CN110071478A - 一种显示系统欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示系统欠压保护电路，包括子系统欠压监测电路、系统保护控制电路Circuit4、系统自恢复电路Circuit5，所述子系统欠压监测电路的或门输出端与所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接，所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端与所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接；所述子系统欠压监测电路用来监测各电源电压是否欠压，所述系统保护控制电路Circuit4外接主控芯片MCU，在各系统正常上电后控制所述显示系统欠压保护电路开始生效。本发明在任意子系统电源电压受异常干扰或电网波动导致其电压幅值跌落到该子系统需求的最低电压前将电源切断，执行全局系统重启动作，确保电路元器件免受损坏且能够自行恢复。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示系统欠压保护电路，属于显示系统欠压保护技术领域。
背景技术
目前的显示系统一般由多个子系统集成电路组成，包括背光驱动电路、显示驱动电路、输入信号处理等，此时就会涉及到多电源输入管理，在通常的使用环境条件下，由于外部的干扰或电网的波动，可能发生电压瞬间跌落现象，此时若果没有很好的保护机制，那么此现象会导致显示系统中部分子系统在遭受此电压跌落现象时发生系统异常，从而导致整个显示系统异常，诸如黑屏、花屏、死机等现象或直接损坏。
发明内容
本发明的发明目的在于，克服显示系统电压跌落造成的系统异常及损坏，本发明提供一种显示系统欠压保护电路，确保显示系统在遭受外界干扰或电网异常波动的情况下导致各子系统电路输入电源电压跌落时，能够确保电路免受损坏且能够自行恢复正常工作状态。
本发明采用如下技术方案：一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，包括子系统欠压监测电路、系统保护控制电路Circuit4、系统自恢复电路Circuit5，所述子系统欠压监测电路的或门输出端与所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接，所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端与所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接；所述子系统欠压监测电路用来监测各电源电压是否欠压，所述系统保护控制电路Circuit4外接主控芯片MCU，在各系统正常上电后控制所述显示系统欠压保护电路开始生效。
作为一种较佳的实施例，所述系统保护控制电路Circuit4包括VCC_STB电源、上拉电阻R10、三极管Q7、三极管Q6、限流分压电阻R9、限流分压电阻R8，所述限流分压电阻R8的一端接所述主控芯片MCU的输入控制信号MCU_LVP_CTL，所述限流分压电阻R8的另一端分别接所述限流分压电阻R9的一端、所述三极管Q6的基极，所述限流分压电阻R9的另一端接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极分别接所述上拉电阻R10的一端、所述三极管Q7的基极，所述上拉电阻R10的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极分别接所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端。
作为一种较佳的实施例，所述系统自恢复电路Circuit5包括上拉电阻R7、上拉电阻R11、限流电阻R12、限流电阻R13、电源芯片U1、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q8、VCC_STB电源、VCC_MCU电源，所述电源芯片分别接所述VCC_MCU电源、所述VCC_STB电源、所述限流电阻R13的一端，所述限流电阻R13的另一端接所述三极管Q8的集电极，所述三极管Q8的基极接所述限流电阻R12的一端，所述限流电阻R12的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q8的发射极分别接所述VCC_STB电源、所述上拉电阻R11的一端，所述上拉电阻R11的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的基极分别接所述上拉电阻R7的一端、所述三极管Q4的集电极，所述上拉电阻R7的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的基极接所述子系统欠压监测电路的与门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端。
作为一种较佳的实施例，所述电源芯片U1的使能端EN接所述限流电阻R13，所述电源芯片U1的VIN端接所述VCC_STB电源，所述电源芯片U1的VOUT端接所述VCC_MCU电源。
作为一种较佳的实施例，所述子系统欠压监测电路包括第一子系统欠压监测电路Circuit1、第二子系统欠压监测电路Circuit2、第三子系统欠压监测电路Circuit3，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端分别与所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端相连接。
作为一种较佳的实施例，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1包括电阻R1、电阻R2、TVS管D1、三极管Q1、二极管D2、VCC_STB电源、输入VCC1电源，所述输入VCC1电源的一端接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接所述TVS管D1的一端，所述TVS管D1的另一端接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述电阻R2的一端、所述二极管D2的一端，所述电阻R2的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D2的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
作为一种较佳的实施例，所述第二子系统欠压监测电路Circuit2包括电阻R3、电阻R4、TVS管D3、三极管Q2、二极管D4、VCC_STB电源、输入VCC2电源，所述输入VCC2电源的一端接所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端接所述TVS管D3的一端，所述TVS管D3的另一端接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别接所述电阻R4的一端、所述二极管D4的一端，所述电阻R4的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D4的另一端分别接所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
作为一种较佳的实施例，所述第三子系统欠压监测电路Circuit3包括电阻R5、电阻R6、TVS管D5、三极管Q3、二极管D6、VCC_STB电源、输入VCC3电源，所述输入VCC3电源的一端接所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接所述TVS管D5的一端，所述TVS管D5的另一端接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别接所述电阻R6的一端、所述二极管D6的一端，所述电阻R6的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D6的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端。
本发明所达到的有益效果：本发明通过实时监测各子系统电源电压，在任一子系统电源电压受异常干扰或电网波动导致其电压幅值跌落到该子系统需求的最低电压前将电源切断，执行全局系统重启动作，确保电路元器件免受损坏且能够自行恢复。大大提高了系统硬件的使用寿命及系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明的子系统欠压监测电路的电路图。
图2是本发明的系统保护控制电路的电路图。
图3是本发明的系统自恢复电路的电路图。
图4是本发明的一种显示系统欠压保护电路的整体电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图4所示，本发明提出一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，包括子系统欠压监测电路、系统保护控制电路Circuit4、系统自恢复电路Circuit5，所述子系统欠压监测电路的或门输出端与所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接，所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端与所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接；所述子系统欠压监测电路用来监测各电源电压是否欠压，所述系统保护控制电路Circuit4外接主控芯片MCU，在各系统正常上电后控制所述显示系统欠压保护电路开始生效。
如图2所示，作为一种较佳的实施例，所述系统保护控制电路Circuit4包括VCC_STB电源、上拉电阻R10、三极管Q7、三极管Q6、限流分压电阻R9、限流分压电阻R8，所述限流分压电阻R8的一端接所述主控芯片MCU的输入控制信号MCU_LVP_CTL，所述限流分压电阻R8的另一端分别接所述限流分压电阻R9的一端、所述三极管Q6的基极，所述限流分压电阻R9的另一端接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极分别接所述上拉电阻R10的一端、所述三极管Q7的基极，所述上拉电阻R10的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极分别接所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端。
如图3所示，作为一种较佳的实施例，所述系统自恢复电路Circuit5包括上拉电阻R7、上拉电阻R11、限流电阻R12、限流电阻R13、电源芯片U1、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q8、VCC_STB电源、VCC_MCU电源，所述电源芯片分别接所述VCC_MCU电源、所述VCC_STB电源、所述限流电阻R13的一端，所述限流电阻R13的另一端接所述三极管Q8的集电极，所述三极管Q8的基极接所述限流电阻R12的一端，所述限流电阻R12的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q8的发射极分别接所述VCC_STB电源、所述上拉电阻R11的一端，所述上拉电阻R11的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的基极分别接所述上拉电阻R7的一端、所述三极管Q4的集电极，所述上拉电阻R7的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的基极接所述子系统欠压监测电路的与门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端。
作为一种较佳的实施例，所述电源芯片U1的使能端EN接所述限流电阻R13，所述电源芯片U1的VIN端接所述VCC_STB电源，所述电源芯片U1的VOUT端接所述VCC_MCU电源。
如图1所示，作为一种较佳的实施例，所述子系统欠压监测电路包括第一子系统欠压监测电路Circuit1、第二子系统欠压监测电路Circuit2、第三子系统欠压监测电路Circuit3，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端分别与所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端相连接。
作为一种较佳的实施例，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1包括电阻R1、电阻R2、TVS管D1、三极管Q1、二极管D2、VCC_STB电源、输入VCC1电源，所述输入VCC1电源的一端接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接所述TVS管D1的一端，所述TVS管D1的另一端接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述电阻R2的一端、所述二极管D2的一端，所述电阻R2的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D2的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
作为一种较佳的实施例，所述第二子系统欠压监测电路Circuit2包括电阻R3、电阻R4、TVS管D3、三极管Q2、二极管D4、VCC_STB电源、输入VCC2电源，所述输入VCC2电源的一端接所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端接所述TVS管D3的一端，所述TVS管D3的另一端接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别接所述电阻R4的一端、所述二极管D4的一端，所述电阻R4的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D4的另一端分别接所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
作为一种较佳的实施例，所述第三子系统欠压监测电路Circuit3包括电阻R5、电阻R6、TVS管D5、三极管Q3、二极管D6、VCC_STB电源、输入VCC3电源，所述输入VCC3电源的一端接所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接所述TVS管D5的一端，所述TVS管D5的另一端接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别接所述电阻R6的一端、所述二极管D6的一端，所述电阻R6的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D6的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端。
下面具体阐述本发明的工作过程。如图4所示，在显示系统中，系统上电初始状态，图4中VCC_STB为常供低压电源，通过电源芯片U1给主控芯片MCU提供所需的电源，在MCU正常工作后，会依次按时序要求控制电源给其它子系统供电，在三极管Q7的集电极、三极管Q4的基极与二极管D2、二极管D4、二极管D6的连接处设置测试点T2，在三极管Q8的基极与限流电阻R12之间设置测试点T1。
第一步，在主控芯片MCU未上电前，只有VCC_STB电源，此时输入VCC1电源、输入VCC2电源、输入VCC3电源为“0”，MCU_LVP_CTL为“0”，三极管Q6截止，三极管Q7导通，T2点处于低电平状态，三极管Q4截止，三极管Q5导通，T1处于低电平状态，电源芯片U1进入工作状态，给主控芯片MCU供电。
第二步，主控芯片MCU启动后仍将MCU_LVP_CTL设置为“0”，T1仍然低电平，本发明的欠压保护电路未启动。
第三步，主控芯片MCU按时序要求控制各子系统电源上电，此时输入VCC1电源、输入VCC2电源、输入VCC3电源开始上电。
第四步，输入VCC1电源、输入VCC2电源、输入VCC3电源上电完成后，主控芯片MCU将MCU_LVP_CTL设置为“1”，三极管Q6导通，三极管Q7截止，本发明的显示系统欠压保护电路功能生效，此时T1的状态交由图1所示的各子系统欠压监测电路的或门输出控制。
第五步，电源正常状态，输入VCC1电源、输入VCC2电源、输入VCC3电源电压正常，TVS管D1、TVS管D3、TVS管D5反向导通，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3导通，T2为低电平，T1跟随T2同样为低电平状态，系统正常工作。
第六步，当第一子系统欠压监测电路Circuit 1的欠压监测电路电压跌落到设定阈值(即TVS管D1的反向导通电压幅值+三极管Q1的导通电压0.7V)以下时，TVS管D1截止，三极管Q1截止，二极管D2正向导通，T2此时变为高电平，T1跟随T2同样为高电平，三极管Q8截止，电源芯片U1使能EN关闭，VCC_MCU关闭，主控芯片MCU断电关闭。同样当Circuit 2或Circuit 3任一欠压监测电路电压跌落到设定阈值以下时，效果和Circuit 1一致，本发明不再赘述。
第七步，当主控芯片MCU关闭后，图2所示的控制电路发生变化，MCU_LVP_CTL下电变为“0”，三极管Q6截止，三极管Q7导通，T2此时变为低电平，T1跟随T2同样变为低电平，三极管Q8重新导通，电源芯片U1使能EN为“1”，电源芯片U1开始工作。
第八步，当电源芯片U1恢复到正常工作状态，VCC_MCU正常，主控芯片MCU开始正常启动工作，此时系统状态同上述第二步，整个系统重新启动进入新的工作周期。
需要说明的是，本发明的Circuit 1、Circuit 2、Circuit 3为并列的不同子系统的欠压监测电路，并列子系统包含3个但并不局限于3个，将各子系统的欠压监测电路输出接到一起实现或逻辑；
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，包括子系统欠压监测电路、系统保护控制电路Circuit4、系统自恢复电路Circuit5，所述子系统欠压监测电路的或门输出端与所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接，所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端与所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端相连接；所述子系统欠压监测电路用来监测各电源电压是否欠压，所述系统保护控制电路Circuit4外接主控芯片MCU，在各系统正常上电后控制所述显示系统欠压保护电路开始生效。
2.根据权利要求1所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述系统保护控制电路Circuit4包括VCC_STB电源、上拉电阻R10、三极管Q7、三极管Q6、限流分压电阻R9、限流分压电阻R8，所述限流分压电阻R8的一端接所述主控芯片MCU的输入控制信号MCU_LVP_CTL，所述限流分压电阻R8的另一端分别接所述限流分压电阻R9的一端、所述三极管Q6的基极，所述限流分压电阻R9的另一端接地，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极分别接所述上拉电阻R10的一端、所述三极管Q7的基极，所述上拉电阻R10的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极分别接所述子系统欠压监测电路的或门输出端、所述系统自恢复电路Circuit5的控制输入端。
3.根据权利要求1所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述系统自恢复电路Circuit5包括上拉电阻R7、上拉电阻R11、限流电阻R12、限流电阻R13、电源芯片U1、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q8、VCC_STB电源、VCC_MCU电源，所述电源芯片分别接所述VCC_MCU电源、所述VCC_STB电源、所述限流电阻R13的一端，所述限流电阻R13的另一端接所述三极管Q8的集电极，所述三极管Q8的基极接所述限流电阻R12的一端，所述限流电阻R12的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q8的发射极分别接所述VCC_STB电源、所述上拉电阻R11的一端，所述上拉电阻R11的另一端接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的基极分别接所述上拉电阻R7的一端、所述三极管Q4的集电极，所述上拉电阻R7的另一端接所述VCC_STB电源，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的基极接所述子系统欠压监测电路的与门输出端、所述系统保护控制电路Circuit4的控制输出端。
4.根据权利要求3所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述电源芯片U1的使能端EN接所述限流电阻R13，所述电源芯片U1的VIN端接所述VCC_STB电源，所述电源芯片U1的VOUT端接所述VCC_MCU电源。
5.根据权利要求1所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述子系统欠压监测电路包括第一子系统欠压监测电路Circuit1、第二子系统欠压监测电路Circuit2、第三子系统欠压监测电路Circuit3，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端分别与所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述第一子系统欠压监测电路Circuit1包括电阻R1、电阻R2、TVS管D1、三极管Q1、二极管D2、VCC_STB电源、输入VCC1电源，所述输入VCC1电源的一端接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接所述TVS管D1的一端，所述TVS管D1的另一端接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述电阻R2的一端、所述二极管D2的一端，所述电阻R2的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D2的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
7.根据权利要求5所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述第二子系统欠压监测电路Circuit2包括电阻R3、电阻R4、TVS管D3、三极管Q2、二极管D4、VCC_STB电源、输入VCC2电源，所述输入VCC2电源的一端接所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端接所述TVS管D3的一端，所述TVS管D3的另一端接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别接所述电阻R4的一端、所述二极管D4的一端，所述电阻R4的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D4的另一端分别接所述第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端、第三子系统欠压监测电路Circuit3的输出端。
8.根据权利要求5所述的一种显示系统欠压保护电路，其特征在于，所述第三子系统欠压监测电路Circuit3包括电阻R5、电阻R6、TVS管D5、三极管Q3、二极管D6、VCC_STB电源、输入VCC3电源，所述输入VCC3电源的一端接所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接所述TVS管D5的一端，所述TVS管D5的另一端接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别接所述电阻R6的一端、所述二极管D6的一端，所述电阻R6的另一端接所述VCC_STB电源，所述二极管D6的另一端分别接所述第二子系统欠压监测电路Circuit2的输出端、第一子系统欠压监测电路Circuit1的输出端。
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