CN202455452U - 一种时序控制电路及电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种时序控制电路及电视机，用于对N路供电电源的输出时序进行控制，包括N-1个充电延时电路和N-1个开关电路；其中，第i个充电延时电路连接第i路供电电源，并产生用于控制第i个开关电路动作的驱动电压输出至第i个开关电路的控制端，第i个开关电路的开关通路连接在第i+1路供电电源与第i+1路供电电源输出端之间。本实用新型采用分立元器件搭建电路搭建时序控制电路，不仅电路结构简单、成本低，降低了电源调试难度，而且克服了现有软件编程方法易受干扰、可靠性低的缺陷，确保了后端系统不会因误动作而损坏，显著提高了整机运行的稳定性和可靠性，尤其适合应用在电视机等需要多路不同时序供电电源的电器设备中。

Description

一种时序控制电路及电视机

技术领域

本实用新型属于电源电路技术领域，具体地说，是涉及一种对电源电路产生的各路工作电压输出至负载的时序进行控制的时序控制电路以及采用所述时序控制电路设计的电视机。 

背景技术

在现有的电视机系统中一般都包括电源板、信号板、逻辑板和显示屏等部分。其中，电源板上的供电电源系统担负着对机内所有电路和显示器的供电任务，通常需要输出多种类型的供电电源，以满足信号板、逻辑板和显示屏的不同供电要求，因此，其技术含量高，功能复杂，需要进行精心的设计和严格的测试。

随着数字电视产品的快速发展和迅速普及，目前的数字电视产品除了具有传统的电视节目播放功能外，还被赋予了上网、数字点播、城市信息等多种附加功能。伴随着电视产品附加功能的日益增多以及系统运行可靠性要求的日益加强，需要在电视机的信号板上配置处理能力更加强大的主芯片来满足整个系统的软硬件控制需求。这就要求主芯片生产厂商必须在主芯片中集成更多的功能模块，提供更多的接口资源，由此达到在支持各项附加功能的同时，通过简化外围电路设计来提高系统可靠性的目的。 

由于在主芯片中集成了诸多的功能模块，不同的功能模块可能需要不同的工作电压，而且不同的功能模块对于工作电压的上电时序往往也有不同的要求，因此，不仅需要电源板上的供电电源系统向主芯片提供多种幅值的供电电源，而且对于各路供电电源的上电时序也必须满足主芯片中各个功能模块的上电要求。对于目前的电视机系统来说，一般都是采用在电源板上设置单片机，通过单片机来对供电电源系统产生的各路供电电源的输出时序进行控制，以满足主芯片以及其他用电负载的上电时序要求。这种通过单片机控制电源上电时序的设计方式不仅成本高，可靠性不能得到有效保证外，调试电源的时候还需要调试单片机的内部程序，因此，增加了电视系统调试以及生产时的难度。 

发明内容

本实用新型为了解决现有时序控制电路采用单片机对电源时序进行控制所带来的成本高、调试难度大的问题，提供了一种采用分立元器件搭建硬件电路来代替单片机对电源的时序进行控制的技术，从而降低了电源电路的成本，简化了电源调试的难度。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现： 

一种时序控制电路，用于对N路供电电源的输出时序进行控制，包括N-1个充电延时电路和N-1个开关电路，所述N为大于1的自然数；其中，第i个充电延时电路连接第i路供电电源，并产生用于控制第i个开关电路动作的驱动电压输出至第i个开关电路的控制端，第i个开关电路的开关通路连接在第i+1路供电电源与第i+1路供电电源输出端之间;1≤i≤N-1。

进一步的，在所述的第i个充电延时电路中包含有一个电阻和一个电容，所述电容的一端接地，另一端一方面连接所述第i个开关电路的控制端，另一方面通过所述电阻连接第i路供电电源或者通过所述电阻连接第i路供电电源输出端；其中，第一路供电电源直接连接到第一路供电电源输出端上。 

又进一步的，在所述的第i个开关电路中包含有两个NPN型三极管和一个NMOS管；其中，第一NPN型三极管的基极连接第i个充电延时电路中的电容，发射极接地，集电极连接第二NPN型三极管的基极，并通过限流电阻连接直流电源；所述第二NPN型三极管的发射极接地，集电极分别与所述的直流电源和NMOS管的栅极对应连接；所述NMOS管的漏极连接第i+1路供电电源，源极连接第i+1路供电电源输出端。 

优选的，在所述NMOS管的漏极与第i+1路供电电源的连接线路中和/或NMOS管的源极与第i+1路供电电源输出端的连接线路中可以进一步串联滤波电感。 

为了保证时序控制电路在系统开机后能够立即进入工作状态，以满足各路供电电源的时序控制要求，所述直流电源优选采用系统中的待机电源进行开关电路的设计。 

基于上述时序控制电路结构，本实用新型还提供了一种采用所述时序控制电路设计的电视机，包括用于产生N路供电电源的电源电路以及时序控制电路；所述时序控制电路用于对N路供电电源的输出时序进行控制，包括N-1个充电延时电路和N-1个开关电路，所述N为大于1的自然数；其中，第i个充电延时电路连接第i路供电电源，并产生用于控制第i个开关电路动作的驱动电压输出至第i个开关电路的控制端，第i个开关电路的开关通路连接在第i+1路供电电源与第i+1路供电电源输出端之间;1≤i≤N-1。由于第i+1路供电电源的输出受控于第i路供电电源，因此可以保证第i+1路供电电源的输出时序晚于第i路供电电源，由此产生N路时序不同的供电电源，满足不同负载的供电需求。 

进一步的，将所述时序控制电路的各路供电电源输出端连接电视机信号板，输出不同时序的供电电源至信号板上的主芯片，以满足主芯片对不同供电电源的上电时序要求。 

当然，利用所述时序控制电路也可以产生用于控制电视机中信号板、逻辑板和显示屏顺序上电的供电电源，即将所述时序控制电路的各路供电电源输出端对应连接到电视机的信号板、逻辑板和显示屏上，进而满足信号板、逻辑板和显示屏的不同上电时序要求。 

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的时序控制电路采用分立元器件搭建电路的形式来代替单片机完成对多路电源时序的有效控制，不仅电路结构简单、成本低，使得电源调试的难度得以降低，而且克服了现有软件编程方法易受干扰、可靠性低的缺陷，确保了后端系统不会因误动作而损坏，显著提高了整机运行的稳定性和可靠性，尤其适合应用在电视机等需要多路不同时序供电电源的电器设备设计中。 

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。 

附图说明

图1是本实用新型所提出的时序控制电路的一种实施例的电路原理框图； 

图2是图1所示时序控制电路的一种实施例的部分电路原理图；

图3是图1所示时序控制电路的一种实施例的另外一部分电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。 

实施例一、本实施例摒弃现有采用在单片机中编写软件程序来控制供电电源系统所产生的各路供电电源的输出时序的设计方式，而采用硬件电路设计方法利用分立元器件来搭建时序控制电路，实现对各路供电电源的输出控制，进而满足系统中不同模块电路的上电时序要求，由此可以从根本上避免软件编程方法易受干扰失效而对系统模块电路造成的不利影响，有利于提升系统运行的稳定性和可靠性。 

为了对供电电源系统输出的多路供电电源进行输出时序的有效控制，在本实施例的时序控制电路中需要设置多个充电延时电路和多个开关电路。具体来讲，若需要对N路供电电源进行输出时序的控制，则需要设置N-1个充电延时电路和N-1个开关电路，其中，N为大于1的自然数，具体数值可以根据系统中模块电路的上电时序要求具体确定。 

本实施例的时序控制电路的设计思路是：利用输出时序早的一路供电电源为充电延时电路充电，在充电延时电路充满电时，通过控制开关电路动作，进而控制输出时序晚的一路供电电源输出；通过采用逐级延时控制的方式，实现N路供电电源的顺序输出，以满足后级模块电路的上电时序要求。 

具体来讲，可以将第i个充电延时电路连接到第i路供电电源上，利用第i路供电电源为第i个充电延时电路，进而通过第i个充电延时电路产生用于控制第i个开关电路动作的驱动信号，输出至第i个开关电路的控制端；将第i个开关电路的开关通路连接在第i+1路供电电源与第i+1路供电电源输出端之间，当第i个开关电路受控导通时，即可输出第i+1路供电电源;其中，所述i的取值范围为1≤i≤N-1，参见图1所示。由于第i+1路供电电源是在第i路供电电源的控制作用下输出的，因而可以保证第i+1路供电电源的输出时序晚于第i路供电电源。 

下面以数字电视系统中主芯片所需的三路上电时序不同的直流供电电源1.2V、2.5V和3.3V分别作为第一路、第二路和第三路供电电源为例，即N=3，具体阐述所述时序控制电路的组建结构。 

参见图2、图3所示，假设主芯片所需的三路供电电源的上电时序依次为：1.2V早于2.5V，2.5V早于3.3V，则可以利用1.2V供电电源控制2.5V供电电源的输出，然后利用输出的2.5V供电电源控制3.3V供电电源的输出，由此便可以满足三路供电电源的输出时序要求。 

在本实施例的充电延时电路设计中，均可以采用一个电阻和一个电容组建形成，如图2所示，电阻R1和电容C1即构成第一个充电延时电路。将电容C1的一端接地，另一端连接开关电路的控制端，并通过所述电阻R1连接1.2V供电电源。在电视系统开机后，通过电源板上的供电电源系统分别输出1.2V、2.5V和3.3V供电电源，利用1.2V供电电源通过电阻R1为电容C1充电。当电容C1充满电时或者电容C1上的电压达到足以控制开关电路动作的驱动电压时，输出驱动电压至开关电路的控制端，通过驱动开关电路动作来控制2.5V供电电源的输出。 

对于2.5V供电电源的延时输出时间可以通过改变电阻R1和电容C1的参数值进行调节，RC越大，充电时间越长；RC越小，充电时间越短，具体参数值可以根据主芯片对两路供电电源1.2V、2.5V的具体上电时序要求进行确定。

作为所述开关电路的一种优选设计方案，本实施例采用两个NPN型三极管Q1、Q2和一个增强型NMOS管Q3组建实现。如图2所示，将第一NPN型三极管Q1的基极作为整个开关电路的控制端连接所述的电容C1，接收电容C1输出的驱动电压；将NPN型三极管Q1的发射极接地，集电极一方面通过限流电阻R2连接一直流电源，例如+12V直流电源，另一方面连接第二NPN型三极管Q2的基极。所述第二NPN型三极管Q2的发射极接地，集电极通过限流电阻R3连接所述的+12V直流电源，并与所述NMOS管Q3的栅极相连接。将所述NMOS管Q3的漏极连接2.5V供电电源2.5V_P，源极连接2.5V供电电源输出端，在NMOS管Q3受控导通时，通过所述2.5V供电电源输出端向主芯片输出其所需的2.5V供电电源。 

为了确保上述开关电路在系统开机后即可进入正常工作状态，避免发生上电时序错误的问题，连接所述开关电路的直流电源（也就是图2中的+12V直流电源）最好采用系统中的待机电源。当然，也可以采用上电时序早于1.2V供电电源的直流电源，本实施例并不仅限于以上举例。 

上述开关电路的工作原理是：当电视系统刚开机时，由于1.2V供电电源刚产生，此时电容C1上还没有储存电荷，NPN型三极管Q1由于其基极电位为低而处于截止状态。由于三极管Q1截止，+12V待机电源通过限流电阻R2作用于NPN型三极管Q2的基极，进而控制三极管Q2饱和导通，拉低NMOS管Q3的栅极电位，使NMOS管Q3截止，阻断2.5V供电电源的输出。此时，可以将1.2V供电电源直接连接到1.2V供电电源输出端，首先输出1.2V供电电源为主芯片供电。 

当电容C1充满电时或者电容C1上的电压达到足以控制所述NPN型三极管Q1饱和导通的驱动电压时，NPN型三极管Q1受控导通，拉低三极管Q2的基极电位，使三极管Q2进入截止状态。此时，+12V待机电源通过限流电阻R3作用于NMOS管Q3的栅极，控制NMOS管Q3饱和导通，进而将2.5V直流电源2.5V_P通过2.5V供电电源输出端输出至主芯片，满足主芯片的上电时序要求。 

若主芯片只需两路上电时序不同的供电电源，则只采用图2所示的充电延时电路和开关电路即可组成所述的时序控制电路，满足主芯片的上电要求。 

为了使输出至主芯片的2.5V供电电源稳定，本实施例优选在所述NMOS管Q3的漏极与2.5V供电电源2.5V_P的连接线路中进一步串联滤波电感L1，在NMOS管Q3的源极与2.5V供电电源输出端之间的连接线路中进一步串联滤波电感L2，如图2所示。当然，也可以选择在其中的一条线路中串联所述的滤波电感L1或者L2，以滤除线路中的干扰信号，保持供电电源的纯净，确保主芯片的用电安全。 

对于输出时序要求晚于2.5V供电电源的第三路供电电源——3.3V供电电源来说，可以利用通过2.5V供电电源输出端输出的2.5V供电电源进行控制输出，参见图3所示。采用电阻R4和电容C2构建第二个充电延时电路，连接2.5V供电电源输出端，利用该路输出端输出的2.5V供电电源为电容C2充电，进而产生用于控制第二个开关电路动作的驱动电压，输出至第二个开关电路的控制端。所述第二个开关电路同样可以采用两个NPN型三极管Q4、Q5和一个增强型NMOS管Q6配合限流电阻R5、R6组建实现，其连接方式如同图2中的开关电路连接方式，本实施例在此不做重复说明。将所述NMOS管Q6的漏极连接到3.3V供电电源D3.3V_POWER上，源极连接3.3V供电电源输出端，通过延时控制NMOS管Q6导通，进而控制3.3V供电电源在主芯片中的2.5V用电模块上电后，再输出至主芯片，控制主芯片中的3.3V用电模块上电。由此，便满足了主芯片中不同模块电路的顺序上电要求。 

对于3.3V供电电源的延时输出时间可以通过改变电阻R4和电容C2的参数值进行调节，具体参数值可以根据主芯片对两路供电电源2.5V、3.3V的具体上电时序要求加以确定。

当然，也可以直接采用电源板上供电电源系统输出的2.5V供电电源2.5V_P直接为第二个充电延时电路中的电容C2充电，参见图3所示，即将电容C2通过限流电阻R7直接连接2.5V供电电源2.5V_P。只要调节电阻R7和电容C2的参数值，使其充电时间大于电阻R1和电容C1所构成的第一个充电延时电路的充电时间，即可保证3.3V供电电源的输出时序晚于2.5V供电电源的输出时序，由此，同样可以满足主芯片对三路供电电源的上电时序要求。 

对于需要更多路上电时序不同的供电电源的主芯片来说，可以仿照图3所示的电路组建及连接形式进行多路扩展，以满足各种类型主芯片的不同上电时序要求，本实施例在此不再一一展开说明。 

当然，对于本实施例中充电延时电路和开关电路的具体组建方式，本领域技术人员还可以联想到多种形式，例如改用不同类型的开关元件或者集成开关芯片搭建所述开关电路等，但是无论替换成何种电路连接方式，只要设计原理与本实施例相同，都应落入本实施例的保护范围之内。 

采用本实施例的时序控制电路也可以对输出至电视机系统中的信号板、逻辑板和显示屏的供电电源进行上电时序的准确控制，只需按照信号板、逻辑板和显示屏的上电时序要求，选择时序控制电路的不同供电电源输出端连接到所述的信号板、逻辑板和显示屏上即可，本实施例并不仅限于以上举例。 

当然，本实施例的时序控制电路同样可以应用于除电视机以外的其他要求时序控制的电器设备中，本实用新型对此不进行具体限制。 

应该指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种时序控制电路，用于对N路供电电源的输出时序进行控制，其特征在于：包括N-1个充电延时电路和N-1个开关电路，所述N为大于1的自然数；其中，第i个充电延时电路连接第i路供电电源，并产生用于控制第i个开关电路动作的驱动电压输出至第i个开关电路的控制端，第i个开关电路的开关通路连接在第i+1路供电电源与第i+1路供电电源输出端之间;1≤i≤N-1。

2.根据权利要求1所述的时序控制电路，其特征在于：在所述的第i个充电延时电路中包含有一个电阻和一个电容，所述电容的一端接地，另一端连接所述第i个开关电路的控制端，并通过所述电阻连接第i路供电电源。

3.根据权利要求1所述的时序控制电路，其特征在于：第一路所述的供电电源直接连接第一路供电电源输出端；在所述的第i个充电延时电路中包含有一个电阻和一个电容，所述电容的一端接地，另一端一方面连接所述第i个开关电路的控制端，另一方面通过所述电阻连接第i路供电电源输出端。

4.根据权利要求2或3所述的时序控制电路，其特征在于：在所述的第i个开关电路中包含有两个NPN型三极管和一个NMOS管；其中，第一NPN型三极管的基极连接第i个充电延时电路中的电容，发射极接地，集电极连接第二NPN型三极管的基极，并通过限流电阻连接直流电源；所述第二NPN型三极管的发射极接地，集电极分别与所述的直流电源和NMOS管的栅极对应连接；所述NMOS管的漏极连接第i+1路供电电源，源极连接第i+1路供电电源输出端。

5.根据权利要求4所述的时序控制电路，其特征在于：在所述NMOS管的漏极与第i+1路供电电源的连接线路中串联有滤波电感。

6.根据权利要求4所述的时序控制电路，其特征在于：在所述NMOS管的源极与第i+1路供电电源输出端的连接线路中串联有滤波电感。

7.根据权利要求4所述的时序控制电路，其特征在于：所述直流电源为待机电源。

8.一种电视机，其特征在于：包括用于产生N路供电电源的电源电路以及如权利要求1至7中任一项权利要求所述的时序控制电路。

9.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于：所述时序控制电路的各路供电电源输出端连接电视机信号板，输出不同时序的供电电源至信号板上的主芯片。

10.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于：所述时序控制电路的各路供电电源输出端对应连接到电视机的信号板、逻辑板和显示屏。

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