本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是一种电源控制电路、供电电路、背光模组、显示屏和电视机。
背景技术：
谐振式开关电源(llc电源)是一种新式电源，其主要包括电源控制电路和谐振变换器。一种现有的谐振电源的基本原理是使用电源控制电路产生的波形对谐振变换器中的方波发生电路进行调制，使得方波发生电路产生的方波输入到谐振网络中，由谐振网络输出稳定的电源。
电源控制电路可以由电源管理芯片加上反馈电路等外围电路构成，反馈电路可以将谐振变换器的输出量反馈至电源管理芯片，因此整个谐振电源是一个环路，反馈电路的参数影响谐振电源工作时的环路响应速度。
现有的电源管理芯片具有跳频功能。所述跳频功能是指当负载较轻时，电源管理芯片进入burst模式(即跳频模式，也称突发模式)，在所述burst模式下电源管理芯片工作一段时间、停止一段时间，周而复始地循环。跳频功能可以降低电源管理芯片在轻载下的待机功耗，提高效率。然而，在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：电源管理芯片工作在burst模式下时，空载下谐振电源输出电压纹波波动会变大，因此，要求将反馈电路设计成具有较大的等效阻抗来增加谐振电源的环路响应速度，从而稳定输出电压。但如果将反馈电路设计成具有较大等效阻抗的电路，将得到较快的谐振电源的环路响应速度，一旦电源管理芯片切换到非burst模式，过快的环路响应速度容易引起环路振荡，导致供电不稳定。综上所述，在稳定供电的要求下，电源管理芯片burst模式和非burst模式对反馈电路参数的需求是不同的，现有的电源控制电路的反馈电路无法同时适应burst模式和非burst模式的需求。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目在于提供一种电源控制电路、供电电路、背光模组、显示屏和电视机。
一方面，本实用新型实施例提供了一种电源控制电路，包括电源管理芯片、反馈电路、电子开关和阻抗模块；所述电源管理芯片上设有反馈端和软起动端；
所述电源管理芯片的反馈端与所述反馈电路的一端连接，所述电源管理芯片的软起动端与所述电子开关的控制端连接，所述阻抗模块的一端与所述电子开关的第一端连接，所述阻抗模块的另一端与所述反馈电路的一端连接，所述电子开关的第二端与反馈电路的另一端连接。
进一步地，所述反馈电路为lc并联电路、rl并联电路、rc并联电路或rlc并联电路。
进一步地，所述反馈电路包括第一并联电路，所述第一并联电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和所述第一电阻串联连接，所述第二支路包括第二电容，所述第二电容与所述第一支路并联连接，所述第一并联电路的一端与电源管理芯片的反馈端连接，所述第一并联电路的另一端与所述电子开关的第二端连接。
进一步地，所述阻抗模块为由电阻、电容和电感中至少一种阻抗元件而组成的并联电路。
进一步地，所述电子开关的控制端与电源管理芯片的软起动端之间连接有分压电路。
进一步地，所述电子开关为mos管，所述mos管的源极作为电子开关的第一端，所述mos管的漏极作为电子开关的第二端，所述mos管的栅极作为电子开关的控制端。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种供电电路，包括谐振变换器和本实用新型实施例中的电源控制电路，所述电源控制电路中的电源管理芯片的输出端与谐振变换器的输入端连接，所述谐振变换器的输出端作为供电电路的输出端。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种背光模组，包括背光灯和本实用新型实施例中的供电电路；所述背光灯的电源端与供电电路的输出端连接。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种显示屏，所述显示屏安装有本实用新型实施例中的背光模组。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种电视机，所述电视机安装有本实用新型实施例中的显示屏。
上述本实用新型实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：在本实用新型的电源控制电路中，通过设置阻抗模块和电子开关，使得电子开关在电源管理芯片输出的软起动端电压的控制下使阻抗模块并联到反馈电路或从反馈电路断开，可以使得电源控制电路在重负载下有较小的环路响应速度、在轻负载下有较大的环路响应速度，避免输出电压出现纹波波动或引起振荡，适应电源管理芯片的burst模式和非burst模式下对环路响应速度的需求，提高供电稳定性，这样将本实用新型实施例的电源控制电路应用于显示屏的供电电路时，能够解决显示屏的闪屏问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中电源控制电路的原理图；
图2为本实用新型实施例1中电源控制电路的电路图；
图3为谐振变换器的基本结构图；
图4为本实用新型实施例1中电源控制电路增加分压电路后的拓扑结构图；
图5为针对现有的电源控制电路制成的谐振式开关电源输出电压的测量结果图；
图6为针对本实用新型实施例1中电源控制电路制成的谐振式开关电源输出电压的测量结果图。
具体实施方式
实施例1
本实施例中，如图1所示的电源控制电路，包括电源管理芯片、反馈电路、电子开关和阻抗模块；所述电源管理芯片上设有反馈端fb和软起动端cs；
所述电源管理芯片的反馈端fb与所述反馈电路的一端连接，所述电源管理芯片的软起动端cs与所述电子开关的控制端连接，所述阻抗模块的一端与所述电子开关的第一端连接，所述阻抗模块的另一端与所述反馈电路的一端连接，所述电子开关的第二端与反馈电路的另一端连接。
图2是一个根据图1所示电源控制电路所确定的拓扑结构加上外围电路所形成的电源控制电路。图2所示电源控制电路包括电源管理芯片u301、反馈电路(图2中左上部分的虚线框内电路)、电子开关q305和阻抗模块r321(图2中右下部分的虚线框内电路)；所述电源管理芯片u301上设有反馈端fb和软起动端cs；
所述电源管理芯片u301的反馈端fb与所述反馈电路的一端连接，所述电源管理芯片u301的软起动端cs与所述电子开关q305的控制端连接，所述阻抗模块r321的一端与所述电子开关q305的第一端连接，所述阻抗模块r321的另一端与所述反馈电路的一端连接，所述电子开关q305的第二端与反馈电路的另一端连接。
图2所示电源控制电路中的电源管理芯片u301可以连接到图3所示的谐振变换器，从而组成一个完成的谐振式开关电源。
图3所示的谐振变换器由方波发生电路和谐振网络组成，其中方波发生电路由开关管s1和s2组成，谐振网络由高频变压器tr和电容cs组成。电源管理芯片u301与谐振变换器的连接方式为：将电源管理芯片u301上的第一输出端ho与谐振变换器中开关管s1的栅极连接，将电源管理芯片u301上的第二输出端lo与谐振变换器中开关管s2的栅极连接。
电源管理芯片u301通过第一输出端ho和第二输出端lo分别对开关管s1和s2进行调制，使得开关管s1和s2进行通断而产生方波，该方波进入谐振网络，最终产生电压输出vo。
参照图1，本实施例中，所述反馈电路的一端与所述电源管理芯片u301的反馈端fb连接，所述反馈电路的另一端可以与图3所示的谐振变换器的输出端vo连接，电源管理芯片u301、谐振变换器与反馈电路形成一个闭环，使得反馈电路可以将谐振变换器的输出电压反馈至电源管理芯片u301。反馈电路具有一定的等效阻抗，该等效阻抗的大小影响闭环的环路响应速度。
本实施例所使用的电子开关q305具有以下特性：电子开关的第一端和第二端之间既可以处于导通状态，也可以处于断路状态，第一端和第二端之间处于导通状态或断路状态由电子开关控制端上的电压控制。满足上述特性的器件包括单个mos管、单个三极管、由多个三极管串联而成的达林顿管等。
参照图2，本实施例中优选使用单个mos管q305作为电子开关。此时，所述电子开关的第一端是指mos管q305的源极s，所述电子开关的第二端是指mos管q305的漏极d，所述电子开关的控制端是指mos管q305的栅极g。mos管q305的源极s和漏极d之间处于导通状态或断路状态由mos管q305的栅极g电压控制。
部分mos管产品的源极和漏极是对称的，即mos管的源极可以作为漏极使用，mos管的漏极可以作为源极使用。因此，所述电子开关的第一端也可以指mos管的漏极，所述电子开关的第二端也可以指mos管的源极。
本领域技术人员还可以使用单个三极管作为电子开关。此时，所述电子开关的第一端是指三极管的集电极，所述电子开关的第二端是指三极管的发射极，所述电子开关的控制端是指三极管的基极。三极管的集电极和发射极之间处于导通状态或断路状态由三极管的基极电压控制。
图2所示电源控制电路的工作原理在于：在mos管的栅极电压控制下，mos管的漏极和源极之间可以导通或断开；当mos管的漏极和源极之间导通时，阻抗模块并联在反馈电路上，相当于阻抗模块和原反馈电路形成了一个新的反馈电路；当mos管的漏极和源极之间断开时，阻抗模块的一端处于开路状态，与反馈电路没有并联关系。具体到图2所示的电路中，当mos管q305的漏极d和源极s之间导通时，阻抗模块r321并联在反馈电路上；当mos管q305的漏极d和源极s之间断开时，阻抗模块r321的一端处于开路状态，与反馈电路r322没有并联关系。
由于电源管理芯片u301的软起动端cs的输出电压与电源控制电路所控制的谐振变换器连接的负载大小有关，当负载较轻时软起动端cs的输出电压低，当负载较重时软起动端cs的输出电压高。而mos管q305的栅极与电源管理芯片u301的软起动端cs连接，当负载较轻时，电源管理芯片u301工作在burst模式，其软起动端cs的低输出电压不足以使mos管q305的漏极d和源极s之间导通，阻抗模块r321与反馈电路没有并联关系，反馈电路的阻抗较大，电源控制电路具有较大的环路响应速度，可以避免输出电压纹波出现波动；当负载较重时，电源管理芯片u301工作在非burst模式，其软起动端cs的高输出电压使mos管q305的漏极d和源极s之间导通，阻抗模块r321与反馈电路并联，与反馈电路本身相比，反馈电路与阻抗模块r321组成的等效电路的等效阻抗较小，电源控制电路具有较小的环路响应速度，避免引起电路振荡。通过设置电子开关q305和阻抗模块r321，本实施例中的电源控制电路的环路响应速度同时适应burst模式和非burst模式的需求。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述反馈电路可以是lc并联电路、rl并联电路、rc并联电路或rlc并联电路中的任一种。
图2所示的电源控制电路中，参照右上部分的虚线框内电路所示，所述反馈电路是由第一并联电路组成，所述第一并联电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容c310和第一电阻r322，所述第一电容c310和所述第一电阻r322串联连接，所述第二支路包括第二电容c309，所述第二电容c309与所述第一支路并联连接，所述第一并联电路的一端与电源管理芯片的反馈端fb连接，所述第一并联电路的另一端与所述电子开关q305的第二端s连接。当图2所示的电源控制电路与图3所示的谐振变换器连接时，所述第一并联电路的另一端(即第一电阻r322与第二电容c309连接的那一端)与图3所示的谐振变换器的输出端vo连接。
进一步作为优选的实施方式，所述阻抗模块为由电阻、电容和电感中至少一种阻抗元件而组成的并联电路。所述阻抗模块可以是单个电阻器、单个电容器或单个电感器，也可以是由多个电阻、电容和电感器件组成的lc并联电路、rl并联电路、rc并联电路或rlc并联电路，例如由一个电容器和一个电感器并联组成的两端器件、由一个电阻器和一个电容器并联组成的两端器件、由一个电阻器和一个电感器并联组成的两端器件，或者由一个电阻器、一个电容器和一个电感器并联组成的两端器件。所述阻抗模块还可以是由电阻、电容、电感器件或其他器件中的至少一种组成的、并联到反馈电路后可以增加反馈电路的等效阻抗的其他电路。
本实施例中，在图2所示的电路中所使用的阻抗模块是单个电阻器，即电阻r321。电阻r321的一端与电阻r322的一端连接，电阻r321的另一端依次通过mos管q305的漏极d和源极s与电阻r322的另一端连接。
进一步作为优选的实施方式，参照图4，所述mos管的栅极与电源管理芯片的软起动端之间接有分压电路。
本实施例中，所述分压电路是由分压电阻构成的电路，即图4中电源管理芯片的软起动端cs通过两个分压电阻接地，mos管的栅极与两个分压电阻的连接点连接。通过设置分压电路，可以将电源管理芯片的软起动端cs的输出电压降低与mos管的栅极开启电压匹配的电压，避免使用不同款电源管理芯片时软起动端cs的输出电压与mos管的栅极开启电压不匹配的情况。
进一步作为优选的实施方式，所述分压电路的分压系数可调。本实施例中，可以使用滑动变阻器作为分压电路，当调整滑动变阻器的电阻值时，可以调整分压电路的分压系数。
分别使用未应用本实施例技术方案的现有电源控制电路和图2所示的电源控制电路制作谐振式开关电源，并分别对两个谐振式开关电源的输出电压进行实测。针对未应用本实施例技术方案的现有电源控制电路所制成的谐振式开关电源的实测结果如图5所示，针对图2所示的的电源控制电路所制成的谐振式开关电源的实测结果如图6所示。图5和图6中位于最上方的一条曲线表示各自对应电路的输出电压，图5所示的输出电压具有较大的纹波波动，图6所示的输出电压具有较小的纹波波动，说明本实施例中的电源控制电路具有更好的供电稳定性。
实施例2
本实施例中提供了一种供电电路，所述供电电路由实施例1所述的电源控制电路连接到谐振变换器组成。所述供电电路中谐振变换器的输出端作为供电电路的输出端。
由于实施例1中的电源控制电路的环路响应速度可以自动适应burst模式和非burst模式的要求，因此本实施例中的供电电路可以进行稳定的供电。
实施例3
本实施例中，一种背光模组，包括背光灯和供电电路；所述供电电路可以是实施例2中的供电电路。所述背光灯的电源端与供电电路的输出端连接，使得背光灯由供电电路进行供电。由于所使用的实施例2中的供电电路可以对背光灯进行稳定的供电，因此本实施例中的背光模组具有较好的工作稳定性，能够长时间地保持稳定的发光质量。当本实施例中的背光模组被用作液晶显示屏等显示屏的光源时，可以避免显示屏出现闪屏等现象。
实施例4
本实施例中，一种显示屏，安装有如实施例3所述的背光模组。本实施例中的显示屏可以是液晶显示屏，其包括液晶面板和实施例3所述的背光模组，由背光模组为液晶面板提供背光。
本实施例中的显示屏可以用于电视机、手机、平板电脑、车载中控面板、自助机和监视器等设备。由于所使用的实施例3中的背光模组具有较好的工作稳定性，能够长时间地保持稳定的发光质量，因此本实施例中的显示屏可以避免出现闪屏等现象。
实施例5
本实施例中，一种电视机，安装有如实施例4所述的显示屏。通过使用实施例4中的显示屏，本实施例中的电视机可以避免出现闪屏等现象。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但对本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
技术特征：
1.一种电源控制电路，其特征在于，包括电源管理芯片、反馈电路、电子开关和阻抗模块；所述电源管理芯片上设有反馈端和软起动端；
所述电源管理芯片的反馈端与所述反馈电路的一端连接，所述电源管理芯片的软起动端与所述电子开关的控制端连接，所述阻抗模块的一端与所述电子开关的第一端连接，所述阻抗模块的另一端与所述反馈电路的一端连接，所述电子开关的第二端与反馈电路的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电源控制电路，其特征在于，所述反馈电路为lc并联电路、rl并联电路、rc并联电路或rlc并联电路。
3.根据权利要求1所述的一种电源控制电路，其特征在于，所述反馈电路包括第一并联电路，所述第一并联电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和所述第一电阻串联连接，所述第二支路包括第二电容，所述第二电容与所述第一支路并联连接，所述第一并联电路的一端与电源管理芯片的反馈端连接，所述第一并联电路的另一端与所述电子开关的第二端连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电源控制电路，其特征在于，所述阻抗模块为由电阻、电容和电感中至少一种阻抗元件而组成的并联电路。
5.根据权利要求1所述的一种电源控制电路，其特征在于，所述电子开关的控制端与所述电源管理芯片的软起动端之间连接有分压电路。
6.根据权利要求1所述的一种电源控制电路，其特征在于，所述电子开关为mos管，所述mos管的源极作为电子开关的第一端，所述mos管的漏极作为电子开关的第二端，所述mos管的栅极作为电子开关的控制端。
7.一种供电电路，其特征在于，包括谐振变换器和如权利要求1-6任一项所述的电源控制电路，所述电源控制电路中的电源管理芯片的输出端与谐振变换器的输入端连接，所述谐振变换器的输出端作为供电电路的输出端。
8.一种背光模组，其特征在于，包括背光灯和如权利要求7所述的供电电路；所述背光灯的电源端与供电电路的输出端连接。
9.一种显示屏，其特征在于，安装有如权利要求8所述的背光模组。
10.一种电视机，其特征在于，安装有如权利要求9所述的显示屏。
技术总结
本实用新型公开了一种电源控制电路、供电电路、背光模组、显示屏和电视机，所述电源控制电路包括电源管理芯片、反馈电路、电子开关和阻抗模块；所述电源管理芯片的反馈端与所述反馈电路的一端连接，所述电源管理芯片的软起动端与所述电子开关的控制端连接，所述阻抗模块的一端与所述电子开关的第一端连接，所述阻抗模块的另一端与所述反馈电路的一端连接，所述电子开关的第二端与反馈电路的另一端连接。本实用新型电源控制电路在重负载下有较小的环路响应速度、在轻负载下有较大的环路响应速度，自动适应电源管理芯片的burst模式和非burst模式下对环路响应速度的不同需求，提高供电稳定性。本实用新型广泛应用于电子电路技术领域。
技术研发人员：辛士民
受保护的技术使用者：广州视源电子科技股份有限公司
技术研发日：.05.23
技术公布日：.02.28
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