CN111371094B - 一种双供电系统及电视机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双供电系统及电视机，所述双供电系统包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块控制所述第二供电模块断开，并为用电设备提供电能；所述第二供电模块将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备提供电能；本发明能够实现两种不同供电方式的自动切换。

Description

一种双供电系统及电视机
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种双供电系统及电视机。
背景技术
目前，中小尺寸LED电视供电有以下两种方式：
第一种方式：AC交流输入，经EMI电路、PWM控制电路、变压器、次级整流电路和反馈电路组成的内置电源后，给主板和屏体供电。
第二种方式：AC交流输入经适配器后给主板和屏体供电。
以上两种中小尺寸LED电视的供电系统都是由AC交流输入，来源于交流电网。但对电网供电不稳及不足的地区，可使用太阳能作为电视的供电系统。目前，利用太阳能供电的电视系统需要人为手动拔插切换或开关控制太阳能供电和电网供电系统，使用的便利性低。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种双供电系统及电视机，能够实现两种不同供电方式的自动切换。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种双供电系统，包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块控制所述第二供电模块断开，并为用电设备提供电能；所述第二供电模块将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备提供电能。
所述的双供电系统，还包括亮度切换模块，所述亮度切换模块根据所述电网的供电状态控制背光灯条的亮度。
所述的双供电系统中，所述第二供电模块包括太阳能面板、电池组、开关单元和驱动单元；所述太阳能面板将太阳能转换成供电电能输出至所述电池组；所述电池组存储所述供电电能，并在所述开关单元导通时为所述用电设备提供电能；所述驱动单元在所述电网的供电导通时控制所述开关单元断开，在所述电网的供电断开时控制所述开关单元导通。
所述的双供电系统中，所述亮度切换模块包括恒流控制器和检测单元；所述检测单元根据所述电网的供电状态输出检测信号至所述恒流控制器；所述恒流控制器根据所述检测信号控制所述背光灯条的亮度。
所述的双供电系统中，所述第二供电模块还包括滤波单元；所述滤波单元将所述控制信号滤波后输出至所述驱动单元。
所述的双供电系统中，所述开关单元包括第一电阻、MOS管和第一二极管；所述第一电阻的一端连接所述驱动单元和所述MOS管的栅极，所述第一电阻的另一端连接所述MOS管的源极和所述电池组；所述MOS管的漏极连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述用电设备。
所述的双供电系统中，所述驱动单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述开关单元，所述第二电阻的另一端连接所述第一供电模块。
所述的双供电系统中，所述检测单元包括第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述第三电阻的一端连接第一供电模块，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端均连接所述恒流控制器；所述第四电阻的另一端连接所述恒流控制器，所述第五电阻的另一端接地。
所述的双供电系统中，所述滤波单元包括第二二极管和第一电容；所述第二二极管的正极连接所述第一供电模块，所述第二二极管的负极和所述第一电容的一端均连接所述驱动单元，所述第一电容的另一端接地。
一种电视机，包括背光灯条和主板，还包括如权利要求1-9任意一项所述的双供电系统。
相较于现有技术，本发明提供的一种双供电系统及电视机，所述双供电系统包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块控制所述第二供电模块断开，并为用电设备提供电能；所述第二供电模块将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备提供电能；本发明能够实现两种不同供电方式的自动切换。
附图说明
图1为本发明提供的双供电系统的结构框图；
图2为本发明提供的双供电系统中第一供电模块的电路原理图；
图3为本发明提供的双供电系统中第二供电模块的电路原理图；
图4为本发明提供的双供电系统中亮度切换模块的电路原理图。
具体实施方式
本发明提供一种双供电系统及电视机，能够实现两种不同的供电方式的自动切换。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的双供电系统20，包括第一供电模块100和第二供电模块200，所述第一供电模块100连接所述第二供电模块200和用电设备10，所述第二供电模块200还连接所述用电设备10，本实施例中所述用电设备10为电视机，具体可为所述用电设备10的主板和背光灯条LED等，需要说明的是在以下实施例中均以电视机为例对双供电系统20的工作原理进行解释说明。
其中，所述第一供电模块100在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块200控制所述第二供电模块200断开，并为用电设备10提供电能；所述第二供电模块200将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备10提供电能，本实施例中所述第一供电模块100为交流电供电模块，所述第二供电模块200为太阳能供电模块，所述电网供电模块的供电对应为电网供电模式，所述太阳能供电模块对应为太阳能供电模式。当所述电网的供电导通即电网100-240V正常输入时，由所述第一供电模块100为电视机的主板和背光灯条LED等供电，同时控制所述第二供电模块200断开，关闭太阳能供电模式；当所述电网的供电断开时，此时所述第一供电模块100没有电能输出，则自动切换为由所述第二供电模块200为所述主板和所述背光灯条LED供电，而当所述电网正常供电时，所述双供电系统20又会从太阳能供电模式切换为电网供电模式，由此实现两种供电模式，且能够自由切换，提高了使用的便捷性。
进一步地，所述双供电系统20还包括亮度切换模块300，所述亮度切换模块300连接所述第一供电模块100、所述第二供电模块200和所述背光灯条LED，所述亮度切换模块300根据所述电网的供电状态控制背光灯条LED的亮度，在所述双供电系统20为电网供电模式供电时，电视机整机通过所述亮度切换模块300设置为较高亮度，当所述电网断电情况下，则所述双供电系统20自动切换为太阳供电模式，对应的所述亮度切换模块300会自动调节降低整机的亮度，进而延长电视机的用电时长。
具体实施时，请一并参阅图2和图3，所述第一供电模块100包括EMI滤波单元110、整流单元120、输入滤波单元130、变压器T1、输出滤波单元140、反激MOS管Q2、供电单元150、反馈单元160和反激控制单元170，所述EMI滤波单元110连接交流电输入端和所述整流单元120，所述整流单元120和所述输入滤波单元130还连接所述变压器T1的第4脚，所述变压器T1的第1脚连接所述供电单元150，所述供电单元150还连接所述反馈单元160，所述反馈单元160还连接所述反激控制单元170和所述反激MOS管Q2的栅极，所述反激控制单元170还连接所述输出滤波单元140，所述变压器T1的第8脚连接所述输出滤波单元140，所述变压器T1的第7脚连接所述第二供电模块200，所述变压器T1的第6脚连接所述反激MOS管Q2的源极。其中，所述变压器T1与所述反激MOS管Q2、所述供电单元150、所述反馈单元160及所述反激控制单元170组成反激拓扑架构，需要说明的是，所述EMI滤波单元110、所述整流单元120、所述输入滤波单元130、所述输出滤波单元140和反激拓扑架构的工作原理为现有技术，因此在此对其电路的连接结构以及工作原理不作赘述。
在电网供电模式下，电网输出的交流电输入经所述EMI滤波单元110、所述整流单元120和所述输入滤波单元130后送至所述变压器T1的第4脚，经过所述变压器T1进行能量转换后输出第一供电电能VOUT1经所述输出滤波单元140进行滤波处理后，输出至所述亮度切换模块300，由所述亮度切换模块300根据所述第一供电电能VOUT1为所述背光灯条LED供电，并对应输出第二供电电能VOUT2至所述主板，为所述主板供电；与此同时，所述变压器T1的第7脚还输出控制信号至所述第二供电模块200，控制所述第二供电模块200断开，关闭太阳能供电模式，所述控制信号为电压信号VOUT3，此时，所述电压信号VOUT3为高电压。
当电网断电时,所述变压器T1无第一供电电能VOUT1输出,同时亦没有控制信号VOUT3输出,此时所述第二供电模块200导通,将所述太阳能转换为供电电能，为所述背光灯条LED和所述主板供电,使得电视机能够正常工作。
进一步地，请继续参阅图3，所述第二供电模块200包括太阳能面板210、电池组220、开关单元230和驱动单元240，所述太阳能面板210连接所述电池组220，所述电池组220连接所述开关单元230，所述开关单元230连接所述驱动单元240和所述亮度切换模块300，所述驱动单元240还连接所述变压器T1的第7脚；所述太阳能面板210将太阳能转换成供电电能输出至所述电池组220；所述电池组220存储所述供电电能，并在所述开关单元230导通时为所述用电设备10提供电能；所述驱动单元240在所述电网的供电导通时控制所述开关单元230断开，在所述电网的供电断开时控制所述开关单元230导通，当所述电网的供电正常时，所述变压器T1的第7脚对应输出所述电压信号VOUT3至所述驱动单元240，由所述驱动单元240根据所述电压信号VOUT3驱动所述开关单元230断开；当所述电网的供电断开时，所述变压器T1的第7脚无高电压输出，对应的VOUT3＝0，此时所述开关单元230导通，所述电池组220通过所述开关单元230为所述亮度切换模块300提供所需要的第一供电电能VOUT1，并为所述主板提供所需要的第二供电电能VOUT2，确保所述电视机在电网断电时也能够正常工作，并实现了太阳供电模式和电网供电模式的自动切换。
进一步地，请参阅图4，所述亮度切换模块300包括恒流控制器310、检测单元320和电压转换单元330，所述检测单元320连接所述变压器T1的第7脚和所述恒流控制器310，所述恒流控制器310还连接所述背光灯条LED和所述电压转换单元330，所述电压转换单元330还通过所述输出滤波单元140连接所述变压器T1的第8脚；所述检测单元320根据所述电网的供电状态输出检测信号至所述恒流控制器310；所述恒流控制器310根据所述检测信号控制所述背光灯条LED的亮度，并控制所述电压转化单元将所述第一供电电能VOUT1进行升压或降压后为所述背光灯条LED供电，所述亮度切换模块300根据所述电网的供电情况可自动调节所述背光灯条LED电流的大小，进而调节整机的亮度。
具体地，当所述电网的供电正常时，所述亮度切换模块300控制所述背光灯条LED的电流变大，所述电视机的亮度越大，当所述电网的供电异常时，所述亮度切换模块300控制所述背光灯条LED的电流变小，那么所述电视机的亮度越小，也即当电网的供电异常时，所述双供电系统20切换为太阳能供电模式，所述亮度切换模块300会自动调节降低整机的亮度，进而延长电视机的用电时长；本实施例中所述恒流控制器310的型号为OZ9902D,当然在其他实施例中也可选择具有相同功能的恒流控制器310,本发明对此不做限定；所述电压转换单元330为升压Boost或降压BUCK拓扑电路,升压Boost或降压BUCK拓扑电路均为现有技术,因此针对所述电压转换单元330的电路结构和工作原理在此不做赘述。
进一步地，所述第二供电模块200还包括滤波单元250，所述滤波单元250连接所述变压器T1的第7脚和所述驱动单元240；所述滤波单元250将所述控制信号滤波后输出至所述驱动单元240，所述变压器T1的第7脚输出的电压信号VOUT3会经过所述滤波单元250进行滤波处理后输出至所述驱动单元240，滤除干扰信号，确保所述电压信号VOUT3的稳定性。
进一步地，所述开关单元230包括第一电阻R1、MOS管Q1和第一二极管D1；所述第一电阻R1的一端连接所述驱动单元240和所述MOS管Q1的栅极，所述第一电阻R1的另一端连接所述MOS管Q1的源极和所述电池组220；所述MOS管Q1的漏极连接所述第一二极管D1的正极，所述第一二极管D1的负极连接所述用电设备10，本实施例中，所述MOS管Q1为P型MOS管，当所述MOS管Q1的栅极为高电平时，所述MOS管Q1断开，当所述MOS管Q1为低电平时，所述MOS管Q1导通；对应的，当所述电网的供电正常时，所述变压器T1的第7脚输出的控制信号即所述电压信号VOUT3至经所述驱动单元240至所述MOS管Q1的栅极，使得所述MOS管Q1断开；当所述电网的供电断开时，所述变压的第7脚无电压输出，对应的VOUT3＝0，此时所述MOS管Q1的栅极为低电平导通，进而由所述电池组220为所述电压转换单元330提供第一供电电能VOUT1，为所述主板提供第二供电电能VOUT2，使得在电网供电异常时电视机仍能够获得电能正常工作。
进一步地，所述驱动单元240包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接所述开关单元230，所述第二电阻R2的另一端连接所述滤波单元250，所述第二电阻R2为驱动电阻，通过在所述MOS管Q1的栅极设置所述驱动电阻，可减小所述MOS管Q1的损耗。
进一步地，所述检测单元320包括第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；所述第三电阻R3的一端连接第一供电模块100，所述第三电阻R3的另一端、所述第四电阻R4的一端和所述第五电阻R5的一端均连接所述恒流控制器310的DIM信号端；所述第四电阻R4的另一端连接所述恒流控制器310的Vref信号端，所述第五电阻R5的另一端接地；所述第三电阻R3、所述第四电阻R4和所述第五电阻R5组成比例分压电路。
其中，所述亮度切换模块300还包括第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，所述第六电阻R6的一端连接所述恒流控制器310的ISEN信号端，所述第六电阻R6的另一端接地，所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端均连接所述恒流控制器310的OVP信号端，所述第七电阻R7的另一端接地，所述第八电阻R8的另一端连接所述电压转换单元330，OVP信号端为检测所述背光灯条LED的电压VLED的过压保护信号，在VLED异常升高时，通过所述第七电阻R7和所述第八电阻R8分压实现VLED的检测，从而关闭恒流控制器310，起到保护模组灯条的目的；ISEN信号端为所述背光灯条LED电流的设置脚，通过调节VDIM不同电压值与所述第六电阻R6的对应关系来设置所述背光灯条LED电流；VDIM为所述恒流控制器310的DIM信号端的电压值；Vref信号端为恒流控制器310内部参考电压脚；ENA信号端和PWM信号端分别为恒流控制器310的使能脚和调光脚。
特别地，DIM信号端为所述恒流控制器310的模拟调光脚，引脚电压范围为VL≤VDIM≤VH，通过调节VDIM不同电压值与所述第六电阻R6的对应关系来设置所述背光灯条LED电流，一般来说，VDIM越高，对应的所述背光灯条LED电流越大，整机的亮度越大，VDIM越低，对应的所述背光灯条LED电流越小，整机的亮度越小,其中，VL为DIM脚电压范围的下限值，VH为DIM脚电压范围的上限值。
当在电网供电模式时，所述电压信号Vout2为高电压，经比例分压电路后，VDIM较高，对应的所述背光灯条LED的电流较大，所述电视机整机的亮度较高，对应所述背光灯条LED的消耗功率较小，整机消耗的电能较小。当电网断电后，所述变压器T1的第7脚为电压输出，由所述第二供电模块200进行供电。此时，Vout2＝0V，参考电压Vref经所述第四电阻R4和所述第五电阻R5分压后，VDIM较小，所述背光灯条LED电流的较小，所述电视机整机的亮度较低，对应所述背光灯条LED的消耗功率较小，整机消耗的电能较小，即在太阳能供电模式下，所述电视机消耗的所述电池组220的能量较少，加长了所述电池组220的使用时间，进而延长了用户收看电视的时间。
进一步地，请继续参阅图3，所述滤波单元250包括第二二极管D2和第一电容C1；所述第二二极管D2的正极连接所述第一供电模块100，所述第二二极管D2的负极和所述第一电容C1的一端均连接所述驱动单元240，所述第一电容C1的另一端接地，通过所述第一电容C1将所述控制信号也即所述电压信号VOUT3进行滤波处理，确保所述控制信号的稳定性。
基于上述的双供电系统，本发明还相应提供了一种电视机，所述电视机包括背光灯条和主板，还包括如上所述的双供电系统，由于上文已对所述双供电系统进行了详细说明，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的一种双供电系统及电视机，所述双供电系统包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块控制所述第二供电模块断开，并为用电设备提供电能；所述第二供电模块将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备提供电能；本发明能够实现两种不同供电方式的自动切换。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种双供电系统，其特征在于，包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块在电网的供电导通时，输出控制信号至所述第二供电模块控制所述第二供电模块断开，并为用电设备提供电能；所述第二供电模块将太阳能转换为供电电能，并在所述电网的供电断开时导通为所述用电设备提供电能；还包括亮度切换模块，所述亮度切换模块根据所述电网的供电状态控制背光灯条的亮度；所述亮度切换模块包括恒流控制器和检测单元；
所述检测单元根据所述电网的供电状态输出检测信号至所述恒流控制器；所述恒流控制器根据所述检测信号控制所述背光灯条的亮度；
所述检测单元包括第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述第三电阻的一端连接第一供电模块，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端均连接所述恒流控制器；所述第四电阻的另一端连接所述恒流控制器，所述第五电阻的另一端接地；
所述亮度切换模块还包括电压转换单元、第六电阻、第七电阻和第八电阻，所述第六电阻的一端连接所述恒流控制器的ISEN信号端，所述第六电阻的另一端接地，所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端均连接所述恒流控制器的OVP信号端，所述第七电阻的另一端接地，所述第八电阻的另一端连接所述电压转换单元；
所述第一供电模块包括：变压器；所述变压器用于提供第一供电电能；
在电网供电模式下，所述亮度切换模块根据第一供电电能为所述背光灯条LED供电，并对应输出第二供电电能至主板，为所述主板供电；同时变压器输出控制信号至所述第二供电模块，控制所述第二供电模块断开，关闭太阳能供电模式；
在电网断电时，所述变压器无第一供电电能输出和控制信号输出，所述第二供电模块导通，将所述太阳能转换为供电电能，为所述背光灯条LED和所述主板供电；
当所述电网的供电正常时，所述亮度切换模块控制所述背光灯条LED的电流变大；当所述电网的供电异常时，所述亮度切换模块控制所述背光灯条LED的电流变小，所述供电系统切换为太阳能供电模式。
2.根据权利要求1所述的双供电系统，其特征在于，所述第二供电模块包括太阳能面板、电池组、开关单元和驱动单元；所述太阳能面板将太阳能转换成供电电能输出至所述电池组；所述电池组存储所述供电电能，并在所述开关单元导通时为所述用电设备提供电能；所述驱动单元在所述电网的供电导通时控制所述开关单元断开，在所述电网的供电断开时控制所述开关单元导通。
3.根据权利要求2所述的双供电系统，其特征在于，所述第二供电模块还包括滤波单元；所述滤波单元将所述控制信号滤波后输出至所述驱动单元。
4.根据权利要求2所述的双供电系统，其特征在于，所述开关单元包括第一电阻、MOS管和第一二极管；所述第一电阻的一端连接所述驱动单元和所述MOS管的栅极，所述第一电阻的另一端连接所述MOS管的源极和所述电池组；所述MOS管的漏极连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述用电设备。
5.根据权利要求2所述的双供电系统，其特征在于，所述驱动单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述开关单元，所述第二电阻的另一端连接所述第一供电模块。
6.根据权利要求3所述的双供电系统，其特征在于，所述滤波单元包括第二二极管和第一电容；所述第二二极管的正极连接所述第一供电模块，所述第二二极管的负极和所述第一电容的一端均连接所述驱动单元，所述第一电容的另一端接地。
7.一种电视机，包括背光灯条和主板，其特征在于，还包括如权利要求1-6任意一项所述的双供电系统。
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