电压产生电路的制作方法

文档序号:15926738发布日期:2018-11-14 01:13阅读:197来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种电压产生电路。

背景技术

液晶显示装置的电源管理电路提供各种电压,例如模拟电压avdd,栅极开启电压vgh,栅极关断电压vgl,以及公共电极电压vcom等,以驱动液晶显示装置进行画面显示。

目前的机种使用面板越来越大,其负载(loading)也是越来越大,主要体现在模拟电压avdd的供电上面,模拟电压avdd是源极驱动器(sourcedriver)供电电压,是面板内各数据(data)电压的供电电压。模拟电压avdd多是由直流-直流转换电路中的升压(boost)电路产生,如图1所示,其为一种常见的产生模拟电压avdd的电路。该升压电路可对直流输入电压vin进行升压处理,得到模拟电压avdd,利用第一电感l1的储能特性以及第一开关管q1来实现电压的变换;当第一开关管q1闭合后,第一电感l1将电能转换为磁场能储存起来,当第一开关管q1断开后第一电感l1将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电压vin叠加后通过第一二极管d1和第一电容c1及第二电容c2的滤波后得到模拟电压avdd,由于模拟电压avdd是输入电压vin和第一电感l1的磁场能转换为电能的叠加后形成的,所以输出的模拟电压avdd高于输入电压vin。

而现有技术中用于面板内产生伽马电压gamma及公共电压vcom的基准电压vref同样是由模拟电压avdd产生,如图2所示,其为现有技术中基准电压vref产生伽马电压gamma及公共电压vcom的基本逻辑示意图。模拟电压avdd输入ldo(低压差线性稳压器)电路,经ldo电路处理后输出基准电压vref,基准电压vref输入可编程伽马芯片(p-gammaic),经p-gamma芯片内的adc(模数转换)模块处理,生成编码(code)给p-gamma芯片内的dac模块,经dac(数模转换)模块处理后输出伽马电压gamma及公共电压vcom。现有技术在使用的过程中容易遇到这样的问题,即由于模拟电压avdd抽载变化严重,导致模拟电压avdd会有很大的压降及纹波(ripple),这个时候需要设定模拟电压avdd与基准电压vref之间预留一定的电压差,在这种情况下会导致模拟电压avdd设定过高引起源极驱动器(sourcedriver)产生过热的问题。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于提供一种电压产生电路,避免一定要保持模拟电压avdd与基准电压vref之间较大的固定压差的问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种电压产生电路,包括:降压电路以及电荷泵电路;所述降压电路包括第二开关管、用于续流的第二二极管和用于储能的第二电感;第二开关管的第一端连接输入电压输入端,第二端连接第二二极管的阴极,控制端连接控制信号;第二二极管的阳极接地;第二电感的第一端连接第二二极管的阴极,第二端连接数字电压输出端;第二二极管的阴极连接所述电荷泵电路的电压输入端,所述第二二极管的阴极的电压经由所述电荷泵电路升压后输出为用于产生基准电压的辅助电压。

其中,所述降压电路还包括第三电容及第四电容,所述第三电容及第四电容并联连接于数字电压输出端和地之间。

其中,所述第二开关管为pmos管,其栅极连接控制信号,源极连接第二二极管的阴极,漏极连接输入电压输入端。

其中,所述电荷泵电路为两倍升压电路。

其中,所述电荷泵电路包括第三二极管,第四二极管,第五二极管,第六二极管,第五电容,第六电容,第七电容,及第八电容;

所述第三二极管阳极接地,阴极连接第五电容的第一端;

所述第四二极管阳极连接第五电容的第一端,阴极连接第七电容的第一端;

所述第五二极管阳极连接第七电容的第一端,阴极连接第六电容的第一端;

所述第六二极管阳极连接第六电容的第一端,阴极连接辅助电压输出端;

所述第五电容第二端连接第二二极管的阴极,第六电容第二端连接第二二极管的阴极,第七电容第二端接地;第八电容第一端连接辅助电压输出端,第二端接地。

其中,还包括低压差线性稳压器电路,所述辅助电压输入低压差线性稳压器电路以产生基准电压。

其中,还包括可控精密稳压源电路,所述辅助电压输入可控精密稳压源电路以产生基准电压。

其中,所述基准电压输入可编程伽马芯片以产生伽马电压和公共电压。

综上,本发明的电压产生电路避免了一定要保持模拟电压avdd与基准电压vref之间较大的固定压差的问题,可实现模拟电压avdd与基准电压vref的低压差,减小功率,实现最佳的温度效果与功率效果,同时基准电压vref的稳定输出不会受到其他信号影响。

附图说明

下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中,

图1为一种常见的产生模拟电压avdd的电路示意图;

图2为现有技术中基准电压vref产生伽马电压gamma及公共电压vcom的基本逻辑示意图;

图3为本发明电压产生电路一较佳实施例的电路示意图;

图4为应用本发明电压产生电路所生成的辅助电压vsup_ref产生伽马电压gamma及公共电压vcom的基本逻辑示意图。

具体实施方式

图3为本发明电压产生电路一较佳实施例的电路示意图,该较佳实施例的电路主要包括降压电路1和电荷泵电路2。其中,降压电路1的第二二极管d2的阴极,即lx节点,连接电荷泵电路2的电压输入端,lx节点的电压经由电荷泵电路2升压后输出为用于产生基准电压的辅助电压vsup_ref。

该降压电路1主要包括用于续流的第二二极管d2和用于储能的第二电感l2,还包括第二开关管q2,第三电容c3及第四电容c4;第二开关管q2第一端连接输入电压vin输入端,第二端连接lx节点,控制端可以连接控制信号;用于续流的第二二极管d2阳极接地,阴极连接lx节点;第二电感l2第一端连接lx节点,第二端连接数字电压dvdd输出端;第三电容c3及第四电容c4并联连接于数字电压dvdd输出端和地之间。第二开关管q2具体可以为pmos管,其栅极连接控制信号,源极连接lx节点,漏极连接输入电压vin输入端。该较佳实施例中,降压电路1还可以同时用于输出数字电压dvdd。

本发明选用降压电路1的lx节点处电压作为产生vsup_ref的信源,lx节点处电压接近于输入电压vin;通过选用降压电路1中lx节点处电压作为产生辅助电压vsup_ref的信源,基准电压vref进一步可以由辅助电压vsup_ref产生,避免现有技术中采用模拟电压avdd产生基准电压vref带来的问题。本发明使用降压电路1而不是其他类型直流-直流转换电路作为产生vsup_ref的信源的主要原因是其输出比较稳定,不会受到消隐(blanking)时间影响。

本发明在此较佳实施例中所采用的电荷泵电路2为两倍升压电路,主要包括二极管d3~d6,电容c5~c8;

第三二极管d3阳极接地,阴极连接第五电容c5的第一端;

第四二极管d4阳极连接第五电容c5的第一端,阴极连接第七电容c7的第一端;

第五二极管d5阳极连接第七电容c7的第一端,阴极连接第六电容c6的第一端;

第六二极管d6阳极连接第六电容c6的第一端,阴极连接辅助电压vsup_ref输出端;

第五电容c5第二端连接lx节点,第六电容c6第二端连接lx节点,第七电容c7第二端接地;第八电容c8第一端连接辅助电压vsup_ref输出端,第二端接地。

本发明该较佳实施例利用降压电路1的lx节点,以及外围两个双二极管,电荷泵电路2可以产生一个大致为两倍输入电压vin的辅助电压vsup_ref,这个电压不会很精准,会根据输入而变化,也会根据负载(loading)大小而变化,但是是一个独立的电压,且远大于欲生成的基准电压vref。本发明利用降压电路1提供信源,利用电荷泵电路2放大信源,本领域技术人员可以在本发明构思下任意选择适合本发明的降压电路以及电荷泵电路结构。

本发明电压产生电路可以进一步连接ldo电路或可控精密稳压源电路,将本发明电压产生电路的辅助电压vsup_ref输出端与ldo电路或可控精密稳压源电路的输入端相连接。该可控精密稳压源电路选用tl431型可控精密稳压源。应用本发明电压产生电路生成辅助电压vsup_ref后,可以进一步将辅助电压vsup_ref输入ldo电路或可控精密稳压源电路以生成精准的基准电压vref。

参见图4,其为应用本发明所生成的辅助电压vsup_ref产生伽马电压gamma及公共电压vcom的基本逻辑示意图。辅助电压vsup_ref输入ldo电路产生基准电压vref,由于基准电压vref的电流很小(5ma以内),而辅助电压vsup_ref的驱动能力在100ma以上,所以此电流不会影响基准电压vref输出,而且辅助电压vsup_ref的电压远大于基准电压vref,其电压波动也不会影响到基准电压vref输出,在这种情况下可以产生一个稳定的基准电压vref而不会受到有较大负载avdd的影响。基准电压vref再输入p-gamma芯片,经p-gamma芯片内的adc模块处理,生成编码给p-gamma芯片内的dac模块,经dac模块处理后输出伽马电压gamma及公共电压vcom。同时本发明不用改变原有芯片(ic)的应用,在液晶面板原有电路和芯片的基础上,只要添加少量外围电路即可实现,电路结构简单,成本低。

基于上述电压产生电路,本发明还可以提供相应的电压产生方法,主要包括:将降压电路的lx节点连接至电荷泵电路,降压电路中续流二极管和储能电感的连接节点为lx节点;所述lx节点的电压经由所述电荷泵电路升压后输出为用于产生基准电压vref的辅助电压vsup_ref。生成的辅助电压vsup_ref可以输入ldo电路或可控精密稳压源电路以产生基准电压vref。

生成的辅助电压vsup_ref可以输入ldo电路或可控精密稳压源电路以产生基准电压vref。本发明采用与现有技术不同的方法产生一个不太精确的高电压vsup_ref,其虽然精度很差,但是可以通过ldo电路或可控精密稳压源电路,产生一个精准的基准电压vref,避免了一定要保持模拟电压avdd与基准电压vref之间较大的固定压差的问题。

综上,本发明的电压产生电路避免了一定要保持模拟电压avdd与基准电压vref之间较大的固定压差的问题,可实现模拟电压avdd与基准电压vref的低压差,减小功率,实现最佳的温度效果与功率效果,同时基准电压vref的稳定输出不会受到其他信号影响。

以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

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