CN211207926U - 一种led显示屏智能电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED显示屏智能电源系统，包括：DC输入电压单元，所述DC输入单元连接到防反接电路单元，所述防反接电路单元连接TVS管瞬态抑制电路单元，所述TVS管瞬态抑制电路单元连接过压检测保护电路单元，所述过压检测保护电路单元连接输入滤波电路单元，所述输入滤波电路单元连接12V稳压电源供电单元，所述12V稳压电源供电单元连接降压型开关电源芯片单元，所述降压型开关电源芯片单元连接高低侧管驱动单元，所述高低侧管驱动单元连接滤波输出电压单元，所述滤波输出电压单元连接设备负载单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED显示屏智能电源系统。
背景技术
目前，车载LED显示屏，所驱动的DC-DC电源的只有5V10A、5V20A。如果一个LED屏所需的功率比较大，那么就要并接多块电源，会占用一定的空间和增加成本。基于上述技术问题，需要设计一种大功率的LED驱动电源DC-DC5V40A。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于提供一种LED显示屏智能电源系统。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种LED显示屏智能电源系统，包括：DC输入电压单元，所述DC输入单元连接到防反接电路单元，所述防反接电路单元连接TVS管瞬态抑制电路单元，所述TVS管瞬态抑制电路单元连接过压检测保护电路单元，所述过压检测保护电路单元连接输入滤波电路单元，所述输入滤波电路单元连接12V稳压电源供电单元，所述12V稳压电源供电单元连接降压型开关电源芯片单元，所述降压型开关电源芯片单元连接高低侧管驱动单元，所述高低侧管驱动单元连接滤波输出电压单元，所述滤波输出电压单元连接设备负载单元，以及恒流检测电路单元和FB电压调节电路单元，所述恒流检测电路单元和Fb电压调节电路单元又连接所述降压型开关电源芯片单元，此外，所述滤波输出电压单元又连接所述过压检测保护电路单元。
优选的是，所述防反接电路单元，用于对DC输入电压单元的输入电压进行保护，不论输入端正负极是否接反，对整个电路不会造成任何损伤。
优选的是，所述过压检测保护电路单元，用于当输出端电压高于5.6V以上通过关闭输入端的NMOS，当MOS关闭后，基本整个电路将不在有电压输出来，即达到了保护输出端的负载。
优选的是，所述TVS管瞬态抑制电路单元，用于利用TVS管来抑制瞬态电压。
优选的是，所述恒流检测电路单元，用于采集输出端的输出电流，反馈给集成芯片驱动控制，恒定输出端的电流值。
优选的是，所述高低侧管驱动电路单元，关联降压型开关电源芯片来同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
优选的是，所述降压型开关电源芯片单元，关联NMOS高低侧驱动电路同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
优选的是，所述FB电压调节电路单元，采用电阻分压方式来采集输出电压量，使电压输出在设定的电压值内。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
图1是本实用新型LED显示屏智能电源系统的结构示意图；
图2是本实用新型LED显示屏智能电源系统的电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。
如图1、2所示，一种LED显示屏智能电源系统，包括：DC输入电压单元，所述DC输入单元连接到防反接电路单元，所述防反接电路单元连接TVS管瞬态抑制电路单元，所述TVS管瞬态抑制电路单元连接过压检测保护电路单元，所述过压检测保护电路单元连接输入滤波电路单元，所述输入滤波电路单元连接12V稳压电源供电单元，所述12V稳压电源供电单元连接降压型开关电源芯片单元，所述降压型开关电源芯片单元连接高低侧管驱动单元，所述高低侧管驱动单元连接滤波输出电压单元，所述滤波输出电压单元连接设备负载单元，以及恒流检测电路单元和FB电压调节电路单元，所述恒流检测电路单元和Fb电压调节电路单元又连接所述降压型开关电源芯片单元，此外，所述滤波输出电压单元又连接所述过压检测保护电路单元。
优选的是，所述防反接电路单元，用于对DC输入电压单元的输入电压进行保护，不论输入端正负极是否接反，对整个电路不会造成任何损伤。
优选的是，所述过压检测保护电路单元，用于当输出端电压高于5.6V以上通过关闭输入端的NMOS，当MOS关闭后，基本整个电路将不在有电压输出来，即达到了保护输出端的负载。
优选的是，所述TVS管瞬态抑制电路单元，用于利用TVS管来抑制瞬态电压。
优选的是，所述恒流检测电路单元，用于采集输出端的输出电流，反馈给集成芯片驱动控制，恒定输出端的电流值。
优选的是，所述高低侧管驱动电路单元，关联降压型开关电源芯片来同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
优选的是，所述降压型开关电源芯片单元，关联NMOS高低侧驱动电路同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
优选的是，所述FB电压调节电路单元，采用电阻分压方式来采集输出电压量，使电压输出在设定的电压值内。
其中，本方案的拓扑为典型的同步整流 BUCK 结构。采用同步整流 MOS 管代替快恢复整流二极管，从而极大提高电源转换效率。其中，上管为高端 MOS 管，下管为同步整流MOS管， HO、 LO 为互补并带有死区时间控制的 PWM，分别驱动上管和下管的导通和关断。L为储能电感， R 为负载电阻， C 为输出端电容。当 HO为高电平时，开关管上管导通，输入电压对电感 L 充电，同时对负载供电；当 HO 为低电平时，电感上的电流因无法突变而继续向负载放电，直到 LO 为高电平时，整流管下管同步打开导通。
启动过程：由于汽车点火启动的瞬间，输出瞬变电压会比较高，所以在输入端加入了TVS管来防止启动过程中产生的瞬态电压，瞬态抑制最大电压为53.3V。DC电源芯片VCC电压要求12V电压供电，故增加了低压差线性电源Q9输出12V，给电源芯片的VCC 引脚（12 脚）供电。同时该供电电路支持10.5到36V的宽电压输入，更好的解决了宽电压输入要求。
过压保护过程：由于某种原因，输出端电压突然升高了，会烧毁设备负载。为防止此问题，增加了输出端过压检测保护电路，用来检测输出电压是否升高，当输出电压高于5.6V以上，过压检测电路关闭输入端的MOS管，当MOS管被关闭后，就相当于关闭了输出电压，达到保护设备负载。
输出电压调节：输出电压同过两个分压电阻到电源芯片的FB引脚（8脚）上，而内部误差放大器基准电压为1.2V。则输出电压:Vout=（1+R12/R13）*1.2V。如需设置输出电压到5.13V，可设定R29为3.6K，R32为1.1K，输出电压Vout=（1.1+3.6/1.1）*1.2V=5.13V。
在本实施例中，因为LED是一种电流型元件，为了使LED寿命更加延长，亮度更加稳定可靠，故本方案采取了恒流方式输出。通过采集输出端的合金采样电阻的两端压差，采集到的电压差送进运算放大器进行运算比较，电源芯片的7脚检测运算输出端的电位差来实现恒流输出。
本专利方案实现电源的输入过压欠压保护，实现输出电压过压过流短路保护，同时本专利预留数据输出端口，可以将当前电源的电压电流值实时输出，外接主控MCU可以采集这个信号，经数据处理后实现当前电源功率的实时显示。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种LED显示屏智能电源系统，其特征在于，包括：DC输入电压单元，所述DC输入单元连接到防反接电路单元，所述防反接电路单元连接TVS管瞬态抑制电路单元，所述TVS管瞬态抑制电路单元连接过压检测保护电路单元，所述过压检测保护电路单元连接输入滤波电路单元，所述输入滤波电路单元连接12V稳压电源供电单元，所述12V稳压电源供电单元连接降压型开关电源芯片单元，所述降压型开关电源芯片单元连接高低侧管驱动单元，所述高低侧管驱动单元连接滤波输出电压单元，所述滤波输出电压单元连接设备负载单元，以及恒流检测电路单元和FB电压调节电路单元，所述恒流检测电路单元和Fb电压调节电路单元又连接所述降压型开关电源芯片单元，此外，所述滤波输出电压单元又连接所述过压检测保护电路单元。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述防反接电路单元，用于对DC输入电压单元的输入电压进行保护，不论输入端正负极是否接反，对整个电路不会造成任何损伤。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述过压检测保护电路单元，用于当输出端电压高于5.6V以上通过关闭输入端的NMOS，当MOS关闭后，基本整个电路将不在有电压输出来，即达到了保护输出端的负载。
4.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述TVS管瞬态抑制电路单元，用于利用TVS管来抑制瞬态电压。
5.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述恒流检测电路单元，用于采集输出端的输出电流，反馈给集成芯片驱动控制，恒定输出端的电流值。
6.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述高低侧管驱动电路单元，关联降压型开关电源芯片来同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
7.根据权利要求1所述的LED显示屏智能电源系统，其特征在于，所述降压型开关电源芯片单元，关联NMOS高低侧驱动电路同步驱动控制MOS管，使输出电压在稳定的电压范围中。
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