专利名称：一种lcm测试系统的供电电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LCM模组的测试电源供电装置，特别涉及对LCM测试系统的供电电源装置的电路结构的改进。
背景技术：
中尺寸(5’ -10’)LCM (IXD Module，液晶显示模块)测试时，测试系统需要用到的电源分别包括一、测试主系统及 外围存储器件(信号输出装置)电源其电压包括3. 3V和
I.8V,电流约200mA ;二、IXD (Liquid Crystal Display,液晶显示器)驱动工作电源其包括数字电压2. 7V 3. 6V可调、电流约15mA，模拟电压8V 12V、电流约40mA，LCD gate打开电压13疒20V、关闭电压-5疒-10V，LCD common电压3. 8疒4. 2V, LCD灰阶电压可调节电路V1-V14 ;三、LCM背光驱动电源:其中，LED混联模式(3串9并)的电压为9. 6V(3. 2V*3)、电流为:180mA(20mA*9)，10颗LED串联模式的电压为32V(3. 2V*10)、电流为:20mA ;四、其它外围元件工作电源其电压3. 3飞V、电流约10mA。请参阅图1，目前业界对于此类型中尺寸模组的测试电源，一般通过将一台直流稳压电源加载到测试系统中，该直流稳压电源能输出0-50V的可调电压，其能输出测试系统所需的最高电压到LCM测试系统中，LCM测试系统再通过各个电压升降压器件如LM7805、LM317、AMS1117、NE555、 24等，分别产生LCM模组测试所需的各种电压。而对于LCD灰阶可调节电压部分的电路则通过使用固定电阻串分压的方式完成，同时背光部分的电路使用专用的驱动IC电源板来驱动LCM模组背光部分电路。上述供电电源装置的缺点在于1、电源利用效率很低，平均效率低于20% ;2、在测试时，主输入电压需要经常改动，不利于电压的管理及使用，可能会由于输入错误而导致过压，烧毁供电电源装置；3、这类供电电源装置需要使用直流稳压电源，不方便携带，也不经济；4、LCM模组的背光驱动使用的是恒压驱动方式，与其常应用在的恒流驱动方式条件不同，会导致部分不良产品(如LED静电损伤不良)，而这种不良产品在测试时无法检测出来，影响产品品质；5、上述的供电电源装置无灰阶电压可调电路，只能输出固定灰阶电压，不利于对中尺寸类型LCM模组的效果调试；6、上述的供电电源装置使用的外围器件过多，系统可维护性较差，易损坏；7、上述的供电电源装置的通用性较差，不同类型的模组需要配置不同的电源输出，导致测试系统经常改动，使用不方便；8、在更换模组测试时，需要经过重复断电再上电的过程，频繁这样的操作容易出现电压冲击导致产生测试错误，并且在上电时，测试系统初始化会消耗测试时间不利于测试效率的提高。
实用新型内容鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种LCM测试系统的供电电源装置，能方便切换不同型号的LCM模组的测试及显示效果调试，能提高能源利用效率和提高该供电电源装置的通用性。为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案[0007]一种LCM测试系统的供电电源装置，其包括用于接入外部电源的电源输入端口 ；用于对所述供电电源装置进行过压过流保护的过压过流保护模块；用于提供LCM测试系统工作所需的测试电压的测试电源组； 所述电源输入端口、 过压过流保护模块和测试电源组依次连接；其中，所述测试电源组包括用于输出第一测试电压的第一电源模块；用于输出第二测试电压的第二电源模块；用于输出AVDD电压、VGH电压、VGL电压和VCOM电压的第三电源模块；用于输出LCM背光源驱动电压和驱动电流的LED背光电源模块；所述第一电源模块、第二电源模块和LED背光电源模块均与所述过压过流保护模块连接，所述第三电源模块与所述第二电源模块连接，且所述第三电源模块和LED背光电源模块还与所述LCM测试系统的IO 口连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，所述测试电源组还包括用于输出灰阶电压的灰阶电源模块，所述灰阶电源模块与所述第三电源模块的AVDD电源输出端连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，所述灰阶电源模块包括多个串联的可调电阻。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，所述过压过流保护模块包括保险丝、TVS管和钳压管，所述保险丝串联在电源输入端口和测试电源组之间，所述TVS管的负极与保险丝、第一电源模块、第二电源模块和LED背光电源模块连接，TVS管的正极接地，所述钳压管与所述TVS管并联。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，所述电源输入端口包括USB 口和稳压源接口，所述USB 口和稳压源接口通过一选通单元与过压过流保护模块连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，第一电源模块包括型号为LTC3406的第一开关稳压芯片，所述第一开关稳压芯片的VIN端与所述过压过流保护模块连接，第一开关稳压芯片的VOUT端与供电电源装置的第一测试电压输出端连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，第二电源模块包括型号为LTC3441的第二开关稳压芯片，所述第二开关稳压芯片的VIN端与所述过压过流保护模块连接，第二开关稳压芯片的VOUT端与供电电源装置的第二测试电压输出端连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，第三电源模块包括型号为MP1530的线性调节芯片、第一可调电阻、第二可调电阻、第三可调电阻和电阻；所述线性调节芯片的IN端与所述第三电源模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，SW端通过第二可调电阻与供电电源装置的AVDD电压输出端连接，所述SW端还依次通过第二可调电阻和所述电阻与供电电源装置的VCOM端口连接，GH端通过第三可调电阻与供电电源装置的VGH电压输出端连接，GL端通过第一可调电阻与供电电源装置的VGL电压输出端连接。上述的LCM测试系统的供电电源装置中，LED背光电源模块包括型号为MP3302的驱动芯片和多路并联的LED灯组；所述驱动芯片的IN端与过压过流保护模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，每一路LED灯组的输入端与驱动芯片的FB端连接，输出端与驱动芯片的SW端连接，且每一路LED灯组中包括若干颗串联的LED灯。[0025]上述的LCM测试系统的供电电源装置中，LED背光电源模块包括型号为MP3302的驱动芯片和一路LED灯组；所述驱动芯片的IN端与过压过流保护模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，所述LED灯组的输入端与驱动芯片的FB端连接，输出端与驱动芯片的Sff端连接，且所述LED灯组中包括若干个串联的LED。相较于现有技术，本实用新型提供的LCM测试系统的供电电源装置，其包括电源输入端口、过压过流保护模块和测试电源组，所述测试电源组能高效输出LCM模组测试所需的第一测试电压、第二测试电压、AVDD电压、VGH电压、VGL电压、VCOM电压和LCM背光源驱动电压，提高了电源的利用效率和该供电电源装置的通用性，并且该供电电源装置可由5V电源供电或者单独由供电模块供电，省去了一个直流稳压电源，节约了供电电源装置的成本，而且便于携带。
图I为现有技术LCM测试供电电源装置的示意图。*图2为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例的结构框图。图3为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中电源输入端口和过压过流保护模块的电路原理图。图4为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中的第一电源模块的电路原理图。图5为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中的第二电源模块的电路原理图。图6为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中的第三电源模块的电路原理图。图7为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中的LED背光电源模块的一应用实施例的电路原理图。图8为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置较佳实施例中的LED背光电源模块的另一应用实施例的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型提供一种LCM测试系统的供电电源装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图2，其为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置的结构框图。如图所示，本实用新型实施例提供的LCM测试系统的供电电源装置包括依次连接的电源输入端口
10、过压过流保护模块20和测试电源组30。所述的电源输入端口 10用于接入5V的直流外部电源。所述过压过流保护模块20用于对所述供电电源装置进行过压过流保护，防止输入电流电压过高时，损坏供电电源装置。所述的测试电源组30用于提供LCM测试系统工作所需的测试电压，如根据不同LCM模组测试所需的I. 8V、3. 3V,AVDD电压、VGH电压、VGL电压、VCOM电压、灰阶电压等。其中，所述的测试电源组30包括第一电源模块301、第二电源模块302、第三电源模块303和LED背光电源模块304。所述第一电源模块301与所述过压过流保护模块20连接，用于输出LCM模组测试所需的I. 8V的第一测试电压。所述第二电源模块302与所述过压过流保护模块20连接，用于输出3. 3V的第二测试电压供第三电源模块303使用，同时为LCM模组提供数字电压DVDD。所述第三电源模块303与所述第二电源模块302连接，用于输出LCM模组测试所需的AVDD电压、VGH电压、VGL电压和VCOM电压，并且该第三电源模块303还与LCM测试系统的IO 口((Input/Output，输入输出口)连接，在切换LCM模组的测试时，只需通过测试系统的IO 口给第三电源模块303重新上电即可，而无需关闭供电电源装置的主电源，大大节省了供电电源装置开机的时间。所述的LED背光电源模块304与过压过流保护模块20连接，用于输出LCM背光源驱动电压和驱动电流，并且该LED背光电源模块304也与测试系统的IO 口连接，从而通过测试系统的IO 口控制第三电源模块303和LED背光电源模块304同时开启与关闭。请继续参阅图2，本实用新型实施例提供的LCM测试系统的供电电源装置，其测试 电源组30还包括灰阶电源模块305，所述灰阶电源模块305与所述第三电源模块303的AVDD电源输出端连接，用于输出LCM模组测试所需的灰阶电压。在具体实施时，所述的灰阶电源模块305包括多个串联的可调电阻V1-V14 (本实施例采用14个串联的可调电阻)，使得灰阶电源模块305可输出可调的灰阶电压，从而满足LCM模组的不同测试需求，从而提高能源的利用率。请一并参阅图2和图3，其中，图3为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置中的电源输入端口 10和过压过流保护模块20的电路原理图。如图所示，所述过压过流保护模块20包括保险丝FI、TVS (Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制器)管D1、钳压管D2、第一电容Cl和第二电容C2。所述保险丝Fl为PTC (Positive TemperatureCoefficient,正温度系数)器件，其串联在电源输入端口 10和测试电源组30之间，用于对后级电路提供过流保护。所述TVS管Dl的负极与保险丝F1、第一电源模块301、第二电源模块302和LED背光电源模块304连接，TVS管Dl的正极接地，所述钳压管D2与所述TVS管Dl并联(即钳压管D2的负极与TVS管Dl的负极、保险丝F1、第一电源模块301、第二电源模块302和LED背光电源模块304连接，正极接地)，该钳压管D2与所述TVS管Dl具有过压保护和稳压的作用，以使过压过流保护模块20输出稳定的5V电源P0WER_5V。本实用新型实施例中，所述第一电容Cl和第二电容C2主要起滤波作用，其中，所述第一电容Cl的一端与TVS管Dl的负极和钳压管D2的负极连接，另一端接地；第二电容C2的一端与钳压管D2的负极、第一电源模块301、第二电源模块302和LED背光电源模块304连接，另一端接地。请再次参阅图2和图3，所述的电源输入端口 10包括USB 口 J2和稳压源接口 DC_JACK，该USB 口 J2和稳压源接口 DC_JACK用于接入5V的直流电源电压，并且通过一选通单元与过压过流保护模块20连接。在本实施方式中，所述选通单元采用一单刀双掷开关J1-A，通过该单刀双掷开关Jl-A选择导通USB 口 J2与过压过流保护模块20之间的通路，或者导通稳压源接口 DC_JACK与过压过流保护模块20之间的通路。请参阅图2和图4，其中，图4为LCM测试系统的供电电源装置中的第一电源模块301的电路原理图。如图所示，所述的第一电源模块301包括型号为LTC3406的第一开关稳压芯片U3、第三电容C11、第四电容C12和第一电感L2。所述第一开关稳压芯片U3为一降压型开关稳压芯片，其VIN端与所述过压过流保护模块20连接，第一开关稳压芯片U3的VOUT端与供电电源装置的第一测试电压输出端V0UT_+1. 8V连接，用于输出I. 8V的电源电压，第一开关稳压芯片U3的RUN端通过第三容接地，SW端通过所述第一电感L2与第一测试电压输出端V0UT_+1. 8V和第一开关稳压芯片U3的VOUT端连接，所述第一开关稳压芯片U3的VOUT端还通过第四电容C12接地。请一并参阅图2和图5，其中，图5为本实用新型LCM测试系统的供电电源装置的第二电源模块302的电路原理图。如图所示，所述的第二电源模块302包括型号为LTC3441的第二开关稳压芯片U2及其外围器件,该第二开关稳压芯片U2U3用于产生稳定的3. 3V电源电压供后级电源模块使用，同时还为LCM模组提供数字电压DVDD。本实用新型实施例中，所述第二开关稳压芯片U2为降压升压型开关稳压芯片，其VIN端与所述过压过流保护模块20连接，第二开关稳压芯片U2的VOUT端与供电电源装置的第二测试电压输出端V0UT_+3. 3V连接，用于输出3. 3V电源电压。 所述第一开关稳压芯片U3和第二开关稳压芯片U2均属于高频开关电源的DC/DC转换芯片，其效率高达95%，大大提高了 LCM测试系统的能源利用率，至于这两颗芯片具体的电路设置说明请参阅该系列芯片的规格书。请参阅图2和图6，其中，图6为LCM测试系统的供电电源装置的第三电源模块303的电路原理图。如图所示，所述的第三电源模块303包括型号为MP1530的线性调节芯片U4、第一可调电阻VI、第二可调电阻V2、第三可调电阻V3和电阻R17。所述线性调节芯片U4可产生中尺寸LCM模组测试需使用的AVDD电压(模拟电压)、VGH电压(gate on高电压)、VGL电压(gate on低电压)、VC0M电压(公共驱动电压)和灰阶电压Vl-VM0该线性调节芯片U4的IN端与所述第三电源模块303连接，接入第三电源模块303输出的3. 3V电源电压；该线性调节芯片U4的EN端与LCM测试系统的IO 口连接，通过LCM测试系统的IO 口开启或者关闭该线性调节芯片U4，从而根据需要给该线性调节芯片U4重新上电，而无需重新断开供电电源装置的主电源，节省了测试系统的开机时间。所述线性调节芯片U4的SW端通过第二可调电阻V2与供电电源装置的AVDD电压输出端VMAIN_VR2_23连接，用于输出AVDD电压；所述SW端还通过所述电阻Rl7与供电电源装置的VCOM端口连接，用于输出VCOM电压；所述线性调节芯片U4的GH端通过第三可调电阻V3与供电电源装置的VGH电压输出端VGH_VR3_23连接，用于输出VGH电压，GL端通过第一可调电阻Vl与供电电源装置的VGL电压输出端VGL_VR1_23连接，用于输出VGL电压。本实用新型实施例中，所述的第一可调电阻VI、第二可调电阻V2和第三可调电阻V3主要用于调节可调电阻的阻值，使线性调节芯片U4输出不同的电压，以满足不同的LCM模组的测试要求。所述线性调节芯片U4的电源利用效率最高可达95%的效率，有效提高了供电电源装置的能源利用水平，至于PM1530芯片具体的电路设置说明，请参阅PM1530芯片的规格书。本实用新型实施例提供的LCM测试系统的供电电源装置，其LED背光电源模块304包括型号为MP3302的驱动芯片U5，主要用于为LCM模组中的背光源提供驱动电压和驱动电流，在LCM模组中，背光源可以采用多颗LED灯串联，或者混联的方式。 请参阅图2和图7，其中，图7为LCM测试系统的供电电源装置中的LED背光电源模块304应用到背光源为多颗LED混联的电路原理图。如图所示，所述的LED背光电源模块304包括驱动芯片U5和多路并联的LED灯组(本实施例采用9路并联的LED灯组);所述驱动芯片U5的IN端与过压过流保护模块20连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，可通过LCM测试电源的IO 口同时控制第三电源模块303和该驱动芯片U5的开启与关闭，每一路LED灯组的输入端与驱动芯片U5的FB端连接，输出端与驱动芯片U5的SW端连接，且每一路LED灯组中包括若干颗串联的LED灯(如3颗)。本实施例中，该MP3302芯片可支持27颗LED灯(3*9组，即9路并联的LED灯组，并且每路LED灯组中串联3颗LED)，该芯片可输出9. 6V、180mA的电源，并且该驱动芯片U5只需满足2. 5 6V范围的输入电源即可，因此可以与MP1530芯片共用同一路输入电源。请参阅图2和图8，其中，图8为LCM测试系统的供电电源装置中的LED背光电源模块304应用到背光源为多颗LED串联的电路原理图。如图所示，LED背光电源模块304包括型号为MP3302的驱动芯片U5和一路LED灯组；所述驱动芯片U5的IN端与过压过流保护模块20连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，所述LED灯组的输入端与驱动芯片U5的FB端连接，输出端与驱动芯片U5的SW端连接，且所述LED灯组中包括若干颗串联的LED (如10颗LED灯)。在本实施例中，该MP3302芯片最大可支持10颗LED灯的方式，该芯片可输出32V、20mA的电源。本实用新型实施例中，所述MP3302驱动芯片U5的电源利用效率可达87%，有效提高了能源的利用率，同时该驱动芯片U5支持多颗LED不同的连接方式的驱动，提高了 LED背光电源模块304的通用性，方便了不同LCM模组的测试进行切换驱动输出，并且该芯片的其它外围器件和相关参数请参阅该芯片的规格书。综上所述，本实用新型提供的LCM测试系统的供电电源装置，其包括电源输入端口、过压过流保护模块和测试电源组，所述测试电源组能高效输出LCM模组测试所需的第一测试电压、第二测试电压、AVDD电压、VGH电压、VGL电压、VCOM电压和LCM背光源驱动电压，提高了电源的利用效率和该供电电源装置的通用性，并且该供电电源装置可由5V电源供电或者单独由供电模块供电，省去了一个直流稳压电源，节约了供电电源装置的成本，而且便于携带。在测试时，LCM测试系统可通过IO 口控制AVDD电压、VGH电压、VGL电压、VCOM电压及其背光驱动电压的电源的通断，方便切换不同的LCM模组来测试。并且，LED背光电源模块为可调整输出电流电压来匹配不同LED数量及连接方式的背光驱动，使用这种恒流驱动的方式，可探测出更多的隐性LED背光不良，从而保证了产品的品质。另外，本实用新型提供的LCM测试系统的供电电源装置，其输出的电压通过可调电阻调节AVDD电压、VGH电压、VGL电压的大小，而且灰阶电压的输出大小也能通过可调电阻来调整，能够满足各种不同类型中尺寸LCM模组的测试电压需求，还可以提高LCM模组显示效果的调试效率。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，包括 用于接入外部电源的电源输入端口； 用于对所述供电电源装置进行过压过流保护的过压过流保护模块； 用于提供LCM测试系统工作所需的测试电压的测试电源组； 所述电源输入端口、过压过流保护模块和测试电源组依次连接；其中，所述测试电源组包括 用于输出第一测试电压的第一电源模块； 用于输出第二测试电压的第二电源模块； 用于输出AVDD电压、VGH电压、VGL电压和VCOM电压的第三电源模块； 用于输出LCM背光源驱动电压和驱动电流的LED背光电源模块； 所述第一电源模块、第二电源模块和LED背光电源模块均与所述过压过流保护模块连接，所述第三电源模块与所述第二电源模块连接，且所述第三电源模块和LED背光电源模块还与所述LCM测试系统的IO 口连接。
2.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，所述测试电源组还包括用于输出灰阶电压的灰阶电源模块，所述灰阶电源模块与所述第三电源模块的AVDD电源输出端连接。
3.根据权利要求2所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，所述灰阶电源模块包括多个串联的可调电阻。
4.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，所述过压过流保护模块包括保险丝、TVS管和钳压管，所述保险丝串联在电源输入端口和测试电源组之间，所述TVS管的负极与保险丝、第一电源模块、第二电源模块和LED背光电源模块连接，TVS管的正极接地，所述钳压管与所述TVS管并联。
5.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，所述电源输入端口包括USB 口和稳压源接口，所述USB 口和稳压源接口通过一选通单元与过压过流保护模块连接。
6.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，第一电源模块包括型号为LTC3406的第一开关稳压芯片，所述第一开关稳压芯片的VIN端与所述过压过流保护模块连接，第一开关稳压芯片的VOUT端与供电电源装置的第一测试电压输出端连接。
7.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，第二电源模块包括型号为LTC3441的第二开关稳压芯片，所述第二开关稳压芯片的VIN端与所述过压过流保护模块连接，第二开关稳压芯片的VOUT端与供电电源装置的第二测试电压输出端连接。
8.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，第三电源模块包括型号为MP1530的线性调节芯片、第一可调电阻、第二可调电阻、第三可调电阻和电阻；所述线性调节芯片的IN端与所述第三电源模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，Sff端通过第二可调电阻与供电电源装置的AVDD电压输出端连接，所述SW端还依次通过第二可调电阻和所述电阻与供电电源装置的VCOM端口连接，GH端通过第三可调电阻与供电电源装置的VGH电压输出端连接，GL端通过第一可调电阻与供电电源装置的VGL电压输出端连接。
9.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，LED背光电源模块包括型号为MP3302的驱动芯片和多路并联的LED灯组；所述驱动芯片的IN端与过压过流保护模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，每一路LED灯组的输入端与驱动芯片的FB端连接，输出端与驱动芯片的SW端连接，且每一路LED灯组中包括若干颗串联的LED灯。
10.根据权利要求I所述的LCM测试系统的供电电源装置，其特征在于，LED背光电源模块包括型号为MP3302的驱动芯片和一路LED灯组；所述驱动芯片的IN端与过压过流保护模块连接，EN端与LCM测试系统的IO 口连接，所述LED灯组的输入端与驱动芯片的FB端连接，输出端与驱动芯片的SW端连接，且所述LED灯组中包括若干个串联的LED。
专利摘要本实用新型公开了一种LCM测试系统的供电电源装置，其包括依次连接的电源输入端口、过压过流保护模块和测试电源组；所述测试电源组包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块和LED背光电源模块；所述第一电源模块、第二电源模块和LED背光电源模块均与所述过压过流保护模块连接，所述第三电源模块与所述第二电源模块连接，且所述第三电源模块和LED背光电源模块还与所述LCM测试系统的IO口连接。本实用新型通过所述测试电源组能高效输出LCM模组测试所需的第一测试电压、第二测试电压、AVDD电压、VGH电压、VGL电压、VCOM电压和LCM背光源驱动电压，提高了电源的利用效率和该供电电源装置的通用性。
文档编号H02H9/04GK202435264SQ201120554678
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者荣东 申请人:Tcl显示科技(惠州)有限公司, 惠州泰科立集团股份有限公司