电压调节电路及背光驱动电路的制作方法

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种电压调节电路以及背光驱动电路。

背景技术：

液晶显示装置具有轻薄、节能、低功耗等优点，已被广泛应用于电视、电脑、手机等电子设备中。液晶显示装置作为被动显示装置，需要驱动电路给其背光灯供电。

目前计算机系统中电源模块提供的输入电压为背光驱动电路提供电压，当输入电压在5-21v、背光源使用小于8串灯时，背光驱动电路的输出电压因在升压电路中升压，导致输出电压必然大于输入电压，而设计需求输出电压小于输入电压就不能满足。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电压调节电路以及包括该电压调节电路的背光驱动电路，可以调节驱动模块接收的电压。

根据本实用新型的第一方面，提供一种电压调节电路，包括：比较单元，所述比较单元包括比较器，所述比较器的正相输入端和反向输入端分别接收电源模块提供的输入电压和参考电压，输出端产生控制信号；以及，电压调节单元，与所述比较单元的输出端连接以接收所述控制信号，用于根据所述控制信号将所述输入电压或者所述输入电压降压处理后的电压作为输出电压。

优选地，所述比较单元还包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端接收输入电压，第二端与所述比较器的正相输入端连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端接收参考电压，第二端与所述比较器的反相输入端连接；第三电阻，所述第三电阻的第一端接收电源电压，第二端与所述比较器的输出端连接。

优选地，所述比较单元还包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端接收输入电压，第二端与所述比较器的正相输入端连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端接收参考电压，第二端与所述比较器的反相输入端连接；第三电阻，所述第三电阻的第一端接收电源电压，第二端与所述比较器的输出端连接；第四电阻，所述第四电阻的第一端连接在所述第二电阻和比较器的中间节点，第二端接地。

优选地，所述电压调节单元包括：数字开关，包括控制端、正相输入端、反相输入端、第一输出端、第二输出端，所述控制端连接所述比较器的输出端以接收所述控制信号，所述正相输入端连接并接收所述输入电压，所述反相输入端接地，所述第二输出端作为所述电压调节单元的输出端；以及稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接所述数字开关的第一输出端，正极作为所述电压调节单元的输出端，其中，所述控制信号用于控制所述正相输入端与所述第一输出端或者第二输出端之一连通。

优选地，还包括：第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述电压调节单元的输出端，第二端接地。

优选地，还包括：逻辑与门，所述逻辑与门的第一输入端和第二输入端与所述比较器的输出端连接，输出端作为所述比较单元的输出端。

优选地，所述数字开关包括：第一晶体管以及第二晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极连接并作为所述数字开关的控制端，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极连接并作为所述数字开关的正相输入端，所述第一晶体管的源极作为所述数字开关的第一输出端，所述第二晶体管的源极作为所述数字开关的第二输出端，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的类型不同。

优选地，所述数字开关包括：第二反相器，第二反相器的输入端连接所述比较器的输出端；以及第一晶体管以及第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述比较器的输出端，所述第二晶体管的栅极连接所述第二反相器的输出端，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极连接并作为所述数字开关的正相输入端，所述第一晶体管的源极作为所述数字开关的第一输出端，所述第二晶体管的源极作为所述数字开关的第二输出端，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的类型相同。

优选地，还包括：第一反相器，第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，第一反相器的输出端与所述第一晶体管的栅极和所述第二反相器输入端的中间节点连接。

根据本发明的第二方面，提供一种背光驱动电路，包括：上述的电压调节电路，与之相连的驱动模块以及电源模块，所述电源模块为所述电压调节电路供电，所述驱动模块接收所述电压调节电路的输出端提供的输出电压，所述输出电压作为驱动电压驱动背光显示。

本实用新型提供的电压调节电路以及背光驱动电路，通过在背光驱动电路中设置电压调节电路，以调节驱动模块的输入电压，从而避免在背光源小于8串灯时，驱动模块输出电压因升压而大于输入电压，满足设计需求。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

图1示出根据本实用新型提供的背光驱动电路的示意性框图。

图2示出根据本实用新型提供的一种电压调节电路的示意图。

图3示出根据本实用新型提供的另一种电压调节电路的示意图。

图4示出根据本实用新型提供的数字开关导通第一通道的等效电路图。

图5示出根据本实用新型提供的数字开关导通第二通道的等效电路图。

图6示出根据本实用新型提供的另一种比较单元的示意性电路图。

图7示出根据本实用新型提供的电压调节电路的仿真电路图。

图8a至图8c示出根据图7所示示意性电路图仿真产生的波形图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。以下较佳实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。

图1示出根据本实用新型提供的背光驱动电路的示意性框图。如图1所示，该背光驱动电路包括：电源模块100、电压调节电路200以及驱动模块300。

具体地，由电源模块100为电压调节电路200提供稳定的输入电压vled与参考电压vref；电压调节电路200将输入电压vled与参考电压vref进行比较，当输入电压vled≥参考电压vref时，电压调节电路200输出电压vout为(输入电压vled-2)v，当输入电压vled<参考电压vref时，电压调节电路200输出电压vout为输入电压vled；驱动模块300接收电压调节电路200的输出电压vout，输出电压vout作为驱动电压驱动背光源正常工作。

图2示出根据本实用新型提供的一种电压调节电路的示意图。如图2所示，该电压调节电路包括：比较单元210和电压调节单元220。

比较单元210包括：比较器u1、第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3。其中，第一电阻r1的第一端接收输入电压vled，第二端连接在比较器u1的正相输入端(引脚5)；第二电阻r2的第一端接收参考电压vref，第二端连接在比较器u1的反相输入端(引脚4)；比较器u1的电源输入端(引脚3)和接地端(引脚1)分别接工作电压v+和地；第三电阻r3的第一端连接工作电压v+，第二端与比较器u1的输出端(引脚2)连接。

其中，比较器u1可选用单电源或双电源，输出端输出控制信号；参考电压vref例如为18v；工作电压v+也可从电源模块获得，如：avdd，vgh。

进一步地，该电压调节电路还包括逻辑与门u2，逻辑与门u2的第一输入端和第二输入端均连接在第三电阻r3和比较器u1输出端的中间节点，逻辑与门u2的输出端作为比较单元210的输出端将控制信号输出，控制信号即逻辑电平，包括高电平和低电平。其中，逻辑与门u2是为了防止比较器u1输出低电平时，没有完全置0。

电压调节单元220包括：数字开关s1、稳压二极管d1以及第五电阻r5。其中，数字开关s1包括控制端、正相输入端、反相输入端、第一输出端、第二输出端，控制端连接比较单元的输出端以接收控制信号，正相输入端连接并接收所述输入电压vled，反相输入端接地，第二输出端作为电压调节单元220的输出端。数字开关s1的第一输出端连接稳压二极管d1的负极，稳压二极管d1的正极作为所述电压调节单元220的输出端。控制信号用于控制正相输入端与第一输出端或者第二输出端之一连通。

输入电压vled通过比较器u1与参考电压vref比较，比较器u1输出控制信号经过逻辑与门u2控制数字开关s1，当控制信号为高电平“1”时，数字开关s1导通第一通道，输入电压vled经过稳压二极管d1产生压降，输出电压vout为(输入电压vled-2)v，当逻辑电平为低电平“0”时，数字开关s1导通第二通道，输入电压vled作为输出电压vout。

图3示出根据本实用新型提供的另一种电压调节电路的示意图图。如图3所示，电压调节电路包括：比较单元210和电压调节单元220'。

比较单元210包括：比较器u1、第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3。其中，第一电阻r1的第一端接收输入电压vled，第二端连接在比较器u1的正相输入端(引脚5)；第二电阻r2的第一端接收参考电压vref，第二端连接在比较器u1的反相输入端(引脚4)；比较器u1的电源输入端(引脚3)和接地端(引脚1)分别接工作电压v+和地；第三电阻r3的第一端连接工作电压v+，第二端与比较器u1的输出端(引脚2)连接。

进一步地，该电压调节电路还包括逻辑与门u2，逻辑与门u2的第一输入端和第二输入端均连接在第三电阻r3和比较器u1输出端的中间节点，逻辑与门u2的输出端作为比较单元210的输出端将控制信号输出，控制信号即逻辑电平，包括高电平和低电平。其中，逻辑与门u2是为了防止比较器u1输出低电平时，没有完全置0。

电压调节单元220'包括：数字开关、稳压二极管d1以及第五电阻r5。数字开关包括第一晶体管q1以及第二晶体管q2，所述第一晶体管q1的栅极与所述第二晶体管q2的栅极连接并作为所述数字开关的控制端，所述第一晶体管q1的漏极与所述第二晶体管q2的漏极连接并作为所述数字开关的正相输入端，所述第一晶体管q1的源极作为所述数字开关的第一输出端，所述第二晶体管q2的源极作为所述数字开关的第二输出端。第五电阻r5的第一端连接第二晶体管q2的源极，第二端接地；稳压二极管d1的负极连接第一晶体管q1的源极，正极连接在第一晶体管q1与第五电阻r5的中间节点。在该实施例中，第一晶体管q1和所述第二晶体管q2的类型不同。

进一步地，电压调节单元220'还包括第二反相器u4，第二反相器u4的输入端与第一晶体管q1的栅极和比较器u1输出端的中间节点连接，第二反相器u4的输出端连接第二晶体管q2的栅极。在此实施例中，第一晶体管q1和所述第二晶体管q2的类型相同。

优选地，还包括第一反相器u3，第一反相器u3的输入端连接比较器u1的输出端，第一反相器u3的输出端与第一晶体管q的栅极和所述第二反相器u4输入端的中间节点连接。

图4示出根据本实用新型提供的数字开关导通第一通道的等效电路图。如图4所示，该等效电路图包括：第一反相器u3、第二反相器u4、第一晶体管q1、第二晶体管q2、第六电阻r6、第七电阻r7以及第八电阻r8。其中，第一反相器u3的输入端接收逻辑与门输出的控制信号，输出端连接第二反相器u4的输入端；第一晶体管q1的栅极连接在第一反相器u3和第二反相器u4的中间节点，漏极连接第八电阻r8的第一端；第二晶体管q2的栅极连接第二反相器u4的输出端，漏极连接第八电阻r8的第一端；第八电阻r8的第二端接收输入电压vled；第七电阻r7的第一端连接第二晶体管q2的源极，第二端接地；第六电阻r6的第一端连接第一晶体管q1的源极，第二端接地。

其中，第八电阻r8的阻值为0。数字开关s1接收到高电平的控制信号时，接通第一通道。高电平经过第一反相器u3输出低电平，再经过第二反相器u4输出高电平，第一反相器u3输出的低电平传输至第一晶体管q1，第一晶体管q1导通，第二反相器u4输出的高电平传输至第二晶体管q2，第二晶体管q2关闭。输入电压vled经过第一晶体管q1和第六电阻r6产生2v压降，输出电压vout为(输入电压vled-2)v。

图5示出根据本实用新型提供的数字开关导通第二通道的等效电路图。如图5所示，该等效电路图包括：第一反相器u3、第二反相器u4、第一晶体管q1、第二晶体管q2、第六电阻r6、第七电阻r7以及第八电阻r8。其中，第一反相器u3的输入端接收逻辑与门输出的控制信号，输出端连接第二反相器u4的输入端；第一晶体管q1的栅极连接在第一反相器u3和第二反相器u4的中间节点，漏极连接第八电阻r8的第一端；第二晶体管q2的栅极连接第二反相器u4的输出端，漏极连接第八电阻r8的第一端；第八电阻r8的第二端接收输入电压vled；第七电阻r7的第一端连接第二晶体管q2的源极，第二端接地；第六电阻r6的第一端连接第一晶体管q1的源极，第二端接地。

其中，第八电阻r8的阻值为0。数字开关s1接收到低电平的控制信号时，接通第二通道。低电平经过第一反相器u3输出高电平，再经过第二反相器u4输出低电平，第一反相器u3输出的高电平传输至第一晶体管q1，第一晶体管q1关闭，第二反相器u4输出的低电平传输至第二晶体管q2，第二晶体管q2导通。输出电压vout跟随输入电压vled。

图6示出根据本实用新型提供的另一种比较单元的示意性电路图。如图6所示，比较单元包括：比较器u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4。其中，第一电阻r1的第一端接收输入电压vled，第二端连接在比较器u1的正相输入端(引脚5)；第二电阻r2的第一端接收参考电压vref，第二端连接在比较器u1的反相输入端(引脚4)；第四电阻r4第一端连接在第一电阻r1和比较器u1的中间节点上，第二端接地；比较器u1的电源输入端(引脚3)和接地端(引脚1)分别接工作电压v+和地；第三电阻r3的第一端连接工作电压v+，第二端与比较器u1的输出端(引脚2)连接。

其中，第四电阻r4用于分压，通过输入电压vled分压形式获取与参考电压比较的正相输入电压；参考电压vref例如为15v，比较器u1可选用单电源或双电源；工作电压v+可从电源模块获得，如：avdd，vgh。

图7示出根据本实用新型提供的电压调节电路的仿真电路图；图8a至图8c示出根据图7所示示意性电路图仿真产生的波形图。结合图7至图8c，仿真电路图包括本实用新型提供的电压调节电路(同图3所示电路图，在此不再赘述)和示波器，其中示波器为4通道示波器xsc1，a通道接收输出电压vout，b通道接收输入电压，c通道接收比较器的输出信号，d通道接收逻辑与门的输出信号。

示例性地，当输入电压vled＝21v、参考电压vref＝18v时，比较器u1输出高电平，高电平经过逻辑与门u2传输至数字开关s1，控制数字开关s1接通第一通道，示波器xsc1的波形图如图8a所示，通道b为输入电压vled＝21.000v，波形1所示；通道a为输出电压vout＝19.001v，波形2所示；通道c为比较器u1的输出电压9.804v(高电平)，波形3所示；通道d为逻辑与门的输出电压为5.000v(高电平)，波形4所示。由图8a可知，本实用新型实施例提供的电压调节电路，当输入电压vled>参考电压vref，输出电压vout＝(输入电压vled-2)v。

当输入电压vled＝18v、参考电压vref＝18v时，比较器u1输出高电平，高电平经过逻辑与门u2传输至数字开关s1，控制数字开关s1接通第一通道，示波器xsc1的波形图如图8b所示，通道b为输入电压vled＝18.000v，波形1所示；通道a为输出电压vout＝15.998v，波形2所示；通道c为比较器u1的输出电压9.990v(高电平)，波形3所示；通道d为逻辑与门的输出电压为5.000v(高电平)，波形4所示。由图8b可知，本实用新型实施例提供的电压调节电路，当输入电压vled＝参考电压vref，输出电压vout＝(输入电压vled-2)v。

当输入电压vled＝5v、参考电压vref＝18v时，比较器u1输出低电平，低电平经过逻辑与门u2传输至数字开关s1，控制数字开关s1接通第二通道，示波器xsc1的波形图如图8c所示，通道b为输入电压vled＝5.000v，波形1所示，通道a为输出电压vout＝5.000v，波形2所示，通道c为比较器u1的输出电压39.769mv(低电平)，波形3所示，通道d为逻辑与门的输出电压为0.000v(高电平)，波形4所示。由图8c可知，本实用新型实施例提供的电压调节电路，当输入电压vled<参考电压vref，输出电压vout跟随输入电压vled。

本实用新型提供的电压调节电路根据控制信号调节输入电压以获得输出信号，当控制信号为高电平，输入电压产生2v的压降获得输出电压，当控制信号为低电平，输出电压将跟随输入电压。进而本实用新型提供的背光驱动电路中通过设置上述电压调节电路，可以避免在背光源小于8串灯时，输出电压因升压而大于输入电压，满足设计需求，增加设计多用化，数字电路简单，成本较低，功耗低，可以集成在一块芯片上。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包括，从而使得包括一系列要素的物品或设备所固有的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要输的物品或这设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。