CN204463789U - 供电电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种供电电路系统，包括PNP三极管、NPN三极管、基极电阻、集电极电阻、发射极电阻和稳压集成电路，PNP三极管的发射极连接电源输出端，PNP三极管的集电极输出供电电流，PNP三极管的基极连接NPN三极管的集电极，NPN三极管的基极连接基极电阻的输出端，基极电阻的输入端连接电源输出端，NPN三极管的发射极连接发射极电阻的输入端，发射极电阻的输出端接地，NPN三极管的集电极连接集电极电阻的输出端，集电极电阻的输入端连接电源输出端，稳压集成电路的阴极端连接NPN三极管的基极、阳极端接地、反馈输入端接收供电反馈信号。实施本实用新型，可提高电源的利用率、降低功耗、减少信号干扰源。

Description

供电电路系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种供电电路系统。

背景技术

液晶屏的背光模组由LED通过串联和并联的不同组合方式组成。单个LED的工作电流I_L为20～25mA，工作电压U_L为3～3.3V。所以液晶屏的背光模组的工作电流由LED并联数量决定，工作电压由LED串联数量决定。例如一个背光有15个LED的液晶屏，LED分为5列并联而成，每列由3个LED串联而成，则工作电流为5倍的I_L，工作电压为3倍的U_L。

背光模组的LED通常采用恒定电流供电，背光供电电路由背光供电集成电路、BOOST升压电路和反馈电阻组成RF，反馈电阻RF用于控制输出背光电流I。输出背光电流I＝UFB÷RF，其中UFB为背光模组的输出端电压。

背光供电电路的输入电源由液晶屏驱动板上的电源提供，驱动板上的电源通常是从外部输入的直流电源UI经过PWM buck(step－down)DC－DC电路转换降压后的5V直流电源。驱动板外部输入直流电源UI通常大于12V，须经过DC－DC电路的电源转换芯片U2，转换成5V直流电源UO供给液晶屏驱动板和液晶屏的背光供电电路。

给背光供电的电源是由外部输入的电源经过DC－DC电路转换降压后，再经过背光供电电路的BOOST电路升压后得到。DC－DC电路转换的PWM信号和背光供电电路的BOOST升压脉冲信号会产生大量干扰，而且DC－DC电路和背光供电电路都用到电感作为能量转换元件，电感对外辐射的电磁波容易对视频信号产生干扰，使液晶屏显示的图像产生水纹状干扰，此外电源经过DC－DC电路转换降压后再经过BOOST升压，使电源损耗加大，会降低电源效率、增大功耗和额定电流。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述背光供电电路易产生信号干扰和降低电源效率的问题，提供一种供电电路系统。

一种供电电路系统，包括PNP三极管、NPN三极管、基极电阻、集电极电阻、发射极电阻和稳压集成电路，所述PNP三极管的发射极连接电源输出端，所述PNP三极管的集电极输出供电电流，所述PNP三极管的基极连接所述NPN三极管的集电极，所述NPN三极管的基极连接所述基极电阻的输出端，所述基极电阻的输入端连接所述电源输出端，所述NPN三极管的发射极连接所述发射极电阻的输入端，所述发射极电阻的输出端接地，所述NPN三极管的集电极连接所述集电极电阻的输出端，所述集电极电阻的输入端连接所述电源输出端，所述稳压集成电路的阴极端连接所述NPN三极管的基极，所述稳压集成电路的阳极端接地，所述稳压集成电路的反馈输入端接收供电反馈信号。

上述供电电路系统，通过稳压集成电路、NPN三极管和PNP三极管输出供电电流，稳压集成电路通过反馈输入端输入的反馈电压对NPN三极管的基极电流和集电极电流进行调控，进而调控PNP三极管的基极电流，达到稳定PNP三极管的集电极输出电流，无需繁琐的降压和升压电路。使NPN三极管通过并联稳压集成电路，稳定PNP三极管的输出得到稳定的背光电流给背光LED供电，省掉了降压和升压的繁琐过程，可提高电源的利用率、降低功耗。同时无需BOOST电路，可减少信号干扰源，提高供电可靠性，进一步地，可提高集成上述供电电路系统的液晶屏驱动板的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型供电电路系统第一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型供电电路系统第二实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

请参阅图1，图1是本实用供电电路系统第一实施方式的结构示意图。

本实施方式所述的供电电路系统，可包括PNP三极管110、NPN三极管120、基极电阻130、集电极电阻140、发射极电阻150和稳压集成电路160，PNP三极管110的发射极连接电源输出端UI，PNP三极管110的集电极输出供电电流，PNP三极管110的基极连接NPN三极管120的集电极，NPN三极管120的基极连接基极电阻130的输出端，基极电阻130的输入端连接电源输出端UI，NPN三极管120的发射极连接发射极电阻150的输入端，发射极电阻150的输出端接地，NPN三极管120的集电极连接集电极电阻140的输出端，集电极电阻140的输入端连接电源输出端UI，稳压集成电路160的阴极端连接NPN三极管120的基极，稳压集成电路160的阳极端接地，稳压集成电路160的反馈输入端接收供电反馈信号。

本实施方式，通过稳压集成电路160、NPN三极管120和PNP三极管110输出供电电流，稳压集成电路160通过反馈输入端输入的反馈电压对NPN三极管120的基极电流和集电极电流进行调控，进而调控PNP三极管110的基极电流，达到稳定PNP三极管110的集电极输出电流，无需繁琐的降压和升压电路。使NPN三极管120通过并联稳压集成电路160稳定PNP三极管110的输出得到稳定的背光电流给背光LED供电，省掉了降压和升压的繁琐过程，可提高电源的利用率、降低功耗。同时无需BOOST电路，可减少信号干扰源，提高供电可靠性，进一步地，可提高集成上述供电电路系统的液晶屏驱动板的可靠性。

其中，对于PNP三极管110，可为三极管KSB834等类似三极管。还可为本领域技术人员惯用的其他低频功率放大PNP型三极管。

优选地，本实施方式所述的供电电路系统可替代BOOST升压电路，简化电路，提高外部输入电源的利用率，降低了功耗。

进一步地，本实用新型的供电电路系统可集成到液晶屏的驱动板上，为液晶屏的背光模组供电，可提高液晶屏驱动板的可靠性。

对于NPN三极管120，可为2SC1623贴片三极管等类似三极管，还可为本领域技术人员惯用的其他NPN型三极管。

对于基极电阻130，用于为NPN三极管120提供基极电流I1，优选地，基极电阻130的电阻值可为560欧姆。

对于集电极电阻140，其输出的电流I2与PNP三极管110的基极电流I3组成NPN三极管120的集电极电流I4。优选地，集电极电阻140的电阻值可为220欧姆。

对于发射极电阻150，与基极电阻130和集电极电阻140共同为PNP三极管110和NPN三极管120提供合适的静态工作电压，以使PNP三极管110和NPN三极管120工作在放大状态。进而使PNP三极管110的集电极输出的电流可控。优选地，发射极电阻150的电阻值可为680欧姆。

对于稳压集成电路160，优选地为三端可调并联稳压二极管TL431(three-terminal programmable shunt regulator diodes)，在其他实施方式中稳压集成电路还可为本领域技术人员惯用的其他类型的三端可调并联稳压二极管。

优选地，稳压集成电路160的反馈输入端的参考电压UFB可为2.495V。

优选地，本实施方式所述的供电电路系统还可包括输入滤波电容，所述输入滤波电容的一端连接电源、另一端接地。可对从电源输出端接收的电压进行滤波。

进一步地，本实施方式所述的供电电路系统还可包括输出滤波电容，所述输出滤波电容的一端连接PNP三极管110的集电极、另一端接地。可对PNP三极管110的集电极输出的供电电流进行滤波。

更进一步地，本实施方式所述的供电电路系统还可包括耦合电容，所述耦合电容的一端连接稳压集成电路160的阴极端、另一端接所述稳压集成电路的反馈输入端。

在一个实施例中，本实施方式所述的供电电路系统还包括背光模组170和反馈电路180，背光模组170的输入端连接PNP三极管110的集电极，背光模组170的输出端分别连接反馈电路180的输入端和稳压集成电路160的反馈输入端。

优选地，背光模组170可为与液晶屏的LED背光电路中的LED串联的电阻。用于为稳压集成电路160提供反馈电压。

本实用新型的供电电路系统，可用于为液晶屏的背光模组供电，提高电源利用率的同时，可使消耗的功率降低10％－20％。

请参阅图2，图2是本实用新型的供电电路系统第二实施方式的结构示意图。

本实施方式的所述供电电路系统与第一实施方式的区别在于：背光模组270可包括M组并联的LED组，每组LED组包括至少两个串联的LED，其中，M为大于或等于2的正整数。反馈电路260可包括M个并联的电阻，一个电阻的输入端连接一组LED组的输出端。每组LED的输出端连接一个电阻。PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、基极电阻R1、集电极电阻R2、发射极电阻R3和稳压集成电路U1，PNP三极管Q1的发射极连接电源输出端UI，PNP三极管Q1的集电极输出供电电流，PNP三极管Q1的基极连接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的基极连接基极电阻R1的输出端，基极电阻R1的输入端连接电源输出端UI，NPN三极管Q2的发射极连接发射极电阻R3的输入端，发射极电阻R3的输出端接地，NPN三极管Q2的集电极连接集电极电阻R2的输出端，集电极电阻R2的输入端连接电源输出端UI，稳压集成电路U1的阴极端连接NPN三极管Q2的基极，稳压集成电路U1的阳极端接地，稳压集成电路U1的反馈输入端连接背光模块270的每组LED组的输出端。输入滤波电容C1的一端连接电源、另一端接地。输出滤波电容C3的一端连接PNP三极管Q1的集电极、另一端接地。耦合电容C2的一端连接稳压集成电路U1的阴极端、另一端接所述稳压集成电路的反馈输入端。

优选地，输入滤波电容C1和输出滤波电容C3的容量为100UF，电压上限为16V。

优选地，耦合电容从可为贴片电容4.7nF。

在一个实施例中，反馈电路260包括并联的电阻RF1，RF2……RFN(N是LED并联的列数)，每个电阻是与每组LED组串联，反馈电路可为稳压集成电路U1提供2.495V的反馈电压。因为反馈电流很小可以忽略不计，所以，背光电流I＝2.495V÷R，R为并联的电阻RF1，RF2……RFN的并联等效电阻，调整反馈电路260的等效电阻R，就能得到所需的背光电流。

进一步地，稳压集成电路U1为三端可调并联稳压二极管TL431时，TL431使背光电流I稳定输出的稳压过程如下：当背光电流I增大时，输入到三端可调并联稳压二极管TL431的反馈输入端的电压大于2.495V的参考电压，此时三端可调并联稳压二极管TL431的阴极端电压会下降，使NPN三极管Q2基极电流减少，NPN三极管Q2集电极电流减少，则PNP三极管Q1的基极电流减少，输出的背光电流减少，使PNP三极管Q1的集电极的输出电流恢复到正常值从而得到稳定。当背光电流I减少时，稳压过程同上。

因为PNP三极管Q1工作在放大状态，所以外部输入电源的电压大于PNP三极管Q1的输出端电压。PNP三极管Q1的输出端电压等于液晶屏的背光电压与反馈电压UFB之和，只要调整外部输入电源的电压，使其比液晶屏背光电压高2.5V以上，都可以使用本实用新型的供电电路系统。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种供电电路系统，其特征在于，包括PNP三极管、NPN三极管、基极电阻、集电极电阻、发射极电阻和稳压集成电路，所述PNP三极管的发射极连接电源输出端，所述PNP三极管的集电极输出供电电流，所述PNP三极管的基极连接所述NPN三极管的集电极，所述NPN三极管的基极连接所述基极电阻的输出端，所述基极电阻的输入端连接所述电源输出端，所述NPN三极管的发射极连接所述发射极电阻的输入端，所述发射极电阻的输出端接地，所述NPN三极管的集电极连接所述集电极电阻的输出端，所述集电极电阻的输入端连接所述电源输出端，所述稳压集成电路的阴极端连接所述NPN三极管的基极，所述稳压集成电路的阳极端接地，所述稳压集成电路的反馈输入端接收供电反馈信号。

2.根据权利要求1所述的供电电路系统，其特征在于，所述稳压集成电路为三端可调并联稳压二极管。

3.根据权利要求1所述的供电电路系统，其特征在于，还包括输入滤波电容，所述输入滤波电容的一端连接所述电源输出端，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的供电电路系统，其特征在于，还包括输出滤波电容，所述输出滤波电容的一端连接所述PNP三极管的集电极，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的供电电路系统，其特征在于，还包括耦合电容，所述耦合电容的一端连接所述稳压集成电路的阴极端，另一端接所述稳压集成电路的反馈输入端。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的供电电路系统，其特征在于，还包括背光模组和反馈电路，所述背光模组的输入端连接所述PNP三极管的集电极，所述背光模组的输出端分别连接所述反馈电路的输入端和所述稳压集成电路的反馈输入端。

7.根据权利要求6所述的供电电路系统，其特征在于，所述背光模组包括M组并联的LED组，每组LED组包括至少两个串联的LED，其中，M为大于或等于2的正整数。

8.根据权利要求7所述的供电电路系统，其特征在于，所述反馈电路包括M个并联的电阻，一个电阻的输入端连接一组LED组的输出端。