CN110099234B - 一种电源启动装置及电视机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电源启动装置及电视机，所述电源启动装置包括：开关单元、隔离单元和时序控制单元；开关单元与隔离单元相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使隔离单元导通；隔离单元与时序控制单元相连，用于将初级电源电压与输出电压隔离，并当所述隔离单元导通时将初级电源电压放大后分别传输至第一待供电单元以及时序控制单元，以为第一待供电单元供电；时序控制单元用于将接收到的电压延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电；所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出。通过上述电源启动装置，可实现基于低电平有效信号对电源的各供电单元有序上电。

Description

一种电源启动装置及电视机

技术领域

本发明实施例涉及电视电源技术领域，尤其涉及一种电源启动装置及电视机。

背景技术

随着社会的进步，科技的发展人们家中的家用电器也越来越多，用电量越来越大。许多家用电器可通过遥控进行控制(比如电视，空调等)，当不使用某家用电器时，人们通常习惯通过遥控关机，而不切断电源，电器进入待机状态。为了降低待机状态下的功耗，当电器处于待机状态时，只有待机电路间歇式工作，其他工作电路均断电不工作。当机芯板卡主芯片接收到遥控的开机信号时，机芯板卡主芯片向待机电路发出控制信号，待机电路接收到控制信号后通过一定的上电时序对各个供电单元有序上电，以保证电器电源安全有序地运行。

目前，电视电源能接收的开机控制信号均为高电平信号，这样的设计对机芯板卡主芯片的要求过于严格，若机芯板卡主芯片向待机电路发出的开机控制信号为低电平信号，则待机电路无法通过一定的上电时序对电源的各个供电单元有序上电，电视电源无法有序地被启动。

发明内容

本发明实施例提供一种电源启动装置及电视机，通过所述装置可实现基于低电平有效信号对电源的各供电单元有序上电。

第一方面，本发明实施例提供了一种电源启动装置，所述装置包括：开关单元、隔离单元和时序控制单元；

其中，所述开关单元与所述隔离单元相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使所述隔离单元导通；

所述隔离单元与所述时序控制单元相连，用于将初级电源电压与输出电压隔离，并当所述隔离单元导通时将初级电源电压放大后分别传输至第一待供电单元以及所述时序控制单元，以为所述第一待供电单元供电；

所述时序控制单元用于将接收到的电压延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电；

其中，所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出。

进一步的，所述装置还包括：线性稳压单元，所述线性稳压单元连接至所述隔离单元与所述时序控制单元之间，用于将所述隔离单元输出的电压稳压后传输至第一待供电单元以及所述时序控制单元。

进一步的，所述开关单元还用于接收高电平控制信号，并在所述高电平控制信号的控制下使所述隔离单元关断。

进一步的，当所述隔离单元关断时，所述隔离单元还用于切断所述第一待供电单元以及所述第二待供电单元的供电。

进一步的，所述开关单元包括：第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二二极管、第二三极管和第二电容；

其中，第一电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端分别与第一二极管的阳极以及第二电阻的第一端相连，第二电阻的第二端通过第三电阻接地；

第一二极管的阴极用于接收控制信号；

第一三极管的基极与第二电阻的第二端相连，集电极与第四电阻的第二端相连，发射极接地；

第一电容的第一端与第一三极管的基极相连，第二端与第一三极管的发射极相连；

第四电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与第五电阻的第一端相连，第五电阻的第二端通过第六电阻接地；

第七电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与第二二极管的阳极相连，第二二极管的阴极与第二三极管的集电极相连，第二三极管的发射极接地，基极分别与第二电容第一端以及第五电阻的第二端相连，第二电容的第二端接地。

进一步的，所述隔离单元包括：第八电阻、光耦、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；

其中，第八电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与光耦的第一端相连，光耦的第二端与第二三极管的集电极相连，第三端与第十电阻的第一端相连，光耦的第四端与第九电阻的第一端相连；

第九电阻的第二端分别与第十一电阻的第一端以及次级电源电压相连，第十一电阻的第二端以及第十电阻的第二端与所述线性稳压单元相连。

进一步的，所述线性稳压单元包括：第三三极管、第三二极管、第十二电阻、稳压管和第三电容；

其中，第三三极管的集电极与第十一电阻的第二端相连，发射极与第三电容的第一端相连，基极与第十二电阻的第一端以及第十电阻的第二端相连；

第十二电阻的第二端与稳压管的阴极相连，稳压管的阳极接地；

第三二极管的阳极与第三电容的第一端相连，阴极与第三三极管的基极相连；第三电容的第二端接地。

进一步的，所述时序控制单元包括：第四二极管和第四电容；

其中，第四二极管的阳极分别与第一待供电单元的供电端、第三三极管的发射极以及第四电容的第一端相连，阴极与第二待供电单元的供电端相连；

第四电容的第二端接地。

进一步的，所述时序控制单元包括：第四二极管，第四二极管的阳极分别与第一待供电单元的供电端、第十一电阻的第二端以及第四电容的第一端相连，阴极与第二待供电单元的供电端相连。

进一步的，所述线性稳压单元包括：第三三极管、第三二极管、第十二电阻和稳压管；

其中，第三三极管的集电极与第十一电阻的第二端相连，发射极与第三电容的第一端相连，基极与第十二电阻的第一端相连；

第十二电阻的第二端与稳压管的阴极相连，稳压管的阳极接地；

第三二极管的阳极与第三电容的第一端相连，阴极与第三三极管的基极相连。

第二方面，本发明实施例提供了一种电视机，所述电视机包括上述第一方面所述的电源启动装置。

本发明实施例提供的一种电源启动装置，包括：开关单元、隔离单元和时序控制单元；其中，所述开关单元与所述隔离单元相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使所述隔离单元导通；所述隔离单元与所述时序控制单元相连，用于将初级电源电压与输出电压隔离，并当所述隔离单元导通时将初级电源电压放大后分别传输至第一待供电单元以及所述时序控制单元，以为所述第一待供电单元供电；所述时序控制单元用于将接收到的电压延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电；其中，所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出，通过所述电源启动装置可实现基于低电平有效信号对电源的各供电单元有序上电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为一种与电视电源相关的各工作模块的结构示意图；

图2为一种PFC工作模块的电路图；

图3为一种PFC控制模块的电路图；

图4为一种反激工作模块的电路图；

图5为一种反激控制模块的电路图；

图6为一种LLC工作模块的电路图；

图7为一种LLC控制模块的电路图；

图8为本发明实施例一提供的一种电源启动装置的结构示意图；

图9为本发明实施例一提供的另一种电源启动装置的结构示意图；

图10为本发明实施例一提供的一种电源启动装置的电路图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本发明实施例提供的电源启动装置可应用于任何由遥控控制开/关机的电器产品，只需要根据不同电器的功率要求调整元器件的相关参数即可。本发明实施例以所述电源启动装置应用于电视产品为例进行介绍。

参见图1所示的一种与电视电源相关的各工作模块的结构示意图，包括AC(Alternating Current，交流电)输入EMI(Electron-Magnetic Interference，电磁干扰)滤波与整流模块110，用于对交流电源进行滤波与整流。PFC(PowerFactor Correction，功率因数校正)工作模块120，用于对AC输入EMI滤波与整流模块110输出的整流后的电压与电流进行相位校正，以使电压与电流同相位工作，进而减小电路的损耗，增大电能转换效率，为后端所有的电路工作模块提供直流母线电压。反激工作模块130，用于给电源启动装置140提供电源，只要交流电源有电，反激工作模块130便启动工作，当电视处于待机状态时，由于负载较轻，反激工作模块130工作在间歇模式(即以一定的频率启动工作-停止工作)，以降低电能损耗；反激工作模块130不仅给电视的机芯板卡供电，同时其变压器的辅助绕组即反激辅助绕组VCC输出132还给电源板的各个模块芯片供电。本发明实施例的电源启动装置140旨在通过有时序的开关电路控制反激工作模块130对电源中其它单元的控制芯片供电，从而控制对应工作模块的启停，达到开机/待机的目的。LLC工作模块150即半桥谐振电路，是直流转换电路，用于将PFC工作模块120产生的高电压通过变压器转换为可用的电视LED驱动电压，具有大功率、转换效率高的优点，是大功率电视背光电源的理想供电电路。反激3.3V输出整流模块131由反激变压器的辅助绕组输出给电源启动装置140，供待机时使用。PFC控制模块121控制着PFC工作模块120的工作，反激控制模块131控制着反激工作模块130的工作，LLC控制模块151控制着LLC工作模块150的工作。本发明实施例提供的电源启动装置140控制PFC控制模块121以及LLC控制模块151的供电。

具体的，分别参见图2所示的一种PFC工作模块的电路图，图3所示的一种PFC控制模块的电路图，图4所示的一种反激工作模块的电路图，图5所示的一种反激控制模块的电路图，图6所示的一种LLC工作模块的电路图以及图7所示的一种LLC控制模块的电路图。

实施例一

图8为本发明实施例一提供的一种电源启动装置的结构示意图。本实施例公开的电源启动装置可应用于电视电源。具体参见图8所示，所述电源启动装置包括：开关单元810、隔离单元820和时序控制单元830；其中，开关单元810与隔离单元820相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使隔离单元820导通；隔离单元820与时序控制单元830相连，用于将初级电源电压vcc与输出电压vout隔离，并当隔离单元820导通时将初级电源电压vcc放大后分别传输至第一待供电单元以及时序控制单元830，以为所述第一待供电单元供电；时序控制单元830用于将接收到的电压vout1延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电vout2；其中，所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出。

进一步的，为了提高输出电压vout1和vout2的稳定性，所述装置还包括线性稳压单元840，具体的参见图9所示的另一种电源启动装置的结构示意图，所述电源启动装置包括：开关单元810、隔离单元820、线性稳压单元840和时序控制单元830；其中，开关单元810与隔离单元820相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使隔离单元820导通；隔离单元820与线性稳压单元840相连，用于将初级电源电压vcc与输出电压vout隔离，并当隔离单元820导通时将初级电源电压vcc放大后分别传输至第一待供电单元以及线性稳压单元840；线性稳压单元840与时序控制单元830相连，用于将隔离单元820输出的电压稳压后传输至第一待供电单元以及时序控制单元830，以为所述第一待供电单元供电(vout1)；时序控制单元830用于将接收到的电压vout1延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电(vout2)；其中，所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出。例如在图1-图7所示的一种与电视电源相关的各工作模块的电路图中，LLC工作模块150依赖PFC工作模块120的输出，PFC工作模块120需要比LLC工作模块150先得到供电电压，即PFC工作模块120需要比LLC工作模块150优先启动，以保证PFC工作模块120升压后，LLC工作模块150获得足够高的电压而被正常启动。由于PFC控制模块121控制着PFC工作模块120的工作，LLC控制模块151控制着LLC工作模块150的工作，因此，在该场景中，PFC控制模块121为所述第一待供电单元，其供电电压记为PFCVCC；LLC控制模块151为所述第二待供电单元，其供电电压记为MLLCVCC。

进一步的，开关单元810还用于接收高电平控制信号，并在所述高电平控制信号的控制下使隔离单元820关断。当隔离单元820关断时，隔离单元820还用于切断所述第一待供电单元以及所述第二待供电单元的供电，此时电视进入待机状态。具体过程是，当用户不想观看电视时，通过电视遥控器向电视的机芯板卡主芯片发送关机信号，电视的机芯板卡主芯片接收到所述关机信号时，向电源启动装置的开关单元810发送高电平控制信号，开关单元810接收到所述高电平控制信号时，使隔离单元820关断，当隔离单元820关断时，切断了PFC控制模块121以及LLC控制模块151的供电，进而使得PFC工作模块120以及LLC工作模块150由于断电而停止工作，电视进入待机状态。

具体的，参见图10所示的一种电源启动装置的电路图，开关单元810包括：第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一三极管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二二极管D2、第二三极管Q2和第二电容C2.其中，第一电阻R1的第一端与初级电源电压(在电视电源中，该初级电源电压可为3.3V)相连，第二端分别与第一二极管D1的阳极以及第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3接地。第一二极管D1的阴极用于接收控制信号STB。第一三极管Q1的基极与第二电阻R2的第二端相连，集电极与第四电阻R4的第二端相连，发射极接地。第一电容C1的第一端与第一三极管Q1的基极相连，第二端与第一三极管Q1的发射极相连。第四电阻R4的第一端与初级电源电压(在电视电源中，该初级电源电压可为3.3V)相连，第二端与第五电阻R5的第一端相连，第五电阻的第二端通过第六电阻R6接地。第七电阻R7的第一端与初级电源电压(在电视电源中，该初级电源电压可为3.3V)相连，第二端与第二二极管D2的阳极相连，第二二极管D2的阴极与第二三极管Q2的集电极相连，第二三极管Q2的发射极接地，基极分别与第二电容C2第一端以及第五电阻R5的第二端相连，第二电容C2的第二端接地。

隔离单元820包括：第八电阻R8、光耦U、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11。其中，第八电阻R8的第一端与初级电源电压(在电视电源中，该初级电源电压可为3.3V)相连，第二端与光耦U的第一端相连，光耦U的第二端与第二三极管Q2的集电极相连，第三端与第十电阻R10的第一端相连，光耦U的第四端与第九电阻R9的第一端相连；第九电阻R9的第二端与第十一电阻R11的第一端以及次级电源电压FLYVCC相连，第十一电阻R11的第二端以及第十电阻R10的第二端与线性稳压单元840相连。

线性稳压单元840包括：第三三极管Q3、第三二极管D3、第十二电阻R12、稳压管ZD和第三电容C3；其中，第三三极管Q3的集电极与第十一电阻R11的第二端相连，发射极与第三电容C3的第一端相连，基极与第十二电阻R12的第一端相连；第十二电阻R12的第二端与稳压管ZD的阴极相连，稳压管ZD的阳极接地；第三二极管D3的阳极与第三电容C3的第一端相连，阴极与第三三极管Q3的基极相连，第三电容C3的第二端接地。

时序控制单元830包括：第四二极管D4和第四电容C4，第四二极管D4的阳极与第四电容C4的第一端相连相连，阴极与第二待供电单元的供电端MLLCVCC相连。

在电视电源的应用场景中，上述电路的工作原理为：电视开机时，机芯板卡发送至开关单元810的控制信号STB为低电平信号，此时，第一二极管D1的阴极也为低电平，第一二极管D1正向导通使得第一三极管Q1的基极对地钳位在0.3V，第一三极管Q1的基极驱动电压不足，因此，第一三极管Q1停止工作。当第一三极管Q1停止工作时，第二三极管Q2的基极不再被拉低，经第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6对3.3V的初级电源电压分压，第二三极管Q2的基极电压为高，第二三极管Q2导通。当第二三极管Q2导通时光耦U的初级发光二极管导通，光耦U的次级也开始工作。从图10以及图4的电路图可以看出图10中的次级电源电压“FLYVCC”是反激变压器T1的辅助绕组输出，只要交流电AC有电就会有恒定电压FLYVCC输出，可以理解的是，次级电源电压“FLYVCC”还可以通过其他任何方式被供给，并不局限于上述反激变压器T1的辅助绕组输出。在本实施例的电源启动装置中次级电源电压“FLYVCC”为光耦U的次级提供恒定电压，当光耦U次级导通时，次级电源电压“FLYVCC”通过第十一电阻R11、第十二电阻R12、稳压管ZD为第三三极管Q3提供基极的偏置电压，第三三极管Q3的基极与集电极极正偏导通，为第一待供电单元提供供电电压PFCVCC，即为PFC控制模块121提供供电电压。供电电压PFCVCC进一步通过第四二极管D4隔离后给第二待供电单元供电MLLCVCC，即为LLC控制模块151提供电压MLLCVCC。由于第四二极管D4的存在，保证了PFC控制模块121先于LLC控制模块151得电工作，进而保证了PFC工作模块120升压后使得LLC工作模块150有足够高的电压正常工作，同时还可防止电解电压倒灌损坏第三三极管Q3。以上有时序的上电流程保证了各个功能模块启动的时序需求。同时，第十二电阻R12、稳压管ZD与第三三极管Q3构成了线性稳压电路，保证了为后端电路供电的稳定性。

电视待机时，机芯板卡发送至开关单元810的控制信号STB为高电平信号，此时，第一二极管D1的阴极也为高电平，第一二极管D1截止，第一三极管Q1的基极由第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3对初级电源电压3.3V分压，第一三极管Q1的基极得到分压后导通工作，当第一三极管Q1导通时，第二三极管Q2的基极被拉低，第二三极管Q2将无法工作，进而导致光耦U的初级不能导通，所以光耦U次级的所有电路均不能正常工作，PFC控制模块121以及LLC控制模块151则无法正常得电工作。综上，当电视待机时，控制信号STB为高电平，PFC控制模块121以及LLC控制模块151的供电被切断从而停止工作，进而降低了待机时的静电流损耗，达到了降低待机功耗的目的。

本实施例提供的一种电源启动装置是一种低电平有效的电源启动装置，基于电视电源中反激工作模块待机时的间隙式输出的工作模式，充分利用了光耦隔离的信号传输功能以及三极管的开关特性，光耦的隔离传输和线性稳压相结合，实现了信号驱动的稳定输出，本实施例的电源启动装置器件简单，功能强大，具有较高的实用性和可靠性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种电视机，该电视机包括上述实施例所述的电源启动装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电源启动装置，其特征在于，包括：开关单元、隔离单元和时序控制单元；

其中，所述开关单元与所述隔离单元相连，用于接收低电平控制信号，并在所述低电平控制信号的控制下使所述隔离单元导通；

所述隔离单元与所述时序控制单元相连，用于将初级电源电压与输出电压隔离，并当所述隔离单元导通时将初级电源电压放大后分别传输至第一待供电单元以及所述时序控制单元，以为所述第一待供电单元供电；

所述时序控制单元用于将接收到的电压延迟设定时间后传输至第二待供电单元，以为所述第二待供电单元供电；

其中，所述第二待供电单元的启动依赖所述第一待供电单元的输出；

所述开关单元包括：第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二二极管、第二三极管和第二电容；

其中，第一电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端分别与第一二极管的阳极以及第二电阻的第一端相连，第二电阻的第二端通过第三电阻接地；

第一二极管的阴极用于接收控制信号；

第一三极管的基极与第二电阻的第二端相连，集电极与第四电阻的第二端相连，发射极接地；

第一电容的第一端与第一三极管的基极相连，第二端与第一三极管的发射极相连；

第四电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与第五电阻的第一端相连，第五电阻的第二端通过第六电阻接地；

第七电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与第二二极管的阳极相连，第二二极管的阴极与第二三极管的集电极相连，第二三极管的发射极接地，基极分别与第二电容第一端以及第五电阻的第二端相连，第二电容的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：线性稳压单元，所述线性稳压单元连接至所述隔离单元与所述时序控制单元之间，用于将所述隔离单元输出的电压稳压后传输至第一待供电单元以及所述时序控制单元。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关单元还用于接收高电平控制信号，并在所述高电平控制信号的控制下使所述隔离单元关断。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述隔离单元关断时，所述隔离单元还用于切断所述第一待供电单元以及所述第二待供电单元的供电。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离单元包括：第八电阻、光耦、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；

其中，第八电阻的第一端与初级电源电压相连，第二端与光耦的第一端相连，光耦的第二端与第二三极管的集电极相连，第三端与第十电阻的第一端相连，光耦的第四端与第九电阻的第一端相连；

第九电阻的第二端分别与第十一电阻的第一端以及次级电源电压相连，第十一电阻的第二端以及第十电阻的第二端与线性稳压单元相连。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述线性稳压单元包括：第三三极管、第三二极管、第十二电阻、稳压管和第三电容；

其中，第三三极管的集电极与第十一电阻的第二端相连，发射极与第三电容的第一端相连，基极与第十二电阻的第一端以及第十电阻的第二端相连；

第十二电阻的第二端与稳压管的阴极相连，稳压管的阳极接地；

第三二极管的阳极与第三电容的第一端相连，阴极与第三三极管的基极相连；第三电容的第二端接地。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时序控制单元包括：第四二极管和第四电容；

其中，第四二极管的阳极分别与第一待供电单元的供电端、第三三极管的发射极以及第四电容的第一端相连，阴极与第二待供电单元的供电端相连；

第四电容的第二端接地。

8.一种电视机，其特征在于，包括上述权利要求1-7任一项所述的电源启动装置。

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