CN205160358U - 电子终端及其llc供电电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电子终端及其LLC供电电源。其中，LLC供电电源包括：功率开关单元、第一变压单元、第二变压单元、第一稳压滤波单元、滤波单元和纹波截断单元，功率开关单元将输入电压传输给第一变压单元和第二变压单元，第一变压单元将输入电压变换为第一电压、并经第一稳压滤波单元稳压滤波处理后输出给纹波截断单元，由纹波截断单元输出至电子终端的LED恒流驱动模块的电源输入端；第二变压单元将输入电压变换为第二电压、并经滤波单元滤波处理后输出给LED恒流驱动模块，使LED恒流驱动模块驱动电子终端的LED背光模组；纹波截断单元将LED恒流驱动模块产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块的电源输入端的输入电压稳定。

Description

电子终端及其LLC供电电源

技术领域

本实用新型涉及电子设备的电源，特别涉及一种电子终端及其LLC供电电源。

背景技术

如图1所示，电视一般包括主板、电源板、恒流驱动板和LED背光模组，在接通交流电后，电源板中的反激电源输出+5V，给主板上的CPU供电，CPU正常工作后，给电源板提供一个开关ON/OFF信号，若开关ON/OFF信号为OFF、即为低电平状态，此时电源板无电压输出。若开关ON/OFF信号为ON、即为高电平状态，此时电源板正常工作，向外输出+12V，+19V，+24V与+120V电压。

所述电源板上设置有LLC供电电源，用来输出+12V、+24V和+120V电压。其中，+12V给恒流驱动板的LED恒流驱动模块提供VCC，同时向主板输出PWM信号、ENA信号，+120V提供给LED恒流驱动模块点亮电视的OLED屏。

然而在电视的电源电路中，一般通过功率开关管控制电压的导通和关断，而电源电路的电感中的电流在输出电流的有效值上下波动的，所以在+12V电源输出端会出现一个与功率开关管同频率的纹波，即一般所说的电源电压纹波。它与输出电容的容量和ESR有关系，这个纹波的频率与开关电源相同，为几十到几千赫兹。

而电视电源的功率开关管一般选用MOSFET，在其导通和截止的时候，会有一个上升时间和下降时间，此时在电源电路中就会出现一个与功率开关管上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十兆赫兹。同样电源中的二极管在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻、电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十兆赫兹，这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。

目前，对于功率开关管的纹波，通常抑制或减少它的做法有如下几种方法：

1）加大电感和输出电容滤波：根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。输出纹波与输出电容的关系为vripple=Imax/(Co×f)。可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。

2）二级滤波：即再加一级LC滤波器。LC滤波器对噪声纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好的减小纹波。采样点选在LC滤波器之前，输出电压会降低。采样点选在LC滤波器之后，输出电压是希望得到的电压，但是这样在电源电路中引入了一个电感和一个电容，有可能会导致系统不稳定。

可见，减少纹波的方法不外为加大差模电感或输出电解电容，或者增加一级差模电感和电解电容，这样要么增大了元器件的体积，要么增多了元器件，增加了电源的体积和成本。

另外，如果电视的电源电路外接LED恒流电路，除了上述两种纹波(噪声)以外，还有LED恒流驱动板干扰进来的纹波。因为电源的+12V和+120V电压由同一LLC供电电源输出，而LED恒流驱动板的输入电压为+120V，其输出为+180V左右，故纹波噪声比较大会反传到+12V这路电源，造成纹波噪声很高，其频率是LED恒流电路的频率，通常为65k～100kHz左右，影响LLC供电电源的稳定性，而LLC供电电源中的纹波噪声不能得到很好的解决。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电子终端及其LLC供电电源，能截断电子终端的LED恒流驱动模块产生的纹波。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种电子终端的LLC供电电源，包括：功率开关单元、第一变压单元、第二变压单元、第一稳压滤波单元、滤波单元和纹波截断单元，所述功率开关单元将输入电压传输给第一变压单元和第二变压单元，所述第一变压单元将输入电压变换为第一电压、并经第一稳压滤波单元稳压滤波处理后输出给纹波截断单元，由纹波截断单元输出至电子终端的LED恒流驱动模块的电源输入端；所述第二变压单元将输入电压变换为第二电压、并经滤波单元滤波处理后输出给LED恒流驱动模块，使LED恒流驱动模块驱动电子终端的LED背光模组；所述纹波截断单元将LED恒流驱动模块产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块的电源输入端的输入电压稳定。

所述的电子终端的LLC供电电源中，所述纹波截断单元包括二极管，所述LED恒流驱动模块包括的LED驱动芯片、第一电阻和第二电阻，所述二极管的正极连接所述第一稳压滤波单元的输出端，所述二极管的负极连接LED驱动芯片的VIN端，所述LED驱动芯片的VIN端为LED恒流驱动模块的电源输入端，所述LED驱动芯片的UVLS端连接所述滤波单元和LED背光模组。

所述的电子终端的LLC供电电源中，所述第一稳压滤波单元包括第一电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第三电阻和第四电阻；所述第一电感的一端连接第一变压单元的第一输出端、还通过第一电容接地，所述第一电感的另一端为第一稳压滤波单元的输出端、其连接所述二极管的正极、还通过第二电容接地、通过第三电容接地、通过第四电容接地、通过第五电容接地、通过第三电阻接地、通过第四电阻接地。

所述的电子终端的LLC供电电源，还包括用于将第一变压单元输出的第三电压进行稳压滤波处理的第二稳压滤波单元；所述第二稳压滤波单元的输入端连接第一变压单元的第二输出端，所述第二稳压滤波单元的输出端连接电子终端的功放模块。

所述的电子终端的LLC供电电源中，所述第二稳压滤波单元包括第二电感、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第五电阻和第六电阻；所述第二电感的一端连接第一变压单元的第二输出端、还通过第六电容接地，所述第二电感的另一端为第二稳压滤波单元的输出端、其连接所述功放模块、还通过第七电容接地、通过第八电容接地、通过第九电容接地、通过第十电容接地、通过第五电阻接地、通过第六电阻接地。

所述的电子终端的LLC供电电源中，所述第一电压为12V、第二电压为120V、第三电压为24V。

一种电子终端，包括LED恒流驱动模块、LED背光模组和LLC供电电源，所述LLC供电电源的第一电压输出端连接LED恒流驱动模块的电源输入端，LLC供电电源的第二电压输出端通过LED恒流驱动模块连接LED背光模组。

所述的电子终端中，所述电子终端为液晶电视或等离子电视。

相较于现有技术，本实用新型提供的电子终端及其LLC供电电源，其中，LLC供电电源由功率开关单元将输入电压传输给第一变压单元和第二变压单元，所述第一变压单元将输入电压变换为第一电压、并经第一稳压滤波单元稳压滤波处理后输出给纹波截断单元，由纹波截断单元输出至电子终端的LED恒流驱动模块的电源输入端；所述第二变压单元将输入电压变换为第二电压、并经滤波单元滤波处理输出给LED恒流驱动模块，使LED恒流驱动模块驱动电子终端的LED背光模组；所述纹波截断单元将LED恒流驱动模块产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块的电源输入端的输入电压稳定，实现了在基本不增加硬件成本的前提下，降低了纹波。

附图说明

图1为电视的控制电路的结构框图；

图2为本实用新型的电子终端的结构框图；

图3为本实用新型的电子终端的电源模块的PFC供电电源的电路图；

图4为本实用新型的电子终端的电源模块的19V供电电源的电路图；

图5为本实用新型的电子终端的LLC供电电源的结构框图；

图6为本实用新型的电子终端的电源模块的LLC供电电源的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种电子终端及其LLC供电电源，主要针对采用半桥谐振拓扑结构（LLC）的开关电源，涉及LCD、LED-TV、OLED-TV等电源电路。为使本实用新型的目的、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实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种电子终端，该电子终端为液晶电视、等离子电视等具有显示屏的电器设备。如图2所示，所述的电子终端包括：包括LED恒流驱动模块1、LED背光模组2、主板3、电源板4。其中，电源板4一般采用PFC++LLC拓扑结构，该电源板4主要包括LLC供电电源41、19V供电电源42、PFC供电电源43、5VSB供电电源44等。

所述LLC供电电源41的第一电压输出端连接LED恒流驱动模块1的电源输入端，LLC供电电源41的第二电压输出端通过LED恒流驱动模块1连接LED背光模组2。PFC供电电源43的输入端连接交流电流，并对交流市电输出稳定的直流电压，给LLC供电电源41、19V供电电源42、5VSB供电电源44等。

接通交流电后，电源板4中的反激电源输出+5V，给主板3的CPU供电，CPU正常工作后，给电源板4提供一个开关ON/OFF信号，若开关ON/OFF信号为OFF，即低电平状态，此时电源板4无输出。若开关ON/OFF信号为ON，即高电平状态，此时电源板4正常工作，向外输出+12V，+19V，+24V与+120V电压。+12V给后级LED恒流驱动模块1提供VCC，同时主板3输出PWM、ENA信号，+120V提供LED恒流驱动模块1LED背光模组2，即点亮OLED屏。

请参阅图3、图4、图5和图6，以70寸OLED-TV的电源为例，该电源采用PFC+LLC拓扑结构，电流从端子COM1处输入，经交错PFC集成电路FAN9611MX给后级两路LLC提供稳定的直流电压，后级其中一路通过独立的变压器T1和LLC集成电路FSFR1700XS，输出19V供给电视机的主板3供电；另一路通过独立的变压器T2和LLC集成电路FSFR2100XS输出12V与24V，分别供给LED恒流驱动模块1VCC和电视的功放模块，此路同时还通过变压器T2还输出120V给恒流模块，恒流模块给背光LED供电。

在LLC供电电源41中，从电源板4到LED恒流驱动模块1到LED背光，+12V给后级LED恒流驱动模块提供VCC电压，由于LED恒流驱动模块输入电压为+120V，输出为+180V左右，故纹波噪声比较大会反传到+12V这路电源，造成纹波噪声很高，因此LLC供电电源41的稳定性需要确保，下文将对本实用新型的LLC供电电源进行详细描述。

因此，本实用新型还相应提供一种电子终端的LLC供电电源，用于输出第一电压给电子终端的LED恒流驱动模块1供电、输出第二电压给所述LED恒流驱动模块1使其驱动电子终端的LED背光模组2，如图2所示。

如图5和图6所示，所述LLC供电电源41包括：功率开关单元411、第一变压单元412、第二变压单元413、第一稳压滤波单元414、滤波单元416和纹波截断单元417。所述功率开关单元411的输入端连接电源板的PFC供电电源，所述功率开关单元411的第一输出端依次通过第二变压单元412、第一稳压滤波单元414、纹波截断单元417连接LED恒流驱动模块1，所述功率开关单元411的第二输出端依次通过第二变压单元413和滤波单元416连接LED恒流驱动模块1。

所述功率开关单元411将输入电压传输给第一变压单元412和第二变压单元413，所述第一变压单元412将输入电压变换为第一电压、并经第一稳压滤波单元414稳压滤波处理后输出给纹波截断单元417，由纹波截断单元417输出至电子终端的LED恒流驱动模块1的电源输入端；所述第二变压单元413将输入电压变换为第二电压、并经滤波单元416滤波处理后输出给LED恒流驱动模块1，使LED恒流驱动模块1驱动电子终端的LED背光模组2；所述纹波截断单元417将LED恒流驱动模块1产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块1的电源输入端的输入电压稳定，实现了在基本不增加硬件成本的前提下，降低了纹波。

所述LLC供电电源41还包括用于将第一变压单元412输出的第三电压进行稳压滤波处理的第二稳压滤波单元415；所述第二稳压滤波单元415的输入端连接第一变压单元412的第二输出端，所述第二稳压滤波单元415的输出端连接电子终端的功放模块（图中未示出）。

具体实施时，所述第一电压为12V、为LED恒流驱动模块1提供VCC电压，第二电压为120V、为LED恒流驱动模块1提供驱动电压，第三电压为24V、为电子终端的功放模块供电。

请继续参阅图6，所述纹波截断单元417包括二极管D1，所述LED恒流驱动模块1包括的LED驱动芯片U1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述二极管D1的正极连接所述第一稳压滤波单元414的输出端，所述二极管D1的负极连接LED驱动芯片U1的VIN端，所述LED驱动芯片U1的VIN端为LED恒流驱动模块1的电源输入端，所述LED驱动芯片U1的UVLS端连接所述滤波单元416和LED背光模组2。

本实施例中，所述二极管D1的型号为1N4148，其具有单向导通功能，由于LLC供电电源41在输出12V电压给LED恒流驱动模块1提供VCC电压的同时，还输出120V电压使LED恒流驱动模块1驱动电子终端的LED背光模组2，此时LED恒流驱动模块1的输出电压高达180V，此电压会反传至12V这一路，引起纹波噪声，本实用新型采用二极管D1有效截断了纹波噪声通道，当LED恒流驱动模块产生的纹波从LED驱动芯片U1的VIN端传过来时，由于二极管D1反向截止作用，此纹波通道被截断，使得+12V电路纹波下降很快，效果明显，达到了大幅降低纹波的目的。

所述第一稳压滤波单元414包括第一电感L1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第三电阻R3和第四电阻R4；所述第一电感L1的一端连接第一变压单元412的第一输出端、还通过第一电容C1接地，所述第一电感L1的另一端为第一稳压滤波单元414的输出端、其连接所述二极管D1的正极、还通过第二电容C2接地、通过第三电容C3接地、通过第四电容C4接地、通过第五电容C5接地、通过第三电阻R3接地、通过第四电阻R4接地。

在第一稳压滤波单元414中，第一电感L1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第三电阻R3和第四电阻R4主要起LC滤波作用，使第一电压更稳定。

所述第二稳压滤波单元415包括第二电感L2、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第五电阻R5和第六电阻R6；所述第二电感L2的一端连接第一变压单元412的第二输出端、还通过第六电容C6接地，所述第二电感L2的另一端为第二稳压滤波单元415的输出端、其连接所述功放模块、还通过第七电容C7接地、通过第八电容C8接地、通过第九电容C9接地、通过第十电容C10接地、通过第五电阻R5接地、通过第六电阻R6接地。

在第一稳压滤波单元414中，第二电感L2、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第五电阻R5和第六电阻R6也起LC滤波作用，使第三电压更稳定。

综上所述，本实用新型提供由纹波截断单元将LED恒流驱动模块产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块的电源输入端的输入电压稳定，在基本不增加整体成本的前提下，降低了输出电压纹波，与现有通过专用电感和电解电容相比，可生产性强，节省PCB布板面积、成本低、一举多得。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种电子终端的LLC供电电源，其特征在于，所述LLC供电电源包括：功率开关单元、第一变压单元、第二变压单元、第一稳压滤波单元、滤波单元和纹波截断单元，所述功率开关单元将输入电压传输给第一变压单元和第二变压单元，所述第一变压单元将输入电压变换为第一电压、并经第一稳压滤波单元稳压滤波处理后输出给纹波截断单元，由纹波截断单元输出至电子终端的LED恒流驱动模块的电源输入端；所述第二变压单元将输入电压变换为第二电压、并经滤波单元滤波处理后输出给LED恒流驱动模块，使LED恒流驱动模块驱动电子终端的LED背光模组；所述纹波截断单元将LED恒流驱动模块产生的纹波截断，使LED恒流驱动模块的电源输入端的输入电压稳定。

2.根据权利要求1所述的电子终端的LLC供电电源，其特征在于，所述纹波截断单元包括二极管，所述LED恒流驱动模块包括的LED驱动芯片、第一电阻和第二电阻，所述二极管的正极连接所述第一稳压滤波单元的输出端，所述二极管的负极连接LED驱动芯片的VIN端，所述LED驱动芯片的VIN端为LED恒流驱动模块的电源输入端，所述LED驱动芯片的UVLS端连接所述滤波单元和LED背光模组。

3.根据权利要求2所述的电子终端的LLC供电电源，其特征在于，所述第一稳压滤波单元包括第一电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第三电阻和第四电阻；所述第一电感的一端连接第一变压单元的第一输出端、还通过第一电容接地，所述第一电感的另一端为第一稳压滤波单元的输出端、其连接所述二极管的正极、还通过第二电容接地、通过第三电容接地、通过第四电容接地、通过第五电容接地、通过第三电阻接地、通过第四电阻接地。

4.根据权利要求3所述的电子终端的LLC供电电源，其特征在于，还包括用于将第一变压单元输出的第三电压进行稳压滤波处理的第二稳压滤波单元；所述第二稳压滤波单元的输入端连接第一变压单元的第二输出端，所述第二稳压滤波单元的输出端连接电子终端的功放模块。

5.根据权利要求4所述的电子终端的LLC供电电源，其特征在于，所述第二稳压滤波单元包括第二电感、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第五电阻和第六电阻；所述第二电感的一端连接第一变压单元的第二输出端、还通过第六电容接地，所述第二电感的另一端为第二稳压滤波单元的输出端、其连接所述功放模块、还通过第七电容接地、通过第八电容接地、通过第九电容接地、通过第十电容接地、通过第五电阻接地、通过第六电阻接地。

6.根据权利要求4所述的电子终端的LLC供电电源，其特征在于，所述第一电压为12V、第二电压为120V、第三电压为24V。

7.一种电子终端，包括LED恒流驱动模块和LED背光模组，其特征在于，还包括如权利要求1-6任意一项所述的LLC供电电源，所述LLC供电电源的第一电压输出端连接LED恒流驱动模块的电源输入端，LLC供电电源的第二电压输出端通过LED恒流驱动模块连接LED背光模组。

8.根据权利要求7所述的电子终端，其特征在于，所述电子终端为液晶电视或等离子电视。