一种显示面板的驱动方法和驱动电路与流程

1.本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板的驱动方法和驱动电路。


背景技术：

2.对于显示面板而言，一般都是通过调整灰阶电压来显示不同灰阶的画面；在显示面板接收到画面数据后，对应不同像素分别给到不同的灰阶电压进行显示。显示面板中包括其它的芯片，例如时序控制器，栅极源极驱动芯片也都需要工作电压来驱动；而以上的电压主要靠电源管理集成电路来实现，是驱动显示面板所述电源的核心部分。电源管理集成电路可以实现多个电路功能，为时序控制器提供工作电压，为伽马电路提供基准电压，为公共电极提供公共电压等。
3.但是，出于显示面板正常工作考虑，为显示面板的芯片提供的电压往往是固定的，而实际情况下的电源输入是动态的，因此固定输出造成了大量的功耗浪费。因此，为了节省功耗，对电源电路进行改进成为了亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本申请的目的是提供一种显示面板的驱动方法和驱动电路，以降低功耗。
5.本申请公开了一种显示面板的驱动方法，包括步骤：
6.预设一输出参考电压；
7.检测电源电路的输入电压，得到所述电源电路的输入电压的预设倍数；
8.比较所述电源电路的输入电压的预设倍数与所述输出参考电压的大小；以及
9.根据比较结果控制电源电路的输出电压的输出；
10.其中，所述根据比较结果控制输出电压的输出的步骤中包括：
11.当所述输入电压的预设倍数大于输出参考电压时，根据所述输入电压调整所述输出电压输出；
12.当所述输入电压的预设倍数小于等于所述输出参考电压时，根据所述输出参考电压调整所述输出电压输出。
13.可选的，所述当输入电压的预设倍数大于输出参考电压时，以输入电压对应的输出电压输出的步骤中包括步骤：
14.当输所述入电压的预设倍数大于所述输出参考电压时；
15.读取所述输出参考电压的数值；
16.参考所述输出参考电压的数值调整输出信号的占空比与频率，以输出参考电压输出；
17.所述当所述输入电压的预设倍数小于等于所述输出参考电压时，以输出参考电压作为所述输出电压输出的步骤中包括步骤：
18.当所述输入电压的预设倍数小于等于所述输出参考电压时；
19.读取所述输入电压的预设倍数的数值；
20.以所述输入电压的预设倍数的数值调整输出信号的占空比与频率，以所述输入电压的预设倍数输出。
21.可选的，所述根据比较结果输出电压之后包括步骤：
22.监测所述输出电压；
23.在当前时刻输出电压小于上一时刻所述输出电压时，调整所述输出电压的占空比和频率。
24.可选的，所述读取所述输入电压的预设倍数的数值的步骤中包括：
25.读取所述输入电压；
26.放大预设倍数；
27.得到所述输入电压的预设倍数的数值。
28.可选的，所述得到所述输入电压的预设倍数的数值的步骤中包括：
29.将放大预设倍数后的输入电压进行数模转化，转化为数字量的输入电压；
30.所述预设倍数在1.1
‑
1.3倍之间。
31.本申请还公开了一种显示面板的驱动电路，包括：
32.升压电路和控制电路，所述控制电路控制所述升压电路输出的输出电压；所述升压电路的输入端提供一输入电压；所述控制电路包括：检测模块、放大模块、存储模块、比较模块和升压转换器；检测模块用于检测所述输入电压；放大模块将所述输入电压放大预设倍数；存储模块储存一预设输出参考电压；比较模块分别接收所述放大模块放大预设倍数的输入电压和存储模块的预设输出参考电压，比较输入电压和输出参考电压的大小；升压转换器接收比较模块的比较结果，根据比较结果控制所述升压电路的输出电压输出。。
33.可选的，所述升压电路为直流升压电路，所述控制电路连接至所述直流升压电路的控制端，所述控制端通过调节占空比和频率控制所述直流升压电路的输出电压。
34.可选的，所述检测模块包括：采样电阻，所述采样电阻的一端连接至输入电压，所述采样电阻的另一端接地。
35.可选的，所述放大模块包括：模拟电压放大器，接收所述检测模块检测的输入电压，并将所述输入电压放大预设倍数，得到放大预设倍数的输入电压；数模转化器，将所述放大预设倍数的输入电压转化为数字量的输入电压；所述比较模块接收所述数字量的输入电压。
36.可选的，所述采样电阻包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接地，所述第二电阻的一端连接所述输入电压；
37.所述放大模块还包括数字乘法器，所述数字乘法器接收所述数模转化器输出的所述数字量的输入电压，将数字量的输入电压乘以d倍之后输出至所述比较模块；其中r1为第一电阻的电阻值，r2为第二电阻的电阻值。
38.相对于使用固定输出的电源电路的方案来说，本申请通过将输入电压与输出参考电压比对，这里所陈述的输入电压为实际输入的电压，而参考电路则为预设的，即将实际输入的电压的预设倍数与理论上所需的参考电压做比对，当实际输入电压较大时，直接根据输入电压调整输出电压，在实际输入电压较小时，直接根据预设电压调整输出电压。换言之，实际中的输入电压是不稳定的，本申请通过将输出电压与实际输入电压存在一函数映
射关系，输出电压对应输入电压；而根据输入电压的变化而调整输出电压。而且固定输出电源电路的方案一般会考虑最大输出功率的问题，因此一般而言，会给到一个较大的实际上的输出电压，即使在输入电压较小的情况下，仍然输出一大功率的输出电压，由此造成极大的功耗损失。而本申请例如在大功率输出电压为17v时，正常输出电压只需要达到14.3v的时候，对应实际输入电压为12v，12v升压输出可得14.3v的正常工作电压，此时不需要17v的输出，因此动态调整后可避免一直固定使用最高输出电压来输出，进而起到节省功耗的作用。
附图说明
39.所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
40.图1是本申请的一实施例的一种显示面板的驱动方法的步骤示意图；
41.图2是本申请的一实施例的一种显示面板的驱动电路的示意图；
42.图3是本申请的一实施例的一种驱动电路的示意图；
43.图4是本申请的另一实施例的一种驱动电路的示意图；
44.图5是本申请的一实施例的一种控制电路的示意图；
45.图6是本申请的另一实施例的一种控制电路的示意图。
46.其中，10、驱动电路；20、显示面板；100、控制电路；110、检测模块；111、采样电阻；112、第一电阻；113、第二电阻；120、放大模块；121、模拟电压放大器；122、数模转化器；123、数字乘法器；130、存储模块；131、i2c接囗数模转换存储单元；132、存储器；140、比较模块；150、升压转换器；200、升压电路。
具体实施方式
47.需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
48.在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
49.另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
50.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连
接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
51.下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。
52.如图1所示，作为本申请的一实施例，公开了一种显示面板的驱动方法，包括步骤：
53.s10：预设一输出参考电压；
54.s20：检测电源电路的输入电压，得到所述电源电路的输入电压的预设倍数；
55.s30：比较电源电路的输入电压的预设倍数与输出参考电压的大小；
56.s40：根据比较结果控制电源电路的输出电压的输出；
57.其中，当输入电压的预设倍数大于输出参考电压时，根据输入电压调整输出电压输出；
58.当输入电压的预设倍数小于等于输出参考电压时，根据输出参考电压调整输出电压输出。
59.相对于使用固定输出的电源电路的方案来说，本申请通过将输入电压与输出参考电压比对，这里所陈述的输入电压为实际输入的电压，而参考电路则为预设的，即将实际输入的电压的预设倍数与理论上所需的参考电压做比对，当实际输入电压较大时，直接根据输入电压调整输出电压，在实际输入电压较小时，直接根据预设电压调整输出电压。换言之，实际中的输入电压是不稳定的，本申请通过将输出电压与实际输入电压存在一函数映射关系，输出电压对应输入电压；而根据输入电压的变化而调整输出电压。而且固定输出电源电路的方案一般会考虑最大输出功率的问题，因此一般而言，会给到一个较大的实际上的输出电压，即使在输入电压较小的情况下，仍然输出一大功率的输出电压，由此造成极大的功耗损失。而本申请例如在大功率输出电压为17v时，正常输出电压只需要达到14.3v的时候，对应实际输入电压为12v，12v升压输出可得14.3v的正常工作电压，此时不需要17v的输出，因此动态调整后可避免一直固定使用最高输出电压来输出，进而起到节省功耗的作用。
60.需要说明的是，本申请所陈述的输入电压和输出电压主要与电源管理集成电路中的升压电路相关，即输出电压是为伽马电路提供基准电压的，而这一基准电压是针对不同的面板而言不同，例如mnt一般为12v，nb一般为10v，tv一般为17v。对于本申请的显示面板一般为液晶显示面板而言，伽马电路所需的灰阶电压有13.8v即可，但是考虑纹波的影响，最少需要14.3v的电压，而又考虑负载的情况，所以一般固定输出的设定电压可达16v。这里所说的固定输出的设定电压是最大的输出电压，因为需要考虑输入电压的波动情况，所述输出电压一般会给到最大的输出电压，防止输入电压较大时，与输出电压太过接近影响升压电路的正常工作；关于升压电路的正常工作下的升压倍数以下实施例再进行讨论。
61.具体地，所述输出参考电压为最小输出电压。本申请的方案适用于电源集成电路中的升压电路，升压电压提供的输出电压主要是给伽马电压作为灰阶电压的基准电压的，因此，这一输出电压需要有最小输出电压。因此本方案中将最小输出电压设定为输出参考电压，由此将输入电压划分至达不到最小输出电压的一部分和超过最小输出电压的另一部分。而输入电压较小时，输出电压无法满足最小输出电压；因此直接按照预设的参考电压调整输出电压。需要说明的是，以上方案的条件是为了满足升压电路的正常工作，升压电路稳定工作状态下的放大倍数是确定的。因此输入电压较低的情况下，无法在较稳定的情况下
持续放大输入电压，使得较小的输入电压能升压至最小输出电压。
62.调整输出电压的方式具体来说是通过调整输出信号的占空比与频率。其中，所述当输入电压的预设倍数大于输出参考电压时，以输入电压对应的输出电压输出的步骤中包括步骤：
63.s401：当输入电压的预设倍数大于输出参考电压时；
64.s402：读取输出参考电压的数值；
65.s403：参考输出参考电压的数值调整输出信号的占空比与频率，以输出参考电压输出；
66.所述当输入电压的预设倍数小于等于输出参考电压时，以输出参考电压作为输出电压输出的步骤中包括步骤：
67.s411：当输入电压的预设倍数小于等于输出参考电压时；
68.s412：读取输入电压的预设倍数的数值；
69.s413：以输入电压的预设倍数的数值调整输出信号的占空比与频率，以输入电压的预设倍数输出。
70.通过输入电压与输出电压的函数关系，来选择占空比和频率，对应输出合适的输出电压。以下结合具体电路来详细说明选择占空比和频率。
71.如图2所示，公开了一种显示面板20的驱动电路10，所述驱动电路10包括升压电路200和控制电路100，所述控制电路100控制所述升压电路200输出的输出电压；所述升压电路200的输入端提供一输入电压；如图3所示，所述升压电路200为直流升压电路200(即为boost升压电路)，所述控制电路100连接至所述boost升压电路200的控制端，所述控制端通过调节占空比和频率控制所述boost升压电路200的输出电压。bosst升压电路200包括输入端，输入端提供一输入电压vin，一电感l1，电感l1的一端连接至输入端，另一端连接至一控制端，本实施例中为等效电路图，对应的控制端为一主动开关q1，还包括主动开关q1并联的一二极管d1，二极管的一端连接至电容c1和电阻r1的并联电路，对应的r1两端的电压即为输出电压。所述控制端输入一pwm(pulse width modulation)脉冲宽度调制信号。
72.其中，电感l1的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当第一主动开关q1闭合后，电感l1将电能转换为磁场能储存起来，当第一主动开关q1断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程完成；二极管d1主要起隔离作用，即在第一主动开关q1闭合时，二极管d1的正极电压比负极电压低，此时二极管d1反偏截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在第一主动开关q1断开时，两种叠加后的能量通过二极管d1向负载供电，此时二极管d1正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。即对应的，可分为：所述在第一主动开关q1开启时，为第一阶段，输入电压vin对电感l充电，电感的电压提升至vin。二极管d1截止，电容c释放存储的电荷。第二阶段，第一主动开关q1关闭时，二极管d1导通，电源vin通过电感l给电容c充电并与负载即伽马电路连接，此处形成的vout即是输出电压。因此，第一主动开关打开时间占导通时间的比值即为开启间比don，第一主动开关关闭时间占导通时间的比值
为关闭时间比doff，由公式可得：因此只需要去调整占空比和频率即可改变升压电压的放大倍数。
73.如图4所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种显示面板20的驱动电路10，所述驱动电路10使用上述的驱动方法，所述驱动电路10包括升压电路200和控制电路100，其中，所述升压电路200即为上述的boost电路，所述控制电路100连接至第一主动开关q1的控制端；与上一实施例中升压电路200不同的是，电阻r1连接在控制电路100的一端(即在控制电路100集成为芯片的情况下，对应连接到控制芯片的compa端)，连接至升压转换器150；所述控制电路100控制所述升压电路200输出的输出电压；所述升压电路200的输入端提供一输入电压；本实施例中输入电压vcc即对应上一实施例中的vin，本实施例中的输出电压avdd即对应上一实施例的vout，图中的电阻r1，电容c4是为了环路稳定加的rc补偿；第二主动开关q2是为控制vaa的输出时间，在升压电路200上电后，vcc输入，vaa产生并输出，为了让vaa延迟一定时间后送给后续其它电路，加了第二主动开关q2；其中，avddf用于监测输出电压avdd，电流过大，电压升高，电路直接停止工作，保护ic等功能。
74.如图5所示，所述控制电路100包括：检测模块110、放大模块120、存储模块130、比较模块140和升压转换器150；检测模块110用于检测所述输入电压；放大模块120将所述输入电压放大预设倍数；存储模块130储存一预设输出参考电压；比较模块140分别接收所述放大模块120放大预设倍数的输入电压和存储模块130的预设输出参考电压，比较输入电压和输出参考电压的大小；升压转换器150接收比较模块140的比较结果，根据比较结果控制所述升压电路200的输出电压输出。
75.本实施例中的驱动电路10通过控制电路100的检测模块110检测输入电压，经放大模块120放大预设倍数后与一预设在存储模块130中的输出参考电压做比较，根据比较结果选择合适的输出电压进行输出。当输入电压不同例如在不稳定的外部电源输入下或者是在不同情况下输入电压不同时，可以由控制电路100将升压电路200稳定输出。
76.具体地，所述存储模块130包括i2c接囗数模转换存储单元131和存储器132，其中i2c接囗数模转换存储单元131连接到外部包括sda，scl和nwr端，其中sda,scl是i2c协议传输数据的走线，nwr是数据写入的保护设置端。要把驱动电路10的设定数据用i2c协议传输写入存储器，nwr要拉高或拉低，若平常时间，nwr处于低电平状态，只有拉到高电平状态才能改写存储器132，反之相同。i2c接囗数模转换存储单元131将预设的输出参考电压写入到efprom中，例如，输出电压vaa至少需要15v，那么i2c接囗数模转换存储单元就把15v设定写入存储器，工作时，从存储器读取。
77.如图6所示，所述检测模块110包括：采样电阻111，所述采样电阻111的一端连接至输入电压，所述采样电阻111的另一端接地。本申请通过采样电阻111将输入电压的电压值接入到控制电路100中，用于实时或者是在每次开机之前检测输入电压的变化，根据以上已经提及输入电压在不同情况下可能不同，而且还可能出现不稳定的情况。通过实时监测之后，根据输入电压的变化调整输出电压，即可以保证稳定输出，而且防止以一最高输出电压输出，导致功耗较大的问题。
78.具体地，本申请使用的采样电阻111为串联电阻的情况。所述采样电阻111包括串联的第一电阻112和第二电阻113，所述第一电阻112的一端接地，所述第二电阻113的一端
连接所述输入电压；即将输入电压划分到第一电阻112和第二电阻113上，根据串联分压，检测第一电阻112的电压，根据第一电阻112和第二电阻113的阻值比，可计算出输入电压的电压值。
79.具体地，本申请的放大模块120还包括：模拟电压放大器121，接收所述检测模块110检测的输入电压，并将所述输入电压放大预设倍数，得到放大预设倍数的输入电压；数模转化器，将所述放大预设倍数的输入电压转化为数字量的输入电压；所述比较模块140接收所述数字量的输入电压。本申请中的放大模块120将采样到的输入电压放大预设倍数后，通过数模转化器将放大预设倍数后的输入电压转换为数字量的输入电压信号。数模转换器122以模拟电压18v为例，将18v电压值分割成360份，每份约0.05v，对应转换成数字量的输入电压信号。
80.承上文，与第一电阻112和第二电阻113对应的，所述放大模块120还包括数字乘法器123，所述数字乘法器123接收所述数模转化器输出的所述数字量的输入电压，将数字量的输入电压乘以d倍之后输出至比较模块140；其中d为第一电阻112与第二电阻113之和与第一电阻112的比值。即还原输入电压的电压值。例如，第一电阻112的阻值为1k，第二电阻113的阻值为3k，对应的数字乘法器123的放大倍数为4倍。
81.对应驱动电路的驱动方法，所述读取输入电压的预设倍数的数值的的步骤中包括：
82.读取输入电压；
83.放大预设倍数；
84.得到输入电压的预设倍数的数值。
85.所述得到输入电压的预设倍数的数值的步骤中包括：
86.将放大预设倍数后的输入电压进行数模转化，转化为数字量的输入电压；
87.所述预设倍数在1.1
‑
1.3倍之间。
88.对应上述装置，通过采用电阻读取输入电压后，通过模拟电压放大器放大预设倍数，数模转换器将放大预设倍数后的输入电压进行数模转化，转化为数字量的输入电压；最后将数字量的输入电压与预设的输出参考电压做比较。
89.承上文，与上述驱动电路对应的，所述显示面板的驱动方法在所述根据比较结果输出电压之后包括步骤：
90.s50：监测输出电压；
91.s51：在当前时刻输出电压小于上一时刻输出电压时，调整输出信号的占空比和频率。
92.在本实施例中，将监测输出电压，在输入电压或负载不稳定的情况下，输出电压可能发生波动，需要及时调整输出的占空比，来使得输出电压具有稳定性。
93.需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。
94.需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在
后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。
95.本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如tn(twisted nematic，扭曲向列型)显示面板、ips(in
‑
plane switching，平面转换型)显示面板、va(vertical alignment，垂直配向型)显示面板、mva(multi
‑
domain vertical alignment，多象限垂直配向型)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如oled(organic light
‑
emitting diode，有机发光二极管)显示面板，均可适用上述方案。
96.以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。