过流保护电路、电源电路和显示装置的制作方法

过流保护电路、电源电路和显示装置
【技术领域】
1.本技术涉及电源技术领域，具体涉及一种过流保护电路、电源电路和显示装置。


背景技术：

2.目前，显示装置驱动电路的输入电压通常为12v或24v，且显示面板驱动电路通过采用dc/dc升降压电路来将输入电压转换成显示面板显示所需要的各路电压。
3.但是，在显示装置驱动电路实际工作时，经常会出现负载剧烈增加的情况(比如，某一个输出电路失效、或发光二级管芯片发热后正向电压降低等)，这些情况的出现会导致显示装置驱动电路的输入功率增加，进而导致电源系统超负荷工作(也即，处于过功率工作装置)，易出现发热、烧毁等风险。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种过流保护电路、电源电路和显示装置，以避免因电源系统中电源管理电路的输出功率过大而造成损害。
5.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种过流保护电路，该过流保护电路用于控制电源管理电路的输出电流，包括：第一电阻，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端电连接于电源管理电路，且流经第一电阻的电流为电源管理电路的输出电流；第二电阻和第三电阻，第二电阻的第一端电连接于第一电阻的第一端，第二电阻的第二端电连接于第三电阻的第二端；稳压器，包括第一输出端，第一输出端电连接于第三电阻的第一端，稳压器用于控制第三电阻的第一端与第一电阻的第二端之间的电压差为预设值；运放比较器，包括第一输入端、第二输入端和第二输出端，第一输入端电连接于第一电阻的第二端，第二输入端电连接于第二电阻的第二端，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端输出控制电信号，以使电源管理电路减小输出电流。
6.其中，电源管理电路包括第三输出端以及与第三输出端电连接的至少一个输出电路，第三输出端上施加有预设电压，每一输出电路上连接有对应的电子设备，输出电路用于向对应的电子设备提供工作电流，且电源管理电路的输出电流为所有输出电路所提供的工作电流之和，或者为一个输出电路所提供的工作电流。
7.其中，电源管理电路的输出电流为至少一个输出电路中目标输出电路所提供的工作电流，且第一电阻与目标输出电路上所连接的电子设备串联连接。
8.其中，过流保护电路还包括第一控制开关，第一控制开关、第一电阻和目标输出电路上所连接的电子设备串联连接，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端向第一控制开关输出控制电信号，第一控制开关接收控制电信号并断开，以使目标输出电路停止供电。
9.其中，电源管理电路还包括电流输出控制单元，电流输出控制单元电连接于运放比较器的第二输出端，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端向电流输出控制单元输出控制电信号，电流输出控制单元接收控制电信
号，并减小目标输出电路所提供的工作电流。
10.其中，过流保护电路还包括：第二控制开关，第二控制开关、第三输出端和至少一个输出电路串联连接，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端向第二控制开关输出控制电信号，第二控制开关接收控制电信号并断开，以使所有输出电路停止供电。
11.其中，过流保护电路还包括：至少一个第三控制开关，每一第三控制开关电连接于对应的输出电路上，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端向第三控制开关输出控制电信号，第三控制开关接收控制电信号并断开，以使对应的输出电路停止供电。
12.其中，控制电信号为高电平信号，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差不为正值时，运放比较器通过第二输出端输出低电平电信号。
13.为了解决上述问题，本技术实施例还提供了一种电源电路，该电源电路包括上述任一项的过流保护电路以及电源管理电路，过流保护电路用于控制电源管理电路的输出电流。
14.为了解决上述问题，本技术实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述电源电路、以及与电源电路电连接的显示面板，输出电流为电源管理电路向显示面板提供的工作电流。
15.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供的过流保护电路，用于控制电源管理电路的输出电流，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压器和运放比较器，能够在运放比较器的第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值，也即，电源管理电路的输出电流过大时，控制电源管理电路减小输出电流，从而在电源管理电路的输出电压固定不变的情况下，能够避免电源管理电路由于输出电流过大导致温度过高而损坏。
【附图说明】
16.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
17.图1是本技术实施例提供的过流保护电路的结构示意图；
18.图2是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
19.图3是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
20.图4是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
21.图5是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
22.图6是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
23.图7是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
24.图8是本技术实施例提供的过流保护电路的另一结构示意图；
25.图9是本技术实施例提供的电源电路的结构示意图；
26.图10是本技术实施例提供的显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
27.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
28.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的过流保护电路的结构示意图。如图1所示，过流保护电路10与电源管理电路20电连接，用于控制电源管理电路20的输出电流i，具体地，该过流保护电路10可以包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、稳压器14和运放比较器15。
29.其中，第一电阻r1的第一端接地gnd，第一电阻r1的第二端电连接于电源管理电路20，且流经第一电阻r1的电流为电源管理电路20的输出电流i。上述第二电阻r2的第一端电连接于第一电阻r1的第一端，上述第二电阻r2的第二端电连接于上述第三电阻r3的第二端。上述稳压器14包括第一输出端141，第一输出端141电连接于第三电阻r3的第一端，具体地，稳压器14用于控制第三电阻r3的第一端与第一电阻r1的第二端之间的电压差(v3
‑
v1)为预设值(比如，2.5v)。上述运放比较器15包括第一输入端151、第二输入端152和第二输出端153，具体地，第一输入端151电连接于第一电阻r1的第二端，第二输入端152电连接于第二电阻r2的第二端，并且，当上述运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)为正值，也即，第一输入端151上施加的电压v1大于第二输入端152上施加的电压v2时，上述运放比较器15会通过第二输出端153输出控制电信号，以使上述电源管理电路20减小输出电流i，进而避免该电源管理电路20因输出功率过大而毁坏。
30.在本实施例中，上述电源管理电路20的输出电压v4可以是固定不变的，对应该电源管理电路20的输出功率p为(i*v4)，也即，在输出电压v4固定不变的情况下，该电源管理电路20的输出功率p与输出电流i成正比。
31.具体地，上述运放比较器15的第二输出端153所输出的控制电信号可以为高电平信号，并且，当上述运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)不为正值，也即，第一输入端151上施加的电压v1不大于第二输入端152上施加的电压v2时，该运放比较器15会通过第二输出端153输出低电平电信号，同时上述电源管理电路20的输出电流i不会发生改变，也即，此时无需对上述电源管理电路20进行过流或过功率保护。其中，上述高电平信号可以为逻辑准位“1”，上述低电平信号可以为逻辑准位“0”。
32.在本实施例中，上述运放比较器15的第一输入端151上施加的电压v1的计算公式可以为：v1＝i*r1；上述运放比较器15的第二输入端152上施加的电压v2的计算公式可以为：v2＝v3*r2/(r3 r2)。基于此，可以得到上述运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)的计算公式为：(v1
‑
v2)＝(i*r1*r3
‑
△
v*r2)/(r3 r2)。其中，r1、r2、r3分别为第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的电阻值，
△
v等于(v3
‑
v1)，也即，
△
v用于表征第三电阻r3的第一端与第一电阻r1的第二端之间的电压差(v3
‑
v1)，由上可知，其为预设值(比如，2.5v)，是固定不变的。
33.具体地，当上述运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)不为正值，也即(v1
‑
v2)大于零时，由上述(v1
‑
v2)的计算公式可知，(i*r1*r3
‑
△
v*r2)大于零，进而可以得到i大于
△
v*r2/r1*r3。依次类推，当上述运放比较器15的第一输入
端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)不为正值时，可以得到i不大于
△
v*r2/r1*r3。
34.由上可知，
△
v*r2/r1*r3是上述电源管理电路20被允许输出的最大输出电流，而v4*
△
v*r2/r1*r3则是上述电源管理电路20被允许输出的最大输出功率。并且，当上述电源管理电路20的输出电流i大于该最大输出电流时，上述运放比较器15会通过第二输出端153输出控制电信号，以使上述电源管理电路20减小输出电流i，进而达到减小其输出功率p的目的。而当上述电源管理电路20的输出电流i不大于最大输出电流时，上述运放比较器15不会通过第二输出端153输出控制电信号，对应过流保护电路10不会改变上述电源管理电路20的输出电流i。
35.可以理解的是，上述
△
v*r2/r1*r3是过流保护电路10的过流保护点，并且，具体实施时，可以通过调节第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的电阻值，来对上述过流保护电路10的过流保护点进行灵活设置，以使其能够满足不同电源管理电路20对过流保护节点的需求，提高了实用性。
36.其中，上述第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3可以为定值电阻或可调电阻。如此，可以通过更换上述过流保护电路10中的第一电阻r1、第二电阻r2和/或第三电阻r3，或者改变上述过流保护电路10中的第一电阻r1、第二电阻r2和/或第三电阻r3的电阻值，来实现对上述过流保护电路10的过流保护点的调节。
37.具体举例，上述第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的电阻值可以分别为0.10ω、10kω和25kω，上述第三电阻r3的第一端与第一电阻r1的第二端之间的电压差
△
v为2.5v，则上述过流保护电路10对于电源管理电路20的过流保护点
△
v*r2/r1*r3为10a。进一步地，若上述电源管理电路20的输出电压v4恒定且为12v，则上述过流保护电路10对于电源管理电路20的过功率保护点v4*
△
v*r2/r1*r3为120w。
38.在一个具体实施例中，为了减少计算量，可以定义上述运放比较器15的第一输入端151上施加的电压v1为零电位，也即，v1等于0v。相应地，上述第三电阻r3的第一端与第一电阻r1的第二端之间的电压差
△
v即为v3,上述运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)即为
‑
v2，且v2＝(v3*r2
‑
i*r1*r3)/(r3 r2)，如此，运放比较器15仅需检测第二输入端152上施加的电压v2是否小于0v即可。
39.具体地，上述运放比较器15可以实时监测第二输入端152上施加的电压v2，并在监测到第二输入端152上施加的电压v2小于0v时，通过第二输出端153输出控制电信号，以使上述电源管理电路20进行过流保护。
40.在一个具体实施例中，如图1、图2和图3所示，上述电源管理电路20可以包括第三输出端21，该第三输出端21上施加有预设电压，且该预设电压为上述电源管理电路20的输出电压v4。具体地，该预设电压可以为固定电压，例如，可以为12v或24v等任意一个正值电压。
41.具体地，上述电源管理电路20可以用于向至少一个电子设备30提供工作电流i1/i2，并且，如图2所示，该电源管理电路20的输出电流i可以为该电源管理电路20向上述至少一个电子设备30中的其中一个电子设备30所提供的工作电流i1，或者，如图3所示，也可以为该电源管理电路20向各个电子设备30所提供的工作电流之和(i1 i2)。如此，上述过流保护电路10不仅能够用于控制电源管理电路20向各个电子设备30所提供的工作电流之和的大小，也能够用于控制电源管理电路20向一个电子设备30所提供的工作电流的大小。
42.具体实施时，如图2和图3所示，上述电源管理电路20还可以包括与第三输出端21电连接的至少一个输出电路22，每一输出电路22上连接有对应的电子设备30，且每一输出电路22用于向其对应的电子设备30提供工作电流i1/i2。相应地，上述电源管理电路20的输出电流i为所有输出电路22所提供的工作电流之和(i1 i2)，或者为上述至少一个输出电路22中的其中一个输出电路22所提供的工作电流i1。
43.在一些实施例中，如图2所示，上述电源管理电路20的输出电流1可以为上述至少一个输出电路22中目标输出电路所提供的工作电流i1，且上述第一电阻r1可以与该目标输出电路上所连接的电子设备30串联连接，如此，能够确保流经上述第一电阻r1的电流为上述电源管理电路20的输出电流i。
44.在一个具体实施例中，如图4所示，上述过流保护电路10还可以包括第一控制开关k1，第一控制开关k1、第一电阻r1和目标输出电路上所连接的电子设备30串联连接，并且，当运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)为正值时，运放比较器15会通过第二输出端153向第一控制开关k1输出控制电信号，之后第一控制开关k1会接收该控制电信号并断开，以使上述目标输出电路停止供电。如此，当上述电源管理电路20的输出电流i大于上述过流保护电路10的过流保护点时，上述过流保护电路10能够使电源管理电路20的某一个输出电路22上的输出电流i1/i2为零。
45.具体地，上述第一控制开关k1可以包括逻辑控制单元和开关单元。其中，逻辑控制单元用于接收上述运放比较器15发送的高电平信号(也即，上述控制电信号)，并根据接收到的高电平信号，向开关单元发送导通信号，以及用于接收上述运放比较器15发送的低电平信号，并根据接收到的低电平信号，向开关单元发送断开信号。
46.并且，具体实施时，上述开关单元可以为场效应管，例如，mos管。上述逻辑控制单元可以与场效应管的栅极连接。上述导通信号可以为电压信号，且该电压信号对应的电压值可以大于场效应管的阈值电压。上述断开信号也可以为电压信号，且该电压信号对应的电压值不大于场效应管的阈值电压。
47.在一些替代实施例中，还可以将上述第一控制开关k1设置于电源管理电路20中，以取代上述将第一控制开关k1设置于过流保护电路10中的方案。并且，具体实施时，设于上述电源管理电路20中的第一控制开关k1可以串联连接于上述目标输出电路中。
48.在另一个具体实施例中，如图5所示，上述电源管理电路20还可以包括第一电流输出控制单元23，该第一电流输出控制单元23电连接于运放比较器15的第二输出端153。并且，当运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)为正值时，运放比较器15会通过第二输出端153向上述第一电流输出控制单元23输出控制电信号，之后该第一电流输出控制单元23会接收该控制电信号，并根据该控制电信号减小目标输出电路所提供的工作电流i1。如此，当上述电源管理电路20的输出电流i大于上述过流保护电路10的过流保护点时，上述过流保护电路10能够使电源管理电路20的某一个输出电路22上的输出电流i1/i2减小，从而达到减小上述电源管理电路20的输出电流i或输出功率p的目的。
49.具体地，上述第一电流输出控制单元23可以通过增大目标输出电路中的电阻，来达到减小该目标输出电路所提供的工作电流i1的目的。并且，在一些替代实施例中，还可以将上述第一电流输出控制单元23设置于过流保护电路10中，以取代上述将第一电流输出控制单元23设置于电源管理电路20中的方案。并且，具体实施时，设于上述过流保护电路10中
的第一电流输出控制单元23也是串联连接于上述目标输出电路中的。
50.在一些替代实施例中，如图6所示，上述过流保护电路10还可以包括第二控制开关k2，第二控制开关k2、第三输出端21和上述至少一个输出电路22串联连接，并且，当运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)为正值时，运放比较器15会通过第二输出端153向第二控制开关k2输出控制电信号，之后第二控制开关k2会接收该控制电信号并断开，以使上述电源管理电路20的所有输出电路20均停止供电，从而达到将上述电源管理电路20的输出电流i或输出功率p减小至零的目的。
51.其中，第二控制开关k2与上述第一控制开关k1可以具有相同的结构和工作原理，对应该第二控制开关k2的具体结构和工作原理可以与参考上述第一控制开关k1的具体结构和工作原理，故此处不再赘述。另外，在一些替代实施例中，还可以将上述第二控制开关k2设置于电源管理电路20中，以取代上述将第二控制开关k2设置于过流保护电路10中的方案。并且，具体实施时，设于上述电源管理电路20中的第二控制开关k2也可以与第三输出端21和上述至少一个输出电路22串联连接。如此，当上述电源管理电路20的输出电流i大于上述过流保护电路10的过流保护点时，上述过流保护电路10能够使电源管理电路20的各个输出电路22上的输出电流之和(i1 i2)为零。
52.在另一些替代实施例中，如图7所示，上述过流保护电路10还可以包括至少一个第三控制开关k1，每一第三控制开关k1可以电连接于对应的输出电路22上，并且，当运放比较器15的第一输入端151与第二输入端152之间的电压差(v1
‑
v2)为正值时，运放比较器15会通过第二输出端153向第三控制开关k3输出控制电信号，之后第三控制开关k3会接收该控制电信号并断开，以使对应的输出电路22停止供电。
53.其中，第三控制开关k3与上述第一控制开关k1可以具有相同的结构和工作原理，对应该第三控制开关k3的具体结构和工作原理可以与参考上述第一控制开关k1的具体结构和工作原理，故此处不再赘述。另外，在一些替代实施例中，还可以将上述第三控制开关k3设置于电源管理电路20中，以取代上述将第三控制开关k3设置于过流保护电路10中的方案。并且，具体实施时，设于上述电源管理电路20中的第三控制开关k3也可以电连接于对应的输出电路22上。如此，当上述电源管理电路20的输出电流i大于上述过流保护电路10的过流保护点时，上述过流保护电路10能够使电源管理电路20的至少一个输出电路22上的输出电流i1/i2为零。
54.在上述实施例中，上述至少一个第三控制开关k3中的部分或全部第三控制开关k3还可以被第二电流输出控制单元(图中未示出)所替换，如此，当上述电源管理电路20的输出电流i大于上述过流保护电路10的过流保护点时，上述过流保护电路10能够使电源管理电路20的至少一个输出电路22上的输出电流i1/i2减小。
55.其中，第二电流输出控制单元与上述第一电流输出控制单元23可以具有相同的结构和工作原理，对应该第二电流输出控制单元的具体结构和工作原理可以与参考上述第一电流输出控制单元23的具体结构和工作原理，故此处不再赘述。
56.在上述实施例中，上述稳压器14和运放比较器15的具体结构可以如图8所示，其中，上述稳压器14可以具体为az431稳压器，上述运放比较器15可以具体为简单电压比较器。
57.区别于现有技术，本实施例中的过流保护电路，用于控制电源管理电路的输出电
流，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压器和运放比较器，能够在运放比较器的第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值，也即，电源管理电路的输出电流过大时，控制电源管理电路减小输出电流，从而在电源管理电路的输出电压固定不变的情况下，能够避免电源管理电路由于输出电流过大导致温度过高而损坏。
58.请参阅图9，图9是本技术实施例提供的电源电路的结构示意图。如图9所示，该电源电路80包括上述任一实施例中的过流保护电路81以及电源管理电路82，其中，过流保护电路81用于控制电源管理电路82的输出电流。
59.具体地，上述过流保护电路81可以包括：第一电阻，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端电连接于电源管理电路，且流经第一电阻的电流为电源管理电路的输出电流；第二电阻和第三电阻，第二电阻的第一端电连接于第一电阻的第一端，第二电阻的第二端电连接于第三电阻的第二端；稳压器，包括第一输出端，第一输出端电连接于第三电阻的第一端，稳压器用于控制第三电阻的第一端与第一电阻的第二端之间的电压差为预设值；运放比较器，包括第一输入端、第二输入端和第二输出端，第一输入端电连接于第一电阻的第二端，第二输入端电连接于第二电阻的第二端，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端输出控制电信号，以使电源管理电路减小输出电流。
60.具体地，上述电源管理电路82可以包括第三输出端以及与第三输出端电连接的至少一个输出电路，第三输出端上施加有预设电压，每一输出电路上连接有对应的电子设备，输出电路用于向对应的电子设备提供工作电流，且电源管理电路的输出电流为所有输出电路所提供的工作电流之和，或者为一个输出电路所提供的工作电流。其中，电子设备可以具体为显示设备。并且，本实施例中电源管理电路82的具体结构和工作原理可以参考上述实施例中电源管理电路20的具体结构和工作原理，故此处不再赘述。
61.区别于现有技术，本实施例中的电源电路，能够在电源管理电路的输出电压固定不变的情况下，避免电源管理电路由于输出电流过大导致温度过高而损坏。
62.请参阅图10，图10是本技术实施例提供的显示装置的结构示意图。如图10所示，该显示装置90包括上述任一实施例中的电源电路91、以及与电源电路电连接的显示面板92。其中，显示装置70可以为液晶面板、oled面板、液晶电视、平板电脑、液晶显示器或数码相框等任何具有显示功能的产品或部件。
63.具体地，上述电源电路91可以包括上述任一实施例中的过流保护电路以及电源管理电路，其中，过流保护电路用于控制电源管理电路的输出电流，且具体可以包括：第一电阻，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端电连接于电源管理电路，且流经第一电阻的电流为电源管理电路的输出电流；第二电阻和第三电阻，第二电阻的第一端电连接于第一电阻的第一端，第二电阻的第二端电连接于第三电阻的第二端；稳压器，包括第一输出端，第一输出端电连接于第三电阻的第一端，稳压器用于控制第三电阻的第一端与第一电阻的第二端之间的电压差为预设值；运放比较器，包括第一输入端、第二输入端和第二输出端，第一输入端电连接于第一电阻的第二端，第二输入端电连接于第二电阻的第二端，且当第一输入端与第二输入端之间的电压差为正值时，运放比较器通过第二输出端输出控制电信号，以使电源管理电路减小输出电流。
64.相应地，上述电源管理电路的输出电流可以为该电源管理电路向上述显示面板92
所提供的工作电流。
65.区别于现有技术，本实施例中的显示装置，能够在电源管理电路的输出电压固定不变的情况下，避免电源管理电路由于输出电流过大导致温度过高而损坏。
66.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。