具有过电压保护的电源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有过电压保护的电源模块，包括过电压保护电路，其采用第一至第四电阻器分别取样第一与第二主电源电压，并将取样结果通过第一与第二二极管传送到运算放大器或比较器与参考电压进行比较，而可精准侦测到第一或第二主电源电压是否有过电压，以便在第一或第二主电源电压有过电压时进行过电压保护，故可提供更精准的过电压保护点，且克服了现有过电压保护电路在高温高湿环境下因齐纳二极管与二极管反向漏电流问题而导致过电压保护电路误动作的问题，同时大大降低了过电压保护电路参数设定的难度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种电源模块，且特别是有关于一种具有过电压保护的电源丰旲块，其可应用于大功率液晶显不广品，如液晶显不器或液晶电视。
技术介绍
图I为一种现有大功率液晶显示产品的电源模块的方块图。请参见图1，电源模块I包括电磁干扰(Electro Magnetic Interference, EMI)滤波电路11、桥式整流电路12、功率因数修正(Power Factor Correction, PFC)电路13、主电源转换电路14、发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)驱动电路15、待机电源转换电路16、节能控制电路17与过电压保护电路18。交流市电(如90 264Vac滤波电路11滤除传导性EMI噪声、桥式整流电路12全波整流、PFC电路13修正电流波形与滤波后产生直流的总线电压Vbus (如400V左右)。主电源转换电路14接收总线电压Vbus并进行降压转换以输出第一主电源电压Vml (如24V)与第二主电源电压Vm2 (如12V)，其中，第一主电源电压Vml再经过LED驱动电路15升压转换后产生可驱动LED灯源工作的电压，而第二主电源电压Vm2则提供液晶显示产品内部如液晶面板驱动电路(Panel Driver Circuit)与音讯电路(Audio Circuit)等所需电源。待机电源转换电路16接收总线电压Vbus并进行降压转换以输出待机电源电压Vsb (如5V)提供给节能控制电路17、过电压保护电路18与液晶显示产品内部如主板微控器等所需电源，此外，待机电源转换电路16中的变压器辅助绕组电压经过整流与滤波后产生辅助电源电压Vaux (如12 19V)。节能控制电路17可使液晶显示产品在待机模式下能更省电。过电压保护电路18可提供第一主电源电压Vml与第二主电源电压Vm2的过电压保护功能。图2A和图2B分别为图I所示节能控制电路17与过电压保护电路18的电路图。请同时参见图I、图2A、图2B，节能控制电路17包括电容器Cl和C2、二极管D1、光耦合器0C1、晶体管Ql Q3、电阻器Rl R7与齐纳(Zener) 二极管ZD1。当液晶显示产品正常工作时，主板微控器控制电源开启引脚端PS_0N为高电位，此时晶体管Ql和Q2导通，光耦合器OCl输入侧的LED有电流通过而使得其输出侧的光敏晶体管导通，导致晶体管Q3导通，使得辅助电源电压Vaux可通过晶体管Q3提供内部电源电压Vcc给PFC电路13与主电源转换电路14中的控制器131和141所需电源，故正常工作时PFC电路13与主电源转换电路14在控制器131和141的控制下正常动作以进行电压转换。当液晶显示产品进入待机模式时，主板微控器控制电源开启引脚端PS_0N为低电位，此时晶体管Ql和Q2截止，光耦合器OCl输入侧的LED没有电流通过而使得其输出侧的光敏晶体管截止，导致晶体管Q3截止，使得辅助电源电压Vaux无法通过晶体管Q3提供内部电源电压Vcc给PFC电路13与主电源转换电路14中的控制器131和141所需电源，故在待机模式下PFC电路13与主电源转换电路14因控制器131和141被关闭而停止动作而能更省电。过电压保护电路18包括电容器C3、二极管D2 D4、晶体管Q4和Q5、电阻器R8 R12与齐纳二极管ZD2和ZD3。当第一主电源电压Vml与第二主电源电压Vm2均未超出各自的过电压保护点的值时，过电压保护电路18并不会影响到过电压保护引脚端OVP电压。当第一主电源电压Vml或第二主电源电压Vm2超出各自的过电压保护点的值时，齐纳二极管ZD2或ZD3被击穿导通，产生一电流经过电阻器R8和R9，使得晶体管Q5的基极端至射极端电压Vbe5上升。当电压Vbe5达到导通电压时，晶体管Q5导通，使得晶体管Q4的基极端电压Vb4被拉低而使晶体管Q4导通，进而使晶体管Q5进入饱和导通状态，导致电压Vb4被拉到最低而使晶体管Q4亦进入饱和导通状态。此时，因二极管D4的阴极端电压(即电压Vb4)被拉到最低，使得过电压保护引脚端OVP电压(即二极管D4的阳极端电压)被拉低，造成光耦合器OCl输入侧的LED没有电流通过而使得其输出侧的光敏晶体管截止，导致晶体管Q3截止，使得辅助电源电压Vaux无法通过晶体管Q3提供内部电源电压Vcc给PFC电路13与主电源转换电路14中的控制器131和141所需电源，故在第一主电源电压Vml或第二主电源电压Vm2有过电压时PFC电路13与主电源转换电路14将因控制器131和141被关闭而停止动作而能防止主电源转换电路14输出的第一主电源电压Vml或第二 主电源电压Vm2之后的其它电路的电子零件因工作电压超过规格上限被毁坏问题。在现有的电源模块I中，过电压保护电路18使用的齐纳二极管ZD2和ZD3被击穿导通所需施加的电压上下限差异较大，会造成不同电源模块的过电压保护点差异较大。其次，齐纳二极管在未被击穿导通前仍存在反向漏电流且会随着本体温度升高而增大，若电阻器R8和R9的电阻值设置不太合理时，在高温高湿环境下容易因齐纳二极管ZD2和ZD3反向漏电流增大而导致晶体管Q5误动作，最终导致过电压保护电路18误动作而使得主电源转换电路14停止动作。此外，当液晶显示产品正常工作时，二极管D4的阴极端电压大于阳极端电压，使得二极管D4反向截止，但二极管存在较大的反向漏电流且会随着本体温度升高而增大，若电阻器R12的电阻值设置太大时，在高温高湿环境下容易因二极管D4反向漏电流增大而使电阻器R12两端压降增高，造成晶体管Q4导通，进而使晶体管Q5导通，最终晶体管Q4和Q5全部处于饱和导通状态，导致过电压保护电路18误动作而使得主电源转换电路14停止动作。
技术实现思路
本技术的目的在提出一种具有过电压保护的电源模块，可提供更精准的过电压保护点，且在高温高湿环境下不会因齐纳二极管与二极管反向漏电流问题而导致过电压保护电路误动作。为达到上述目的或其它目的，本技术提出一种具有过电压保护的电源模块，包括主电源转换电路、节能控制电路与过电压保护电路。主电源转换电路包括控制器，主电源转换电路接收总线电压，并在控制器的控制下进行转换以输出第一主电源电压。节能控制电路输出内部电源电压以提供控制器工作所需电源，并在接收到过电压保护信号时停止输出内部电源电压。过电压保护电路包括第一电阻器、第二电阻器、第一二极管、运算放大器与开关，其中，第一电阻器与第二电阻器串联耦接于第一主电源电压与地之间，第一电阻器与第二电阻器的共同端耦接至第一二极管的阳极端，第一二极管的阴极端耦接至运算放大器的第一输入端，运算放大器的第二输入端耦接至参考电压，运算放大器的输出端在第一输入端电压大于第二输入端电压时输出信号控制开关导通以输出过电压保护信号，反之则控制开关不导通而不输出过电压保护信号。在本技术一实施例中，主电源转换电路还输出第二主电源电压。过电压保护电路还包括第三电阻器、第四电阻器与第二二极管，其中，第三电阻器与第四电阻器串联耦接于第二主电源电压与地之间，第三电阻器与第四电阻器的共同端耦接至第二二极管的阳极端，第二二极管的阴极端耦接至第一二极管的阴极端。在本技术一实施例中，过电压保护电路还包括第五电阻器与第一电容器，其中，第五电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过电压保护的电源模块，其特征在于，包括：　　一主电源转换电路，包括一控制器，该主电源转换电路接收一总线电压，并在该控制器的控制下进行转换以输出一第一主电源电压；　　一节能控制电路，输出一内部电源电压以提供该控制器工作所需电源，并在接收到一过电压保护信号时停止输出该内部电源电压；　　一过电压保护电路，包括一第一电阻器、一第二电阻器、一第一二极管、一运算放大器与一开关，该第一电阻器与该第二电阻器串联耦接于该第一主电源电压与地之间，该第一电阻器与该第二电阻器的共同端耦接至该第一二极管的阳极端，该第一二极管的阴极端耦接至该运算放大器的第一输入端，该运算放大器的第二输入端耦接至一参考电压，该运算放大器的输出端在第一输入端电压大于第二输入端电压时输出信号控制该开关导通以输出该过电压保护信号，反之则控制该开关不导通而不输出该过电压保护信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余祚尚，许政伟，
申请(专利权)人：福建捷联电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：