电源开关组件、电源模块和电子纸显示装置的制作方法

本实用新型涉及电子纸显示装置领域，具体地，涉及一种用于电子纸显示装置的电源开关组件、一种包括该电源开关组件的电源模块和一种包括该电源模块的电子纸显示装置。

背景技术：

为了区分不同的物品，通常需要在物品上贴标签。随着科技的进步，已经出现了电子标签。对于电子标签而言，显示内容长时间不变，因此，需要能耗较低的显示装置，而电子纸显示装置恰好满足这一需求。

但是，利用电子纸显示装置形成的电子标签仍然耗电量较高，需要频繁更换电池。

因此，如何降低电子纸显示装置的耗电量成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于电子纸显示装置的电源开关组件、一种包括该电源开关组件的电源模块和一种包括该电源模块的电子纸显示装置。所述电源开关组件能够降低所述电子纸显示装置的耗电量。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种用于电子纸显示装置的电源开关组件，所述电源开关组件包括电源输入端，其中，所述电源开关组件还包括控制器和开关单元。

所述控制器的输入端用于与显示信号输入模块电连接，所述控制器的输出端与所述开关单元的控制端电连接，所述控制器用于根据所述显示信号输入模块是否接收到显示信号生成控制信号；

所述开关单元的输入端与所述电源输入端电连接，所述开关单元的输出端与所述电源开关组件的输出端电连接，所述开关单元用于根据该开关单元的控制端接收到的控制信号控制该开关单元的输入端和该开关单元的输出端导通或断开。

优选地，所述控制信号包括所述显示信号输入模块接收到显示信号时所述控制器生成的第一控制信号和所述显示信号输入模块未接收到显示信号时所述控制器生成的第二控制信号，所述开关单元用于在该开关单元的控制端接收到第一控制信号时控制该开关单元的输入端和该开关单元的输出端导通，所述开关单元还用于在该开关单元的控制端接收到第二控制信号时控制该开关单元的输入端和该开关单元的输出端断开。

优选地，所述开关单元包括开关元件和缓冲子单元，

所述缓冲子单元的输入端形成为所述开关单元的控制端，所述缓冲子单元的输出端与所述开关元件的控制端电连接，所述缓冲子单元用于对所述控制器输出的控制信号进行缓冲；

所述开关元件的输入端形成为所述开关单元的输入端，所述开关元件的输出端形成为所述开关单元的输出端，所述开关元件用于在该开关元件的控制端接收到经过缓冲的第一控制信号时控制该开关单元的输入端和该开关单元的输出端导通，所述开关元件还用于在该开关元件的控制端接收到经过缓冲的第二控制信号时控制该开关元件的输入端和该开关元件的输出端断开。

优选地，所述缓冲子单元包括缓冲电阻和缓冲电容，所述缓冲电阻的一端形成为所述开关单元的控制端，所述缓冲电阻的另一端与所述开关元件的控制端电连接；所述缓冲电容的一端与所述开关元件的控制端电连接，所述缓冲电容的另一端与参考电平信号端电连接。

优选地，所述开关元件包括MOS管，所述MOS管的栅极形成为所述开关元件的控制端，所述MOS管的第一极形成为所述开关元件的输入端，所述MOS管的第二极形成为所述开关元件的输出端。

优选地，所述MOS管为P型MOS管。

作为本实用新型的第二个方面，提供一种用于电子纸显示装置的电源模块，所述电源模块包括升压单元，其中，所述电源模块还包括本实用新型所提供的上述电源开关组件，所述电源开关组件的输出端与所述升压单元的输入端电连接，所述电源模块的输出端也与所述升压单元的输入端电连接。

优选地，所述电源模块还包括电源，所述电源的输出端与所述电源输入端电连接。

优选地，所述升压单元包括升压芯片和稳压电阻，

升压芯片的输入端形成为所述升压单元的输入端；

所述稳压电阻的一端与所述升压芯片的输入端电连接，另一端与参考电平信号端电连接。

优选地，所述升压芯片包括升压电感、第一升压电容、第二升压电容、第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、高电平信号端、低电平信号端、控制三极管，

所述第一升压电容的一端形成为所述升压芯片的输入端，所述第一升压电容的第二端与所述升压电感的一端电连接，所述升压电感的另一端与所述控制三极管的第一极电连接；

所述第一整流二极管的阳极与低电平信号端电连接，所述第一整流二极管的阴极与所述第二升压电容的一端电连接，所述第二升压电容的另一端与所述升压电感的另一端电连接；

所述第二整流二极管的阳极与所述第二升压电容的一端电连接，所述第二整流二极管的阴极与参考信号端电连接；

所述第三整流二极管的阳极与所述第二升压电容的另一端电连接，所述第三整流二极管的阴极与所述高电平信号端电连接；

所述控制三极管的栅极与反馈输入端电连接，所述控制三极管的第二极与参考信号端电连接，所述控制三极管的第二极还与反馈输出端电连接。

作为本实用新型的第三个方面，提供一种电子纸显示装置，其中，所述电子纸显示装置包括电子纸显示面板和电源模块，所述电源模块为本实用新型所提供的上述电源模块，所述电源开关组件的控制器的输入端与所述电子纸显示面板的显示信号输入模块电连接，所述电子纸显示面板的电源输入端与所述电源模块的输出端电连接。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术中的电子纸显示装置的电源模块的示意图；

图2是本实用新型所提供的电子纸显示装置的电源开关组件的模块示意图；

图3是本实用新型所提供的电子纸显示装置的电源模块的示意图。

附图标记说明

100：升压芯片 200：电源开关组件

210：控制器 220：开关单元

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型的发明人发现，现有技术中的电子纸显示装置的电源模块如图1所示，包括升压芯片100和稳压电阻R2，电源输入端 VBAT直接与升压芯片100的输入端电连接，电源模块的输出端 VDD_PANEL也直接与升压芯片100的输入端电连接。在使用时，电子纸显示装置的电源输入端与电源模块的输出端VDD_PANEL电连接。在电子纸显示装置的显示过程中，电源输入端VBAT始终向电子纸显示装置供电。

本实用新型的发明人认为，电子纸显示装置的特性在于，向电子纸显示装置的电子纸显示面板供电并提供显示信号后，电子纸显示装置中的显示颗粒会维持在预定状态，即便断电后，电子纸显示装置的显示颗粒的位置仍然不会发生改变，从而维持上电状态时的图像。电子纸显示装置用作电子标签后，内容刷新频率相当低，因此，持续向电子纸显示装置供电是没有必要的。

有鉴于此，本实用新型提供一种用于电子纸显示装置的电源开关组件200，如图2所示，该电源开关组件200包括电源输入端VBAT，其中，电源开关组件200还包括控制器210和开关单元220。

控制器210的输入端用于与显示信号输入模块(未示出)电连接，控制器210的输出端与开关单元220的控制端电连接。控制器 210用于根据所述显示信号输入模块是否接收到显示信号生成控制信号。具体地，所述控制信号包括所述显示信号输入模块接收到显示信号时所述控制器生成的第一控制信号和所述显示信号输入模块未接收到显示信号时所述控制器生成的第二控制信号。

开关单元220的输入端与电源输入端VBAT电连接，开关单元 220的输出端与电源开关组件200的输出端电连接，开关单元220用于根据该开关单元220的控制端接收到的控制信号控制该开关单元 220的输入端和该开关单元220的输出端导通或断开。

具体地，开关单元220的输入端和开关单元220的输出端能够在该开关单元220的控制端接收到第一控制信号时导通，开关单元 220的输入端和该开关单元220的输出端能够在该开关单元220的控制端接收到第二控制信号时断开。

需要指出的是，本实用新型所提供的电源开关组件200与升压芯片100配合使用，即，电源开关组件200的输出端用于与升压芯片 100的输入端电连接。需要指出的是，升压芯片100的输入端也用作该升压芯片100的输出端。

在本实用新型所提供的电源开关组件200中，只有在图像刷新 (即，显示信号输入模块接收到显示信号)时，才控制开关单元220 的输入端和该开关单元220的输出端导通，从而可以将通过电源输入端VBAT输入的电压信号提供给升压芯片100，由该升压芯片100 将通过电源输入端VBAT提供的电压信号后提供给电源模块的输出端VDD_PANEL，以为与电源模块的输出端VDD_PANEL相连的电子纸显示面板供电。当电子纸显示面板已经显示了图像后，显示数据输入模块不再接收到数据信号，此时，控制器210控制开关单元220 的输入端与输出端断开，使得电源输入端VBAT也与升压芯片100 断开，此时电子纸显示面板处于断电状态，并且可以维持图像显示。

简言之，本实用新型所提供的电源开关组件200充分利用了电子纸显示面板断电后可以继续断电前的图像的原理，只在图像刷新的时候向电子纸显示装置供电，因此，只有在电子纸显示装置进行图像刷新时才耗电，其余时刻均不耗电，从而极大程度地降低了电子纸显示装置的能耗。

在本实用新型中，对开关单元220的具体结构不做特殊的限制。例如，开关单元220可以包括MOS管，该MOS管的栅极与控制器的输出端电连接，MOS管的第一极形成为开关单元220的输入端， MOS管的第二极形成为开关单元220的输出端。MOS管的栅极接收到第一控制信号时，该MOS管的第一极和第二极导通，MOS管的栅极接收到第二控制信号时，该MOS管的第一极和第二极断开。

作为一种优选实施方式，如图3所示，开关单元220包括开关元件Q1和缓冲子单元。

所述缓冲子单元的输入端形成为开关单元220的控制端，与控制器210的输出端电连接。所述缓冲子单元的输出端与开关元件Q1 的控制端电连接，所述缓冲子单元用于对所述控制器输出的控制信号进行缓冲。控制器210所提供的控制信号为方波信号，所述缓冲子单元可以将方波信号缓冲为正弦波信号或者余弦波信号，然后输出至开关元件Q1。

开关元件Q1的输入端形成为开关单元220的输入端，开关元件 Q1的输出端形成为开关单元220的输出端，开关元件Q1的输入端和该开关元件Q1的输出端能够在接收到经过缓冲的第一控制信号时导通，并且开关元件Q1的输入端和该开关元件Q1的输出端能够在接收到经过缓冲的第二控制信号时断开。

经过缓冲子单元的缓冲，可以避免开关元件Q1被损坏。

在本实用新型中，对缓冲子单元的具体结构不做特殊的限定。在图3中所示的具体实施方式中，所述缓冲子单元包括缓冲电阻R1 和缓冲电容C1。

如图3所示，缓冲电阻R1的一端形成为开关单元220的控制端，缓冲电阻R1的另一端与开关元件Q1的控制端电连接。

缓冲电容C1的一端与开关元件Q1的控制端电连接，缓冲电容 C1的另一端与参考电平信号端电连接。

由缓冲电阻R1和缓冲电容C1形成的电路是一种典型的RC电路，可以将方波信号缓冲成为正弦波信号输出。

在本实用新型中，对开关元件Q1的具体结构也不做特殊的限定，优选地，开关元件Q1包括MOS管，所述MOS管的栅极形成为开关元件Q1的控制端，所述MOS管的第一极形成为开关元件Q1 的输入端，所述MOS管的第二极形成为开关元件Q1的输出端。

所述MOS管可以是P型MOS管，也可以是N型MOS管，在图3中所示的具体实施方式中，所述MOS管为P型MOS管。相应地，第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为高电平信号。

当所述电子纸显示装置的显示信号输入模块接收到输入信号时，控制器210输出低电平信号，当所述电子纸显示装置的显示信号输入模块未接收到输入信号时输出高电平信号。

作为本实用新型的第二个方面，提供一种用于电子纸显示装置的电源模块，如图2和图3所示，所述电源模块包括升压单元，其中，所述电源模块还包括本实用新型所提供的上述电源开关组件200，该电源开关组件200的输出端与所述升压单元的输入端电连接，所述电源模块的输出端也与所述升压单元的输入端电连接。

如上文中所述，所述电源模块与电子纸显示面板配合使用，在本实用新型所提供的电源开关组件中，只有在图像刷新(即，显示信号输入模块接收到显示信号)时，才控制开关单元220的输入端和该开关单元220的输出端导通，从而可以将通过电源输入端VBAT输入的电压信号提供给升压芯片100，由该升压芯片100将通过电源输入端VBAT提供的电压信号后提供给电源模块的输出端 VDD_PANEL，以为与电源模块的输出端VDD_PANEL相连的电子纸显示面板供电。当电子纸显示面板已经显示了图像后，显示数据输入模块不再接收到数据信号，此时，控制器210控制开关单元220 的输入端与输出端断开，使得电源输入端VBAT也与升压芯片100 断开，此时电子纸显示面板处于断电状态，并且可以维持图像显示。

简言之，本实用新型所提供的电源模块充分利用了电子纸显示面板断电后可以继续断电前的图像的原理，只在图像刷新的时候向电子纸显示装置供电，因此，只有在电子纸显示装置进行图像刷新时才耗电，其余时刻均不耗电，从而极大程度地降低了电子纸显示装置的能耗。

使用者可以为所述电源模块配置电源，当然，所述电源模块也可包括电源，所述电源的输出端与电源输入端VBAT电连接。作为一种实施方式，所述电源可以为电池。

在本实用新型中，对升压单元的具体结构不做特殊的限定，如图2和图3所示，所述升压单元可以包括升压芯片100和稳压电阻 R2。

升压芯片100的输入端形成为所述升压单元的输入端，稳压电阻R2的一端与升压芯片100的输入端电连接，另一端与参考电平信号端电连接。

稳压电阻R2的主要作用是对与电源模块的输出端VDD_PANEL 相连的电子纸显示面板进行保护。

在本实用新型中，对升压芯片100的具体结构也不做特殊的限定，在图3中所示的具体实施方式中，升压芯片100包括升压电感 L1、第一升压电容C2、第二升压电容C5、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、高电平信号端VGH、低电平信号端VGL、控制三极管Q2。

第一升压电容C2的一端形成为升压芯片100的输入端，第一升压电容C2的第二端与升压电感L1的一端电连接，升压电感L1的另一端与控制三极管Q2的第一极电连接。

第一整流二极管D1的阳极与低电平信号端VGL电连接，第一整流二极管D1的阴极与第二升压电容C5的一端电连接，第二升压电容C5的另一端与升压电感L1的另一端电连接。

第二整流二极管D2的阳极与第二升压电容C5的一端电连接，第二整流二极管D2的阴极与参考信号端电连接。

第三整流二极管D3的阳极与第二升压电容C5的另一端电连接，第三整流二极管D3的阴极与高电平信号端VGH电连接；

所述控制三极管Q2的栅极与反馈输入端GDR电连接，控制三极管Q2的第二极与参考信号端电连接，控制三极管Q2的第二极还与反馈输出端RESE电连接。

在本实用新型中，还可以在控制三极管Q2的第二极与参考信号端之间串联电阻R3，并且，在反馈输入端GDR于参考信号端之间串接电阻R4。

作为一种实施方式，参考信号端可以为接地端。

作为本实用新型的第三个方面，提供一种电子纸显示装置，其中，所述电子纸显示装置包括电子纸显示面板和电源模块，所述电源模块为本实用新型所提供的上述电源模块，所述电源开关组件的控制器的输入端与所述电子纸显示面板的显示信号输入模块电连接，所述电子纸显示面板的电源输入端与所述电源模块的输出端电连接。

如上文中所述，本实用新型所提供的电源开关组件200充分利用了电子纸显示面板断电后可以继续断电前的图像的原理，只在图像刷新的时候向电子纸显示装置供电，因此，只有在电子纸显示装置进行图像刷新时才耗电，其余时刻均不耗电，从而极大程度地降低了电子纸显示装置的能耗。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。