CN217982804U - 一种反馈控制电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种反馈控制电路及显示装置，通过在第二功率单元和电源模块之间设置反馈单元，将功率较大的第二功率单元设置为闭环控制，一方面能够根据第二功率单元的实际功率调节第二输出端的输出功率，另一方面能够减少变压次数，降低电源在第一输出端的输出功耗；并且功率较小的第一功率单元仍然保持开环控制，能够起到降低成本的作用。

Description

一种反馈控制电路及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种反馈控制电路及显示装置。

背景技术

在目前的一些设备中，多采用一个电源模块给多个功率模块供电；

在相关技术中，电源模块均通过开环控制结构连接功率模块；常见的开环控制结构需要经过两次变压才能输出恒定可控的电压；但是对于大多数设备来说，不同的功率模块之间的功率并不相同，例如对于显示装置来说，随着显示面板的尺寸越做越大，LED模组的功率将会远大于主板的功率；开环控制的方式会导致电源模块输出到LED模组的变压转换功耗非常大；

因此，如何降低电源的输出功耗成为了现有技术中亟需改进的问题。

实用新型内容

本申请旨在提供一种反馈控制电路及显示装置，以解决如何降低电源的输出功耗的问题。

而本申请为解决上述技术问题所采用的方案为：

第一方面，本申请提供一种反馈控制电路，包括

电源模块，具有第一输出端和第二输出端；

第一功率单元，连接所述第一输出端，且所述第一输出端和所述第一功率单元之间为开环控制；

第二功率单元，连接所述第二输出端，所述第二功率单元的功率大于所述第一功率单元的功率；

反馈单元，耦接在所述第二功率单元和所述第二输出端之间，所述反馈单元被配置为检测所述第二输出端的电信号，所述电源模块响应所述反馈单元检测到的电信号，调节所述第二输出端的输出信号。

在本申请的部分实施例中，所述反馈单元包括检测电压环和/或检测电流环，所述检测电压环用以检测所述第二输出端的电压，所述检测电流环用以检测所述第二输出端的电流。

在本申请的部分实施例中，所述检测电压环包括整流稳压管和第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的发光源与所述整流稳压管串联形成整流回路，所述第一光电耦合器的受光器与所述电源模块连接；其中，所述整流稳压管与所述第二输出端连接，且所述整流稳压管被配置为可根据所述第二输出端的电压调节所述整流回路的电流强度。

在本申请的部分实施例中，所述第一光电耦合器的发光源为发光二极管，所述第一光电耦合器的受光器为光敏三极管。

在本申请的部分实施例中，所述检测电流环包括运算放大器和第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的受光器与所述电源模块连接，所述第二光电耦合器的发光源连接所述运算放大器的第三输出端，所述运算放大器的第一输入端连接所述第二功率单元，所述运算放大器的第二输入端连接有基准电源。

在本申请的部分实施例中，所述运算放大器被配置为当所述第一输入端的电压大于所述第二输入端的电压时，所述第一输入端与所述第三输出端导通。

在本申请的部分实施例中，所述电源模块包括第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的初级线圈和所述第二变压器的初级线圈串联，所述第一变压器的次级线圈串接在所述第二输出端上，所述第二变压器的次级线圈串接在所述第一输出端上；其中，所述电源模块还包括控制芯片和第一mos管，所述第一mos管的G极连接所述控制芯片、S极连接所述第二变压器的初级线圈、D极连接所述第一变压器的初级线圈。

在本申请的部分实施例中，所述第一输出端上设置有第一整流滤波单元，所述第一整流滤波单元包括串联设置的第一整流二极管和第一滤波电容；和/或所述第二输出端上设置有第二整流滤波单元，所述第二整流滤波单元包括串联设置的第二整流二极管和第二滤波电容。

在本申请的部分实施例中，所述第一输出端和所述第一功率单元之间串接有稳压模块和变压模块，其中，所述变压模块为DC-DC变换器。

一种显示装置，包括上述的反馈控制电路，且所述反馈控制电路的第一功率单元为主板，所述反馈控制电路的第二功率单元为LED模组。

本申请所提供的一种反馈控制电路及显示装置，通过在第二功率单元和电源模块之间设置反馈单元，将功率较大的第二功率单元设置为闭环控制，一方面能够根据第二功率单元的实际功率调节第二输出端的输出功率，另一方面能够减少变压次数，降低电源在第一输出端的输出功耗；并且功率较小的第一功率单元仍然保持开环控制，能够起到降低成本的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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例，对于本领域技术人员来讲，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为现有技术的控制电路的模块结构示意图；

图2为本实用新型的一实施例的反馈控制电路的模块结构示意图；

图3为本实用新型的另一实施例的反馈控制电路的模块结构示意图；

图4为本实用新型的又一实施例的反馈控制电路的模块结构示意图；

图5为本实用新型的电源模块的电路结构图；

图6为本实用新型的检测电压环的电路结构图；

图7为本实用新型的检测电流环的部分电路结构图；

图8为本实用新型的检测电流环的主要电路结构图；

图9为本实用新型的变压模块的电路结构图；

图10为本实用新型的显示装置的电路结构图。

主要元件符号说明：

100-电源模块，200-反馈单元，210-检测电流环，220-检测电压环，300-第一功率单元，310-主板，400-第二功率单元，410-LED模组，500-第一整流滤波单元，600-稳压模块，700-变压模块，800-第二整流滤波单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特有的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，用语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以表明或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，如图1所示，对于现有的设备比如电视机来说，一般都是采用开环控制来控制主板310和LED模组410；但是随着市场环境的变化，大尺寸电视机越来越受市场的欢迎，目前市面上主要售卖的电视机一般是55-75英寸，就拿55英寸的电视机来说，其主板310的功率大约为30w，LED模组410的功率却高达100w，传统的开环控制过程中，LED模组410经过两次变压，导致能量损耗过大，极大地提高了使用成本。本申请基于此对控制电路进行了改进。

请参阅图2，本实施例的主体是一种反馈控制电路，该反馈控制电路包括电源模块100、第一功率单元300、第二功率单元400和反馈单元200；其中，电源模块100供电给第一功率单元300和第二功率单元400，反馈单元200检测第二功率单元400的电信号并反馈给电源模块100，以便电源模块100实时调节输出功率，实现对第二功率单元400的闭环控制。

具体地，电源模块100具有用于连接第一功率单元300的第一输出端和用于连接第二功率单元400的第二输出端。

更为具体地，第一输出端通过开环控制的方式连接第一功率单元300。功率较小的第一功率单元300即使设置为闭环控制，节省的功耗并不多，因此仍然保持开环控制，能够起到简化电路结构，降低成本的作用。

其中，第一功率单元300或第二功率单元400的功率可以指第一功率单元300或第二功率单元400的额定功率或实际功率。

需要解释的是，开环控制相较于闭环控制而言，优点是结构简单、成本更低，但是缺点是需要变压两次功耗高；因此对于功率较大的第二功率单元400设置为闭环控制，一方面能够根据第二功率单元400的实际功率调节第二输出端的输出功率，另一方面能够减少变压次数，降低电源在第一输出端的输出功耗。

更为具体地，反馈单元200耦接在第二功率单元400和第二输出端之间，反馈单元200被配置为检测第二输出端的电信号。电源模块100响应反馈单元200检测到的电信号，调节第二输出端的输出信号。

需要解释的是，电信号可以包括电压信号和电流信号。相应的输出信号可以包括第二输出端的电压信号和电流信号。

在本申请的部分实施例中，请参阅图3，反馈单元200包括检测电压环220和/或检测电流环210，检测电压环220用以检测第二输出端的电压，检测电流环210用以检测第二输出端的电流。

在本申请的部分实施例中，检测电压环220包括整流稳压管和第一光电耦合器，第一光电耦合器的发光源与整流稳压管串联形成整流回路，第一光电耦合器的受光器与电源模块100连接；其中，整流稳压管与第二输出端连接，且整流稳压管被配置为可根据第二输出端的电压调节整流回路的电流强度。

在本申请的部分实施例中，第一光电耦合器的发光源为发光二极管，第一光电耦合器的受光器为光敏三极管。

在一些实施例中，请参阅图6，检测电压环220还包括第二十二电阻RB22、第二十三电阻RB23、第二十四电阻RB24、第二十五电阻RB25、第二十六电阻RB26、第九电容CB9、第十电容CB10和三脚二极管UB3；第一光电耦合器的发光源为第二发光二极管PCB2A，受光器为第二光敏三极管PCB2B。

其中，第二发光二极管PCB2A的正极连接第二十二电阻RB22、负极连接三脚二极管UB3的第一引脚K，三脚二极管UB3的第二引脚A接地；第二十二电阻RB22连接12v电源；三脚二极管UB3的第三引脚R连接第二十三电阻RB23，第二十三电阻RB23的另一端连接第二输出端；第二十六电阻RB26一端耦接在第二引脚A上、另一端耦接在第三引脚R和第二十三电阻RB23的连接点上；第十电容CB10一端耦接在第一引脚K和第二发光二极管PCB2A的连接点上、另一端耦接在第三引脚R和第二十三电阻RB23的连接点上；第九电容CB9一端耦接在第一引脚K和第二发光二极管PCB2A的连接点上、另一端连接第二十五电阻RB25，第二十五电阻RB25的另一端耦接在第三引脚R和第二十三电阻RB23的连接点上。

更为具体地，第三引脚R的基准电压被设置为2.5v，当第二输出端在第二十三电阻RB23和第二十六电阻R26上的分压大于2.5v时，会有电流从三脚稳压管UB3的第一引脚K流向第二引脚A，即有电流流经第二发光二极管PCB2A，此时第二光敏二极管PCB2B导通。

可以理解，检测电压环220可以被设置为常规的反馈电压环结构，本申请并不以前述示例为限。

在本申请的部分实施例中，请参阅图7和图8，检测电流环210包括运算放大器UB1B和第二光电耦合器，第二光电耦合器的受光器与电源模块100连接，第二光电耦合器的发光源连接运算放大器UB1B的第三输出端，运算放大器UB1B的第一输入端连接第二功率单元400，运算放大器UB1B的第二输入端连接有基准电源。

在本申请的部分实施例中，运算放大器UB1B被配置为当第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，第一输入端与第三输出端导通。

在本申请的部分实施例中，第二光电耦合器的发光源为发光二极管，第二光电耦合器的受光器为光敏三极管。

在一些实施例中，检测电流环210包括第一电阻RB1、第二电阻RB2、第三电阻RB3、第四电阻RB4、第五电阻RB5、第六电阻RB6、第七电阻RB7、第八电阻RB8、第十三电阻RB13、第十五电阻RB15、第十六电阻RB16、第十七电阻RB17、第十八电阻RB18、第二十一电阻RB21、第一二极管DB1、第一电容CB1、第二电容CB2、第三电容CB3、第四电容CB4、第五电容CB5、第七电容CB7和第一三极管QB1。

其中，第二光电耦合器的发光源为第一发光二极管PCB1A，受光器为第一光敏三极管PCB1B。

更为具体地，第一二极管DB1、第二电容CB2、第三电容CB3、第四电容CB4和第五电容CB5并联设置形成检测模组，且检测模组一端接地、另一端连接LED模组410。

更为具体地，第一发光二极管PCB1A的正极连接第八电阻RB8、负极连接运算放大器UB1B的第三输出端；第八电阻RB8的另一端连接有12v电源，第一电容CB1一端耦接在第八电阻RB8和12v电源的连接点上、另一端接地；第六电阻RB6一端耦接在第八电阻RB8和12v电源的连接点上、另一端连接有12v电源；运算放大器UB1B的第一输入端连接第二十一电阻RB21，第二十一电阻RB21连接LED模组410，第二输入端连接第一三极管QB1的c极，第一三极管QB1的e极连接第一电阻RB1，第一电阻RB1的另一端连接有12v电源，第一三极管QB1的b极连接第七电阻RB7，第七电阻RB7另一端连接12v电源，第二电容CB2耦接在第一三极管QB1和第七电阻RB7的连接点上。

更为具体地，第十三电阻RB13一端耦接在第一发光二极管PCB1A和第八电阻RB8的连接点上、另一端耦接在第一发光二极管PCB1A和运算放大器UB1B的连接点上；第十六电阻RB16一端耦接在第一发光二极管PCB1A和运算放大器UB1B的连接点上、另一端连接第四电容CB4，第四电容CB4的另一端耦接在运算放大器UB1B和第二十一电阻RB21的连接点上。

更为具体地，第七电容CB7一端耦接在第一发光二极管PCB1A和运算放大器UB1B的连接点上、另一端耦接在运算放大器UB1B和第二十一电阻RB21的连接点上。第五电容CB5一端耦接在运算放大器UB1B和第二十一电阻RB21的连接点上、另一端接地。第三电容CB3、第十七电阻RB17、第十五电阻RB15的一端共同耦接在运算放大器UB1B和第一三极管QB1的连接点上、另一端共接地。第十八电阻RB18一端耦接在运算放大器UB1B和第一三极管QB1的连接点上、另一端连接12v电源。

更为具体地，第二输出端的电流经过LED模组410，再经过第二电阻RB2、第三电阻RB3、第四电阻RB4、第五电阻RB5进入GND，形成完整回路。电流流经第二电阻RB2、第三电阻RB3、第四电阻RB4、第五电阻RB5会产生一个电压，这个电压在运算放大器UB1B的6脚上与5脚电压进行比较，如6脚电压大于5脚电压，会有电流流经第一发光二极管PCB1A，于是第一光敏三极管PCB1B就会导通。

在一些实施例中，检测电压环220和检测电流环210可以被配置为电压外环、电流内环的结构。

更为具体地，正常工作时，LED模组410电压小于检测电压环220设定电压，检测电压环220不工作，只有检测电流环210工作，实现恒流输出。主板310和电源模块100之间为开环输出，其输出电压与LED模组410电压成匝比关系。由于需要适配不同的LED模组410，因而该路输出电压不固定，需经后级DC/DC转换器后，实现恒压输出，为主板310提供能量。

更为具体地，当LED模组410开路时，检测电流环210无法检测电流，电源模块100输出电压增加，直至上升到检测电压环220设定电压，检测电压环220开始工作，实现LED模组410的恒压输出。

在本申请的部分实施例中，请参阅图5，电源模块100包括第一变压器和第二变压器，第一变压器的初级线圈和第二变压器的初级线圈串联，第一变压器的次级线圈串接在第二输出端上，第二变压器的次级线圈串接在第一输出端上；其中，电源模块100还包括控制芯片UB2和第一mos管，第一mos管的G极连接控制芯片UB2、S极连接第二变压器的初级线圈、D极连接第一变压器的初级线圈。

在一些实施例中，第一光敏三极管PCB1B导通，并调节控制芯片UB2的第6脚输出驱动信号的宽度，从而改变第二变压器的电流，从而控制输出电流。

在一些实施例中，第二光敏三极管PCB2B导通，并调节控制芯片UB2的第6脚输出驱动信号的宽度，从而改变第二变压器的电流，从而控制输出电压。

更为具体地，控制芯片UB2的第6脚输出一个PWM驱动信号，控制第一mos管QB2的通断，从而控制第一变压器和第二变压器的初级线圈的电流；相应的，第一变压器和第一变压器的次级线圈产生交流脉冲电流。

在本申请的部分实施例中，请参阅图4和图5，第一输出端上设置有第一整流滤波单元500，第一整流滤波单元500包括串联设置的第一整流二极管DB5和第一滤波电容EB3；和/或第二输出端上设置有第二整流滤波单元800，第二整流滤波单元800包括串联设置的第二整流二极管DB2和第二滤波电容EB2。

更为具体地，第一整流二极管DB5和第二整流二极管DB2具有单向导通性，能够将交流脉冲电流整流成单向电流，第一滤波电容EB3和第二滤波电容EB2能将脉冲电流滤波成直流电，分别供给LED模组410和主板310。

在本申请的部分实施例中，请参阅图4和图9，第一输出端和第一功率单元300之间串接有稳压模块600和变压模块700，其中，变压模块700为DC-DC变换器。

请参阅图10，本申请提供一种显示装置，包括上述的反馈控制电路，且反馈控制电路的第一功率单元300为主板310，反馈控制电路的第二功率单元400为LED模组410。

更为具体地，显示装置可以为电视机，能够降低电视机的功耗。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种反馈控制电路，其特征在于，包括

电源模块(100)，具有第一输出端和第二输出端；

第一功率单元(300)，连接所述第一输出端，且所述第一输出端和所述第一功率单元(300)之间为开环控制；

第二功率单元(400)，连接所述第二输出端，所述第二功率单元(400)的功率大于所述第一功率单元(300)的功率；

反馈单元(200)，耦接在所述第二功率单元(400)和所述第二输出端之间，所述反馈单元(200)被配置为检测所述第二输出端的电信号，所述电源模块(100)响应所述反馈单元(200)检测到的电信号，调节所述第二输出端的输出信号。

2.根据权利要求1所述的反馈控制电路，其特征在于，所述反馈单元(200)包括检测电压环(220)和/或检测电流环(210)，所述检测电压环(220)用以检测所述第二输出端的电压，所述检测电流环(210)用以检测所述第二输出端的电流。

3.根据权利要求2所述的反馈控制电路，其特征在于，所述检测电压环(220)包括整流稳压管和第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的发光源与所述整流稳压管串联形成整流回路，所述第一光电耦合器的受光器与所述电源模块(100)连接；其中，所述整流稳压管与所述第二输出端连接，且所述整流稳压管被配置为可根据所述第二输出端的电压调节所述整流回路的电流强度。

4.根据权利要求3所述的反馈控制电路，其特征在于，所述第一光电耦合器的发光源为发光二极管，所述第一光电耦合器的受光器为光敏三极管。

5.根据权利要求2所述的反馈控制电路，其特征在于，所述检测电流环(210)包括运算放大器和第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的受光器与所述电源模块(100)连接，所述第二光电耦合器的发光源连接所述运算放大器的第三输出端，所述运算放大器的第一输入端连接所述第二功率单元(400)，所述运算放大器的第二输入端连接有基准电源。

6.根据权利要求5所述的反馈控制电路，其特征在于，所述运算放大器被配置为当所述第一输入端的电压大于所述第二输入端的电压时，所述第一输入端与所述第三输出端导通。

7.根据权利要求1所述的反馈控制电路，其特征在于，所述电源模块(100)包括第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的初级线圈和所述第二变压器的初级线圈串联，所述第一变压器的次级线圈串接在所述第二输出端上，所述第二变压器的次级线圈串接在所述第一输出端上；其中，所述电源模块(100)还包括控制芯片和第一mos管，所述第一mos管的G极连接所述控制芯片、S极连接所述第二变压器的初级线圈、D极连接所述第一变压器的初级线圈。

8.根据权利要求1所述的反馈控制电路，其特征在于，所述第一输出端上设置有第一整流滤波单元(500)，所述第一整流滤波单元(500)包括串联设置的第一整流二极管和第一滤波电容；和/或所述第二输出端上设置有第二整流滤波单元(800)，所述第二整流滤波单元(800)包括串联设置的第二整流二极管和第二滤波电容。

9.根据权利要求1所述的反馈控制电路，其特征在于，所述第一输出端和所述第一功率单元(300)之间串接有稳压模块(600)和变压模块(700)，其中，所述变压模块(700)为DC-DC变换器。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的反馈控制电路，且所述反馈控制电路的第一功率单元(300)为主板(310)，所述反馈控制电路的第二功率单元(400)为LED模组(410)。

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