CN210110308U - 背光电压检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种背光电压检测电路，包括：第一采样电阻电路、第二采样电阻电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、模数转换电路以及减法运算电路；第一采样电阻电路适于连接至背光部件的一端，第一电压采样电路的采样端连接第一采样电阻电路，第一电压采样电路的输出端连接模数转换电路；第二采样电阻电路适于连接至背光部件的另一端，第二电压采样电路的采样端连接第二采样电阻电路，第二电压采样电路的输出端连接模数转换电路；模数转换电路的输入端连接第一电压采样电路的输出端及第二电压采样电路的输出端；模数转换电路的输出端连接减法运算电路。本实用新型能防止在进行背光电压检测时导致的Q2损坏或者半失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路领域，具体地涉及一种背光电压检测电路。
背景技术
液晶电视主板拓扑如图1所示，其中反激拓扑是将交流市电隔离变压输出多路直流电压，如液晶电视主板中主要是输出两路直流电压，其中一路(常见为12V)为CPU、功放及其他外围电路供电，通常要求该路电压输出质量较高，故负反馈调节信号从该路获取(该路命名为Vm)；另外一路电压常根据不同屏幕尺寸的背光LED功率、电压规格设计，如背光LED电压要求为180V，则可设计该路输出的电压为75V(该路命名为VBL)，VBL通过Boost升压电路可输出符合规格要求的背光LED恒流驱动电压。
电视机开启时，反激电源先工作，输出两路直流电压，液晶电视主板开始工作，背光之后才逐渐亮起来，图2中ENA信号为主板开启后，由主板提供的开启背光的控制信号，PWM调光信号则是由主板提供的用于调节背光亮度的控制信号。
背光是影响液晶显示屏显示效果的指标之一。因此有必要对背光的电压进行检测，现有的背光电压检测方案如图2所示，其中R1为背光输出LED+与LED- 之间的电压采样电阻电路，此技术方案存在如下两点问题：
1、当反激电源输出Vm和VBL，而开启背光的控制信号ENA还未到来时，例如设计的VBL＝75V，而变压装置VBL输出这一路是没有负反馈调整的，在12V 负载较重时，VBL接近空载，由于交叉调整率的原因，VBL此时会漂得很高，比如90V以上。此时，由于ENA还未到来，BOOST升压电路未开始工作，VBL直通到LED+，LED+的电压通过R1灌到恒流控制IC内置的通道MOSFET Q2 的漏极，而常用的恒流控制IC内置通道MOSFET的耐压值只有50～80V，有可能会损坏Q2，或者造成Q2半失效而导致老化。
2、当背光恒流BOOST电路处于调光状态时，即不是最大亮度的状态，此时Q2一直处于开启状态，LED+的高电压会通过采样电阻电路R1灌到Q2漏极，容易损坏Q2，或者造成Q2半失效而导致老化。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出的一种背光电压检测电路，能防止在进行背光电压检测时导致的Q2损坏或者半失效。
本实用新型提供了一种背光电压检测电路，其特征在于，包括：第一采样电阻电路、第二采样电阻电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、模数转换电路以及减法运算电路；
其中，所述第一采样电阻电路适于连接至待检测的背光部件的一端，所述第一电压采样电路的采样端连接所述第一采样电阻电路，所述第一电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路；
所述第二采样电阻电路适于连接至待检测的背光部件的另一端，所述第二电压采样电路的采样端连接所述第二采样电阻电路，所述第二电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路；
所述模数转换电路的输入端连接所述第一电压采样电路的输出端以及所述第二电压采样电路的输出端；所述模数转换电路的输出端连接所述减法运算电路。
优选地，所述第一采样电阻电路包括第一电阻，所述第一电压采样电路包括第二电阻、第一运算放大装置、第三电阻、第四电阻；其中，所述第二电阻连接于所述第一电阻的一端，另一端连接于所述第一运算放大装置的同相输入端；所述第三电阻的一端连接于所述第一电阻的另一端，所述第三电阻的另一端连接于所述第一运算放大装置的反相输入端；所述第四电阻的一端连接于所述第三电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接于所述第一运算放大装置的输出端；所述第一运算放大装置的输出端连接至所述模数转换电路。
优选地，所述第一采样电阻电路还包括第五电阻；其中，所述第五电阻的一端用于连接至所述背光部件的一端，另一端连接至所述第一电阻的一端。
优选地，所述第一电压采样电路还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻以及第一电容；其中，所述第六电阻连接于所述第一电阻与所述第三电阻之间，所述第七电阻、第八电阻以及第一电容均与所述第一电阻并联。
优选地，所述第一电压采样电路还包括第九电阻以及第二电容，所述第九电阻设置于所述第一运算放大装置的输出端与所述模数转换电路之间，所述第二电容的一端连接于所述第九电阻与所述模数转换电路之间，另一端接地。
优选地，所述第二采样电阻电路包括第十电阻，所述第二电压采样电路包括第十一电阻、第二运算放大装置、第十二电阻、第十三电阻；其中，所述第十一电阻连接于所述第十电阻的一端，另一端连接于所述第二运算放大装置的同相输入端；所述第十二电阻的一端连接于所述第十电阻电路的另一端，所述第十二电阻的另一端连接于所述第二运算放大装置的反相输入端；所述第十三电阻的一端连接于所述第十二电阻的另一端，所述第十三电阻的另一端连接于所述第二运算放大装置的输出端；所述第二运算放大装置的输出端连接至所述模数转换电路。
优选地，所述第二采样电阻电路还包括第十四电阻；其中，所述第十四电阻的一端用于连接至所述背光部件的一端，另一端连接至所述第十电阻的一端。
优选地，所述背光电压检测电路还包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻以及第三电容；其中，所述第十五电阻连接于所述第十电阻与所述第十二电阻之间，所述第十六电阻、第十七电阻以及第二电容均与所述第十电阻并联。
优选地，所述第二电压采样电路还包括第十八电阻以及第四电容，所述第十八电阻设置于所述第二运算放大装置的输出端与所述模数转换电路之间，所述第四电容的一端连接于所述第十八电阻与所述模数转换电路之间，另一端接地。
优选地，所述背光电压检测电路还包括显示装置，所述显示装置与所述减法运算电路的输出端连接。
上述一个实施例中，分别通过第一电压采样电路以及第二电压采样电路分别对背光部件的正极接入端以及负极接入端进行电压采样，再由减法运算电路对采样得到的电压进行减法运算从而得到背光部件的电压。由于本实施例在检测时背光部件的两端没有直接连接，因此在背光开启控制信号ENA未到来或背光处于调光状态时，即恒流控制IC内置通道MOSFET Q2处于关断或开启状态时，均不会有正极接入端的高电压灌到负极接入端，也就不会导致Q2漏极电压过高而损坏或半失效，从而解决了现有电视机背光电路老化的LED电子负载容易在老化过程中损坏恒流控制IC内置通道MOSFET的问题。
上述一个实施例中，分别通过第一电压采样电路以及第二电压采样电路分别对背光部件的正极接入端以及负极接入端进行电压采样，再由减法运算电路对采样得到的电压进行减法运算从而得到背光部件的电压。由于本实施例在检测时背光部件的两端没有直接连接，因此在背光开启控制信号ENA未到来或背光处于调光状态时，即恒流控制IC内置通道MOSFET Q2处于关断或开启状态时，均不会有正极接入端的高电压灌到负极接入端，也就不会导致MOSFET Q2 漏极电压过高而损坏或半失效，从而解决了现有电视机背光电路老化的LED电子负载容易在老化过程中损坏恒流控制IC内置MOSFET Q2的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为液晶电视主板常用电源拓扑结构图。
图2是现有的背光电压检测电路示意图。
图3是本发明第一实施例提供的背光电压检测电路与背光部件的电路连接图。
图4是本发明优选实施例提供的背光电压检测电路与背光部件的的电路连接图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图3，本实用新型第一实施例提供了一种背光电压检测电路100，其包括：第一采样电阻电路10、第二采样电阻电路20、第一电压采样电路30、第二电压采样电路40、模数转换电路50以及减法运算电路60。
其中，所述第一采样电阻电路10适于连接至待检测的背光部件200的一端，所述第一电压采样电路30的采样端连接所述第一采样电阻电路10，所述第一电压采样电路30的输出端连接所述模数转换电路50。
所述第二采样电阻电路20适于连接至待检测的背光部件200的另一端，所述第二电压采样电路40的采样端连接所述第二采样电阻电路20，所述第二电压采样电路40的输出端连接所述模数转换电路50。
所述模数转换电路50的输入端连接所述第一电压采样电路10的输出端以及所述第二电压采样电路20的输出端；所述模数转换电路50的输出端连接所述减法运算电路60。
其中，在本实施例中，所述待检测的背光部件200可为背光LED灯条，其布置有若干个LED灯，其中，本实施例所称的背光部件200的一端可为背光部件200的正极接入端(如图3中的LED+)，另一端可为背光部件200的负极接入端(如图3中的LED-)。
其中，在本实施例中，所述第一电压采样电路30以及第二电压采样电路40 所采集的模拟的电压信息经所述模数转换电路50后，生成对应的数字的电压信息，再由所述减法运算电路进行减法运算后，即可以获得所述背光部件200的电压值。
综上，在本实施例中，分别通过第一电压采样电路30以及第二电压采样电路40分别对背光部件200的正极接入端以及负极接入端进行电压采样，再由减法运算电路对采样得到的电压进行减法运算从而得到背光部件200的电压。由于本实施例在检测时背光部件200的两端没有直接连接，因此在背光开启控制信号ENA未到来或背光处于调光状态时，即恒流控制IC内置通道MOSFET Q2 处于关断或开启状态时，均不会有正极接入端的高电压灌到负极接入端，也就不会导致Q2漏极电压过高而损坏或半失效，从而解决了现有电视机背光电路老化的LED电子负载容易在老化过程中损坏恒流控制IC内置通道MOSFET的问题。
优选地，如图4所示，所述第一采样电阻电路10包括第一电阻R1，所述第一电压采样电路30包括第二电阻R2、第一运算放大装置U1、第三电阻R3、第四电阻R4；其中，所述第二电阻R2连接于所述第一电阻R1的一端，另一端连接于所述第一运算放大装置U1的同相输入端；所述第三电阻R3的一端连接于所述第一电阻R1的另一端，所述第三电阻R3的另一端连接于所述第一运算放大装置U1的反相输入端；所述第四电阻R4的一端连接于所述第三电阻R3的另一端，所述第四电阻R4的另一端连接于所述第一运算放大装置U1的输出端；所述第一运算放大装置U1的输出端连接至所述模数转换电路50。
其中，第一电压采样电路30由第一运算放大装置U1及其外围电路构成。第一电阻R1两端的电压作为运放第一运算放大装置U1的输入电压，第一运算放大装置U1的放大倍数由第三电阻R3与第四电阻R4的阻值来决定。第二电阻R2为补偿电阻，保持运放输入级差分放大电路具有良好的对称性，提高运算精度。
优选地，所述第一采样电阻电路10还包括第五电阻R5；其中，所述第五电阻R5的一端用于连接至所述背光部件200的一端，另一端连接至所述第一电阻 R1的一端。
其中，所述第五电阻R5起分压作用。
优选地，所述第一电压采样电路30还包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以及第一电容C1；其中，所述第六电阻R6连接于所述第一电阻R1 与所述第三电阻R3之间，所述第七电阻R7、第八电阻R8以及第一电容C1均与所述第一采样电阻电路10并联。
其中，第六电阻R6、所述第七电阻R7、第八电阻R8以及第一电容C1主要起滤波、微调平衡的作用。
优选地，所述第一电压采样电路30还包括第九电阻R9以及第二电容C2，所述第第九电阻R9设置于所述第一运算放大装置U1的输出端与所述模数转换电路50之间，所述第二电容C2的一端连接于所述第九电阻R9与所述模数转换电路50之间，另一端接地。
其中，第九电阻R9为运放输出限流电阻，其作用是对第一运算放大装置U1的输出端进行限流。第二电容C2的作用为滤波，消除电路中的高频成分。
优选地，所述第二采样电阻电路20包括第十电阻R10，所述第二电压采样电路40包括第十一电阻R11、第二运算放大装置U2、第十二电阻R12、第十三电阻R13；其中，所述第十一电阻R9连接于所述第十电阻R10的一端，另一端连接于所述第二运算放大装置U2的同相输入端；所述第十二电阻R12的一端连接于所述第十电阻R10的另一端，所述第十二电阻R12的另一端连接于所述第二运算放大装置U2的反相输入端；所述第十三电阻R13的一端连接于所述第十二电阻R12的另一端，所述第十三电阻R13的另一端连接于所述第二运算放大装置U2的输出端；所述第二运算放大装置U2的输出端连接至所述模数转换电路50。
类似的，第二电压采样电路40由第二运算放大装置U1及其外围电路构成。第十电阻R10两端的电压作为运放第二运算放大装置U2的输入电压，第二运算放大装置U2的放大倍数由第十二电阻R12与第十三电阻R13的阻值来决定。第十一电阻R11为补偿电阻，保持运放输入级差分放大电路具有良好的对称性，提高运算精度。
优选地，所述第二采样电阻电路20还包括第十四电阻R14；其中，所述第十四电阻R14的一端用于连接至所述背光部件200的一端，另一端连接至所述第十电阻R10的一端。
其中，所述第十四电阻R14起分压作用。
优选地，还包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17以及第三电容C3；其中，所述第十五电阻R155连接于所述第二采样电阻电路20与所述第十电阻R10之间，第十六电阻R16、第十七电阻R17以及第三电容C3 均与所述第二采样电阻电路20并联。
其中，第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17以及第三电容 C3主要起滤波、微调平衡的作用。
优选地，还包括第十八电阻R18以及第四电容C4，所述第十八电阻R18设置于所述第一运算放大装置U1的输出端与所述模数转换电路50之间，所述第二电容C2的一端连接于所述第八电阻R8与所述模数转换电路50之间，另一端接地。
其中，第十六电阻R6为运放输出限流电阻，其作用是对第一运算放大装置 U1的输出端进行限流。第四电容C4的作用为滤波，消除电路中的高频成分。
优选地，还包括显示装置70，所述显示装置70与所述减法运算电路60的输出端连接。
其中，所述显示装置70可为显示屏，其可接收由所述减法运算电路60发送的检测到的背光部件200的电压，并进行显示。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种背光电压检测电路，其特征在于，包括：第一采样电阻电路、第二采样电阻电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、模数转换电路以及减法运算电路；
其中，所述第一采样电阻电路适于连接至待检测的背光部件的一端，所述第一电压采样电路的采样端连接所述第一采样电阻电路，所述第一电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路；
所述第二采样电阻电路适于连接至待检测的背光部件的另一端，所述第二电压采样电路的采样端连接所述第二采样电阻电路，所述第二电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路；
所述模数转换电路的输入端连接所述第一电压采样电路的输出端以及所述第二电压采样电路的输出端；所述模数转换电路的输出端连接所述减法运算电路。
2.根据权利要求1所述的背光电压检测电路，其特征在于，所述第一采样电阻电路包括第一电阻，所述第一电压采样电路包括第二电阻、第一运算放大装置、第三电阻、第四电阻；其中，所述第二电阻连接于所述第一电阻的一端，另一端连接于所述第一运算放大装置的同相输入端；所述第三电阻的一端连接于所述第一电阻的另一端，所述第三电阻的另一端连接于所述第一运算放大装置的反相输入端；所述第四电阻的一端连接于所述第三电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接于所述第一运算放大装置的输出端；所述第一运算放大装置的输出端连接至所述模数转换电路。
3.根据权利要求2所述的背光电压检测电路，其特征在于，所述第一采样电阻电路还包括第五电阻；其中，所述第五电阻的一端用于连接至所述背光部件的一端，另一端连接至所述第一电阻的一端。
4.根据权利要求2所述的背光电压检测电路，其特征在于，所述第一电压采样电路还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻以及第一电容；其中，所述第六电阻连接于所述第一电阻与所述第三电阻之间，所述第七电阻、第八电阻以及第一电容均与所述第一电阻并联。
5.根据权利要求2所述的背光电压检测电路，其特征在于，所述第一电压采样电路还包括第九电阻以及第二电容，所述第九电阻设置于所述第一运算放大装置的输出端与所述模数转换电路之间，所述第二电容的一端连接于所述第九电阻与所述模数转换电路之间，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的背光电压检测电路，其特征在于，所述第二采样电阻电路包括第十电阻，所述第二电压采样电路包括第十一电阻、第二运算放大装置、第十二电阻、第十三电阻；其中，所述第十一电阻连接于所述第十电阻的一端，另一端连接于所述第二运算放大装置的同相输入端；所述第十二电阻的一端连接于所述第十电阻电路的另一端，所述第十二电阻的另一端连接于所述第二运算放大装置的反相输入端；所述第十三电阻的一端连接于所述第十二电阻的另一端，所述第十三电阻的另一端连接于所述第二运算放大装置的输出端；所述第二运算放大装置的输出端连接至所述模数转换电路。
7.根据权利要求6所述的背光电压检测电路，其特征在于，还包括第十四电阻；其中，所述第十四电阻的一端用于连接至所述背光部件的一端，另一端连接至所述第十电阻的一端。
8.根据权利要求6所述的背光电压检测电路，其特征在于，还包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻以及第三电容；其中，所述第十五电阻连接于所述第十电阻与所述第十二电阻之间，所述第十六电阻、第十七电阻以及第二电容均与所述第十电阻并联。
9.根据权利要求6所述的背光电压检测电路，其特征在于，还包括第十八电阻以及第四电容，所述第十八电阻设置于所述第二运算放大装置的输出端与所述模数转换电路之间，所述第四电容的一端连接于所述第十八电阻与所述模数转换电路之间，另一端接地。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的背光电压检测电路，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述减法运算电路的输出端连接。
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