CN202917966U - Mos管降压电路、变压电路以及液晶电视 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视，为解决MOS降压管易损坏问题而设计。所述MOS管降压电路，包括电压输入端、漏极连接在电压输入端正极的MOS降压管、第一开关管和第一电阻；第一开关管的输入端连接在电压输入端正极，输出端连接分流电路，开关控制端连接在MOS降压管漏极；第一电阻一端与电压输入端正极相连，一端分别与MOS降压管的漏极以及第一开关管开关控制端相连；正常时第一电阻上的压降小于第一开关管的开启电压，第一开关管无电流输出，否则第一开关管有电流输出。本实用新型以第一开关管的分流作用有效的避免了对MOS降压管因电流过大或电路短路时保护电路的延时造成的MOS降压管被损坏的现象。

Description

MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视

技术领域

本实用新型涉及电子、电路领域，尤其涉及一种MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视。

背景技术

在电路的设计中，可以采用MOS管进行降压，这种MOS管称为MOS降压管。在工作过程中，如果流过较大的电流或者电流超过MOS降压管的极限值，MOS降压管将因为功率过高而损坏。例如在电压设计中，变压电路往往有两组及以上的绕组输出不同的电压，通常会采用线性稳压电路来保证输出电压处于一定的范围内，该线性稳压电路中就存在上述MOS降压管。在变压电路过载或短路时，输出电流过大，极易引起线性稳压电路中MOS降压管温度升高、以致损坏或击穿。

针对上述问题，如图1所示，现有的保护上述MOS降压管V102的方法采用驱动芯片以及其他的外围电路进行限流保护。其中，驱动芯片的电流检测引脚CS具有检测大电流的作用，驱动芯片内集成了限流保护功能。通过检测到的流经与其相连的、漏极连接在变压绕组T101初级侧的MOS管Vl0l的大电流反馈至驱动芯片的引脚CS，驱动芯片驱动引脚DRV停止输出。

但是该电路限流保护作用的实现是需要通过变压电路将大电流反馈至初级侧，而当出现过载现象严重或短路时，初级侧还没来得及进行取样检测，MOS降压管Vl02已经由于大电流的冲击而被损坏，从而由于通过驱动芯片采样限流保护的滞后性，并不能阻止电流突然升高导致的MOS降压管Vl01的击穿。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种当过载或短路时，能有效对MOS降压管进行分流从而保护MOS降压管的MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视。

为达上述目的，本实用新型MOS管降压电路，包括电压输入端以及漏极连接在所述电压输入端正极的MOS降压管，所述MOS降压管的源极以及栅极的后端连接有负载，所述MOS管降压电路还包括第一电阻以及第一开关管；

所述第一电阻一端与所述电压输入端正极电相连，另一端分别与所述MOS降压管的漏极以及所述第一开关管开关控制端相连；

所述第一开关管的输入端连接在所述电压输入端正极，输出端连接有分流电路，开关控制端连接在所述MOS降压管漏极，用于当所述MOS管降压电路电流大于额定值时且所述第一电阻上的压降大于所述第一开关管的开启电压时分流。

优选地，在所述第一开关管的输入端与所述电压输入端之间连接有第二电阻。

优选地，所述MOS管降压电路还包括第二开关管；所述第二开关管的输入端连接在所述电压输入端的正极，输出端连接在所述MOS降压管的栅极，开关控制端连接在所述第二电阻与所述第一开关管的输入端之间；

当所述第二电阻上有电流流经，所述第二电阻上的压降大于所述第二开关管的开启电压，所述第二开关管导通并有电流流过；

当所述第二电阻上无电流流经，所述第二电阻上的压降小于所述第二开关管的开启电压，所述第二开关管关闭并无电流流过。

优选地，所述第一开关管和/或所述第二开关管均为三极管；所述输入端为三极管的集电极；所述输出端为三极管的发射极，所述开关控制端为基极。

优选地，所述第一开关管和/或所述第二开关管均为MOS管；所述输入端为MOS管的漏极；所述输出端为MOS管的源极；所述开关控制端为MOS管的栅极。

优选地，所述第一开关管的输出端连接在一单向导通管的正向导通端；所述的单向导通管的反向截止端连接在所述第二电阻的前端。

优选地，所述MOS管降压电路还包括第一电容以及第二电容；所述第一电容与所述电压输入端连接；所述第二电容连接在所述第一电阻、MOS降压管以及所述第一开关管的连接处。

本实用新型变压电路，包括变压绕组，在所述变压绕组次级的电压输入端连接有第一MOS管以及一端连接在所述第一MOS管栅极的线性稳压控制模块，所述变压电路还包括上述的MOS管降压电路，其中所述第一MOS管为所述MOS降压管。

进一步地，所述变压电路还包括第二MOS管以及驱动芯片；所述第二MOS管的漏极连接在所述变压绕组初级；所述第二MOS管的源极与所述驱动芯片的电流检测引脚相连，栅极与所述驱动芯片的驱动引脚相连，其中所述驱动芯片内集成有限流保护电路。

本实用新型液晶电视，包括电源变压电路，所述电源变压电路为上述变压电路。

本实用新型MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视的有益效果：本实用新型MOS管降压电路、变压电路以及液晶电视通过设置的第一电阻以及第一开关管，当电流过大大于额定值时，在第一电阻上的压降足以导通第一开关管时，所述第一开关管导通，与所述MOS降压管进行分流，从而保护所述MOS降压管，直接采用第一开关管的分流作用不会存在现有技术中采用具有限流保护作用的驱动芯片的时间上的滞后性，从而电流聚升或者突然短路时能及时分流，从而所述MOS降压管功率保持不变，不至于损坏和击穿。

附图说明

图1是传统的变压电路；

图2是本实用新型实施例一所述的MOS管降压电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例二所述的MOS管降压电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例四所述的MOS管降压电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例六所述的变压电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

实施例一：

如图2所示，本实施例MOS管降压电路，包括电压输入端Voutl以及漏极连接在所述电压输入端正极的MOS降压管V204，所述MOS降压管V204限流保护电路还包括第一开关管V203以及第一电阻R204；所述MOS降压管的源极与栅极后端连接有负载即向外输出电压；

所述第一开关管V203的输入端2连接在所述电压输入端Voutl正极，输出端3有分流电路，在具体的实现过程中所述分流电路可以为单独设计的电路也可是连接在Vout端的负载，即如图所示的输出端3连接在所述MOS降压管V204源极，开关控制端l连接在所述MOS降压管V204漏极；

所述第一电阻R204一端与所述电压输入端Voutl正极电相连，一端分别与所述MOS降压管V204的漏极以及所述第一开关管开关控制端相连。其中，在本实施例中，所述MOS降压管的引脚1对应其栅极，引脚2对应其漏极，引脚3对应其源极。

在本实施例中所述的第一开关管为NPN型的三极管，其中所述输入端2对应的器集电极，输出端3对应其发射极，开关控制端l对应其基极。

在具体的实施过程中，在电路无异常工作时，电流仅经过第一电阻R204、V204，从Vout两端输出降压后的电压，所述第一开关管V203处于无电流流经的状态。

当过载或电流急剧增大或短路时即电流大于额定电流时，所述第一电阻R204上的压降增大，使得第一开关管V203的输入端2与开关控制端l之间的电压增大，第一电阻R204上的电压大于门限值，所述第一开关管V203导通，从而与所述MOS降压管V204分流，从而可以达到降低所述MOS降压管V204上的电流，从而可以保证MOS降压管V204的功率保持在额定功率内，不至于损坏和击穿。在本实施例中第一开关管V203的输入端2与开关控制端1之间的电压大于其开启电压，即可以导通。

本实施例所述的MOS管降压电路相对于现有技术中采用有限流作用的驱动芯片，更加及时不会因为时延性以及滞后性造成在电流突然急剧上升或突然短路时造成的MOS降压管的击穿和损坏，从而有效的保证了MOS降压管的安全使用。

作为本实施例的进一步的改进，在具体的实施过程中，可以在第一开关管V203组成的输出回路中增加耗电元件如电阻与所述第一开关管V203进行分压，在本实施例的的进一步改进中，具体的在所述第一开关管V203与电压输入端Voutl之间增设第二电阻。通过增加一个线性元件电阻可以对第一开关管V203进行分压从而保护第一开关管V203，从而延长所述MOS管降压电路的使用寿命。

实施例二：

如图3所示，本实施例MOS管降压电路，包括电压输入端Voutl以及漏极连接在所述电压输入端正极的MOS降压管V204，所述MOS降压管V204限流保护电路还包括第一开关管V203以及第一电阻R204；

所述第一开关管V203的输入端2连接在所述电压输入端Voutl正极，输出端3连接在所述MOS降压管V204源极，开关控制端l连接在所述MOS降压管V204漏极；其中MOS降压管V204的管脚l对应的是其栅极，管脚2对应的是其漏极，管脚3对应的是其源极；

所述第一电阻R204一端与所述电压输入端Voutl正极电相连，一端分别与所述MOS降压管V204的漏极以及所述第一开关管V203开关控制端l相连；

在所述第一开关管V203的输入端2与所述电压输入端Voutl之间连接有第二电阻R204；

所述MOS管降压电路还包括第二开关管V202；所述第二开关管V202的输入端2连接在所述电压输入端Voutl的正极，输出端3连接在所述MOS降压管V204的栅极，开关控制端1连接在所述第二电阻R206与所述第一开关管V203的输入端之间。

当MOS降压管正常即电流不大于额定电流时，所述MOS管降压电路中电流仅通过第一电阻R204，进入所述MOS降压管；所述第一开关管V203处于无电流状态，从MOS降压管的输出端Vout输出。

当出现过载或短路即电流大于额定电流时，所述第一开关管V203导通，从而所述第二电阻R206上流经有电流从而具有压降，且压降的大小等于所述第二开关管V202的输入端2与开关控制端1之间的压降的门限值时所述第二开关管V202导通。由于开关管内部的电阻很小通常输入端与输出端的电阻可以忽略不计。由于第二开关管V202的输出端连接在所述MOS降压管V204的栅极，从而导致MOS降压管的栅极与漏极的的压降降低导致无法满足MOS降压管的的开启电压，从而MOS降压管V204无法导通。

由于MOS降压管的截止，所述第一电阻R204上没有了压降，从而第一开关管V203的输入端2与开关控制端l之间的电压无法满足其导通的压降，从而也截止。进一步的由于第一开关管V203的截止，从而第二电阻R206上没有流经的电流，从而也没有压降，从而第二开关管V202也因为其输入端与开关控制端的电压无法满足其开启电压，进而也截止。当所述第二开关管V202也截止后，所述电流又将恢复全部从第一电阻R204流过，再次经过MOS降压管的降压在从Vout端输出。

综合上述，通过第一电阻、第一开关管、第二电阻以及第二开关管的设置，可以简便的实现以分流方法保护MOS降压管的同时，用能通过MOS降压管、第一开关管以及第二开关管门限电压的相互牵制，实现电流的回复正常的作用。本实施例所述的MOS管降压电路，能及时有效的隔断大电流对所述MOS降压管的冲击，有效的稳定所述MOS管降压电路，保证电路的可靠的工作。

在具体的实施过程中，所述第一开关管、第二开关管可以是三极管或MOS管，具体的如下：

所述第一开关管和/或所述第二开关管均为三极管；所述输入端为三极管的集电极；所述输出端为三极管的发射极，所述开关控制端为基极；或

所述第一开关管和/或所述第二开关管均为MOS管；所述输入端为MOS管的漏极；所述输出端为MOS管的源极；所述开关控制端为MOS管的栅极。

本实施例所述的第一开关管和/或所述第二开关管，在具体的实施过程中还可以选用其他能实现相同开关功能的开关管，也可以采用具有开关作用的电路连接结构，或控制电路等。而在本实施例中采用技术成熟，结构简单的三极管或MOS管，从而使得所述的MOS管降压电路具有成本低、结构简单的特点。

实施例三：

如图4所示，本实施MOS管降压电路，在实施例一或实施例二的基础上，所述第一开关管V203的输出端3连接在一单向导通管的正向导通端；所述的单向导通管的反向截止端连接在所述第二电阻的前端；在本实施例中所述单向导通管优选了二极管VD201，其导通端引脚1连接在第一开关管V203的输出端；截止引脚2连接在R206前端。

在具体的实施过程中，当Vout后端的回路突然断开，则由从电压输入端Voutl进入的电流，经过了电阻R206或MOS降压管的电流能由所述单向导通管形成的回路导出电流或消耗电流，此处采用单向导通管，在电路正常工作时，所述单向导通管是没有电流，仅在前端电路有电流而后端电路开路时才有电流，以提供一个导出或消耗的回路，从而保护所述第一开关管。

实施例四：

如图4所示，本实施例MOS管降压电路，在上述任一实施例的基础上增设了第一电容C205以及第二电容C206。

所述第一电容C205与所述电压输入端Vout连接；所述第二电容C206连接在所述第一电阻R204、MOS降压管V204以及所述第一开关管V203的连接处。通过第一第容C205以及第二电容C206的设置。在本实施例中通过第一电容C205以及第二电容C206的设置，当电压输入端Voutl突然输出大电压或瞬间接入电压时，通过电容的充电，使得所MOS降压管V204以及所述第一开关管V203有一适当的反应时间，从而能进一步的保护所述MOS降压管V204以及所述第一开关管V203，从而能延长电子元器件的使用寿命。

实施例五：

本实施例变压电路，包括变压绕组、连接在所述变压绕组次级电压输入端的第一MOS管以及一端连接在所述第一MOS管栅极的线性稳压控制模块，所述变压电路还包括实施例一至实施例四任一所述的MOS管降压电路，其中所述第一MOS管为所述MOS降压管。

根据变压电路的原理，当电源次级过载时，或初级输入大电流是，变压电路次级也将出现很大的电流，从而经过位于所述次级电压输出的第一MOS管也即所述MOS降压管将出现大电流，进而导致功率大于额定功率而损坏。而在本实施例中，将MOS降压管置于所述MOS降压管降压保护电路中，从而通过分流的作用防止电流的过大烧坏或击穿所述的MOS降压管，从而能保证所述变压电路稳定的输出，稳定的为后续负载提供电源。相对于传统的采用MOS降压管电路进行降压的电路，能及时有效的发现电流过大的显现，并通过分流的原理及时的保护MOS降压管。

实施例六：

如图5所示，本实施例变压电器，包括变压绕组T101、连接在所述变压绕组T1O1次级电压输入端的第一MOS管V204以及一端连接在所述第一MOS管V204栅极的线性稳压控制模块，所述变压电路还包括实施例一至实施四任一所述的MOS管降压电路，其中所述第一MOS管V204为所述MOS降压管。

此外，所述变压电路好包括第二MOS管V201以及驱动芯片N201；所述第二MOS管V204的漏极即引脚2所在极连接在所述变压绕组T101初级；所述第二MOS管V201的源极即引脚3所在极与所述驱动芯片N201的电流检测引脚CS相连，栅极即引脚1所在极与所述驱动芯片N201的驱动引脚DRl相连，其中所述驱动芯片N201内集成有限流保护电路。

图中所述的电阻R202一端与所述电流检测引脚CS相连。标号C201为并联在所述电阻R202两端的电容。其中驱动芯片N201内GND为器接地引脚，VCC为其内部电路引入电源的引脚，其他的标号如Pro、FB以及HV均是与不同功能对应的功能引脚。

在具体的工作中，当变压电路的次级过载时或短路时，根据变压电路原理：

Np/Ns＝Is/Ip；所述变压绕组T101次级即所述MOS降压管所在侧出现大电流，也即所述MOS降压管V204也将出现很大的电流，可能出现功率过大的情况；此时由于初级侧电流很大，所以所述第二MOS管V101的电流也很大，所述第二MOS管引脚3电流Is增大引脚所述的电阻102的电流增大，所述电阻R102对地电压也曾大了，也即所述的驱动芯片N201电流检测引脚CS检测到的电压增大，此时所述驱动芯片N201根据其内部的限流保护电路进行比较、分析控制所述驱动引脚DR1的改变输出的有效电压值，进而限制所述变压电路输入的功率的大小，从而保护所述MOS降压管。

本实施例变压电路不仅在所述变压电路的变压绕组T101的次级端为所述MOS降压管设定了以分流原理的限流的保护电路，还通过本实施例中所述的驱动芯片N201以及第二MOS管V201进行取样、检测进一步的防止电流的增大，导致的MOS降压管损坏的情形。

实施例七：

本实施例液晶电视，包括电源变压电路，所述电源变压电路为权利要求实施例五-实施例六中任一所述的变压电路。

本实施例中所述的液晶电视，通过采用本实用新型所述的变压电路以及本实用新型所述的MOS管降压电路，由于能有效的隔断大电流的冲击、有效的保护次级线性稳压电路，从而有效的保护变压电路，保护也将电视的供电电源，从而能够保证电源电压工作在更加稳定的状态，且能将少MOS降压管被击穿、损坏的频率，从而减少返修率，从而提高的所述液晶电视的稳定性，增加市场竞争力。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种MOS管降压电路，包括电压输入端以及漏极连接在所述电压输入端正极的MOS降压管，所述MOS降压管的源极以及栅极的后端连接有负载，其特征在于，所述MOS管降压电路还包括第一电阻以及第一开关管；

所述第一电阻一端与所述电压输入端正极电相连，另一端分别与所述MOS降压管的漏极以及所述第一开关管开关控制端相连；

所述第一开关管的输入端连接在所述电压输入端正极，输出端连接有分流电路，开关控制端连接在所述MOS降压管漏极，用于当所述MOS管降压电路电流大于额定值且所述第一电阻上的压降大于所述第一开关管的开启电压时分流。

2.根据权利要求1所述的MOS管降压电路，其特征在于，在所述第一开关管的输入端与所述电压输入端之间连接有第二电阻。

3.根据权利要求2所述的MOS管降压电路，其特征在于，所述MOS管降压电路还包括第二开关管；所述第二开关管的输入端连接在所述电压输入端的正极，输出端连接在所述MOS降压管的栅极，开关控制端连接在所述第二电阻与所述第一开关管的输入端之间；

当所述第二电阻上有电流流经，所述第二电阻上的压降大于所述第二开关管的开启电压，所述第二开关管导通并有电流流过；

当所述第二电阻上无电流流经，所述第二电阻上的压降小于所述第二开关管的开启电压，所述第二开关管关闭并无电流流过。

4.根据权利要求3所述的MOS管降压电路，其特征在于，所述第一开关管和/或所述第二开关管为三极管；所述输入端为三极管的集电极；所述输出端为三极管的发射极；所述开关控制端为基极。

5.根据权利要求3所述的MOS管降压电路，其特征在于，所述第一开关管和/或所述第二开关管均为MOS管；所述输入端为MOS管的漏极；所述输出端为MOS管的源极；所述开关控制端为MOS管的栅极。

6.根据权利要求2所述的MOS管降压电路，其特征在于，所述第一开关管的输出端连接在一单向导通管的正向导通端；所述的单向导通管的反向截止端连接在所述第二电阻的前端。

7.根据权利要求1所述的MOS管降压电路，其特征在于，所述MOS管降压电路还包括第一电容以及第二电容；所述第一电容与所述电压输入端连接；所述第二电容连接在所述第一电阻、MOS降压管以及所述第一开关管的连接处。

8.一种变压电路，包括变压绕组，在所述变压绕组次级的电压输出端连接有第一MOS管以及一端连接在所述第一MOS管栅极的线性稳压控制模块，其特征在于，所述变压电路还包括权利要求1-7任一所述的MOS管降压电路，其中所述第一MOS管为所述MOS降压管。

9.根据权利要求8所述的变压电路，其特征在于，所述变压电路还包括第二MOS管以及驱动芯片；所述第二MOS管的漏极连接在所述变压绕组初级；所述第二MOS管的源极与所述驱动芯片的电流检测引脚相连，栅极与所述驱动芯片的驱动引脚相连，其中所述驱动芯片内集成有限流保护电路。

10.一种液晶电视，包括电源变压电路，其特征在于，所述电源变压电路为权利要求8所述的变压电路。

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