直流电压转换电路及直流电压转换方法与液晶显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种直流电压转换电路及直流电压转换方法与液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，lcd)是目前最广泛使用的平板显示装置之一，液晶面板是液晶显示装置的核心组成部分。液晶面板通常是由一彩色滤光片基板(colorfiltersubstrate，cfsubstrate)、一薄膜晶体管阵列基板(thinfilmtransistorarraysubstrate，tftarraysubstrate)以及一配置于两基板间的液晶层(liquidcrystallayer)所构成。一般阵列基板、彩色滤光片基板上分别设置像素电极、公共电极。当电压被施加到像素电极与公共电极便会在液晶层中产生电场，该电场决定了液晶分子的取向，从而调整入射到液晶层的光的偏振，使液晶面板显示图像。

现有技术中对tft-lcd进行驱动时，均会向tft-lcd输入包括电源电压(vdd)、恒压高电压(vgh)、恒压低电压(vgl)在内的多种电压。其中，vgh及vgl对应的电流较小，一般利用成本较低的电荷泵(chargepump)电路来产生。

请参阅图1，为现有的一种用于产生恒压高电位的电荷泵电路，包括第一二极管d10、第二二极管d20、第三二极管d30、第四二极管d40、第一电容c10、第二电容c20、第三电容c30、及第四电容c40，其中，第一二极管d10的阳极接入输入电压vin，阴极电性连接第二二极管d20的阳极，第二二极管d20的阴极电性连接第三二极管d30的阳极，第三二极管d30的阴极电性连接第四二极管d40的阳极，第四二极管d40的阴极输出输出电压vout，第一电容c10的第一端电性连接第一二极管d10的阴极，第二端接入变压信号drp，第二电容c20的第一端电性连接第二二极管d20的阴极，第二端接地，第三电容c30的第一端电性连接第三二极管d30的阴极，第二端接入变压信号drp，第四电容c40的第一端电性连接第四二极管d40的阴极，第二端接地，所述变压信号drp为低电平与高电平依次交替的脉冲信号，且其低电平的电压为0v，高电平的电压等于输入电压vin，请参阅图2，该电荷泵电路对输入电压vin进行升压时，首先变压信号drp为0v，第一、第二、第三二极管d10、d20、d30的阴极电压v10、v20、v30、以及第四二极管d40的阴极电压即输出电压vout均为输入电压vin，接着变压信号drp变为输入电压vin，第一、第二、第三二极管d10、d20、d30的阴极电压v10、v20、v30、以及第四二极管d40的阴极电压即输出电压vout均变为两倍的输入电压vin，之后变压信号drp变为0v，第二、第三二极管d20、d30的阴极电压v20、v30、以及第四二极管d40的阴极电压即输出电压vout均保持两倍的输入电压vin，而后变压信号drp再次变为输入电压vin，第三二极管d30的阴极电压v30、以及第四二极管d40的阴极电压即输出电压vout均变为三倍的输入电压vin，需要经历变压信号drp的两个周期才能完成对输入电压vin的升压，驱动能力不足，响应速度较慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种直流电压转换电路，能够快速地完成对输入电压的转换，驱动能力强，响应速度快。

本发明的另一目的在于提供一种直流电压转换方法，能够快速地完成对输入电压的转换，驱动能力强，响应速度快。

本发明的另一目的还在于提供一种液晶显示装置，驱动能力强，响应速度快。

为实现上述目的，本发明首先提供一种直流电压转换电路，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、分压单元、及开关单元；

所述第一二极管的阳极接入输入电压，阴极电性连接第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极电性连接第三二极管的阳极；所述第三二极管的阴极电性连接第四二极管的阳极；所述第四二极管的阴极输出输出电压；所述分压单元的第一端电性连接第一二极管的阳极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述开关单元的栅极接入第一变压信号，源极接地，漏极还接入第二变压信号；所述第一电容的第一端电性连接第一二极管的阴极，第二端接入第一变压信号；所述第二电容的第一端电性连接第二二极管的阴极，第二端接地；所述第三电容的第一端电性连接第三二极管的阴极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述第四电容的第一端电性连接第四二极管的阴极，第二端接地；

所述第一变压信号为高电平与低电平依次交替的脉冲信号；或者，

所述第一变压信号为低电平与高电平依次交替的脉冲信号；

所述第一变压信号与第二变压信号的相位相反。

所述第一变压信号的高电平的电压等于输入电压，所述第一变压信号的低电平的电压为0v。

所述分压单元为一电阻；

所述开关单元为n型场效应管。

本发明还提供一种直流电压转换方法，包括如下步骤：

步骤s1、提供一直流电压转换电路，所述直流电压转换电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、分压单元、及开关单元；

所述第一二极管的阳极接入输入电压，阴极电性连接第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极电性连接第三二极管的阳极；所述第三二极管的阴极电性连接第四二极管的阳极；所述第四二极管的阴极输出输出电压；所述分压单元的第一端电性连接第一二极管的阳极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述开关单元的栅极接入第一变压信号，源极接地，漏极还接入第二变压信号；所述第一电容的第一端电性连接第一二极管的阴极，第二端接入第一变压信号；所述第二电容的第一端电性连接第二二极管的阴极，第二端接地；所述第三电容的第一端电性连接第三二极管的阴极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述第四电容的第一端电性连接第四二极管的阴极，第二端接地；

步骤s2、第一变压信号为0v，第二变压信号为输入电压，第四二极管的阴极电压为两倍的输入电压；

步骤s3、第一变压信号变为输入电压，第二变压信号变为0v，第四二极管的阴极电压保持两倍的输入电压；

步骤s4、第一变压信号变为0v，第二变压信号变为输入电压，第四二极管的阴极电压变为三倍的输入电压。

所述分压单元为一电阻；

所述开关单元为n型场效应管。

本发明还提供一种直流电压转换方法，包括如下步骤：

步骤s1’、提供一直流电压转换电路，所述直流电压转换电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、分压单元、及开关单元；

所述第一二极管的阳极接入输入电压，阴极电性连接第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极电性连接第三二极管的阳极；所述第三二极管的阴极电性连接第四二极管的阳极；所述第四二极管的阴极输出输出电压；所述分压单元的第一端电性连接第一二极管的阳极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述开关单元的栅极接入第一变压信号，源极接地，漏极还接入第二变压信号；所述第一电容的第一端电性连接第一二极管的阴极，第二端接入第一变压信号；所述第二电容的第一端电性连接第二二极管的阴极，第二端接地；所述第三电容的第一端电性连接第三二极管的阴极，第二端电性连接开关单元的漏极；所述第四电容的第一端电性连接第四二极管的阴极，第二端接地；

步骤s2’、第一变压信号为输入电压，第二变压信号为0v，第四二极管的阴极电压为两倍的输入电压；

步骤s3’、第一变压信号变为0v，第二变压信号变为输入电压，第四二极管的阴极电压变为三倍的输入电压。

所述分压单元为一电阻；

所述开关单元为n型场效应管。

本发明还提供一种液晶显示装置，包括如上所述的直流电压转换电路。

本发明的有益效果：本发明提供的一种直流电压转换电路，包括第一、第二、第三、第四二极管、第一、第二、第三、第四电容、分压单元、及开关单元，所述第一电容的第二端接入第一变压信号，所述第三电容的第二端接入第二变压信号，第一、第二变压信号均为脉冲信号，且第二变压信号与第一变压信号相位相反，相比于现有技术，能够快速地完成对输入电压的转换，减少完成电压转换所需的时间，驱动能力强，响应速度快。本发明提供的一种直流电压转换方法，能够快速地完成对输入电压的转换，驱动能力强，响应速度快。本发明提供的一种液晶显示装置，驱动能力强，响应速度快。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为现有的一种电荷泵电路的电路图；

图2为图1所示的电荷泵电路的工作时序图；

图3为本发明的直流电压转换电路的电路图；

图4为本发明的直流电压转换电路的第一实施例的工作时序图；

图5为本发明的直流电压转换电路的第二实施例的工作时序图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图3，本发明提供一种直流电压转换电路，包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、分压单元r1、及开关单元q1；

具体各元件的连接方式如下：所述第一二极管d1的阳极接入输入电压vin，阴极电性连接第二二极管d2的阳极；所述第二二极管d2的阴极电性连接第三二极管d3的阳极；所述第三二极管d3的阴极电性连接第四二极管d4的阳极；所述第四二极管d4的阴极输出输出电压vout；所述分压单元r1的第一端电性连接第一二极管d1的阳极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述开关单元q1的栅极接入第一变压信号drp1，源极接地，漏极还接入第二变压信号drp2；所述第一电容c1的第一端电性连接第一二极管d1的阴极，第二端接入第一变压信号drp1；所述第二电容c2的第一端电性连接第二二极管d2的阴极，第二端接地；所述第三电容c3的第一端电性连接第三二极管d3的阴极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述第四电容c4的第一端电性连接第四二极管d4的阴极，第二端接地；

其中，所述第一变压信号drp1为高电平与低电平依次交替的脉冲信号；或者，

所述第一变压信号drp1为低电平与高电平依次交替的脉冲信号；

所述第一变压信号drp1与第二变压信号drp2的相位相反。

具体地，所述分压单元r1为一电阻。

具体地，所述开关单元q1为n型场效应管。

优选地，所述第一变压信号drp1的高电平的电压等于输入电压vin，所述第一变压信号drp1的低电平的电压为0v，对应地，所述第二变压信号drp2的高电平的电压也等于输入电压vin，所述第二变压信号drp2的低电平的电压也为0v。

请结合图3及图4，在本发明的第一实施例中，所述第一变压信号drp1为低电平与高电平依次交替的脉冲信号，且第一变压信号drp1的高电平的电压等于输入电压vin，第一变压信号drp1的低电平的电压为0v，本发明的第一实施例的工作过程如下：

首先，第一变压信号drp1为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2均为输入电压vin，而第三电容c3第一端的电压也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至两倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时也为两倍的输入电压vin；

接着，第一变压信号drp1变为输入电压vin并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1导通，第二变压信号drp2变为0v并输入第三电容c3的第二端，此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2均提升为两倍的输入电压vin，第三二极管d3的阴极电压v3、第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时保持两倍的输入电压vin；

之后，第一变压信号drp1变为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2变为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，使第三电容c3第一端的电压也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至三倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时也为提升至三倍的输入电压vin，完成对输入电压vin的转换，相比于现有技术需要经历变压信号的两个周期才能完成对输入电压的转换，该第一实施例在第一变压信号drp1及第二变压信号dpr2的一个周期结束时即完成了对输入电压vin的转换，驱动能力强，响应速度快。

请结合图3及图5，在本发明的第二实施例中，所述第一变压信号drp1为高电平与低电平依次交替的脉冲信号，且第一变压信号drp1的高电平的电压等于输入电压vin，第一变压信号drp1的低电平的电压为0v，本发明的第二实施例的工作过程如下：

首先，第一变压信号drp1为输入电压vin并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1导通，第二变压信号drp2为0v并输入第三电容c3的第二端，而此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2、第三二极管d3的阴极电压v3、第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout均提升至两倍的输入电压vin；

接着，第一变压信号drp1变为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2变为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，将第三电容c3的第一端也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至三倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout提升至三倍的输入电压vin，完成对输入电压vin的转换，相比于现有技术需要经历变压信号的两个周期才能完成对输入电压的转换，本发明的第二实施例在第一变压信号drp1及第二变压信号drp2的二分之一个周期内即完成了对输入电压vin的转换，进一步地增强了驱动能力，提升了响应的速度。

请结合图3及图4，基于同一发明构思，本发明还提供一种直流电压转换方法，包括如下步骤：

步骤s1、提供一直流电压转换电路，所述直流电压转换电路包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、分压单元r1、及开关单元q1；

所述第一二极管d1的阳极接入输入电压vin，阴极电性连接第二二极管d2的阳极；所述第二二极管d2的阴极电性连接第三二极管d3的阳极；所述第三二极管d3的阴极电性连接第四二极管d4的阳极；所述第四二极管d4的阴极输出输出电压vout；所述分压单元r1的第一端电性连接第一二极管d1的阳极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述开关单元q1的栅极接入第一变压信号drp1，源极接地，漏极还接入第二变压信号drp2；所述第一电容c1的第一端电性连接第一二极管d1的阴极，第二端接入第一变压信号drp1；所述第二电容c2的第一端电性连接第二二极管d2的阴极，第二端接地；所述第三电容c3的第一端电性连接第三二极管d3的阴极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述第四电容c4的第一端电性连接第四二极管d4的阴极，第二端接地。

具体地，所述分压单元r1为一电阻。

具体地，所述开关单元q1为n型场效应管。

步骤s2、第一变压信号drp1为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2均为输入电压vin，而第三电容c3第一端的电压也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至两倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时也为两倍的输入电压vin。

步骤s3、第一变压信号drp1变为输入电压vin并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1导通，第二变压信号drp2变为0v并输入第三电容c3的第二端，此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2均提升为两倍的输入电压vin，第三二极管d3的阴极电压v3、第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时保持两倍的输入电压vin。

步骤s4、第一变压信号drp1变为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2变为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，使第三电容c3第一端的电压也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至三倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout此时也为提升至三倍的输入电压vin，完成对输入电压vin的转换，相比于现有技术需要经历变压信号的两个周期才能完成对输入电压的转换，本发明在第一变压信号drp1及第二变压信号dpr2的一个周期结束时即完成了对输入电压vin的转换，驱动能力强，响应速度快。

请结合图3及图5，基于同一发明构思，本发明还提供另一种直流电压转换方法，包括如下步骤：

步骤s1’、提供一直流电压转换电路，所述直流电压转换电路包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、分压单元r1、及开关单元q1；

所述第一二极管d1的阳极接入输入电压vin，阴极电性连接第二二极管d2的阳极；所述第二二极管d2的阴极电性连接第三二极管d3的阳极；所述第三二极管d3的阴极电性连接第四二极管d4的阳极；所述第四二极管d4的阴极输出输出电压vout；所述分压单元r1的第一端电性连接第一二极管d1的阳极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述开关单元q1的栅极接入第一变压信号drp1，源极接地，漏极还接入第二变压信号drp2；所述第一电容c1的第一端电性连接第一二极管d1的阴极，第二端接入第一变压信号drp1；所述第二电容c2的第一端电性连接第二二极管d2的阴极，第二端接地；所述第三电容c3的第一端电性连接第三二极管d3的阴极，第二端电性连接开关单元q1的漏极；所述第四电容c4的第一端电性连接第四二极管d4的阴极，第二端接地。

具体地，所述分压单元r1为一电阻。

具体地，所述开关单元q1为n型场效应管。

步骤s2’、第一变压信号drp为输入电压vin并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1导通，第二变压信号drp2为0v并输入第三电容c3的第二端，而此时，第一二极管d1的阴极电压v1、以及第二二极管d2的阴极电压v2、第三二极管d3的阴极电压v3、第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout均提升至两倍的输入电压vin。

步骤s3’、第一变压信号drp1变为0v并输入第一电容c1的第二端及开关单元q1的栅极，开关单元q1截止，第二变压信号drp2变为输入电压vin并输入第三电容c3的第二端，将第三电容c3的第一端也即第三二极管d3的阴极电压v3提升至三倍的输入电压vin，第四二极管d4的阴极电压也即输出电压vout提升至三倍的输入电压vin，完成对输入电压vin的转换，相比于现有技术需要经历变压信号的两个周期才能完成对输入电压的转换，本发明在第一变压信号drp1及第二变压信号drp2的二分之一个周期内即完成了对输入电压vin的转换，进一步地增强了驱动能力，提升了响应的速度。

基于同一发明构思，本发明还提供一种液晶显示装置，包括如上所述的直流电压转换电路，能够快速地完成对输入电压的转换，减少完成电压转换所需的时间，驱动能力强，响应速度快。在此不再对直流电压转换电路的具体结构进行赘述。

综上所述，本发明的直流电压转换电路，包括第一、第二、第三、第四二极管、第一、第二、第三、第四电容、分压单元、及开关单元，所述第一电容的第二端接入第一变压信号，所述第三电容的第二端接入第二变压信号，第一、第二变压信号均为脉冲信号，且第二变压信号与第一变压信号相位相反，相比于现有技术，能够快速地完成对输入电压的转换，减少完成电压转换所需的时间，驱动能力强，响应速度快。本发明的直流电压转换方法，能够快速地完成对输入电压的转换，驱动能力强，响应速度快。本发明的液晶显示装置，包括上述的直流电压转换电路，驱动能力强，响应速度快。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。