相等。
其中，在本实施方式中，该2D/3D信号端40产生的二维信号为低电平信号，三维信号为高电平信号。该触发模块33产生的二维触发信号为高电平信号，三维触发信号为低电平信号。
从而，当电子装置100工作在二维模式时，该2D/3D信号端40产生低电平的二维信号至该NMOS管Q2的栅极。从而该NMOS管Q2截止，该NMOS管Q3的栅极通过第四电阻R4电连接于该电压端Vcc而获得高电平。该NMOS管Q3相应导通，而将该第二电阻R2短路。此时LED模组20的正极输入端201的电压仅通过该第一电阻R1以及第三电阻R3进行分压。设LED模组20的正极输入端201的电压为V+，则此时该侦测端321产生的侦测电压为R3*V+/(R1+R3)。即，此时侦测电压与该LED模组20的正极输入端201的电压的比例为R3/(R1+R3)。
当电子装置100工作在三维模式时，该2D/3D信号端40产生高电平的三维信号至该NMOS管Q2的栅极。从而该NMOS管Q2导通，该NMOS管Q3的栅极通过该导通的NMOS管Q2接地而获得低电平。该NMOS管Q3相应截止，此时，LED模组20的正极输入端201的电压通过该第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3进行分压。即，此时该侦测端321产生的侦测电压为R3*V+/(R1++R2+R3)。即，此时侦测电压与该LED模组20的正极输入端201的电压的比例为R3/(R1++R2+R3)。
显然，二维模式中侦测电压与该LED模组20的正极输入端201的电压的比例R3/(R1+R3)大于三维模式中侦测电压与该LED模组20的正极输入端201的电压的比例R3/(R1++R2+R3)。
因此，即使二维模式下LED模组20的正常工作电压低于三维模式下LED模组20的正常工作电压，由于二维模式下，该侦测电压与该LED模组20的正极输入端201的电压的比例较大，因此，当该LED模组20的正极输入端201的电压上升时，该侦测电压上升也越多而能更快地高于该过压保护电压，则使得二维模式下进行过压保护的时间缩短。
其中，该电压转换电路50包括一变压线圈L1，该变压线圈L1将该电源10输出的电压转换为合适的电压后提供给LED模组20。其中，如图2所示，该电子装置100还包括二极管D2，该二极管D2连接于该变压线圈L1以及该正极输入端V+之间，用于防止反向电流。
其中，其中，该LED模组20的每一LED支路21还包括连接于NMOS管Q1以及地之间的电阻R。该控制单元10还包括若干信号引脚S1～S2，该些LED支路21的电阻R远离地的端还均与该控制单元10的该些信号引脚S1～S2一一连接。其中，该控制单元10的该些信号端S1～S2与该LED支路21的数量相等。显然，根据该LED支路21的数量的变化，该控制单元10的该些信号引脚S1～S2的数量也相应变化。
其中，本发明的NMOS管Q1、Q2、Q3可为NPN三极管代替。显然，在其他实施方式中，该NMOS管Q1、Q2、Q3也可为PMOS管或PNP三极管。其中，图2中还包括其他元器件，由于与本发明改进无关，故未加阐述。
以上具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电子装置，包括电源、LED模组以及过压保护电路，该过压保护电路包括控制单元以及过压侦测模块，该LED模组包括正极输入端以及受控端，该电源包括输出端，该控制单元包括控制端以及过压保护端；该过压侦测模块连接于LED模组的正极输入端以及地之间，用于侦测LED模组的正极输入端的电压而产生一与正极输入端的电压成比例的侦测电压；该控制单元的过压保护端用于接收该侦测电压，控制端与该LED模组的受控端连接，该控制单元用于根据过压保护端接收的侦测信号而通过控制端控制该LED模组处于工作或不工作状态，其特征在于，该过压保护电路还包括：
触发模块，与一2D/3D信号端连接，用于接收该2D/3D信号端输出的二维信号或三维信号而产生相应的触发信号，其中，该2D/3D信号端在电子装置处于二维模式时产生二维信号，在电子装置处于三维模式时产生三维信号；以及
调整模块，连接于该过压侦测模块以及该触发模块之间，用于根据该触发模块产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块产生的侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例；
该LED模组包括多条并联于正极输入端以及地之间的LED支路，每一LED支路包括串联的多个LED灯以及一第一NMOS管，其中，每一LED支路的LED灯正向连接于该正极输入端与该第一NMOS管的漏极之间，该第一NMOS管的源极接地，栅极构成受控端；
过压侦测模块包括依次串联于该LED模组的正极输入端以及地之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，该第二电阻以及第三电阻的连接节点构成一侦测端，该侦测端上的电压即为该过压侦测模产生的侦测电压，该侦测端与该控制单元的过压保护端连接，而输出该侦测电压至该控制单元的过压保护端；
该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接；
所述控制单元的控制端包括若干控制引脚，所述控制引脚分别与该LED模组的LED支路中的NMOS管的栅极一一连接，所述控制引脚的数量与LED支路的数量相等。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该调整模块接收到该触发模块产生的二维触发信号时，调高该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例，在接收到该触发模块产生的三维触发信号时，调低该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接，该触发模块包括第四电阻以及第三NMOS管，该第四电阻连接于一电压端以及第三NMOS管的漏极之间，第三NMOS管的源极接地，栅极与该2D/3D信号端连接。
4.一种过压保护电路，用于对一电子装置的LED模组进行过压保护，该过压保护电路包括控制单元以及过压侦测电路，电子装置的LED模组包括正极输入端以及受控端，该过压侦测模块连接于LED模组的正极输入端以及地之间，用于侦测LED模组的正极输入端的电压而产生一与正极输入端的电压成比例的侦测电压；该控制单元包括控制端；该控制单元的过压保护端用于接收该侦测电压，控制单元的控制端与该LED模组的受控端连接，该控制单元用于根据过压保护端接收的侦测信号而通过控制端控制该LED模组处于工作或不工作状态，其特征在于，该过压保护电路还包括：
触发模块，与一2D/3D信号端连接，用于接收该2D/3D信号端输出的二维信号或三维信号而产生相应的触发信号，其中，该2D/3D信号端在电子装置处于二维模式时产生二维信号，在电子装置处于三维模式时产生三维信号；以及
调整模块，连接于该过压侦测模块以及该触发模块之间，用于根据该触发模块产生的触发信号相应的调整该过压侦测模块产生的侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例；
该LED模组包括多条并联于正极输入端以及地之间的LED支路，每一LED支路包括串联的多个LED灯以及一第一NMOS管，其中，每一LED支路的LED灯正向连接于该正极输入端与该第一NMOS管的漏极之间，该第一NMOS管的源极接地，栅极构成受控端；
过压侦测模块包括依次串联于该LED模组的正极输入端以及地之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，该第二电阻以及第三电阻的连接节点构成一侦测端，该侦测端上的电压即为该过压侦测模产生的侦测电压，该侦测端与该控制单元的过压保护端连接，而输出该侦测电压至该控制单元的过压保护端；
该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接；
所述控制单元的控制端包括若干控制引脚，所述控制引脚分别与该LED模组的LED支路中的NMOS管的栅极一一连接，所述控制引脚的数量与LED支路的数量相等。
5.如权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，该调整模块接收到该触发模块产生的二维触发信号时，调高该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例，在接收到该触发模块产生的三维触发信号时，调低该侦测电压与该正极输入端的电压之间的比例。
6.如权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，该调整模块包括一第二NMOS管，该第二NMOS管的源极与漏极分别与第二电阻的两端连接，该触发模块包括第四电阻以及第三NMOS管，该第四电阻连接于一电压端以及第三NMOS管的漏极之间，第三NMOS管的源极接地，栅极与该2D/3D信号端连接。
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