专利名称：一种tft-lcd驱动电源的自适应电荷泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种TFT-IXD驱动电源的自适应电荷泵。
背景技术：
电荷泵也称为开关电容式电压变换器，是一种利用所谓的“快速”(flying)或“泵 送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC-DC (变换器).它们能使输入电压升高或降低， 也可以用于产生负电压。为了适应实际应用，其可以工作在1倍、1.5倍等多个模式下。然 而，传统驱动电路采用固定电压模式转换，存在输出电压不稳定、固定点设置不当、效率偏 低等缺点。
发明内容鉴于上述技术的不足，本实用新型的目的是提供一种TFT-IXD驱动电源的自适应 电荷泵，可以检测出LED光源模块的最小负极电压，通过模式选择模块控制电荷泵自动在 IX、1. 5X模式之间变换，从而可以稳定的输出电压，大幅度提高了电源效率。本实用新型是这样实现的一种TFT-IXD驱动电源的自适应电荷泵，包括第一时 钟信号输出端、第二时钟信号输出端、驱动PMOS开关的模式选择模块、PMOS开关模块及电 荷泵单元，其特征在于所述第一时钟信号输出端和第二时钟信号输出端分别与驱动PMOS 开关的模式选择模块连接，所述模式选择模块的输出端经PMOS开关模块控制电荷泵单元 的电容充放电。本实用新型是一种结构简单且性能优良的电荷泵，该电荷泵能够根据输入电压的 变化而自动调节其工作模式，采用PAM技术，获得了稳定的输出电压，纹波电压仅67mV ；通 过一些优化的高效设计，使得电荷泵的电源转化效率达到90. 8%。
图1是本实用新型电路原理框图。图2是本实用新型具体电路连接示意图。图3是本实用新型为提高电源转换效率而设计的电平转移电路。图4是本实用新型为消除体效应而设计的衬底变换电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种TFT-IXD驱动电源的自适应电荷泵，包括第 一时钟信号输出端、第二时钟信号输出端、驱动PMOS开关的模式选择模块、PMOS开关模块 及电荷泵单元，其特征在于所述第一时钟信号输出端和第二时钟信号输出端分别与驱动 PMOS开关的模式选择模块连接，所述模式选择模块的输出端经PMOS开关模块控制电荷泵 单元的电容充放电。所述电荷泵的输出端与LED光源模块连接，所述的LED光源模块设置 有电流调节单元。[0011]具体的说，请参照图2，电荷泵需要实现升压变化，即要传输高电平。因此，设计中 考虑到MO S管自身的传输特性，我们采用PMO S管作开关管，可以有效减少阀值损失 和功率损耗，其工作原理如下当电源电压高于L E D的正向导通电压时，电荷泵工作在IX模式下。M8导通将功 率调节管M3关断，而其余开关管打开，电源直接向负载供电，除了在开关管上有略微损耗 外，电荷泵的输出电压基本等于电源电压。当电源电压低于LED的正向导通电压时，电荷泵工作在1. 5X模式下，电路由两相 占空比为50%的时钟信号ΦΙ、Φ 2控制。Φ1为低电平，Φ2为高电平时，Μ1、Μ2、Μ8导通， 电池对电荷泵充电；Φ 1为高电平，Φ 2为低电平时，Μ4—Μ7导通，电荷泵向负载放电。则 1.5Χ模式下电荷泵的输出为(L为负载电流，Rffl为开关管的导通电阻)Vout=L 5Vdd-IlR0N.M3-IlRON. 1.5Χ (式 D RON. I. 5X_RON. Μ1+Μ2+Μ4+Μ5+Μ6+Μ7
(式2)Μ8和误差放大器实现脉冲幅度市制，即将LED负极的最小电压与基准电压的差值 信号放大，进而生成不错电压的调节，从而得到一个稳定的输出电压。相比PSM、PFM控制方 式，PAM结构更为简单实用。为了说明本实用新型的实用性，下面对其相关性能进行分析1、输出纹波输出纹波是由于电荷泵对输出电容周期性的充放电而引起的，其大小直接影响输 出电压的稳定性。分析电荷泵的工作过程可以得到输出纹波的表达式V0PP=IL/2C0UTf (式 3)2、电源转化效率电源转化效率是表征电荷泵转换能量优越的特性，对大负载电荷泵尤为重要。其 表达式为
权利要求一种TFT LCD驱动电源的自适应电荷泵，包括第一时钟信号输出端、第二时钟信号输出端、驱动PMOS开关的模式选择模块、PMOS开关模块及电荷泵单元，其特征在于所述第一时钟信号输出端和第二时钟信号输出端分别与驱动PMOS开关的模式选择模块连接，所述模式选择模块的输出端经PMOS开关模块控制电荷泵单元的电容充放电。
2.根据权利要求1所述的TFT-LCD驱动电源的自适应电荷泵，其特征在于所述电荷 泵单元的输出端与LED光源模块连接，所述的LED光源模块设置有电流调节单元。
专利摘要本实用新型涉及一种TFT-LCD驱动电源的自适应电荷泵，包括第一时钟信号输出端、第二时钟信号输出端、驱动PMOS开关的模式选择模块、PMOS开关模块及电荷泵，其特征在于所述第一时钟信号输出端和第二时钟信号输出端分别与驱动PMOS开关的模式选择模块连接，所述模式选择模块的输出端经PMOS开关模块控制电荷泵的电容充放电。本实用新型可以检测出LED光源模块的最小负极电压，通过模式选择模块控制电荷泵自动在1X、1.5X模式之间变换，从而可以稳定的输出电压，大幅度提高了电源效率。
文档编号H02M3/07GK201742294SQ20102026505
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者林康生, 陈品霞 申请人:博嘉圣(福州)微电子科技有限公司