CN211859663U - 应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统，该充电电路包括变压模块、第一检测模块、储能电池、开关模块以及防倒灌保护模块，太阳能电源输出的电源信号一方面通过变压模块进行电压变换后，对电视机主板进行供电，另一方面对储能电池进行充电，第一检测模块实时检测电源信号的电压值，当该电源信号的电压值低于预设阈值时导通开关模块，以使储能电池输出电信号对电视机主板进行辅助供电，并且通过防倒灌保护模块防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源。由此通过设置防倒灌保护模块，以防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源，而对太阳能电源造成损坏。

Description

应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统。

背景技术

目前，大多数的TV(Television，电视机)主板采用太阳能电源输入，其中，TV主板设有一块充电电池，一旦阴天或者阳光不足时，则无法采用太阳能电源进行输入，因此借助充电电池存储的电能进行放电。然而，充电电池放电会出现将电压传输至太阳能电源，对太阳能电源造成损坏而不利于TV主板正常工作。

因此，现有的电视机主板供电技术存在着无法采用太阳能电源输入时，充电电池放电会将电压传输至太阳能电源，对太阳能电源造成损坏而不利于电视机主板正常工作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统，旨在解决现有的电视机主板供电技术存在着无法采用太阳能电源输入时，充电电池放电会将电压传输至太阳能电源，对太阳能电源造成损坏而不利于电视机主板正常工作的问题。

本实用新型第一方面提供了一种应用于电视机主板的充电电路，接入太阳能电源，所述充电电路包括：

变压模块，与所述太阳能电源及所述电视机主板连接，被配置为对所述太阳能电源输出的电源信号进行电压变换，以对所述电视机主板进行供电；

第一检测模块，与所述太阳能电源及所述电视机主板连接，被配置为检测所述电源信号的电压值，并反馈至所述电视机主板；

储能电池，与所述太阳能电源连接，被配置为接收所述电源信号并将其转化为电能进行储存，以及进行放电；

开关模块，与所述变压模块及所述电视机主板连接，被配置为当所述电源信号的电压值低于预设阈值时进行导通，以使所述储能电池输出电信号对所述电视机主板进行供电，或者当所述电源信号的电压值超过预设阈值时进行关断；以及

防倒灌保护模块，与所述太阳能电源、所述开关模块以及所述变压模块连接，被配置为防止所述储能电池输出的电信号传输至所述太阳能电源。

优选地，还包括：

第二检测模块，与所述储能电池及所述电视机主板连接，被配置为检测所述储能电池输出的电信号的电压值，并反馈至所述电视机主板。

优选地，还包括：

电源管理模块，与所述防倒灌保护模块及所述储能电池连接，被配置为判断所述储能电池储存的电能达到预设范围时，则控制所述储能电池停止接收所述电源信号。

优选地，所述防倒灌保护模块包括：

第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；

所述第一开关管的输入端接所述第二开关管的输入端，所述第一开关管的输出端接所述第三开关管的输入端，所述第二开关管的受控端接所述第一电阻的第一端，所述第一开关管的输出端、所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端共接，所述第二电阻的第二端接所述第三开关管的受控端，所述第一开关管的受控端接所述第三电阻的第一端，所述第三开关管的输出端与所述第三电阻的第二端以及所述第五电阻的第一端共接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第二端接地。

优选地，所述防倒灌保护模块还包括：

第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的阳极接所述第一开关管的输入端，所述第一二极管的阴极接所述第二开关管的输入端，所述第二二极管的阳极接所述第一开关管的输出端，所述第二二极管的阴极接所述第三开关管的输入端。

优选地，所述第一开关管采用场效应管实现，

所述场效应管的漏极、源极以及栅极分别对应于所述第一开关管的输入端、输出端以及受控端。

优选地，所述第二开关管和所述第三开关管均采用三极管实现，

所述三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于所述第二开关管的输入端、输出端以及受控端；

所述三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于所述第三开关管的输入端、输出端以及受控端。

优选地，所述变压模块包括变压器。

优选地，所述开关模块包括开关管或者机械开关。

本实用新型第二方面提供了一种防倒灌的智能充电系统，包括太阳能电源和电视机主板，还包括如上述所述的充电电路。

本实用新型提供的一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统，该充电电路包括变压模块、第一检测模块、储能电池、开关模块以及防倒灌保护模块，太阳能电源输出的电源信号一方面通过变压模块进行电压变换后，对电视机主板进行供电，另一方面对储能电池进行充电，第一检测模块实时检测电源信号的电压值，当该电源信号的电压值低于预设阈值时导通开关模块，以使储能电池输出电信号对电视机主板进行辅助供电，并且通过防倒灌保护模块防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源。由此通过设置防倒灌保护模块，以防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源，而对太阳能电源造成损坏，解决了现有的电视机主板供电技术存在着无法采用太阳能电源输入时，充电电池放电会将电压传输至太阳能电源，对太阳能电源造成损坏而不利于电视机主板正常工作的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种应用于电视机主板的充电电路的模块结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种应用于电视机主板的充电电路的具体模块结构示意图。

图3为对应图1一实施例的一种应用于电视机主板的充电电路中防倒灌模块的示例电路图。

图4为对应图1另一实施例(在图3的基础上加了二极管，起了完善和保护作用)的一种应用于电视机主板的充电电路中防倒灌模块的示例电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

上述的一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统，该充电电路包括变压模块、第一检测模块、储能电池、开关模块以及防倒灌保护模块，太阳能电源输出的电源信号一方面通过变压模块进行电压变换后，对电视机主板进行供电，另一方面对储能电池进行充电，第一检测模块实时检测电源信号的电压值，当该电源信号的电压值低于预设阈值时导通开关模块，以使储能电池输出电信号对电视机主板进行辅助供电，并且通过防倒灌保护模块防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源。由此通过设置防倒灌保护模块，以防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源，而对太阳能电源造成损坏。

图1示出了本实用新型提供的一种应用于电视机主板的充电电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述一种应用于电视机主板104的充电电路，接入太阳能电源101，该充电电路包括变压模块103、第一检测模块105、储能电池107、开关模块106以及防倒灌保护模块102。

变压模块103，与太阳能电源101及电视机主板104连接，被配置为对太阳能电源101输出的电源信号进行电压变换，以对电视机主板104进行供电。

第一检测模块105，与太阳能电源101及电视机主板104连接，被配置为检测电源信号的电压值，并反馈至电视机主板104。

储能电池107，与太阳能电源101连接，被配置为接收电源信号并将其转化为电能进行储存，以及进行放电。

开关模块106，与变压模块103及电视机主板104连接，被配置为当电源信号的电压值低于预设阈值时进行导通，以使储能电池107输出电信号对电视机主板104进行供电，或者当电源信号的电压值超过预设阈值时进行关断。

防倒灌保护模块102，与太阳能电源101、开关模块106以及变压模块103连接，被配置为防止储能电池107输出的电信号传输至太阳能电源101。

作为本实用新型一实施例，上述变压模块103将太阳能电源101输出的电源信号进行电压变换，包括升压处理和降压处理，可根据具体需要进行设置。

作为本实用新型一实施例，由于设置了防倒灌保护模块102，使得储能电池107输出的电信号不会传输至太阳能电源101而对太阳能电源101造成损坏。

图2示出了本实用新型提供的一种应用于电视机主板的充电电路的具体模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在图1示出的实施例的基础上，上述一种应用于电视机主板104的充电电路还包括第二检测模块108；

第二检测模块108与储能电池107及电视机主板104连接，被配置为检测储能电池107输出的电信号的电压值，并反馈至电视机主板104。

具体地，设置第二检测模块108可实时对储能电池107输出的电信号的电压值进行检测，同时可对整体充电电路进行保护，以防过压或者过流。

并且，上述一种应用于电视机主板104的充电电路还包括电源管理模块109；

电源管理模块109与防倒灌保护模块102及储能电池107连接，被配置为判断储能电池107储存的电能达到预设范围时，则控制储能电池107停止接收电源信号。

示例性的，当判断储能电池107储存的电能达到90％，则判定为储能电池107已经充满电量，进而控制储能电池107停止接收电源信号。

图3示出了对应图1一实施例的一种应用于电视机主板的充电电路中防倒灌模块的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述防倒灌保护模块102包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5。

第一开关管Q1的输入端接第二开关管Q2的输入端，第一开关管Q1的输出端接第三开关管Q3的输入端，第二开关管Q2的受控端接第一电阻R1的第一端，第一开关管Q1的输出端、第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端以及第四电阻R4的第一端共接，第二电阻R2的第二端接第三开关管Q3的受控端，第一开关管Q1的受控端接第三电阻R3的第一端，第三开关管Q3的输出端与第三电阻R3的第二端以及第五电阻R5的第一端共接，第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第二端接地。

在本实施例中，上述第一开关管Q1采用场效应管实现；

场效应管的漏极、源极以及栅极分别对应于第一开关管Q1的输入端、输出端以及受控端。

在本实施例中，上述第二开关管Q2和第三开关管Q3均采用三极管实现；

三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于第二开关管Q2的输入端、输出端以及受控端；

三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于第三开关管Q3的输入端、输出端以及受控端。

作为本实用新型一实施例，上述变压模块103包括变压器。

作为本实用新型一实施例，上述开关模块106包括开关管或者机械开关。

作为本实用新型一实施例，上述储能电池107采用锂电池实现。

作为本实用新型一实施例，上述第一检测模块105和第二检测模块108均采用现有的电压检测电路实现。

图4示出了对应图1另一实施例(在图3的基础上加了二极管，起了完善和保护作用)的一种应用于电视机主板的充电电路中防倒灌模块的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，在图3示出的实施例的基础上，上述防倒灌保护模块102还包括第一二极管D1和第二二极管D2。

第一二极管D1的阳极接第一开关管Q1的输入端，第一二极管D1的阴极接第二开关管Q2的输入端，第二二极管D2的阳极接第一开关管Q1的输出端，第二二极管D2的阴极接第三开关管Q3的输入端。

具体地，上述防倒灌保护模块102采用一个MOS管防反灌保护电路，实现了以下优势：

1、电路结构简单，元器件少，损耗少，占用PCB板面积少，成本低；

2、电路具有输入电源防反接功能，有效防止安装过程电源输入接反造成电视机主板的损坏。

本实用新型还提供了一种防倒灌的智能充电系统，包括：太阳能电源和电视机主板，还包括如上述所述的充电电路。

需要说明的是，该智能充电系统是在上述充电电路的基础上增加了太阳能电源101和电视机主板104，因此关于充电电路中的变压模块103、第一检测模块105、储能电池107、开关模块106以及防倒灌保护模块102的功能描述及原理说明可参照图1至图4的实施例，此处不再详细赘述。

以下结合图1-图4，对上述一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统的工作原理进行描述如下：

首先，采用太阳能电源101进行输入，太阳能电源101输出的电源信号一方面通过变压模块103进行电压变换后，对电视机主板104进行供电，另一方面对储能电池107进行充电；

接着，通过第一检测模块105实时检测电源信号的电压值，当该电源信号的电压值低于预设阈值时导通开关模块106，以使储能电池107输出电信号对电视机主板104进行辅助供电；

并且通过防倒灌保护模块102防止储能电池107输出的电信号传输至太阳能电源101；

举例：太阳能电源101的电压范围为0-27V，当白天有阳光时其电压为9-27V，此时电视机主板104采用太阳能电源101供电，储能电池107断开，待阳光充足时18V-27V对储能电池107充电；当晚上或者阳光不充足时太阳能电源101的电压下降到9V以下，系统自动切换为储能电池107供电，并采用防倒灌保护模块102有效防止储能电池107的电流反灌到太阳能电源101造成损坏。

其中，在防倒灌保护模块102中，第一二极管D1和第二二极管D2是为了增强电路的稳定性而增加，并且利用了第二开关管Q2和第三开关管Q3的放大、饱和以及截至三种状态来实现防反灌的保护作用，第二开关管Q2的Ub提供了基准电压给第三开关管Q3。

1、当OUTPUT+为0V，有输入电源电压INPUT+存在,Q2/Ube为一个恒定的0.65V，处于恒定放大状态，由于Q2/Ub＝Q3/Ub，Q3/Ube<0.65V，第三开关管Q3为截至状态，第一开关管Q1的G集通过R3、R5被拉低，电流通过第一开关管Q1正向导通；

2、由于输出有负载存在，OUTPUT+<INPUT+电压，Q2/Ube＝0.65V恒定不变，由于Q2/Ub＝Q3/Ub，且OUTPUT+<INPUT+，所以Q3/Ube<0.65V，第三开关管Q3处于截止状态，Q3/Uc<Ub<Ue，在用下拉电阻R4/R5的配置下，使得Q3/Uec>Q1/Ugs(th)，第一开关管Q1始终处于打开状态；

3、当INPUT+降低到9V以下，或掉电到0V，系统切换电池供电，由于OUTPUT+端电压升高(OUTPUT+>INPUT+)时，第二开关管Q2/Ube<0.65V，第二开关管Q2截止，第三开关管Q3通过第二电阻R2和第四电阻R4的下拉作用，Q3/Ube＝0.65V，此时第三开关管Q3处于饱和状态，Q3/Uec＝0V，第一开关管Q1的G极被Q3拉高，处于被关断状态，防止了系统内部高电压反灌到太阳能电源101。

综上，本实用新型实施例提供的一种应用于电视机主板的充电电路及防倒灌的智能充电系统，该充电电路包括变压模块、第一检测模块、储能电池、开关模块以及防倒灌保护模块，太阳能电源输出的电源信号一方面通过变压模块进行电压变换后，对电视机主板进行供电，另一方面对储能电池进行充电，第一检测模块实时检测电源信号的电压值，当该电源信号的电压值低于预设阈值时导通开关模块，以使储能电池输出电信号对电视机主板进行辅助供电，并且通过防倒灌保护模块防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源。由此通过设置防倒灌保护模块，以防止储能电池输出的电信号传输至太阳能电源，而对太阳能电源造成损坏，解决了现有的电视机主板供电技术存在着无法采用太阳能电源输入时，充电电池放电会将电压传输至太阳能电源，对太阳能电源造成损坏而不利于电视机主板正常工作的问题。并且，由于防倒灌保护模块采用场效应管外加几个元器件实现，使得该充电电路损耗较低，占用PCB板面积小，成本低的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于电视机主板的充电电路，接入太阳能电源，其特征在于，所述充电电路包括：

变压模块，与所述太阳能电源及所述电视机主板连接，被配置为对所述太阳能电源输出的电源信号进行电压变换，以对所述电视机主板进行供电；

第一检测模块，与所述太阳能电源及所述电视机主板连接，被配置为检测所述电源信号的电压值，并反馈至所述电视机主板；

储能电池，与所述太阳能电源连接，被配置为接收所述电源信号并将其转化为电能进行储存，以及进行放电；

开关模块，与所述变压模块及所述电视机主板连接，被配置为当所述电源信号的电压值低于预设阈值时进行导通，以使所述储能电池输出电信号对所述电视机主板进行供电，或者当所述电源信号的电压值超过预设阈值时进行关断；以及

防倒灌保护模块，与所述太阳能电源、所述开关模块以及所述变压模块连接，被配置为防止所述储能电池输出的电信号传输至所述太阳能电源。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：

第二检测模块，与所述储能电池及所述电视机主板连接，被配置为检测所述储能电池输出的电信号的电压值，并反馈至所述电视机主板。

3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：

电源管理模块，与所述防倒灌保护模块及所述储能电池连接，被配置为判断所述储能电池储存的电能达到预设范围时，则控制所述储能电池停止接收所述电源信号。

4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述防倒灌保护模块包括：

第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；

所述第一开关管的输入端接所述第二开关管的输入端，所述第一开关管的输出端接所述第三开关管的输入端，所述第二开关管的受控端接所述第一电阻的第一端，所述第一开关管的输出端、所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端共接，所述第二电阻的第二端接所述第三开关管的受控端，所述第一开关管的受控端接所述第三电阻的第一端，所述第三开关管的输出端与所述第三电阻的第二端以及所述第五电阻的第一端共接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第二端接地。

5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述防倒灌保护模块还包括：

第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的阳极接所述第一开关管的输入端，所述第一二极管的阴极接所述第二开关管的输入端，所述第二二极管的阳极接所述第一开关管的输出端，所述第二二极管的阴极接所述第三开关管的输入端。

6.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关管采用场效应管实现，

所述场效应管的漏极、源极以及栅极分别对应于所述第一开关管的输入端、输出端以及受控端。

7.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述第二开关管和所述第三开关管均采用三极管实现，

所述三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于所述第二开关管的输入端、输出端以及受控端；

所述三极管的集电极、发射极以及基极分别对应于所述第三开关管的输入端、输出端以及受控端。

8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述变压模块包括变压器。

9.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述开关模块包括开关管或者机械开关。

10.一种防倒灌的智能充电系统，其特征在于，包括太阳能电源和电视机主板，还包括如上述权利要求1-9任一项所述的充电电路。

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