保护电路和源极驱动电路的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种保护电路和源极驱动电路。

背景技术：

薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)面板是当前平板显示的主要产品之一，已经成为了现代信息科技产业和视讯产品中重要的显示平台。TFT-LCD显示面板的主要驱动原理包括：系统主板将像素信号和控制信号等数据以及电源通过线材与主板(Printed Circuit Board，PCB)上的连接器相连接，数据经过PCB板上的逻辑板(Timing Controller，TCON)集成电路处理后，经PCB板、通过源级薄膜驱动芯片(Source-Chip on Film,S-COF)和栅极薄膜驱动芯片(Gate-Chip on Film，G-COF)与显示区连接，从而使显示区获得所需的电源和数据，以实现图像显示。

随着显示器朝向大型化、高解析度、高分辨率发展，以及对显示品质要求的提高，高PPI(Pixels Per Inch，每英寸所拥有的像素数)使得信号线越来越细、线间距越来越小，使得信号线之间发生短路的概率大幅提高。

显示面板中一般采用源极驱动芯片实现面板驱动,源极驱动芯片与显示面板中的数据线相连接，当相邻数据线间发生短路时，则即相邻数据线之间存在导通路径，由于数据线上的工作电压包括高电平电压信号和低电平电压信号，则高电平电压信号和低电平电压信号之间导通电路，致使驱动芯片存在被烧坏的危险。

技术实现要素：

本发明提供了一种保护电路和源极驱动电路，以解决因数据线之间短路致使源极驱动芯片被烧坏的问题。

本发明提供了一种保护电路，包括：

检测单元，与源极驱动芯片中的多个电压跟随器的输出端分别电连接，用于检测所述多个电压跟随器的输出端的电流，确定出其中的最大电流，并输出；

控制单元，所述控制单元的输入端与所述检测单元的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成检测电压，并根据所述检测电压和预设的参考电压生成控制信号；以及

开关单元，所述开关单元包括多个第一开关支路，每一所述第一开关支路的第一输入端均与所述控制单元的输出端电连接，每一所述第一开关支路的第二输入端均与源极驱动信号输入端电连接，每一所述第一开关支路的输出端与一个所述电压跟随器的输入端电连接，所述第一开关支路用于在所述检测电压大于所述参考电压时，根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路。

在其中一个实施例中，所述检测单元包括：

采集支路，包括多个输入端，每一所述采集支路的输入端与一个所述电压跟随器的输出端电连接，用于采集所述电压跟随器的输出端的电流；

多个第二开关支路，每一所述第二开关支路的第一输入端与一个所述电压跟随器的输出端电连接，每一所述第二开关支路的输出端均与所述控制单元的输入端电连接，用于控制所述最大电流流向所述控制单元；以及

处理支路，所述处理支路的输入端与所述采集支路的输出端电连接，所述处理支路的输出端与每一所述第二开关支路的第二输入端电连接，用于接收采集到的多个所述电流，对多个所述电流进行比较，确定出所述最大电流，并提供开关指令给与所述最大电流的输出端对应的第二开关支路。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括：

生成支路，所述生成支路的输入端与所述第二开关电路的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成所述检测电压；以及

比较支路，所述比较支路的第一输入端与所述生成支路的输出端电连接，所述比较支路的第二输入端与所述参考电压电连接，所述比较支路的输出端与所述第一开关支路的第一输入端电连接，用于接收所述检测电压和所述参考电压，对所述检测电压和所述参考电压进行比较并生成所述控制信号。

在其中一个实施例中，所述采集支路包括电流采集芯片，所述电流采集芯片包括多个电流采集通道，每一所述电流采集通道对应一个所述电压跟随器的输出端，所述电流采集芯片的输出端与所述处理支路的输入端电连接，所述电流采集芯片用于采集所述多个电压跟随器的输出端的电流，并依次输出给所述第二比较支路。

在其中一个实施例中，所述第二开关支路包括第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述处理支路的输出端电连接，所述第二开关管的输入端与所述电压跟随器的输出端电连接，所述第二开关管的输出端与所述生成支路的输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述生成支路包括电阻，所述电阻的第一端与所述第二开关管的输出端电连接，所述电阻的第二端与所述比较支路的第一输出端电连接。

在其中一个实施例中，所述比较支路包括比较器，所述比较器的正输入端与所述第二开关支路的输出端电连接，所述比较器的负输入端与所述参考电压电连接，所述比较器的输出端与所述第一开关支路的第一输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述第一开关支路包括第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述比较器的输出端电连接，所述第一开关管的输入端与所述源极驱动信号输入端电连接，所述第一开关管的输出端与所述电压跟随器电连接。

在其中一个实施例中，所述第一开关管为P型开关管，所述第二开关管为N型开关管。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种源极驱动电路所述源极驱动电路包括上述任一实施例所述保护电路。

综上，本发明实施例提供了一种保护电路和源极驱动电路。所述保护电路包括检测单元、控制单元和开关单元。所述检测单元与源极驱动芯片中的多个电压跟随器的输出端分别电连接，用于检测所述多个电压跟随器的输出端的电流，确定出其中的最大电流，并输出。所述控制单元的输入端与所述检测单元的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成检测电压，并根据所述检测电压和预设的参考电压生成控制信号。所述开关单元包括多个第一开关支路，每一所述第一开关支路的第一输入端均与所述控制单元的输出端电连接，每一所述第一开关支路的第二输入端均与源极驱动信号输入端电连接，每一所述第一开关支路的输出端与一个所述电压跟随器的输入端电连接，所述第一开关支路用于在所述检测电压大于所述参考电压时，根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路。本实施例中，通过所述检测单元检测出源极驱动芯片中各电压跟随器输出端的电流，并将其中的最大电流提供给控制单元，控制单元根据所述最大电压上传检测电压，根据所述检测电压和预设的参考电压生成控制信号，以使在所述检测电压大于所述参考电压时，判断相邻的数据线之间存在短路，通过所述第一开关支路根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路，避免产生因相邻数据线之间发生短路致使源极驱动芯片被烧坏的问题。

附图说明

图1为显示面板的电气结构示意图；

图2为显示面板中相邻数据线之间发生短路的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种保护电路的电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)是当前平板显示的主要品种之一，已经成为了现代IT、视讯产品中重要的显示平台。TFT-LCD主要驱动原理，系统主板将R/G/B像素信号、控制信号及电源通过信号线与PCB板上的连接器相连接，经过PCB板上的TCON(Timing Controller，时序控制器)IC(Integrated Circuit，集成电路)处理后，经PCB板，通过S-COF(Source-Chip on Film，源极驱动芯片)和G-COF(Gate-Chip on Film栅极驱动芯片)与显示区连接，从而使得LCD获得所需的电源和信号。

随着显示器朝向大型化、高解析度、高分辨率发展，以及对显示品质要求的提高，高PPI(Pixels Per Inch，每英寸所拥有的像素数)使得信号线越来越细、线间距越来越小，使得信号线之间发生短路的概率大幅提高，请参见图2，图2中星号表示两个相邻的数据线之间发生短路。

显示面板中一般采用源极驱动芯片实现面板驱动,源极驱动芯片与显示面板中的数据线相连接，当相邻数据线间发生短路时，则即相邻数据线之间存在导通路径，由于数据线上的工作电压包括高电平电压信号和低电平电压信号，则高电平电压信号和低电平电压信号之间导通电路，致使驱动芯片存在被烧坏的危险。

为解决上述问题，本发明提供了一种保护电路。请参见图3和图4，所述保护电路包括检测单元100、控制单元200和开关单元300。

所述检测单元100与源极驱动芯片中的多个电压跟随器的输出端分别电连接，用于检测所述多个电压跟随器的输出端的电流，确定出其中的最大电流，并输出。

所述控制单元200的输入端与所述检测单元100的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成检测电压，并根据所述检测电压和预设的参考电压Vref生成控制信号。

所述开关单元300包括多个第一开关支路310，每一所述第一开关支路310的第一输入端均与所述控制单元200的输出端电连接，每一所述第一开关支路310的第二输入端均与源极驱动信号输入端电连接，每一所述第一开关支路310的输出端与一个所述电压跟随器的输入端电连接，所述第一开关支路310用于在所述检测电压大于所述参考电压Vref时，根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路。

本实施例中，通过所述检测单元100检测出源极驱动芯片中各电压跟随器输出端的电流，并将其中的最大电流提供给控制单元200，控制单元200根据所述最大电压上传检测电压，根据所述检测电压和预设的参考电压Vref生成控制信号，以使在所述检测电压大于所述参考电压Vref时，判断相邻的数据线之间存在短路，利用所述第一开关支路310根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路，避免产生因相邻数据线之间发生短路致使源极驱动芯片被烧坏的问题。

在其中一个实施例中，所述检测单元100包括采集支路110、多个第二开关支路120和处理支路130。

所述采集支路110包括多个输入端，每一所述采集支路110的输入端与一个所述电压跟随器的输出端电连接，用于采集所述电压跟随器的输出端的电流。

每一所述第二开关支路120的第一输入端与一个所述电压跟随器的输出端电连接，每一所述第二开关支路120的输出端均与所述控制单元200的输入端电连接，用于控制所述最大电流流向所述控制单元200。

所述处理支路130的输入端与所述采集支路110的输出端电连接，所述处理支路130的输出端与每一所述第二开关支路120的第二输入端电连接，用于接收采集到的多个所述电流，对多个所述电流进行比较，确定出所述最大电流，并提供开关指令给与所述最大电流的输出端对应的第二开关支路120。

可以理解，通过所述采集支路110采集各个电压跟随器的输出端的电流，并输出给所述处理支路130，然后所述处理支路130对采集的多个所述电流进行比较，确定其中的最大电流，进而确定与输出所述最大电流的电压跟随器对应的第二开关支路120，并向该第二开关支路120提供开关指令，以使该第二开关支路120根据所述开关指令将所述最大电流提供给所述控制单元200。

在其中一个实施例中，所述控制单元200包括生成支路210和比较支路220。

所述生成支路210的输入端与所述第二开关电路的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成所述检测电压。

所述比较支路220的第一输入端与所述生成支路210的输出端电连接，所述比较支路220的第二输入端与所述参考电压Vref电连接，所述比较支路220的输出端与所述第一开关支路310的第一输入端电连接，用于接收所述检测电压和所述参考电压Vref，对所述检测电压和所述参考电压Vref进行比较并生成所述控制信号。

可以理解，无论是电压比较电路还是电流比较电路，其实质都是对电压进行比较。因此本实施例中需要先通过所述生成支路210将待比较的所述最大电流转换为所述检测电压，以使所述比较支路220对所述检测电压和参考电压Vref进行比较，并根据比较的结构生成控制信号。例如，当所述检测电压大于所述参考电压Vref时，生成的所述控制信号为高电平信号；当所述检测电压小于或等于所述参考电压Vref时，所述控制信号为低电平信号。

在其中一个实施例中，所述采集支路110包括电流采集芯片，所述电流采集芯片包括多个电流采集通道，每一所述电流采集通道对应一个所述电压跟随器的输出端，所述电流采集芯片的输出端与所述处理支路130的输入端电连接，所述电流采集芯片用于采集所述多个电压跟随器的输出端的电流，并依次输出给所述比较支路220，以使所述比较支路220根据所述检测电压和参考电压Vref生成所述控制信号，进而在判断所述检测电压大于所述参考电压Vref时，所述第二支路可以根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路。

本实施例中，所述电流采集芯片可以直接采用现有技术中的M358、LM348、OP07和ICL7650等芯片。另外，由于正常工作状态下所述电压跟随器输出端的电流与短路时的电流差别特别大，且不需要特别高的检测精确度，因此所述采集支路110还可以利用霍尔器件实现其检测电流的目的。

在其中一个实施例中，所述第二开关支路120包括第二开关管M2，所述第二开关管M2的控制端与所述处理支路130的输出端电连接，所述第二开关管M2的输入端与所述电压跟随器的输出端电连接，所述第二开关管M2的输出端与所述生成支路210的输入端电连接。

本实施例中，所述第二开关管M2可以是三极管、场效应管和电子继电器中的任一种，都能实现在所述检测电压大于所述参考电压Vref时，根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路的功能。此外，由于在正常状态下，所述第二开关管M2应保持断开状态，为了降低功耗，不为所述第二开关管M2提供所述开关指令，即在正常工作状态下所述第二开关管M2的控制端无信号输入，因此优先选择N型开关管作为所述第二开关管M2。

在其中一个实施例中，所述生成支路210包括电阻R，所述电阻R的第一端与所述第二开关管M2的输出端电连接，所述电阻R的第二端与所述比较支路220的第一输出端电连接。可以理解，一般比较电路中，比较电流大小的实质即为比较电压的电压，而获取电压的最直接的方式就是通过设置电阻R获取，此方式简单、易于实现且成本较低。

在其中一个实施例中，所述比较支路220包括比较器D，所述比较器D的正输入端与所述第二开关支路120的输出端电连接，所述比较器D的负输入端与所述参考电压Vref电连接，所述比较器D的输出端与所述第一开关支路310的第一输入端电连接。

可以理解，本实施例中当所述检测电压大于所述参考电压Vref时，所述比较器D生成高电平的开关指令，当所述检测电压小于所述参考电压Vref时，所述比较器D生成低电平的开关指令，即当所述数据线之间存在短路时，所述比较器D通过生成高电平的开关指令，以使所述第二开关支路120根据该高电平的开关指令将所述最大电流提供给所述生成支路210。

在其中一个实施例中，所述第一开关支路310包括第一开关管M1，所述第一开关管M1的控制端与所述比较器D的输出端电连接，所述第一开关管M1的输入端与所述源极驱动信号输入端电连接，所述第一开关管M1的输出端与所述电压跟随器电连接。

本实施例中，所述第一开关管M1可以是三极管、场效应管和电子继电器中的任一种，都能实现在所述控制信号为高电平时，断开所述源极驱动信号输入端与所述电压跟随器之间的回路，避免因相邻数据线之间发生短路致使源极驱动芯片被烧坏。

在其中一个实施例中，所述第一开关管M1为P型开关管，所述第二开关管M2为N型开关管。

可以理解，由于在正常状态下，所述比较器D输出的控制信号为低电平信号，因此所述第一开关管M1有限选择P型开关管，正常工作状态下可根据比较器D输出的低电平信号保持导通。此外，也可以在所述比较器D的输出端设置一个反相器，利用该反相器对所述控制信号进行反向处理，得到高电平的控制信号，此时所述第开关管应选择的N型开关，以保证无短路问题时所述第一开关管M1保持导通，通过所述第一开关管M1将源极驱动信号输入端提供的源极驱动信号提供给所述电压跟随器。

同样的，为了保证正常工作状态下第二开关管M2保持断开状态，且功耗较低，即在正常工作状态下所述第二开关管M2的控制端无信号输入，本实施例中选用N型开关管作为所述第二开关管M2。

为了清楚了解所述保护电路的工作原理，下面以图4所述的保护电路为例，详细说明其工作过程。本实施例中，所述第一开关管M1为P型场效应管，所述第二开关管M2为N型场效应管。

正常工作状态下，所述电流检测芯片检测各电压跟随器的输出端的电压，并依次提供给所述处理支路130，所述处理支路130对所述多个电流进行比较，确定其中的最大电流，以及该最大电流对应的电压跟随器，发送高电平的开关指令给与所述电压跟随器对应的第二开关管M2，所述第二开关管M2根据所述开关指令导通，并将所述最大电流提供给所述电阻R，所述最大电流通过所述电阻R时产生压降，生成所述检测电压，进而提供给所述比较器D的正输入端。所述比较器D对所述检测电压和参考电压Vref进行比较，由于正常工作状态下电压跟随器的输出端的电流都比较小，因此所述检测电压小于所述参考电压Vref，所述比较器D低电平的控制信号，所述第一开关管M1的栅极为低电平，所述第一开关管M1导通，源极驱动信号输入端通过所述开关管提供源极驱动信号给所述电压跟随器。

当存短路的情况时，所述电流检测芯片、所述处理支路130以及所述第二开关管M2的工作状态保持不变。由于相邻的数据线之间发生短路，此时所述最大电流的电流值远大于正常工作状态下的最大电流，相应的此时检测电压也远大于正常工作状态下的检测电压，且此时所述比较器D判断所述检测电压大于参考电压Vref，并生成高电平的控制信号，所述第一开关管M1的栅极为高电平，所述第一开关管M1断开，所述电压跟随器中无信号输入，有效避免了因数据线短路而导致的源极驱动芯片被烧毁的情况发生。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种源极驱动电路，所述源极驱动电路包括上述任一实施例所述保护电路。

综上，本发明实施例提供了一种保护电路和源极驱动电路。所述保护电路包括检测单元100、控制单元200和开关单元300。所述检测单元100与源极驱动芯片中的多个电压跟随器的输出端分别电连接，用于检测所述多个电压跟随器的输出端的电流，确定出其中的最大电流，并输出。所述控制单元200的输入端与所述检测单元100的输出端电连接，用于根据所述最大电流生成检测电压，并根据所述检测电压和预设的参考电压Vref生成控制信号。所述开关单元300包括多个第一开关支路310，每一所述第一开关支路310的第一输入端均与所述控制单元200的输出端电连接，每一所述第一开关支路310的第二输入端均与源极驱动信号输入端电连接，每一所述第一开关支路310的输出端与一个所述电压跟随器的输入端电连接，所述第一开关支路310用于在所述检测电压大于所述参考电压Vref时，根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路。本实施例中，通过所述检测单元100检测出源极驱动芯片中各电压跟随器输出端的电流，并将其中的最大电流提供给控制单元200，控制单元200根据所述最大电压上传检测电压，根据所述检测电压和预设的参考电压Vref生成控制信号，以使在所述检测电压大于所述参考电压Vref时，判断相邻的数据线之间存在短路，通过所述第一开关支路310根据所述控制信号断开所述电压跟随器与所述源极驱动信号输入端之间的回路，避免产生因相邻数据线之间发生短路致使源极驱动芯片被烧坏的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。