[實用新型]一種開關管保護電路及電源電路和電視機

有效

• 申請號: 201120341283.8
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN202261593U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 劉海豐;王瀟
• 申請（專利權）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: H04N5/63
• 分類號: H04N5/63
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本實用新型屬于電源控制電路技術領域，具體地說，是涉及一種用于抑制過沖電流的開關管保護電路以及采用所述開關管保護電路設計的電源電路和基于所述電源電路設計的電視機。

背景技術

在目前的很多家電設備中，其電源模塊在對市電進行整流、濾波處理后，通常會需要通過變壓器轉換輸出兩路或者兩路以上的電壓。以液晶電視產品為例進行說明，參見圖1所示，其中一路電壓V1作為待機電源，并兼為液晶電視機內部的信號主板供電；另外一路或者幾路電壓V2通過開關管輸出給功放或者液晶屏等負載，為所述負載供電。在整機系統待機時，用作待機電源的電壓V1僅為信號主板供電，另外一路或幾路電壓V2不輸出。而在電視系統遙控開機時，信號主板發出開機控制信號STB，由開關管控制電源電路使其他各路電壓V2也帶上負載，由此達到降低待機功耗的目的。但是，當信號主板發出開機控制信號STB后，由于在開關管的輸出側通常會連接有電容等儲能元件，在開關管控制電源電路給功放、液晶屏等負載供電的過程中，通過開關管輸出的電流就會對這些電容進行瞬間充電，由于電容在上電瞬間具有虛短的特性，因此會產生很大的暫態電流，瞬間產生較大的功率，從而極易造成開關管的損壞。

?針對上述問題，目前的解決方案主要有兩種：一種是通過提高開關管的參數指標來防止其被擊穿，但是這種方法并不能從根本上解決過沖電流的問題；另外一種是采用在開機控制信號輸出端與用于控制所述開關管通斷的三極管之間增設RC延時電路的方式來抑制過沖電流，如圖1所示，具體電路構建參見圖2所示。

圖2中，當電視機系統開機時，信號主板發出開機控制信號STB經過電阻R3對電容C7充電，待電容C7兩端的電壓達到三極管Q1的導通電壓之后，三極管Q1導通。由于三極管Q1工作于放大區，隨著其基極電流的逐漸增大，其集電極的電流也逐漸增大，故P型MOS管Q2（即前述的開關管）的柵級電壓將被逐漸拉低。待MOS管Q2的柵源極電壓V_GS降低到其閾值電壓后，MOS管Q2開通，漏極電流I1開始流過。在MOS管Q2進入飽和區之前，隨著V_GS電壓的持續降低，電流I1緩慢增加，此時電容C6兩端的電壓也緩慢增加，實現了對瞬間過沖電流的抑制。當MOS管Q2的漏源級電壓V_DS減至最小值，到達飽和區時，MOS管Q2完全導通，開始為負載供電。?

在此過程中，起到延緩作用的主要是電阻R3和電容C7，但是由于三極管Q1的閾值電壓很小，因此充電達到該閾值電壓的時間很短，不能精準地控制瞬間過沖電流和三極管Q1的開通時間。即使增大電容C7的容量，也會迅速達到三極管Q1的閾值電壓，使整個電路導通，因此對過沖電流的抑制能力非常薄弱。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種開關管保護電路，以抑制過沖電流，防止開關管因電流過大而損壞。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種開關管保護電路，所述開關管連接在直流電壓與負載之間，用于控制直流電壓向負載的供電；在所述直流電壓與開關管之間連接有一用于控制所述開關管的導通程度緩慢變化的RC延時電路，所述RC延時電路連接控制電路，所述控制電路接收開關控制信號，并根據接收到的開關控制信號控制所述RC延時電路充電或者放電。

進一步的，所述開關管為一P型MOS管，其源極連接直流電壓；漏極連接儲能電容，并與所述的負載相連接；所述RC延時電路中的電容連接在所述MOS管的源極與柵極之間，RC延時電路中的電阻連接在MOS管的柵極與所述控制電路之間。

優選的，在所述MOS管的漏極與柵極之間優選再連接一路電容，作為小反饋以穩定通過開關管輸出的電壓。

為了對RC延時電路中保存的電荷進行泄放，將所述RC延時電路中電容的正極通過泄放電阻連接一二級管的陽極，所述二極管的陰極連接MOS管的柵極，所述二極管與RC延時電路中的電阻相并聯。

又進一步的，在所述控制電路中包含有一開關元件，所述開關元件的開關通路連接在RC延時電路與地之間，開關元件的控制端接收所述的開關控制信號，通過控制開關元件通斷實現對RC延時電路的充放電控制。

優選的，所述開關元件優選采用一顆NPN型三極管，所述三極管的集電極連接RC延時電路中的電阻，發射極接地，基極接收所述的開關控制信號。