CN109599842B - 电源控制电路、显示装置及电源控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源控制电路、显示装置及电源控制方法，该电源控制电路包括连接供电电源的电源输入端、连接负载的电源输出端、电源芯片、储能电路、第一电子开关、电压检测电路及第二电子开关；储能电路的输入端与电源输入端连接，储能电路的第一输出端与电源输出端连接，储能电路的第二输出端与第二电子开关的第一端连接，第二电子开关的第二端与第一电子开关的第一端连接；电压检测电路的输入端与电源输出端连接，电压检测电路的输出端与第二电子开关的受控端连接，电源芯片的输出端与第一电子开关的受控端连接。本申请的技术方案，用于在输出至负载的电压超过负载的最大耐压值时，控制系统停止升压，避免由于电压过高而导致负载被损坏。

Description

电源控制电路、显示装置及电源控制方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种电源控制电路、显示装置及电源控制方法。

背景技术

在显示装置中，由于电源芯片本身不具有过压保护功能，无法对输出至负载的电压进行有效管控，从而出现由于输出至负载的电压超过负载的最大耐压值，而使得负载被损坏，导致显示装置无法正常工作的问题。

发明内容

本申请提供一种电源控制电路、显示装置及电源控制方法，旨在解决由于输出至负载的电压超过负载的最大耐压值，从而使得负载被损坏的问题。

为实现上述目的，本申请提供一种电源控制电路，所述电源控制电路包括：

连接供电电源的电源输入端；

连接负载的电源输出端；

电源芯片；

储能电路，所述储能电路的输入端与所述电源输入端连接，所述储能电路的第一输出端与所述电源输出端连接，所述储能电路，被配置为将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出；

第一电子开关，所述第一电子开关的受控端与所述电源芯片的输出端连接，所述第一电子开关，被配置为根据所述电源芯片输出的控制信号打开，以控制所述储能电路储能；

电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述电源输出端连接，所述电压检测电路，被配置为在检测到所述电源输出端输出的电压信号大于参考电压信号时，产生控制信号并输出；

第二电子开关，所述第二电子开关的受控端与所述电压检测电路的输出端连接，所述第二电子开关的第一端与所述储能电路的第二输出端连接，所述第二电子开关的第二端与所述第一电子开关的第一端连接，所述第二电子开关，被配置为根据所述电压检测电路输出的控制信号关闭，以断开所述储能电路与所述第一电子开关之间的电连接，从而控制所述储能电路停止储能。

可选的，所述储能电路包括第一电感及二极管，所述第一电感的一端为所述储能电路的输入端，所述第一电感的另一端为所述储能电路的第二输出端，并与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极为所述储能电路的第一输出端。

可选的，所述电压检测电路包括信号比较单元及信号触发单元，所述信号比较单元的第一输入端为所述电压检测电路的输入端，所述信号比较单元的第二输入端接收所述参考电压信号，所述信号比较单元的输出端与所述信号触发单元的输入端连接，所述信号触发单元的输出端为所述电压检测电路的输出端。

可选的，所述信号比较单元包括第一比较器，所述第一比较器的正相输入端为所述信号比较单元的第一输入端，所述第一比较器的反相输入端为所述信号比较单元的第二输入端，所述第一比较器的输出端为所述信号比较单元的输出端。

可选的，所述信号触发单元包括触发器及反相器，所述触发器的时钟信号输入端为所述信号触发单元的输入端，所述触发器的信号输入端与所述反相器的输出端连接，所述触发器的信号输出端与所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端为所述信号触发单元的输出端。

可选的，所述电压检测电路还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述信号触发单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端接地。

可选的，所述第一电子开关与所述第二电子开关为串联连接。

为实现上述目的，本申请还提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板及如上任一项所述的电源控制电路。

为实现上述目的，本申请还提供一种电源控制方法，所述电源控制方法包括：

步骤S10，接收电源输出端输出的电压信号；

步骤S20，判断所述电压信号是否大于参考电压信号；

步骤S30，在所述电压信号大于所述参考电压信号时，控制储能电路停止储能，以停止将电源输入端输入的电压信号升压。

可选的，所述步骤S20之后，还包括：

步骤S40，在所述电压信号小于或者等于所述参考电压信号时，将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出。

本申请的技术方案，通过电压检测电路检测输出至负载的电压信号，并在输出至负载的电压信号超过负载的最大耐压值时，控制储能电路停止储能，从而使得系统停止升压，如此设置，可以避免由于输出电压过大而导致负载被损坏，提高了显示装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电源控制电路一实施例的结构框图；

图2为本发明电源控制电路一实施例的电路结构示意；

图3为本发明电源控制方法一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电源保护电路。

参照图1，该电源保护电路包括：连接供电电源的电源输入端(图未标示)、连接负载的电源输出端(图未标示)、电源芯片10、储能电路20、第一电子开关40、电压检测电路30及第二电子开关50；其中，所述储能电路20的输入端与所述电源输入端连接，所述储能电路20的第一输出端与所述电源输出端连接，所述储能电路20的第二输出端与所述第二电子开关50的第一端连接，所述第二电子开关50的第二端与所述第一电子开关40的第一端连接，所述第一电子开关40的第二端接地；所述电压检测电路30的输入端与所述电源输出端连接，所述电压检测电路30的输出端与所述第二电子开关50的受控端连接，所述电源芯片10的输出端与所述第一电子开关40的受控端连接。

所述储能电路20，用于将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出；

所述电压检测电路30，用于根据电源输出端输出的电压信号产生控制信号并输出至第二电子开关50；该电压检测电路30可以采用电压比较器、霍尔传感器或者专门的电压检测芯片等实现电压检测，此处不限。

所述第一电子开关40可以采用各种晶体管实现，例如绝缘性场效应管、三极管等，此处不限。

所述第二电子开关50可以采用各种晶体管实现，例如绝缘性场效应管、三极管等，此处不限。

本实施例中，所述负载可以为时序控制板、栅极驱动电路或者源极驱动电路上的元器件。具体的，在系统正常工作时，电源芯片10输出对应占空比的控制信号至第一电子开关40，以控制第一电子开关40打开，使得储能电路20开始储能，当第一电子开关40关闭时，储能电路20上的电压信号与供电电源输出的电压信号进行叠加后输出至负载，同时，电压检测电路30检测输出至负载的电压信号，当输出至负载的电压信号小于或者等于参考电压信号Vref时，该参考电压信号Vref可以根据负载的最大耐压值设置，例如，可以根据时序控制板上元器件的最大耐压值设置，电压检测电路30输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50保持打开状态，系统正常工作。

当储能电路20的电压信号与供电电源输出的电压信号进行叠加后输出至负载的总电压大于参考电压信号Vref时，电压检测电路30输出高电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50关闭，在第二电子开关50关闭时，储能电路20与第一电子开关40断开，储能电路20无法继续储能，同时，由于负载对电荷的消耗，使得电源输出端输出的电压信号逐渐下降，当电压下降至小于或者等于参考电压信号Vref时，电压检测电路30输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50重新打开，此时，系统恢复正常工作。其中，所述第一电子开关40与所述第二电子开关50为串联连接，当输出至负载的电压异常时，通过关闭第二电子开关50，使得第一电子开关40无论是打开还是关闭，系统都无法再升压，如此设置，可以避免负载被损坏，提高了显示装置的可靠性。

本申请的技术方案，通过电压检测电路30检测输出至负载的电压信号，并在该电压信号超过负载的最大耐压值时，通过控制第二电子开关50关闭，使得系统不再升压，从而能够避免由于输出至负载的电压过大而导致负载被损坏，大幅提高了显示装置的可靠性。

在一实施例中，请参照图2，所述第一电子开关40的受控端与电源芯片10的输出端连接，所述第一电子开关40的第一端与第二电子开关50的第二端连接，所述第一电子开关40的第二端接地。

本实施例中，所述第一电子开关40为N-MOS管(N型绝缘性场效应管)M1，所述N-MOS管M1的栅极为所述第一电子开关40的受控端，所述N-MOS管M1的漏极与源极分别为所述第一电子开关40的第一端及第二端。

所述N-MOS管M1根据电源芯片10输出的对应占空比的控制信号打开或者关闭，在N-MOS管M1打开时，储能电路20开始储能，在N-MOS管M1关闭时，储能电路完成储能，供电电源输出的电压信号与储能电路20上的电压信号叠加后输出至负载。

在一实施例中，请参照图2，所述储能电路20包括第一电感L1及二极管D1，所述第一电感L1的一端为所述储能电路20的输入端，所述第一电感L1的另一端为所述储能电路20的第二输出端，并与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极为所述储能电路20的第一输出端。

具体的，在第一电子开关40及第二电子开关50同时打开时，供电电源、第一电感L1、第二电子开关50及第一电子开关40形成回路，第一电感L1开始充电，在第一电子开关40关闭时，第一电感L1充电完成，供电电源输出的电压信号与第一电感L1上的电压信号进行叠加，并输出至负载。当叠加后的电压信号大于参考电压信号Vref时，电压检测电路30控制第二电子开关50关闭，此时，无论第一电子开关40是否打开，第一电感L1皆停止充电，系统不再升压。其中，所述二极管D1，用于防止输出至负载的电压信号因接地而被拉低。

在一实施例中，请参照图2，所述电压检测电路30包括信号比较单元301及信号触发单元302，所述信号比较单元301的第一输入端为所述电压检测电路30的输入端，所述信号比较单元301的第二输入端接收所述参考电压信号Vref，所述信号比较单元301的输出端与所述信号触发单元302的输入端连接，所述信号触发单元302的输出端为所述电压检测电路30的输出端。

具体的，所述电压检测电路30检测电源输出端输出的电压信号，并根据该电压信号产生控制信号并输出，以控制第二电子开关50打开或者关闭。在输出至负载的电压信号小于或者等于参考电压信号Vref时，即输出至负载的电压信号处于负载上的耐压值范围内时，电压检测电路30输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50保持打开状态，使得储能电路20可以正常储能，系统正常工作。在输出至负载的电压信号大于参考电压信号Vref时，即输出至负载的电压信号超过了负载的最大耐压值，此时，电压检测电路30输出高电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50关闭，在第二电子开关50关闭的时候，储能电路20与第一电子开关40为断开状态，因此，储能电路20无法再继续储能。其中，所述电压检测电路30还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端与所述信号触发单元302的输出端连接，所述第一电阻R1的第二端接地，所述第一电阻R1，用于在所述电压检测电路30输出高电平的控制信号时，避免该高电平的控制信号因为接地而被拉低。

在一实施例中，请参照图2，所述信号比较单元301包括第一比较器U1，所述第一比较器U1的正相输入端为所述信号比较单元301的第一输入端，所述第一比较器U1的反相输入端为所述信号比较单元301的第二输入端，所述第一比较器U1的输出端为所述信号比较单元301的输出端。

本实施例中，第一比较器U1的特性为，若正相输入端的电压大于反相输入端的电压，第一比较器U1输出高电平，若正相输入端的电压小于或者等于反相输入端的电压，第一比较器U1输出低电平。具体的，所述第一比较器U1的正相输入端与电源输出端连接，用于接收电源输出端输出的电压信号，反相输入端接收参考电压信号Vref，该参考电压信号Vref根据负载的最大耐压值设置，当输入至第一比较器U1的正相输入端的电压信号小于或者等于输入至反相输入端的参考电压信号Vref时，即输出至负载的电压信号处于负载的耐压范围内，此时，第一比较器U1输出低电平的检测信号至信号触发单元302，信号触发单元302不动作。当输入至第一比较器U1的正相输入端的电压信号大于输入至反相输入端的参考电压信号Vref时，即输出至负载的电压信号超出了负载的最大耐压值，第一比较器U1输出高电平的检测信号至信号触发单元302，以使得信号触发单元302动作。

在一实施例中，请参照图2，所述信号触发单元302包括触发器U2及反相器U3，所述触发器U2的时钟信号输入端C为所述信号触发单元302的输入端，所述触发器U2的信号输入端D与所述反相器U3的输出端连接，所述触发器U2的信号输出端Q与所述反相器U3的输入端连接，所述反相器U3的输出端为所述信号触发单元302的输出端。

本实施例中，所述触发器U2可以为边沿触发器，其特性为，当触发器U2的时钟信号输入端C在接收到电压信号的上升沿或者下降沿时，将其信号输入端D的值赋给信号输出端Q。当所述触发器U2的时钟信号输入端C接收到第一比较器U1输出的低电平的检测信号时，触发器U2不动作，反相器U3的输出端为低，第二电子开关50打开。当输出至负载的电压信号异常时，第一比较器U1输出高电平的检测信号至触发器U2的时钟信号输入端C，以使得触发器U2触发，将其信号输入端D的低电平赋给其信号输出端Q，反相器U3对应输出高电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50关闭，从而使得储能电路20停止储能，并且，由于负载对电荷的消耗，使得电源输出端输出的电压信息逐渐降低，当降低至等于或者小于参考电压信号Vref时，第一比较器U1输出低电平的检测信号至触发器U2，触发器U2在接收到第一比较器U1输出的由高转低的检测信号时，触发器U2将其信号输入端D的高电平赋给信号输出端Q，反相器U3对应输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50重新打开。使得系统恢复正常工作。

在一实施例中，请参照图2，所述第二电子开关50的受控端与所述电压检测电路30的输出端连接，所述第二电子开关50的第一端与所述储能电路20的第二输出端连接，所述第二电子开关50的第二端与所述第一电子开关40的第一端连接。

本实施例中，所述第二电子开关50，可以为P-MOS管(P型绝缘性场效应管)M1，所述P-MOS管M1的栅极为所述第二电子开关50的受控端，所述PMOS管M1的漏极与源极分别为所述第二电子开关50的第一端及第二端。

具体的，当输出至负载的电压信号处于负载的耐压范围时，电压检测电路30输出低电平的控制信号至P-MOS管M1的栅极，以控制P-MOS管M1打开，储能电路20正常储能，当输出至负载的电压信号超过负载的最大耐压值时，电压检测电路30输出高电平的控制信号至P-MOS管M1的栅极，以控制P-MOS管关闭，使得储能电路20停止储能，系统不再升压。

本申请还提出一种显示装置，所述显示装置包括显示面板及如上任一项所述的电源控制电路，该电源控制电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本申请显示装置中使用了上述电源控制电路，因此，本申请显示装置的实施例包括上述电源控制电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

本实施例中，显示装置可以是电视机、平板电脑、手机等具有显示面板的显示装置。

本申请还提出一种电源控制方法，所述电源控制方法包括：

步骤S10，接收电源输出端输出的电压信号；

步骤S20，判断所述电压信号是否大于参考电压信号；

步骤S30，在所述电压信号大于所述参考电压信号时，控制储能电路停止储能，以停止将电源输入端输入的电压信号升压。

可选的，所述步骤S20之后，还包括：

步骤S40，在所述电压信号小于或者等于所述参考电压信号时，将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出。

具体的，在系统正常工作时，电源芯片10输出对应占空比的控制信号至第一电子开关40，以控制第一电子开关40打开，使得储能电路20开始储能，当第一电子开关40关闭时，储能电路20上的电压信号与供电电源输出的电压信号进行叠加后输出至负载，同时，电压检测电路30检测输出至负载的电压信号，当输出至负载的电压信号小于或者等于参考电压信号Vref时，电压检测电路30输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50保持打开状态，系统正常工作。

当储能电路20的电压信号与供电电源输出的电压信号进行叠加后输出至负载的总电压大于参考电压信号Vref时，电压检测电路30输出高电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50关闭，在第二电子开关50关闭时，储能电路20与第一电子开关40断开，储能电路20无法继续储能，同时，由于负载对电荷的消耗，使得电源输出端输出的电压信号逐渐下降。当电压下降至低于或者等于参考电压信号Vref时，电压检测电路30输出低电平的控制信号至第二电子开关50，以控制第二电子开关50重新打开，此时，系统恢复正常工作。如此设置，可以避免负载被损坏，提高了显示装置的可靠性。

本申请的技术方案，通过电压检测电路30检测输出至负载的电压信号，并在该电压信号大于参考电压信号Vref时，通过控制第二电子开关50关闭，使得系统不再升压，从而能够有效避免由于输出至负载的电压过大而导致负载被损坏，大幅提高了显示装置的可靠性。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电源控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括：

连接供电电源的电源输入端；

连接负载的电源输出端；

电源芯片，被配置输出对应占空比的控制信号至第一电子开关；

储能电路，所述储能电路的输入端与所述电源输入端连接，所述储能电路的第一输出端与所述电源输出端连接，所述储能电路，被配置为将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出；

第一电子开关，所述第一电子开关的受控端与所述电源芯片的输出端连接，所述第一电子开关，被配置为根据所述电源芯片输出的控制信号打开，以控制所述储能电路储能；

电压检测电路，所述电压检测电路包括第一比较器、触发器、反相器和第一电阻，所述电压检测电路，被配置为在检测到所述电源输出端输出的电压信号大于参考电压信号时，产生控制信号并输出；其中，

所述第一比较器的正相输入端与所述电源输出端连接，所述第一比较器的反相输入端接收所述参考电压信号；

所述触发器的时钟信号输入端与所述第一比较器的输出端连接，所述触发器的信号输入端与所述反相器的输出端连接，所述触发器的信号输出端与所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与第二电子开关的受控端连接；

所述第一电阻的第一端与所述反相器的输出端连接，所述第一电阻的第二端接地；

第二电子开关，所述第二电子开关的受控端与所述电压检测电路的输出端连接，所述第二电子开关的第一端与所述储能电路的第二输出端连接，所述第二电子开关的第二端与所述第一电子开关的第一端连接，所述第二电子开关，被配置为根据所述电压检测电路输出的控制信号关闭，以断开所述储能电路与所述第一电子开关之间的电连接，从而控制所述储能电路停止储能。

2.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述储能电路包括第一电感及二极管，所述第一电感的一端为所述储能电路的输入端，所述第一电感的另一端为所述储能电路的第二输出端，并与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极为所述储能电路的第一输出端。

3.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述第一电子开关与所述第二电子开关为串联连接。

4.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板及如权利要求1至3任一项所述的电源控制电路。

5.一种电源控制方法，其特征在于，所述电源控制方法应用于如权利要求1至3任一项所述的电源控制电路，所述电源控制方法包括：

步骤S10，接收电源输出端输出的电压信号；

步骤S20，判断所述电压信号是否大于参考电压信号；

步骤S30，在所述电压信号大于所述参考电压信号时，控制储能电路停止储能，以停止将电源输入端输入的电压信号升压。

6.如权利要求5所述的电源控制方法，其特征在于，所述步骤S20之后，还包括：

步骤S40，在所述电压信号小于或者等于所述参考电压信号时，将所述电源输入端输入的电压信号升压后输出。

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