CN214798840U - 过压保护的基准电压确定电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种过压保护的基准电压确定电路及电子设备，涉及电路技术领域，包括：控制芯片、直流电平转换单元和电压采样单元；所述控制芯片与所述直流电平转换单元相连，用于向所述直流电平转换单元输出第一PWM方波，所述第一PWM方波为可调方波；所述直流电平转换单元与所述电压采样单元相连，用于根据所述第一PWM方波得到直流电平，并将所述直流电平输入至所述电压采样单元；所述电压采样单元用于采集过压保护的第一基准电压，还用于将所述直流电平对应的第二基准电压与所述第一基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压。上述基准电压确定电路可简便、快捷的调整OVP最大值。

Description

过压保护的基准电压确定电路及电子设备

技术领域

本申请实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种过压保护的基准电压确定电路及电子设备。

背景技术

在电路中，过压保护(Over Voltage Protection，OVP)是指被保护线路电压超过预定的最大值时，使电源断开或使受控设备电压降低的一种保护方式。一些相关技术中，对背光电路进行过压保护时，通过采样背光电路输出的电压，之后，将该电压与OVP设定的最大值进行比较，以在电压超过最大值时进行过压保护。通常，OVP的最大值在设置后固定不变，若想要调整最大值，则需要调整采样背光电路输出电压的电阻阻值。此时，需要修改过压保护的硬件设备。这样使得OVP最大值的调整过程过于繁琐，尤其对应已经生产的设备，如生产实现OVP的板卡后，修改其硬件设备会花费高昂的成本。并且，由于背光电路的样式繁多，需要经常调整OVP最大值，此时，通过修改硬件设备调整OVP最大值的方式并不能很好的适用于各类背光电路的OVP。

综上，如何简便、快捷的调整OVP最大值，成为了亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种过压保护的基准电压确定电路及电子设备，以实现简便、快捷的调整OVP最大值。

第一方面，本申请实施例提供了一种过压保护的基准电压确定电路，包括：控制芯片、直流电平转换单元和电压采样单元；

所述控制芯片与所述直流电平转换单元相连，用于向所述直流电平转换单元输出第一脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)方波，所述第一PWM方波为可调方波；

所述直流电平转换单元还与所述电压采样单元相连，用于根据所述第一PWM方波得到直流电平，并将所述直流电平输入至所述电压采样单元；

所述电压采样单元用于采集过压保护的第一基准电压，还用于将所述直流电平对应的第二基准电压与所述第一基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包含第一方面所述的过压保护的基准电压确定电路。

上述过压保护的基准电压确定电路及电子设备，通过控制芯片输出可调的第一PWM方波，通过直流电平转换单元将第一PWM方波转换成直流电平，并通过电压采样单元采集第一基准电压，并将第一基准电压、直流电平对应的第二基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压的技术手段，实现了在不改变硬件的基础上，简便、快捷的调整过压保护时使用的最大值(即第三基准电压)。当存在调整需求时，只需由控制芯片调整第一PWM方波的占空比以改变第二基准电压，无需改变第一基准电压，即无需调整采集第一基准电压的硬件设备。相比于相关技术中将第一基准电压作为过压保护的最大值，通过第一基准电压和可调的第二基准电压得到过压保护的最大值，提高了过压保护的调整灵活性，降低了调整难度，使得过压保护适用于不同标准的电子设备。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的再一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

图1为本申请实施例提供的一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图。该过压保护的基准电压确定电路集成在电子设备中，该电子设备可以是智能交互平板、电视机等设备。过压保护的基准电压确定电路可在无需调整硬件结构时对过压保护使用的最大值进行修改。参考图1，过压保护的基准电压确定电路包括：控制芯片11、直流电平转换单元12和电压采样单元13；控制芯片11与直流电平转换12单元相连，用于向直流电平转换单元输出第一PWM方波，第一PWM方波为可调方波；直流电平转换单元12还与电压采样单元13相连，用于根据第一PWM方波得到直流电平，并将直流电平输入至电压采样单元13；电压采样单元13用于采集过压保护的第一基准电压，还用于将直流电平对应的第二基准电压与第一基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压。

具体的，控制芯片11可以为电子设备的主芯片，控制芯片11的具体类型可以根据实际情况设定。例如，控制芯片11为IC芯片，IC芯片是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上，做成一块芯片。控制芯片11用于输出PWM方波。其中，PWM可理解为对模拟信号电平进行数字编码，PWM方波是编码后得到的电压信号。PWM方波占空比越大大，其代表的电压较大；PWM方波占空比小，其代表电压越小。实施例中，将控制芯片11输出的PWM方波记为第一PWM方波。具体的，控制芯片11可结合实际情况调整第一PWM方波的占空比，即第一PWM方波为可调方波，其中，控制芯片11调整第一PWM方波时使用的调整依据实施例不作限定，例如，通过人工调整的方式，即控制芯片11接收人工调整的指令，并根据该指令调整第一PWM方波的占空比。第一PWM方波为幅值不固定的方波，即第一PWM方波中各方波的幅值大小不完全相同。一个实施例中，第一PWM方波为高频方波，其具体的频率可由控制芯片11设定，例如，第一PWM方波为25Khz的方波。可理解，在过压保护过程中，控制芯片11可持续输出第一PWM方波。需说明，控制芯片11还可具有其他的功能，实施例对此不作限定。

进一步的，控制芯片11与直流电平转换单元12相连。其中，直流电平转换单元12用于将第一PWM方波转换成稳定的直流电平，即直流电平转换单元12用于通过直流的方式表示第一PWM方波所代表的电压。直流电平转换单元12的具体电路结构可根据实际情况设定，一个实施例中，直流电平转换单元12包括用于实现滤波的电路结构，如直流电平转换单元包括RC滤波电路，RC滤波电路的具体结构实施例不作限定。通过RC滤波电路可将第一PWM方波转换成直流电平。一个实施例中，为了保证滤波效果，直流电平转换单元12还包括用于将第一PWM方波转换成固定幅值和脉宽的电路结构，如直流电平转换单元包括运放电路，运放电路的具体结构实施例不作限定。通过运放电路可以将第一PWM方波转换成固定幅值和脉宽的PWM方波，之后，再通过RC滤波电路对固定幅值和脉宽的PWM方波进行滤波，以得到直流电平。

直流电路转换单元12还与电压采样单元13相连。其中，电压采样单元13可以采集第一基准电压，其中，第一基准电压是指通过电阻对需要进行过压保护的电路电压进行采样后得到的电压。实施例中，以需要过压保护的电路为背光电路进行示例性描述，那么，第一基准电压就是电压采样单元13采样的背光电路的电压，即第一基准电压为采样得到的背光输出电压。电压采样单元13的具体结构可根据实际情况设定，例如，电压采样单元13由多个电阻串联组成，以通过多个电阻采样第一基准电压。进一步的，电压采样单元13还用于将第一基准电压和直流电平表示的电压进行叠加，实施例中，将直流电平对应的电压记为第二基准电压，将第一基准电压和第二基准电压叠加后的电压记为第三基准电压。具体的，电压采样单元13可以将第一基准电压和第二基准电压输出至同一端，以实现两者的叠加。之后，电压采样单元13将第三基准电压输入至过压保护电路中，以作为过压保护使用的最大值，进而使过压保护电路确定当前采集的电压大于最大值时进行过压保护。

上述，通过控制芯片输出可调的第一PWM方波，通过直流电平转换单元将第一PWM方波转换成直流电平，并通过电压采样单元采集第一基准电压，并将第一基准电压、直流电平对应的第二基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压的技术手段，实现了在不改变硬件的基础上，简便、快捷的调整过压保护时使用的最大值(即第三基准电压)。当存在调整需求时，只需由控制芯片调整第一PWM方波的占空比以改变第二基准电压，无需改变第一基准电压，即无需调整采集第一基准电压的硬件设备，相比于相关技术中将第一基准电压作为过压保护的最大值，通过第一基准电压和可调的第二基准电压得到过压保护的最大值，提高了过压保护的调整灵活性，降低了调整难度，使得过压保护适用于不同标准的电子设备。

在上述实施例的基础上，图2为本申请实施例提供的另一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图，其是在图1的基础上进行具体化。

具体的，参考图2，直流电平转换单元12包括：运放子单元121和滤波子单元122，运放子单元121分别与控制芯片和滤波子单元相连，用于将第一PWM方波转换成第二PWM方波，并将第二PWM方波发送至滤波子单元，第二PWM方波具有设定的幅值和带宽；滤波子单元还与电压采样单元相连，用于对第二PWM方波进行滤波，以得到直流电平，并将直流电平输入至电压采样单元。

具体的，运放子单元121用于实现运算放大的功能，实施例中，运放子单元121用于对第一PWM方波进行放大，以得到幅值和脉宽均固定的第二PWM方波，即第二PWM方波具有设定的幅值和脉宽，第二PWM方波的幅值和脉宽的具体值可以根据实际情况设置，实施例对此不作限定。运放子单元121的具体结构实施例不作限定。一般而言，运放子单元121至少包括用于实现运算放大的元器件(如运算放大器)，还可包括电阻、电容等辅助运算放大元器件的元器件。进一步的，运放子单元121与控制芯片11相连，以接收第一PWM方波。运放子单元121还与滤波子单元122相连，以向滤波子单元122输出第二PWM方波。

进一步的，滤波子单元122用于对第二PWM方波进行滤波，以得到直流电平。示例性的，滤波子单元122的具体电路结构实施例不作限定。一个实施例中，滤波子单元122采用一阶RC滤波电路，通过一阶RC滤波电路得到第二PWM方波对应的直流电平。之后，滤波子单元122将直流电平发送至电压采样单元13。

上述，通过运放子单元将第一PWM方波转换成固定幅值和带宽的第二PWM方波，之后，通过滤波子单元对第二PWM方波进行滤波并得到直流电平的技术手段，可以保证滤波效果，即保证得到稳定的直流电平。

在上述实施例的基础上，图3为本申请实施例提供的又一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图，其是在图2的基础上进行具体化。

一个实施例中，参考图3，运放子单元121包括运算放大器U1A；运算放大器U1A的同相输入端与控制芯片(图未示)相连，运算放大器U1A的反相输入端接入参考电平REF，运算放大器U1A的输出端与所滤波子单元122相连。

具体的，同向输入端是指与输出端极性相同的输入端，反向输入端是指与输出端极性相反的输入端。运算放大器U1A的同向输入端接入控制芯片11输出的第一PWM方波，运算放大器U1A的反向输入端接收参考电平REF，以通过参考电平REF放大第一PWM方波得到第二PWM方波，并通过输出端输出幅值和带宽均固定的第二PWM方波。其中，参考电平REF的具体值实施例不作限定。需说明，运算放大器U1A与控制芯片11之间还可以包含其他的元器件，实施例对此不做限定。

可理解，运算放大器U1A还包括电源连接端，以通过电源连接端接入为运算放大器U1A供电的供电电压Vcc，其中，供电电压Vcc的具体电压值可以根据运算放大器U1A设定，生成供电电压Vcc的装置实施例不作限定。运算放大器U1A还包括接地引脚，以将运算放大器U1A接地。

上述，通过运算放大器可准确的对第一PWM方波进行放大，以得到幅值和带宽均固定的第二PWM方波。并且，无需额外设置其他的元器件，使得运放子单元的电路结构简单，易于实现。

一个实施例中，参考图3，滤波子单元122包括第一电阻R1和第一电容C1，第一电阻R1的第一端与运放子单元121相连，第一电阻R1的第二端分别与电压采样单元13和第一电容C1的第一端相连，第一电容C1的第二端接地。

具体的，滤波子单元122由串联的第一电阻R1和第一电容C1组成。其中，第一电阻R1的阻值和第一电容C1的容值可根据实际情况设置，实施例对此不作限定。示例性的，第一电阻R1的第一端与运放子单元121相连，具体为第一电阻R1的第一端与运算放大器U1A的输出端相连，以接收运算放大器U1A输出的第二PWM方波。第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，通过第一电阻R1和第一电容C1组成一阶RC滤波电路，以对第二PWM方波滤波后得到直流电平。进一步的，第一电阻R1的第二端还与电压采样单元13相连，以通过第一电阻R1的第二端向电压采样单元13输出滤波得到的直流电平。

上述，通过第一电阻和第一电容对第二PWM方波进行滤波，可得到直流电平。且第一电阻和第一电容组成的滤波子单元的结构简单，便于实现。

一个实施例中，参考图3，电压采样单元13包括：第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的第一端接入第一基准电压Vout，第二电阻R2的第二端分别与直流电平转换单元12和第三电阻R3的第一端相连，第三电阻R3的第二端接地。

具体的，电压采样单元13包括两个串联的电阻，实施例中，将两个电阻分别记为第二电阻R2和第三电阻R3，其中，第二电阻R2和第三电阻R3的阻值均可根据实际情况设置，实施例对此不作限定。可理解，第二电阻R2和第三电阻R3可以为相同的阻值，也可以为不同的阻值。

进一步的，第二电阻R2和第三电阻R3可以采样第一基准电压。具体的，第二电阻R2的第一端接入第一基准电压Vout，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端相连，第三电阻R3的第二端接地，以实现对第一基准电压的采样。可理解，第二电阻R2的第一端接入第一基准电压Vout后，第二电阻R2的第二端处的电压为采样得到的第一基准电压。

进一步的，第二电阻R2的第二端还与直流电平转换单元12相连。具体的，第二电阻R2的第二端还与第一电阻R1的第二端相连，此时，第二电阻R2的第二端不仅包括采样得到的第一基准电压，还包括直流电平对应的第二基准电压，此时，第一基准电压和第二基准电压在第二电阻R2的第二端处完成叠加，即第二电阻R2的第二端的实际电压为第三基准电压。之后，第二电阻R2的第二端与过压保护电路相连，以提供第三基准电压为过压保护时使用的最大值。

上述，通过第二电阻和第三电阻实现采样第一基准电压以及将第一基准电压和第二基准电压进行叠加得到第三基准电压。并且，第二电阻和第三电阻组成的电压采样单元的结构简单，便于实现。

在上述实施例的基础上，图4为本申请实施例提供的再一种过压保护的基准电压确定电路的结构示意图，其是在图3的基础上进行具体化。

参考图4，过压保护的基准电压确定电路还包括分压单元14，直流电平转换单元12和电压采样单元13通过分压单元14相连。

实施例中，在直流电平转换单元12和电压采样单元13之间设置了分压单元14，以起到分压的效果，进而改变电路中电阻的电压降。分压单元14可以包含至少一个电阻，其具体结构实施例不作限定，如分压单元14采用一个电阻，以通过该电阻结合电路中的其他电阻起到分压作用。再如，分压单元14包括多个电阻，各电阻为串联形式，以起到分压作用。

一个实施例中，参考图4，分压单元14包括第四电阻R4。此时，第四电阻R4的第一端与直流电平转换单元12相连，第四电阻R4的第二端与电压采样单元13相连。更为具体的，第四电阻R4的第一端与第一电阻R1的第二端相连，第四电阻R4的第二端与第二电阻R2的第二端及第三电阻R3的第一端相连。

示例性的，第四电阻R4的阻值可以根据实际情况选择。直流电平转换单元12和电压采样单元13之间通过第四电阻R4连接后，第四电阻R4可以分担电路中的电压，即第四电阻R4与电路中其他的电阻串联后达到了分压的作用，如第四电阻R4和第一电阻R1为串联的电阻，其可以对第二基准电压进行分压。

上述，通过设置分压单元，可以改变电路中各电阻的电压降，进而达到分压的效果。

本申请实施例还提供一种电子设备。该电子设备包含上述过压保护的基准电压确定电路，具备相应的功能和有益效果。未在电子设备中详细描述的技术细节参见上述过压保护电路。可理解，该电子设备还包括过压保护电路，以实现过压保护的功能。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种过压保护的基准电压确定电路，其特征在于，包括：控制芯片、直流电平转换单元和电压采样单元；

所述控制芯片与所述直流电平转换单元相连，用于向所述直流电平转换单元输出第一PWM方波，所述第一PWM方波为可调方波；

所述直流电平转换单元还与所述电压采样单元相连，用于根据所述第一PWM方波得到直流电平，并将所述直流电平输入至所述电压采样单元；

所述电压采样单元用于采集过压保护的第一基准电压，还用于将所述直流电平对应的第二基准电压与所述第一基准电压进行叠加，以得到过压保护的第三基准电压。

2.根据权利要求1所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述直流电平转换单元包括：运放子单元和滤波子单元，

所述运放子单元分别与所述控制芯片和所述滤波子单元相连，用于将所述第一PWM方波转换成第二PWM方波，并将所述第二PWM方波发送至所述滤波子单元，所述第二PWM方波具有设定的幅值和带宽；

所述滤波子单元还与所述电压采样单元相连，用于对所述第二PWM方波进行滤波，以得到直流电平，并将所述直流电平输入至所述电压采样单元。

3.根据权利要求2所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述运放子单元包括运算放大器；

所述运算放大器的同相输入端与所述控制芯片相连，所述运算放大器的反相输入端接入参考电平，所述运算放大器的输出端与所述滤波子单元相连。

4.根据权利要求2所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述滤波子单元包括：第一电阻和第一电容；

所述第一电阻的第一端与运放子单元相连，所述第一电阻的第二端分别与所述电压采样单元和所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述电压采样单元包括：第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的第一端接入第一基准电压，所述第二电阻的第二端分别与所述直流电平转换单元和所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端接地。

6.根据权利要求1所述的基准电压确定电路，其特征在于，还包括：分压单元，

所述直流电平转换单元和所述电压采样单元通过所述分压单元相连。

7.根据权利要求6所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述分压单元包括第四电阻。

8.根据权利要求1所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述第一PWM方波为高频方波。

9.根据权利要求1所述的基准电压确定电路，其特征在于，所述第一基准电压为背光输出电压。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的过压保护的基准电压确定电路。

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