主控制器過壓保護電路及大屏幕拼接系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種主控制器過壓保護電路及具有該過壓保護電路的大屏幕拼接系統(tǒng)，該過壓保護電路用于對主控制器進行過電壓保護。主控制器與外部電源連接，過壓保護電路包括穩(wěn)壓模塊、比較模塊以及保護模塊。穩(wěn)壓模塊的輸入端與外部電源連接，輸出端與比較模塊的參考電壓輸入端連接。比較模塊的外部電源輸入端與外部電源連接，輸出端與保護電路連接。當(dāng)外部電源出現(xiàn)過電壓時，比較模塊將輸出電平信號，控制保護模塊切斷主控制器與外部電源的連接，從而避免了主控制器受到過壓損壞，提高了整個電路系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】主控制器過壓保護電路及大屏幕拼接系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種主控制器過壓保護電路及大屏.拼接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的在大屏幕拼接系統(tǒng)中，常通過穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電壓對系統(tǒng)(控制芯片)進行供電。當(dāng)穩(wěn)壓電路出現(xiàn)特殊情況或供電電源出現(xiàn)過電壓或大電流時，電壓或大電流可燒壞控制芯片或者矩陣切換芯片。芯片受損將導(dǎo)致大屏幕在拼接的時候損失了一路信號或多路信號，使得大屏幕拼接無法正常拼接，甚至使得整個拼接系統(tǒng)整體壞掉，從而降低整個系統(tǒng)的可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的主要目的在于提供一種主控制器過壓保護電路，旨在實現(xiàn)對主控制器在電路異常狀況下的過壓保護，提高整個電路或系統(tǒng)的可靠性。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種主控制器過壓保護電路，用于對主控制器進行過電壓保護，所述主控制器與外部電源連接，所述過壓保護電路包括:
[0005]穩(wěn)壓模塊，接收所述外部電源輸出的電壓，并輸出穩(wěn)定電壓；
[0006]比較模塊，包括參考電壓輸入端、外部電源輸入端以及輸出端，所述參考電壓輸入端接收所述穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓并將該電壓作為參考電壓，所述外部電源輸入端接收所述外部電源輸出的電壓，所述比較模塊比較所述參考電壓與外部電源輸入端的電壓，并根據(jù)比較結(jié)果由所述比較模塊的輸出端輸出電平信號；
[0007]保護模塊，接收所述比較模塊輸出的電平信號，當(dāng)所述外部電源輸入端的電壓大于所述參考電壓時，所述保護模塊控制所述主控制器與所述外部電源斷開連接；
[0008]所述穩(wěn)壓模塊的輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述比較模塊的參考電壓輸入端連接；所述比較模塊的外部電源輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述保護電路連接。
[0009]優(yōu)選地，所述比較模塊包括第一分壓子模塊、第二分壓子模塊、反饋電阻以及運算放大器，所述第一分壓子模塊的輸入端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，所述第一分壓子模塊的輸出端與所述運算放大器的第一輸入端連接；所述第二分壓子模塊的輸入端與所述外部電源連接，所述第二分壓子模塊的輸出端與所述運算放大器的第二輸入端連接，所述運算放大器的輸出端作為所述比較模塊的輸出端，所述運算放大器的輸出端經(jīng)反饋電阻與第二輸入端連接。
[0010]優(yōu)選地，所述第一分壓子模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，所述第一電阻的另一端與第二電阻串聯(lián)，所述第二電阻接地，所述第一電阻與所述第二電阻之間的節(jié)點與所述運算放大器第一輸入端連接。
[0011]優(yōu)選地，所述第二分壓子模塊包括第三電阻和第四電阻，所述第三電阻的一端與所述外部電源連接，所述第三電阻的另一端與第四電阻串聯(lián)，所述第四電阻接地，所述第三電阻與所述第四電阻之間的節(jié)點與所述運算放大器的第二輸入端連接。
[0012]優(yōu)選地，所述保護模塊包括開關(guān)子模塊和電源連接子模塊，所述開關(guān)子模塊的輸入端與所述比較模塊的輸出端連接，所述開關(guān)子模塊的輸出端與所述電源連接子模塊連接，并根據(jù)比較模塊輸出的電平信號控制所述電源連接子模塊接通與斷開。
[0013]優(yōu)選地，所述開關(guān)子模塊包括第五電阻和三極管，所述第五電阻一端作為開關(guān)子模塊的輸入端，所述第五電阻的另一端與所述三極管的基極連接，所述三極管的集電極作為開關(guān)子模塊的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地。
[0014]優(yōu)選地，所述電源連接子模塊包括用于控制所述主控制器與所述外部電源接通或斷開的繼電器，所述繼電器包括兩控制端，一控制端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，另一控制端經(jīng)所述開關(guān)子模塊接地，通過控制所述繼電器的得電或失電來控制所述主控制器與所述外部電源接通或斷開。
[0015]本實用新型提供一種大屏幕拼接系統(tǒng)，該大屏幕拼接系統(tǒng)具有主控制器過壓保護電路，所述主控制器與外部電源連接，所述過壓保護電路包括:
[0016]穩(wěn)壓模塊，接收所述外部電源輸出的電壓，并輸出穩(wěn)定電壓；
[0017]比較模塊，包括參考電壓輸入端、外部電源輸入端以及輸出端，所述參考電壓輸入端接收所述穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓并作為參考電壓，所述外部電源輸入端接收所述外部電源輸出的電壓，所述比較模塊比較所述參考電壓與外部電源輸入端的電壓，并根據(jù)比較結(jié)果由所述比較模塊的輸出端輸出電平信號；
[0018]保護模塊，接收所述比較模塊輸出的電平信號，當(dāng)所述外部電源輸入端的電壓大于所述參考電壓時，所述保護模塊控制所述主控制器與所述外部電源斷開連接；
[0019]所述穩(wěn)壓模塊的輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述比較模塊的參考電壓輸入端連接；所述比較模塊的外部電源輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述保護電路連接。
[0020]本實用新型通過設(shè)置穩(wěn)壓模塊、比較模塊以及保護模塊，將穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓作為比較模塊的參考電壓，外部電源輸出至比較模塊的另一輸入端。比較模塊將外部電源與參考電壓進行差分比較，實時地檢測外部電源的電壓狀態(tài)。當(dāng)外部電源出現(xiàn)過電壓時，比較模塊將輸出電平信號，控制保護模塊切斷主控制器與外部電源的連接，從而避免了主控制器受到過壓損壞，提高了整個電路系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型主控制器過壓保護電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中穩(wěn)壓模塊一實施例的模塊示意圖。
[0023]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明?！揪唧w實施方式】
[0024]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]參照圖1和2，圖1為本實用新型主控制器過壓保護電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中穩(wěn)壓模塊一實施例的模塊示意圖。本實施例提供的一種主控制器過壓保護電路，主控制器與外部電源VCC連接，過壓保護電路包括穩(wěn)壓模塊1、比較模塊2以及保護模塊3。其中，比較模塊2包括參考電壓輸入端、夕卜部電源輸入端以及輸出端,參考電壓輸入端接收穩(wěn)壓模塊I輸出的穩(wěn)定電壓并將該電壓作為參考電壓，外部電源輸入端接收外部電源VCC輸出的電壓。穩(wěn)壓模塊I的輸入端與外部電源VCC連接，輸出端與比較模塊2的參考電壓輸入端連接。比較模塊2的外部電源輸入端與外部電源VCC連接，輸出端與保護電路連接。
[0026]穩(wěn)壓模塊1，接收外部電源VCC輸出的電壓,并輸出穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓模塊I包括穩(wěn)壓芯片。應(yīng)當(dāng)說明的是穩(wěn)壓芯片可以根據(jù)實際情況進行選擇，只要該芯片可以實現(xiàn)將外部電源VCC穩(wěn)壓即可。穩(wěn)壓模塊I還包括第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7和第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9以及電感L。在本實施例中，穩(wěn)壓芯片選用RT8292，該穩(wěn)壓芯片包括電源輸入端VIN，使能端EN，軟啟動端SS，接地端GND，補償節(jié)點端C0MP，反饋輸入端FB，開關(guān)節(jié)點端SW，以及引導(dǎo)端BOOT。所述電源輸入端VIN經(jīng)第一電容Cl接地，且電源輸入端VIN經(jīng)第六電阻R6與使能端EN連接。軟啟動端SS經(jīng)第二電容C2接地。接地端GND接地。補償節(jié)點COMP經(jīng)第三電容C3和第七電阻R7接地，且補償節(jié)點COMP經(jīng)第四電容C4接地。引導(dǎo)端BOOT經(jīng)第五電容C5與開關(guān)節(jié)點SW連接，且引導(dǎo)端BOOT經(jīng)第五電容C5、電感L、第八電阻R8、第九電阻R9接地。第八電阻R8與第九電阻R9之間的節(jié)點連接至反饋輸入端FB。電感L與第八電阻R8之間的節(jié)點經(jīng)第六電容C6接地。第七電容C7與第六電容C6并聯(lián)。穩(wěn)壓模塊I的電源輸入端VIN接收外部電源VCC，并對外部電源VCC進行穩(wěn)壓處理，在電感L與第六電容C6之間的節(jié)點輸出穩(wěn)定的電壓。
[0027]比較模塊2，比較模塊2的參考電壓輸入端接收穩(wěn)壓模塊I輸出的穩(wěn)定電壓并作為參考電壓，外部電源輸入端接收外部電源VCC輸出的電壓。參考電壓與外部電源輸入端的電壓進行比較，比較模塊2根據(jù)兩電壓差分比較的結(jié)果在其輸出端輸出電平信號。應(yīng)當(dāng)說明的是，比較模塊2有以下兩種方案:一是外部電源輸入端的電壓大于參考電壓時，輸出端輸出高電平；反之輸出低電平。二是外部電源輸入端的電壓大于參考電壓時，輸出端輸出低電平；反之，輸出高電平。具體可根據(jù)實際情況進行選擇。
[0028]保護模塊3，接收比較模塊2輸出的電平信號，并根據(jù)接收到的電平信號控制主控制器與外部電源VCC的接通或斷開連接。當(dāng)外部電源輸入端的電壓大于參考電壓時(即外部電源VCC出現(xiàn)過電壓時)，若比較模塊2輸出高電平時，保護模塊3則根據(jù)高電平信號，控制主控制器與外部電源VCC斷開連接。當(dāng)外部電源輸入端的電壓大于參考電壓時，若比較模塊2輸出低電平時，保護模塊3則根據(jù)低電平信號，控制主控制器與外部電源VCC斷開連接。
[0029]本實用新型通過設(shè)置穩(wěn)壓模塊1、比較模塊2以及保護模塊3，將穩(wěn)壓模塊I輸出的穩(wěn)定電壓作為比較模塊2的參考電壓，比較模塊2將外部電源VCC與參考電壓進行差分比較，實時地檢測外部電源VCC的電壓狀態(tài)。當(dāng)外部電源VCC出現(xiàn)過電壓時，比較模塊2將輸出電平信號，保護模塊3根據(jù)比較模塊2輸出的電平信號切斷主控制器與外部電源VCC的連接，從而避免了主控制器受到過壓損壞，提高了整個電路系統(tǒng)的可靠性。
[0030]具體地，所述比較模塊2包括第一分壓子模塊21、第二分壓子模塊22、反饋電阻Rfb以及運算放大器0P，第一分壓子模塊21的輸入端與穩(wěn)壓模塊I的輸出端連接，第一分壓子模塊21的輸出端與運算放大器OP的第一輸入端連接。第二分壓子模塊22的輸入端與外部電源VCC連接，第二分壓子模塊22的輸出端與運算放大器OP的第二輸入端連接，運算放大器OP的輸出端作為比較模塊2的輸出端，運算放大器OP的輸出端經(jīng)反饋電阻Rfb與第二輸入端連接。
[0031]在本實施例中，穩(wěn)壓模塊I的輸出端經(jīng)第一分壓子模塊21分壓，再輸出至運算放大器OP的第一輸入端；外部電源VCC經(jīng)第二分壓子模塊22分壓，再輸出至運算放大器OP的第二輸入端。運算放大器OP差分比較兩輸入端的電壓值。應(yīng)當(dāng)說明的是，當(dāng)運算放大器OP的第一輸入端為正輸入端、第二輸入端為負輸入端時，且外部電源VCC出現(xiàn)過壓時，運算放大器OP將輸出低電平。低電平信號輸出至保護模塊3，保護模塊3根據(jù)低電平信號控制主控制器與外部電源VCC斷開連接。當(dāng)運算放大器OP的第一輸入端為負輸入端、第二輸入端為正輸入端時，且外部電源VCC出現(xiàn)過壓時，運算放大器OP將輸出高電平。高電平信號輸出至保護模塊3，保護模塊3根據(jù)高電平信號控制主控制器與外部電源VCC斷開連接。具體連接方式可根據(jù)實際情況進行選擇。
[0032]基于上述實施例，具體地，第一分壓子模塊21包括第一電阻Rl和第二電阻R2，第一電阻Rl的一端與穩(wěn)壓模塊I的輸出端連接，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2串聯(lián)，第二電阻R2接地，第一電阻Rl與第二電阻R2之間的節(jié)點與運算放大器OP第一輸入端連接。
[0033]基于上述實施例，具體地，第二分壓子模塊22包括第三電阻R3和第四電阻R4，第三電阻R3的一端與外部電源VCC連接，第三電阻R3的另一端與第四電阻R4串聯(lián)，第四電阻R4接地，第三電阻R3與第四電阻R4之間的節(jié)點與運算放大器OP的第二輸入端連接。
[0034]進一步地，保護模塊3包括開關(guān)子模塊31和電源連接子模塊32，開關(guān)子模塊31的輸入端與比較模塊2的輸出端連接，開關(guān)子模塊31的輸出端與電源連接子模塊32連接，并根據(jù)比較模塊2輸出的電平信號控制電源連接子模塊32接通與斷開。
[0035]在本實施例中，開關(guān)子模塊31用于接收比較模塊2的電平信號，電平信號控制開關(guān)子模塊31的通斷進而控制電源連接子模塊32的通斷，從而控制主控制器與外部電源VCC的通斷。通過以下具體實施例進行闡述。
[0036]開關(guān)子模塊31包括第五電阻R5和NPN三極管Q，第五電阻R5 —端作為開關(guān)子模塊31的輸入端，第五電阻R5的另一端與NPN三極管Q的基極連接，NPN三極管Q的集電極作為開關(guān)子模塊31的輸出端，NPN三極管Q的發(fā)射極接地。電源連接子模塊32為繼電器K。在此定義繼電器K具有第一控制端、第二控制端、觸點端、第一連接端和第二連接端。第一控制端與穩(wěn)壓模塊I的輸出端連接，第二控制端與NPN三極管Q的集電極連接。觸點端與主控制器連接。當(dāng)繼電器K得電吸合時，觸點端與第一連接端連接。當(dāng)繼電器K失電時，觸點端與第二連接端連接。
[0037]第一實施例，第一連接端為懸空端，第二連接端與外部電源VCC連接。當(dāng)外部電源VCC出現(xiàn)過壓時，比較模塊2的輸出端輸出高電平，高電平使得NPN三極管Q集電結(jié)導(dǎo)通，從而使得繼電器K得電吸合，觸點端與第一連接端連接。由上述可知，第一連接端為懸空端，從而使得主控制器與外部電源VCC斷開連接。
[0038]第二實施例，第一連接端與外部電源VCC連接，第二連接端為懸空端。當(dāng)外部電源VCC出現(xiàn)過壓時，比較模塊2的輸出端輸出低電平，繼電器K失電，使得觸點端與第二連接端(懸空端)連接。從而使得主控制器與外部電源VCC斷開連接。
[0039]本實用新型還提供一種大屏幕拼接系統(tǒng)，該大屏幕拼接系統(tǒng)包括主控制器過壓保護電路。該主控制器過壓保護電路的結(jié)構(gòu)可參照上述實施例，該主控制器過壓保護電路通過設(shè)置穩(wěn)壓模塊1、比較模塊2以及保護模塊3，將穩(wěn)壓模塊I輸出的穩(wěn)定電壓作為比較模塊2的參考電壓，比較模塊2將外部電源VCC與參考電壓進行差分比較，實時地檢測外部電源VCC的電壓狀態(tài)。當(dāng)外部電源VCC出現(xiàn)過電壓時，比較模塊2將輸出電平信號，控制保護模塊3切斷主控制器與外部電源VCC的連接，從而避免了主控制器受到過壓損壞，提高了整個電路系統(tǒng)的可靠性。
[0040]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種主控制器過壓保護電路，用于對主控制器進行過電壓保護，所述主控制器與外部電源連接，其特征在于，所述過壓保護電路包括: 穩(wěn)壓模塊，接收所述外部電源輸出的電壓，并輸出穩(wěn)定電壓； 比較模塊，包括參考電壓輸入端、外部電源輸入端以及輸出端，所述參考電壓輸入端接收所述穩(wěn)壓模塊輸出的穩(wěn)定電壓并將該電壓作為參考電壓，所述外部電源輸入端接收所述外部電源輸出的電壓，所述比較模塊比較所述參考電壓與外部電源輸入端的電壓，并根據(jù)比較結(jié)果由所述比較模塊的輸出端輸出電平信號； 保護模塊，接收所述比較模塊輸出的電平信號，當(dāng)所述外部電源輸入端的電壓大于所述參考電壓時，所述保護模塊控制所述主控制器與所述外部電源斷開連接； 所述穩(wěn)壓模塊的輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述比較模塊的參考電壓輸入端連接；所述比較模塊的外部電源輸入端與所述外部電源連接，輸出端與所述保護電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的過壓保護電路，其特征在于，所述比較模塊包括第一分壓子模塊、第二分壓子模塊、反饋電阻以及運算放大器，所述第一分壓子模塊的輸入端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，所述第一分壓子模塊的輸出端與所述運算放大器的第一輸入端連接；所述第二分壓子模塊的輸入端與所述外部電源連接，所述第二分壓子模塊的輸出端與所述運算放大器的第二輸入端連接，所述運算放大器的輸出端作為所述比較模塊的輸出端，所述運算放大器的輸出端經(jīng)所述反饋電阻與所述第二輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的過壓保護電路，其特征在于，所述第一分壓子模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻串聯(lián)，所述第二電阻接地，所述第一電阻與所述第二電阻之間的節(jié)點與所述運算放大器第一輸入端連接。
4.如權(quán)利要求2所述的過壓保護電路，其特征在于，所述第二分壓子模塊包括第三電阻和第四電阻，所述第三電阻的一端與所述外部電源連接，所述第三電阻的另一端與第四電阻串聯(lián)，所述第四電阻接地，所述第三電阻與所述第四電阻之間的節(jié)點與所述運算放大器的第二輸入端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的過壓保護電路，其特征在于，所述保護模塊包括開關(guān)子模塊和電源連接子模塊，所述開關(guān)子模塊的輸入端與所述比較模塊的輸出端連接，所述開關(guān)子模塊的輸出端與所述電源連接子模塊連接，并根據(jù)所述比較模塊輸出的電平信號控制所述電源連接子模塊接通與斷開。
6.如權(quán)利要求5所述的過壓保護電路，其特征在于，所述開關(guān)子模塊包括第五電阻和三極管，所述第五電阻一端作為開關(guān)子模塊的輸入端，所述第五電阻的另一端與所述三極管的基極連接，所述三極管的集電極作為開關(guān)子模塊的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地。
7.如權(quán)利要求5所述的過壓保護電路，其特征在于，所述電源連接子模塊包括用于控制所述主控制器與所述外部電源接通或斷開的繼電器，所述繼電器包括兩控制端，其中，一控制端與所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，另一控制端經(jīng)所述開關(guān)子模塊接地，通過控制所述繼電器的得電或失電來控制所述主控制器與所述外部電源接通或斷開。
8.一種大屏幕拼接系統(tǒng)，包括主控制器，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至7任一項所述的主控制器過壓保護電路。
【文檔編號】H02H3/20GK203553913SQ201320628478
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】伊超超, 黃忠山 申請人:深圳市創(chuàng)維群欣安防科技有限公司