CN105356586B - Led显示屏供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED显示屏供电电路，采用第一电源向第一LED箱体模组供电，采用第二电源向第二LED箱体模组供电提高了电源的利用率。该LED显示屏供电电路在设置了电压采样电路、电压比较电路的基础上，输出保持电路接收到第一切换信号或第二切换信号后即使电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出第一切换信号、第二切换信号至电源切换电路。因此，无论第一电源还是第二电源出现故障，该LED显示屏供电电路都能通过输出保持电路保持电源切换电路的切换结果保持不变，使得第一LED箱体模组、第二LED箱体模组始终具有稳定的供电来源。

Description

LED显示屏供电电路
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，特别是涉及一种LED显示屏供电电路。
背景技术
LED显示屏因其具有亮度高、工作电压低、寿命长等优势，得到了越来越广泛的应用。在实际应用中，为了保证LED显示屏能始终处于工作状态，人们通常在LED显示屏中设置两个电源，而关于双电源LED显示屏电路，应用最广泛的有以下两种。
在第一种双电源LED显示屏电路中，LED正常工作时只采用一个电源正常供电，在检测到该电源出现故障时，控制另一个备用电源对LED箱体模组进行供电。然而，这种电路的缺陷在于两个电源中始终有一个电源一直处于闲置状态，利用率低，而且在电源切换时无法确保备用电源是能正常工作。
在另一种双电源LED显示屏电路中，LED箱体模组分别连接两个电源。当检测到其中一个电源出现故障时，将其所连接的LED箱体模组的供电电源切换为另一电源，从而维持整个系统的正常运行。然而，这种电路的缺陷在于只有当其中一个电源完全无法供电时，才能使用另一电源给全部LED箱体模组正常供电，而当出现电源不稳的状况时，LED箱体模组的供电电源会在两个电源中反复切换。
发明内容
基于此，针对上述如何提高电源利用率及防止供电电源反复切换的问题，本发明提供一种LED显示屏供电电路，能够提高电源的利用率，且能防止出现供电电源反复切换。
一种LED显示屏供电电路，包括向第一LED箱体模组供电的第一电源和向第二LED箱体模组供电的第二电源；所述LED显示屏供电电路还包括：电压采样电路、电压比较电路、输出保持电路及电源切换电路；
所述电压采样电路，分别采集并输出第一电源采集电压和第二电源采集电压；所述电压比较电路，以标准参考电压为基准在所述第一电源采集电压低于所述标准参考电压时输出第一切换信号至所述输出保持电路，在所述第二电源采集电压低于所述标准参考电压时输出第二切换信号至所述输出保持电路；
所述输出保持电路接收到所述第一切换信号后，即使所述电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出所述第一切换信号至所述电源切换电路，且所述输出保持电路接收到所述第二切换信号后，即使所述电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出所述第二切换信号至所述电源切换电路；
所述电源切换电路根据所述第一切换信号将所述第一LED箱体模组的供电电源切换为所述第二电源，且所述电源切换电路根据所述第二切换信号将所述第二LED箱体模组的供电电源切换为所述第一电源。
在其中一个实施例中，还包括供电电路；所述供电电路的输入端与所述第一电源和第二电源并联连接，且所述供电电路根据所述第一电源和第二电源输出稳定电能。
在其中一个实施例中，所述供电电路包括：二极管D1、二极管D2、极性电容CE1和无极性电容C1；
所述二极管D1的正极与所述第一电源连接；所述二极管D2的正极与所述第二电源连接；所述二极管D1的负极分别与所述二极管D2的负极、所述有极性电容CE1的正极及所述无极性电容C1的一端连接，且用于输出稳定电能；所述有极性电容CE1的负极及所述无极性电容C1的另一端均接地。
在其中一个实施例中，还包括标准电压电路，所述标准电压电路根据所述稳定电能输出所述标准参考电压。
在其中一个实施例中，所述标准电压电路包括稳压源U2、运算放大器U1A、电阻R11及电容C2；
所述电阻R11的一端与所述供电电路的输出端连接；所述稳压源U2的阴极分别与所述电阻R11的另一端、所述稳压源U2的参考极连接，所述稳压源U2的阳极与所述电容C2的一端连接并接地，所述稳压源U2的参考极还分别与所述电容C2的另一端、所述运算放大器U1A的同相输入端连接；所述运算放大器U1A的输出端分别与所述运算放大器U1A的反相输入端、所述电压比较电路用于接收所述标准参考电压的输入端连接。
在其中一个实施例中，所述电压采样电路包括第一电压采样电路和第二电压采样电路；所述第一电压采样电路包括电阻R1及电阻R2；所述第二电压采样电路包括电阻R3及电阻R4；
所述电阻R1和电阻R2串联在所述第一电源与地之间，且所述电阻R1和电阻R2的公共端输出所述第一电源采集电压至所述电压比较电路；
所述电阻R3和电阻R4串联在所述第二电源与地之间，且所述电阻R3和电阻R4的公共端输出所述第二电源采集电压至所述电压比较电路。
在其中一个实施例中，所述电压比较电路包括第一迟滞比较器和第二迟滞比较器；所述第一迟滞比较器，以所述标准参考电压为基准在所述第一电源采集电压低于所述标准参考电压时输出所述第一切换信号至输出保持电路；所述第二迟滞比较器，以所述标准参考电压为基准在所述第二电源采集电压低于所述标准参考电压时输出所述第二切换信号至输出保持电路。
在其中一个实施例中，所述第一迟滞比较器包括运算放大器U1B、电阻R5及电阻R6；
所述运算放大器U1B的反相输入端与所述电压采样电路用于输出所述第一电源采集电压的输出端连接；所述运算放大器U1B的同相输入端分别与所述电阻R5的一端、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述标准参考电压的输出端连接；所述运算放大器U1B的输出端分别与所述电阻R6的另一端、所述输出保持电路用于接收所述第一切换信号的输入端连接；
所述第二迟滞比较器包括运算放大器U1D、电阻R7及电阻R8；
所述运算放大器U1D的反相输入端与所述电压采样电路用于输出所述第二电源采集电压的输出端连接；所述运算放大器U1D的同相输入端分别与所述电阻R7的一端、所述电阻R8的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述标准参考电压的输出端连接；所述运算放大器U1D的输出端分别与所述电阻R8的另一端、所述输出保持电路用于接收所述第二切换信号的输入端连接。
在其中一个实施例中，所述输出保持电路包括第一D触发器和第二D触发器，且所述第一D触发器、第二D触发器均为D型上升沿触发器；
其中，所述第一D触发器的预设端、清零端及数据端分别与所述供电电路的输出端连接；所述第一D触发器的时钟输入端与所述电压比较电路用于输出所述第一切换信号的输出端连接；所述第一D触发器的Q输出端与所述电源切换电路用于接收所述第一切换信号的输入端连接；
所述第二D触发器的预设端、清零端及数据端分别与所述供电电路的输出端连接；所述第二D触发器的时钟输入端与所述电压比较电路用于输出所述第二切换信号的输出端连接；所述第二D触发器的Q输出端与所述电源切换电路用于接收所述第二切换信号的输入端连接。
在其中一个实施例中，所述电源切换电路包括第一电源切换电路及第二电源切换电路；所述第一电源切换电路包括电阻R10、场效应管Q1、二极管D4及继电器K1；所述第二电源切换电路包括电阻R9、场效应管Q2、二极管D3及继电器K2；
所述电阻R10的一端与所述输出保持电路用于输出所述第一切换信号的输出端连接，所述电阻R10的另一端与所述场效应管Q1的栅极连接；所述场效应管Q1的源极接地，所述场效应管Q1的漏极分别与所述二级管D4的正极、所述继电器K1中线圈的一端连接；所述继电器K1中线圈的另一端与所述二极管D4的负极连接，所述继电器K1中衔铁的固定的一端与所述第一LED箱体模组的电源输入端连接，所述继电器K1的常闭触点与所述第一电源连接，所述继电器K1的常开触点与所述第二电源连接；
所述电阻R9的一端与所述输出保持电路用于输出所述第二切换信号的输出端连接，所述电阻R9的另一端与所述场效应管Q2的栅极连接；所述场效应管Q2的源极接地，所述场效应管Q2的漏极分别与所述二级管D3的正极、所述继电器K2中线圈的一端连接；所述继电器K2中线圈的另一端与所述二极管D3的负极连接，所述继电器K2中衔铁的固定的一端与所述第二LED箱体模组的电源输入端连接，所述继电器K2的常闭触点与所述第二电源连接，所述继电器K2的常开触点与所述第一电源连接。
上述的LED显示屏供电电路具有的有益效果为：在该LED显示屏供电电路中，采用第一电源向第一LED箱体模组供电，采用第二电源向第二LED箱体模组供电，提高了电源的利用率。同时，在设置了电压采样电路、电压比较电路的基础上，输出保持电路接收到第一切换信号后即使电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出第一切换信号至电源切换电路，且接收到第二切换信号后即使电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出第二切换信号至电源切换电路。而电源切换电路根据第一切换信号将第一LED箱体模组的供电电源切换为第二电源，根据第二切换信号将第二LED箱体模组的供电电源切换为第一电源。
因此，无论第一电源还是第二电源出现故障，该LED显示屏供电电路都能通过输出保持电路保持电源切换电路的切换结果保持不变，使得第一LED箱体模组、第二LED箱体模组始终具有稳定的供电来源。综上所述，该LED显示屏供电电路即能提高电源的利用率又能防止出现供电电源反复切换的情况。
附图说明
图1为一实施例的LED显示屏供电电路的组成结构框图。
图2为图1所示实施例的LED显示屏供电电路的电路原理图。
具体实施方式
为了更清楚的解释本发明提供的网络设备过热保护电路，以下结合实施例作具体的说明。图1为一实施例的LED显示屏供电电路的组成结构框图。图2为图1所示实施例的LED显示屏供电电路的电路原理图。
本实施例提供的LED显示屏供电电路用于向LED箱体模组供电，且LED箱体模组包括第一LED箱体模组和第二LED箱体模组。为了提高电源的利用率，LED显示屏供电电路采用双电源同时对LED箱体模组供电，具体为：采用第一电源对第一LED箱体模组供电、采用第二电源对第二LED箱体模组供电。
其中，第一电源与第二电源提供的电压、电流均相同，以确保在切换电源的情况下，LED箱体模组仍然能够正常工作。同时，第一LED箱体模组和第二LED箱体模组均为LED箱体模组的一半模组。如此，在LED显示屏正常工作时，能够使得第一电源与第二电源的电能均衡分配于LED箱体模组中，进一步提高LED显示屏工作的稳定性。
可以理解的是，第一LED箱体模组和第二LED箱体模组分别占整个LED箱体模组的比例，在其他场合下且能够满足正常工作的情况下，也可以按其他比例进行分配。
下面将具体介绍本实施例提供的LED显示屏供电电路的具体原理。
如图1所示，LED显示屏供电电路包括：供电电路160、标准电压电路110、电压采样电路120、电压比较电路130、输出保持电路140及电源切换电路150。
供电电路160，其输入端与电源一和电源二并联连接，并根据电源一和电源二输出稳定电能。由于供电电路160并联接入第一电源和第二电源，因此，即使第一电源和第二电源中有一个电源出现故障，供电电路160仍能通过另一个电源继续保持正常输出，进而保证后续电路仍然正常工作。
在本实施例中，供电电路160通过采用防止逆流及滤波的方式来输出稳定的电能。如图2所示，供电电路160包括二极管D1、二极管D2、极性电容CE1和无极性电容C1。
二极管D1的正极与第一电源连接。二极管D2的正极与第二电源连接。二极管D1的负极分别与二极管D2的负极、有极性电容CE1的正极及无极性电容C1的一端连接，且用于输出稳定电能，在本实施例中，该公共端直接与标准电压电路110的输入端连接。有极性电容CE1的负极及无极性电容C1的另一端均接地。
其中，二极管D1与二极管D2用来防止出现因电流逆流而损坏第一电源或第二电源的情况。有极性电容CE1，用来过滤低频噪声。无极性电容C1，用来过滤高频噪声。
可以理解的是，供电电路160的具体结构并不限于上述一种情况，只要能够保证输出稳定的电能即可。例如在噪声分布频率范围较广的情况下，还可再增加相应的滤波电容；或者若第一电源和第二电源本身就能够输出稳定的电压，则无需设置供电电路160，而直接将第一电源与第二电源并联接入电路中即可，只要能够保证在其中一个电源出现故障后，仍能通过另一个电源而保持正常运行状态即可。
标准电压电路110，如图1所示，根据稳定电能输出标准参考电压至电压比较电路130，在本实施例中，稳定电能由供电电路160提供。该标准参考电压为电压比较电路130进行判断比较的基准电压。需要说明的是，若没有设置供电电路160，则标准电压电路110直接与第一电源和第二电源并联连接，并通过第一电源和第二电源来输出标准参考电压。
具体的，如图2所示，标准电压电路110包括：稳压源U2、运算放大器U1A、电阻R11及电容C2。
其中，电阻R11的一端与供电电路160的输出端连接，在本实施例中，电阻R11的一端即为标准电压电路110的输入端。同时供电电路160的输出端为相互连接的二极管D1的负极、二极管D2的负极、有极性电容CE1的正极及无极性电容C1。
另外，稳压源U2的阴极分别与电阻R11的另一端、稳压源U2的参考极连接。稳压源U2的阳极与电容C2的一端连接并接地。稳压源U2的参考极还分别与电容C2的另一端、运算放大器U1A的同相输入端连接。运算放大器U1A的输出端分别与运算放大器U1A的反相输入端、电压比较电路用于接收标准参考电压的输入端连接。
在标准电压电路110中，稳压源U2用于输出稳定的电压。运算放大器U1A，用于提高该稳定电压的负载能力。
可以理解的是，标准电压电路110的电路具体组成结构不限于上述一种情况，只要能够输出标准参考电压即可，例如将运算放大器U1A替换为由晶体管组成的放大电路；或者若电源一和电源二直接输出的电压即为标准参考电压、又或者供电电路160输出的电压即为标准参考电压，则无需设置标准电压电路110。
电压采样电路120，分别采集并输出第一电源采集电压和第二电源采集电压至电压比较电路130。具体的，电压采样电路120包括第一电压采样电路121和第二电压采样电路122。
第一电压采样电路121，用于采集第一电源的电压从而输出第一电源采集电压。第一电压采样电路121包括电阻R1和电阻R2。其中，电阻R1和电阻R2串联在第一电源与地之间，且电阻R1和电阻R2的公共端输出第一电源采集电压至电压比较电路130。
第二电压采样电路122，用于采集第二电源的电压从而输出第二电源采集电压。第二电压采样电路122包括电阻R3及电阻R4。其中，电阻R3和电阻R4串联在第二电源与地之间，且电阻R3和电阻R4的公共端输出第二电源采集电压至电压比较电路130。
上述第一电压采样电路121和第二电压采样电路122分别通过采用两个电阻分压的形式限制电流大小，并提取第一电源、第二电源的电压，以便监测第一电源和第二电源的工作状态是否异常。
可以理解的是，电压采样电路120的具体电路结构并不限于上述一种情况，只要能够采集并输出第一电源采集电压和第二电源采集电压即可。例如，若电源电压较大，则可增加分压电阻的数量。
电压比较电路130，以标准参考电压为基准，在第一电源采集电压低于标准参考电压时输出第一切换信号至输出保持电路140，在第二电源采集电压低于标准参考电压时输出第二切换信号至输出保持电路140。其中，当第一电源采集电压低于标准参考电压则说明第一电源开始出现异常情况，当第二电源采集电压低于标准参考电压则说明第二电源开使出现异常情况。
具体的，电压比较电路130在本实施例中是通过迟滞比较器来实现的。对于迟滞比较器来说，输出状态一旦发生转换，只要跳变电压值附近的干扰不超过迟滞比较器的门限宽度，迟滞比较器的输出状态就会维持不变。因此，电压比较电路130选用迟滞比较器能够防止第一电源或第二电源因出现微小晃动而干扰输出信号的情况，提高了抗干扰能力。在本实施例中，电压比较电路130包括第一迟滞比较器131和第二迟滞比较器132。
第一迟滞比较器131，以标准参考电压为基准在第一电源采集电压低于标准参考电压时输出第一切换信号至输出保持电路140。第一迟滞比较器131包括运算放大器U1B、电阻R5及电阻R6。
其中，运算放大器U1B的反相输入端与电压采样电路120用于输出第一电源采集电压的输出端连接。在本实施例中，运算放大器U1B的反相输入端即为电压比较电路130用于接收第一电源采集电压的输入端，而电压采样电路120用于输出第一电源采集电压的输出端即为上述电阻R1和电阻R2的公共端。
另外，运算放大器U1B的同相输入端分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端连接。电阻R5的另一端与标准参考电压的输出端连接，在本实施例中，标准参考电压的输出端即为标准电压电路110的输出端，具体为上述运算放大器U1A的输出端。运算放大器U1B的输出端分别与电阻R6的另一端、输出保持电路140用于接收第一切换信号的输入端连接。
第二迟滞比较器132，以标准参考电压为基准在第二电源采集电压低于标准参考电压时输出第二切换信号至输出保持电路140。第二迟滞比较器132包括运算放大器U1D、电阻R7及电阻R8。
其中，运算放大器U1D的反相输入端与电压采样电路120用于输出第二电源采集电压的输出端连接。在本实施例中，运算放大器U1D的反相输入端即为电压比较电路130用于接收第二电源采集电压的输入端，电压采样电路120用于输出第二电源采集电压的输出端即为上述电阻R4的一端。
另外，运算放大器U1D的同相输入端分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端连接。电阻R7的另一端与标准参考电压的输出端连接，在本实施例中，标准参考电压的输出端为标准电压电路110的输出端连接，具体而言为上述运算放大器U1A的输出端。运算放大器U1D的输出端分别与电阻R8的另一端、输出保持电路140用于接收第二切换信号的输入端连接。
由以上内容可知，本实施例中第一迟滞比较器131和第二迟滞比较器132均选用的是反相输入迟滞比较器。在实际应用中，通过选取合适参数的相应器件，使得第一电源和第二电源在正常工作时，运算放大器U1B与运算放大器U1D的正相输入端的电压为下门限电压，同时第一电源采集电压、第二电源采集电压的值也等于下门限电压。
那么，当任一电源出现故障时，以第一电源举例来说，第一电源采集电压就会下降，这时运算放大器U1B的输出端则转换为高电平，进而导通后续的电路。而之后，在第一电源采集电压的值上升至与第一迟滞比较器131的上门限电压相同的情况之前，运算放大器U1B的输出端始终都会保持输出高电平，从而避免第一电源因出现微小晃动而干扰输出信号的情况。由此可见，在本实施例中，运算放大器U1B、运算放大器U1D输出高电平时，即认为分别输出第一切换信号、第二切换信号。
可以理解的是，电压比较电路130的具体结构不限于上述一种情况，只要能够实现以标准参考电压为基准，在第一电源采集电压低于标准参考电压时输出第一切换信号至输出保持电路140，在第二电源采集电压低于标准参考电压时输出第二切换信号至输出保持电路140的功能即可。例如第一迟滞比较器131和第二迟滞比较器132选用同相输入迟滞比较器，那么这时第一迟滞比较器131、第二迟滞比较器132输出低电平信号即认为分别输出了第一切换信号、第二切换信号。
输出保持电路140，接收到第一切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也始终保持输出第一切换信号至电源切换电路150，且接收到第二切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也始终保持输出该第二切换信号至电源切换电路150。因此，输出保持电路140只要接收到第一切换信号或第二切换信号，即能锁定输出信号，进而保证输出信号不会随着输入信号的变化而发生变化。
具体的，输出保持电路140通过选用D触发器来实现保持输出信号不变的功能。其中，输出保持电路140包括第一D触发器141和第二D触发器142。
第一D触发器141，接收到第一切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也保持输出该第一切换信号至电源切换电路150。第二D触发器142，接收到第二切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也始终保持输出该第二切换信号至电源切换电路150。另外，在本实施例中，第一D触发器141和第二D触发器142均为D型上升沿触发器。
其中，第一D触发器141的预设端、清零端及数据端分别与供电电路160的输出端连接，因此第一D触发器141的预设端、清零端及数据端均为高电平。第一D触发器141的时钟输入端与电压比较电路130用于输出第一切换信号的输出端连接。在本实施例中，第一D触发器141的时钟输入端即为输出保持电路140用于接收第一切换信号的输入端，而电压比较电路130用于输出第一切换信号的输出端即为上述运算放大器U1B的输出端。另外，第一D触发器141的Q输出端与电源切换电路150用于接收该第一切换信号的输入端连接。
因此，对于第一D触发器141来说，在时钟输入端输入第一切换信号时，即出现上升沿，这时第一D触发器141的Q输出端即输出高电平信号。同时由于该第一D触发器141的数据端与供电电路160的输出端连接，即数据端始终为高电平，因此，第一D触发器141自第一次上升沿触发后始终保持输出高电平信号。
第二D触发器142的预设端、清零端及数据端分别与供电电路160的输出端连接，因此第二D触发器142的预设端、清零端及数据端均为高电平。第二D触发器142的时钟输入端与电压比较电路130用于输出第二切换信号的输出端连接。在本实施例中，第二D触发器142的时钟输入端即为输出保持电路140用于接收第二切换信号的输入端，而电压比较电路130用于输出第二切换信号的输出端即为上述运算放大器U1D的输出端。另外，第二D触发器142的Q输出端与电源切换电路150用于接收该第二切换信号的输入端连接。
因此，对于第二D触发器142来说，在时钟输入端输入第二切换信号时，即出现上升沿，第二D触发器142的Q输出端输出高电平信号。同时由于该第二D触发器142的数据端与供电电路160的输出端连接，即数据端始终为高电平，因此，第二D触发器142自第一次上升沿触发后始终保持输出高电平信号。
需要说明的是，上述第一迟滞比较器131和第二迟滞比较器132只能在电源一、电源二有微小的跳动时，保持输出不变。而一旦电源的晃动浮动较大，即运算放大器U1B、运算放大器U1D的正相输入端的电压上升至大于第一迟滞比较器131、第二迟滞比较器132的上门限电压时，第一迟滞比较器131、第二迟滞比较器132即会改变输出信号。而对于第一D触发器141和第二D触发器142来说，只要在时钟输入端第一次出现上升沿被触发输出高电平后，之后不管时钟输入端的信号如何变化，由于第一D触发器141和第二D触发器142的数据端均为高电平，因此第一D触发器141和第二D触发器142始终能够保持输出高电平信号，即第一D触发器141、第二D触发器142始终保持分别输出第一切换信号、第二切换信号。
可以理解的是，输出保持电路140的具体电路结构并不限于上述一种情况，只要能够实现接收到第一切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也始终保持输出第一切换信号至电源切换电路150，且接收到第二切换信号后即使电压比较电路130的输出信号发生变化也始终保持输出该第二切换信号至电源切换电路150的功能即可。
电源切换电路150，根据第一切换信号将第一LED箱体模组的供电电源切换为第二电源，且根据第二切换信号将第二LED箱体模组的供电电源切换为第一电源。也就是说，当电源切换电路150接收到第一切换信号时，即第一电源出现故障，这时电源切换电路150通过将第一LED箱体模组的供电电源切换为第二电源，进而保持第一LED箱体模组仍然能够正常工作；当电源切换电路150接收到第二切换信号时，即第二电源出现故障，这时电源切换电路150通过将第二LED箱体模组的供电电源切换为第一电源以保证第二LED箱体模组仍然能够正常工作。
具体的，电源切换电路150包括第一电源切换电路151及第二电源切换电路152。其中，第一电源切换电路151包括电阻R10、场效应管Q1、二极管D4及继电器K1。第二电源切换电路152包括电阻R9、场效应管Q2、二极管D3及继电器K2。
在第一电源切换电路151中，电阻R10的一端与输出保持电路140用于输出第一切换信号的输出端连接。在本实施例中，电阻R10的一端即为电源切换电路150用于接收该第一切换信号的输入端，输出保持电路140用于输出第一切换信号的输出端即为上述第一D触发器141的Q输出端。另外，电阻R10的另一端与场效应管Q1的栅极连接。场效应管Q1的源极接地，场效应管Q1的漏极分别与二级管D4的正极、继电器K1中线圈的一端连接。其中，场效应管Q1用于驱动继电器K1。继电器K1中线圈的另一端与二极管D4的负极连接。继电器K1中衔铁的固定的一端与第一LED箱体模组的电源输入端连接。继电器K1的常闭触点与第一电源连接，继电器K1的常开触点与第二电源连接。
因此，对于第一电源切换电路151来说，在没有导通的情况下，由于继电器K1中的常闭触点与第一电源连接，因此这时第一电源通过衔铁向第一LED箱体模组供电。而一旦第一电源切换电路151接收到第一切换信号，由于第一切换信号为高电平，因此第一电源切换电路151导通，这时继电器K1中的线圈通电从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的吸引下，带动动触点与常开触点吸合。由于常开触点与第二电源连接，因此即切换为第二电源对第一LED箱体模组供电。
在第二电源切换电路152中，电阻R9的一端与输出保持电路140用于输出第二切换信号的输出端连接。在本实施例中，电阻R9的一端即为电源切换电路150用于接收该第二切换信号的输入端，输出保持电路140用于输出第二切换信号的输出端即为上述第二D触发器142的Q输出端。电阻R9的另一端与场效应管Q2的栅极连接。场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的漏极分别与二级管D3的正极、继电器K2中线圈的一端连接。其中，场效应管Q2用于驱动继电器K2。继电器K2中线圈的另一端与二极管D3的负极连接。继电器K2中衔铁的固定的一端与第二LED箱体模组的电源输入端连接。继电器K2的常闭触点与第二电源连接，继电器K2的常开触点与第一电源连接。
因此，对于第二电源切换电路152来说，在没有导通的情况下，由于继电器K2中的常闭触点与第二电源连接，因此这时第二电源通过衔铁向第二LED箱体模组供电。而一旦第二电源切换电路152接收到第二切换信号，由于第二切换信号为高电平，因此第二电源切换电路152导通。这时继电器K2中的线圈通电从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的吸引下，带动动触点与常开触点吸合。由于常开触点与第一电源连接，因此即切换为由第一电源对第二LED箱体模组供电。
可以理解的是，电源切换电路150的具体电路结构并不限于上述一种情况，只要能够实现根据第一切换信号将第一LED箱体模组的供电电源切换为第二电源，且根据第二切换信号将第二LED箱体模组的供电电源切换为第一电源的功能即可。例如，场效应管Q1或场效应管Q2由三极管代替。
通过以上分析可以得出，本实施例提供的LED显示屏供电电路的工作原理以电源一出现故障为例：电源一出现故障后，第一电压采样电路121输出的第一电源采集电压降低，那么第一迟滞比较器131即输出第一切换信号(即高电平)。第一电源切换电路151通过第一D触发器141接收到第一切换信号后，即将第一LED箱体模组的供电电源切换为第二电源。而之后不管电源一如何变化，由于第一D触发器141能够始终保持输出第一切换信号，因此使得第一LED箱体模组的供电电源始终为第二电源。
综上所述，本实施例提供的LED显示屏供电电路，在第一电源和第二电源正常时，分别通过第一电源向第一LED箱体模组供电，通过第二电源向第二LED箱体模组供电，提高了电源的利用率。同时在设置了电压采样电路120、电压比较电路130的基础上，无论第一电源还是第二电源出现故障，该LED显示屏供电电路都能通过输出保持电路140使得电源切换电路150的切换结果保持不变，使得第一LED箱体模组、第二LED箱体模组始终具有稳定的供电来源。综上所述，该LED显示屏供电电路即能提高电源的利用率又能防止出现供电电源反复切换的情况。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED显示屏供电电路，包括向第一LED箱体模组供电的第一电源和向第二LED箱体模组供电的第二电源；所述第一电源与所述第二电源提供的电压、电流均相同；其特征在于，所述第一电源与所述第二电源同时向对应的LED箱体模组供电；所述LED显示屏供电电路还包括：电压采样电路、电压比较电路、输出保持电路及电源切换电路；
所述电压采样电路，分别采集并输出第一电源采集电压和第二电源采集电压；所述电压比较电路，以标准参考电压为基准在所述第一电源采集电压低于所述标准参考电压时输出第一切换信号至所述输出保持电路，在所述第二电源采集电压低于所述标准参考电压时输出第二切换信号至所述输出保持电路；
所述输出保持电路接收到所述第一切换信号后，即使所述电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出所述第一切换信号至所述电源切换电路，且所述输出保持电路接收到所述第二切换信号后，即使所述电压比较电路的输出信号发生变化也仍然保持输出所述第二切换信号至所述电源切换电路；
所述电源切换电路根据所述第一切换信号将所述第一LED箱体模组的供电电源切换为所述第二电源，且所述电源切换电路根据所述第二切换信号将所述第二LED箱体模组的供电电源切换为所述第一电源。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，还包括供电电路；所述供电电路的输入端与所述第一电源和第二电源并联连接，且所述供电电路根据所述第一电源和第二电源输出稳定电能。
3.根据权利要求2所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述供电电路包括：二极管D1、二极管D2、有极性电容CE1和无极性电容C1；
所述二极管D1的正极与所述第一电源连接；所述二极管D2的正极与所述第二电源连接；所述二极管D1的负极分别与所述二极管D2的负极、所述有极性电容CE1的正极及所述无极性电容C1的一端连接，且用于输出稳定电能；所述有极性电容CE1的负极及所述无极性电容C1的另一端均接地。
4.根据权利要求2所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，还包括标准电压电路，所述标准电压电路根据所述稳定电能输出所述标准参考电压。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述标准电压电路包括稳压源U2、运算放大器U1A、电阻R11及电容C2；
所述电阻R11的一端与所述供电电路的输出端连接；所述稳压源U2的阴极分别与所述电阻R11的另一端、所述稳压源U2的参考极连接，所述稳压源U2的阳极与所述电容C2的一端连接并接地，所述稳压源U2的参考极还分别与所述电容C2的另一端、所述运算放大器U1A的同相输入端连接；所述运算放大器U1A的输出端分别与所述运算放大器U1A的反相输入端、所述电压比较电路用于接收所述标准参考电压的输入端连接。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第一电压采样电路和第二电压采样电路；所述第一电压采样电路包括电阻R1及电阻R2；所述第二电压采样电路包括电阻R3及电阻R4；
所述电阻R1和电阻R2串联在所述第一电源与地之间，且所述电阻R1和电阻R2的公共端输出所述第一电源采集电压至所述电压比较电路；
所述电阻R3和电阻R4串联在所述第二电源与地之间，且所述电阻R3和电阻R4的公共端输出所述第二电源采集电压至所述电压比较电路。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述电压比较电路包括第一迟滞比较器和第二迟滞比较器；所述第一迟滞比较器，以所述标准参考电压为基准在所述第一电源采集电压低于所述标准参考电压时输出所述第一切换信号至输出保持电路；所述第二迟滞比较器，以所述标准参考电压为基准在所述第二电源采集电压低于所述标准参考电压时输出所述第二切换信号至输出保持电路。
8.根据权利要求7所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述第一迟滞比较器包括运算放大器U1B、电阻R5及电阻R6；
所述运算放大器U1B的反相输入端与所述电压采样电路用于输出所述第一电源采集电压的输出端连接；所述运算放大器U1B的同相输入端分别与所述电阻R5的一端、所述电阻R6的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述标准参考电压的输出端连接；所述运算放大器U1B的输出端分别与所述电阻R6的另一端、所述输出保持电路用于接收所述第一切换信号的输入端连接；
所述第二迟滞比较器包括运算放大器U1D、电阻R7及电阻R8；
所述运算放大器U1D的反相输入端与所述电压采样电路用于输出所述第二电源采集电压的输出端连接；所述运算放大器U1D的同相输入端分别与所述电阻R7的一端、所述电阻R8的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述标准参考电压的输出端连接；所述运算放大器U1D的输出端分别与所述电阻R8的另一端、所述输出保持电路用于接收所述第二切换信号的输入端连接。
9.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述输出保持电路包括第一D触发器和第二D触发器，且所述第一D触发器、第二D触发器均为D型上升沿触发器；
其中，所述第一D触发器的预设端、清零端及数据端分别与所述供电电路的输出端连接；所述第一D触发器的时钟输入端与所述电压比较电路用于输出所述第一切换信号的输出端连接；所述第一D触发器的Q输出端与所述电源切换电路用于接收所述第一切换信号的输入端连接；
所述第二D触发器的预设端、清零端及数据端分别与所述供电电路的输出端连接；所述第二D触发器的时钟输入端与所述电压比较电路用于输出所述第二切换信号的输出端连接；所述第二D触发器的Q输出端与所述电源切换电路用于接收所述第二切换信号的输入端连接。
10.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的LED显示屏供电电路，其特征在于，所述电源切换电路包括第一电源切换电路及第二电源切换电路；所述第一电源切换电路包括电阻R10、场效应管Q1、二极管D4及继电器K1；所述第二电源切换电路包括电阻R9、场效应管Q2、二极管D3及继电器K2；
所述电阻R10的一端与所述输出保持电路用于输出所述第一切换信号的输出端连接，所述电阻R10的另一端与所述场效应管Q1的栅极连接；所述场效应管Q1的源极接地，所述场效应管Q1的漏极分别与所述二极管D4的正极、所述继电器K1中线圈的一端连接；所述继电器K1中线圈的另一端与所述二极管D4的负极连接，所述继电器K1中衔铁的固定的一端与所述第一LED箱体模组的电源输入端连接，所述继电器K1的常闭触点与所述第一电源连接，所述继电器K1的常开触点与所述第二电源连接；
所述电阻R9的一端与所述输出保持电路用于输出所述第二切换信号的输出端连接，所述电阻R9的另一端与所述场效应管Q2的栅极连接；所述场效应管Q2的源极接地，所述场效应管Q2的漏极分别与所述二极管D3的正极、所述继电器K2中线圈的一端连接；所述继电器K2中线圈的另一端与所述二极管D3的负极连接，所述继电器K2中衔铁的固定的一端与所述第二LED箱体模组的电源输入端连接，所述继电器K2的常闭触点与所述第二电源连接，所述继电器K2的常开触点与所述第一电源连接。
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