电源异常侦测电路及显示终端的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，尤其涉及一种电源异常侦测电路及显示终端。


背景技术：

2.相关技术中，降压芯片(buck ic)可用于显示面板的驱动电路中，将输入电源转换为电压值更低的输出电源。具体来讲，降压芯片的输出电源与降压芯片内部控制信号的占空比(ton)强相关。改变降压芯片内部控制信号的占空比，可以调整降压芯片的输出电源。
3.然而，当降压芯片受到外部环境干扰时，会使得降压芯片内部电路处于异常状态，进而导致降压芯片内部的占空比不稳定，出现输出电源过高的现象，而由于输出电源过高，超过后端电路的电压规格，可能导致相关电路的元器件烧毁。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提出了一种电源异常侦测电路及显示终端，能够在电源转换模块输出的输出电源异常时，及时将电源管理模块切换为第二工作状态，进而关闭输出电源，降低电路损坏的风险，提升安全性，同时减少电路损耗，降低成本。
5.根据本技术的一方面，提供了一种电源异常侦测电路，所述电源异常侦测电路包括：电源转换模块，所述电源转换模块用于将输入电源转换为输出电源；比较模块，与所述电源转换模块电连接，所述比较模块用于将当前的所述输出电源与预设的基准电源进行比较，得到第一比较信号；控制模块，与所述比较模块电连接，所述控制模块用于根据所述第一比较信号生成控制信号；电源管理模块，与所述控制模块电连接，所述电源管理模块用于根据所述控制信号确定所述输出电源正常对应的第一工作状态以及所述输出电源异常对应的第二工作状态。
6.进一步地，所述比较模块还包括第一比较器，所述第一比较器包括第一输入正端、第一输入负端以及第一输出端，其中：所述第一输入正端，与所述电源转换模块电连接，用于接收所述电源转换模块的输出电源；所述第一输入负端，用于接收预设的基准电源；所述第一输出端，与所述控制模块电连接，用于输出所述第一比较信号。
7.进一步地，所述控制模块还包括第一晶体管，其中：所述第一晶体管的第一端口，与所述第一输出端电连接，用于接收所述第一比较信号；所述第一晶体管的第二端口接地；所述第一晶体管的第三端口，与所述电源管理模块电连接，用于输出所述控制信号。
8.进一步地，所述电源管理模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片设置有使能引脚，所述使能引脚与所述第一晶体管的第三端口电连接，用于接收所述控制信号。
9.进一步地，所述第一工作状态为电源开启状态，所述第二工作状态为电源关闭状态，其中：在所述输出电源正常的情况下，所述控制信号控制所述使能引脚不使能，所述电源管理模块控制所述输出电源开启；在所述输出电源异常的情况下，所述控制信号控制所述使能引脚使能，所述电源管理模块控制所述输出电源关闭。
10.进一步地，所述电源转换模块还包括电流镜单元，所述电流镜单元包括第一电流
源、第二电流源、电阻以及电容，其中：所述第一电流源的一端与预设的第一预设电压电连接，所述第一电流源的另一端与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端接地；所述第二电流源的一端与预设的第二预设电压电连接，所述第二电流源的另一端与所述电容的一端电连接，所述电容的另一端接地。
11.进一步地，所述电源转换模块还包括第二比较器，所述第二比较器包括第二输入正端、第二输入负端以及第二输出端，所述第二比较器用于根据所述电容两端的电压生成第二比较信号，其中：所述第二输入正端，与预设的第三预设电压电连接；所述第二输入负端，与所述电容的一端电连接；所述第二输出端，用于输出所述第二比较信号。
12.进一步地，所述电源转换模块还包括第二晶体管，其中：所述第二晶体管的第一端口，与所述第二输出端电连接，用于接收所述第二比较信号；所述第二晶体管的第二端口，与所述比较模块电连接，用于输出所述输出电源；所述第二晶体管的第三端口，用于接收所述输入电源。
13.进一步地，所述电源转换模块为降压模块，其中：所述输出电源与所述第二比较信号的占空比相关联，所述第二比较信号的占空比与流经所述电阻的电流相关联。
14.根据本技术的另一方面，提供了一种显示终端，所述显示终端包括显示面板和所述电源异常侦测电路，所述电源异常侦测电路与所述显示面板相连接。
15.通过设置比较模块，将当前的所述输出电源与预设的基准电源进行比较得到第一比较信号，并设置控制模块，根据所述第一比较信号生成控制信号，最终根据所述控制信号确定所述输出电源正常和异常状态下分别对应的第一工作状态以及第二工作状态，根据本技术的各方面能够在电源转换模块输出的输出电源异常时，及时将电源管理模块切换为第二工作状态，进而关闭输出电源，降低电路损坏的风险，提升安全性，同时减少电路损耗，降低成本。
附图说明
16.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
17.图1示出本技术实施例电源异常侦测电路的原理示意图。
18.图2示出本技术实施例电源异常侦测电路的结构示意图。
19.图3示出本技术实施例电源转换模块的结构示意图。
20.图4示出本技术实施例的第二比较信号的示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于
描述本技术和简化描述，而不是指示或暗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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，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所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
24.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
25.本技术主要提供了一种电源异常侦测电路，所述电源异常侦测电路包括：电源转换模块，所述电源转换模块用于将输入电源转换为输出电源；比较模块，与所述电源转换模块电连接，所述比较模块用于将当前的所述输出电源与预设的基准电源进行比较，得到第一比较信号；控制模块，与所述比较模块电连接，所述控制模块用于根据所述第一比较信号生成控制信号；电源管理模块，与所述控制模块电连接，所述电源管理模块用于根据所述控制信号确定所述输出电源正常对应的第一工作状态以及所述输出电源异常对应的第二工作状态。
26.通过设置比较模块，将当前的所述输出电源与预设的基准电源进行比较得到第一比较信号，并设置控制模块，根据所述第一比较信号生成控制信号，最终根据所述控制信号确定所述输出电源正常和异常状态下分别对应的第一工作状态以及第二工作状态，本技术能够在电源转换模块输出的输出电源异常时，及时将电源管理模块切换为第二工作状态，进而关闭输出电源，降低电路损坏的风险，提升安全性，同时减少电路损耗，降低成本。
27.图1示出本技术实施例电源异常侦测电路的原理示意图。
28.如图1所示，本技术的电源异常侦测电路可包括电源转换模块11、比较模块12、控制模块13以及电源管理模块14。电源转换模块11、比较模块12、控制模块13以及电源管理模块14依次电连接。示例性的，所述电源异常侦测电路可用于显示面板的驱动电路中。可以理解，在本技术中，存在电源转换过程的应用场景均可以利用本技术的发明构思，本技术对于所述电源异常侦测电路的具体应用场景并不限定。
29.其中，所述电源转换模块用于将输入电源转换为输出电源。所述输入电源可以是电源异常侦测电路外部直接输入的电源，也可以是所述显示面板的驱动电路中其他电源模块的电源；所述输出电源可以是所述输入电源经过所述电源转换模块后得到的电源，所述输出电源可以输出至诸如伽马调整模块等后级电路中，以便为后级电路提供充足的电源。
30.图2示出本技术实施例电源异常侦测电路的结构示意图。
31.如图2所示，本技术的电源异常侦测电路可包括电源转换模块11、比较模块、控制模块以及电源管理模块14。电源转换模块11可将输入电源vin转换为输出电源vout。
32.进一步地，所述比较模块还包括第一比较器，所述第一比较器包括第一输入正端、第一输入负端以及第一输出端，其中：所述第一输入正端，与所述电源转换模块电连接，用于接收所述电源转换模块的输出电源；所述第一输入负端，用于接收预设的基准电源；所述第一输出端，与所述控制模块电连接，用于输出所述第一比较信号。
33.参见图2，所述比较模块可与电源转换模块11电连接，所述比较模块可包括第一比较器u1。第一比较器u1的第一输入正端与电源转换模块11电连接，用于接收电源转换模块11的输出电源vout；第一比较器u1的第一输入负端用于接收预设的基准电源vref；第一比较器u1的第一输出端与控制模块电连接，用于输出第一比较信号vg1。
34.进一步地，所述控制模块还包括第一晶体管，其中：所述第一晶体管的第一端口，与所述第一输出端电连接，用于接收所述第一比较信号；所述第一晶体管的第二端口接地；所述第一晶体管的第三端口，与所述电源管理模块电连接，用于输出所述控制信号。
35.例如，在图2中，所述控制模块可包括第一晶体管t1。第一晶体管t1的第一端口与第一比较器u1的第一输出端电连接，用于接收第一比较信号vg1；第一晶体管t1的第二端口可接地；第一晶体管t1的第三端口可与电源管理模块14电连接，以便向电源管理模块14输出所述控制信号。
36.进一步地，所述电源管理模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片设置有使能引脚，所述使能引脚与所述第一晶体管的第三端口电连接，用于接收所述控制信号。
37.继续参见图2，电源管理模块可以采用电源管理芯片(power management ic，pmic)实现。该电源管理芯片上可设置有使能引脚211。在使能引脚211使能的情况下，电源管理芯片可控制输出电源vout开启，此时后级电路工作；在使能引脚211不使能的情况下，电源管理芯片可控制输出电源vout关闭，此时后级电路不工作。
38.进一步地，所述第一工作状态为电源开启状态，所述第二工作状态为电源关闭状态，其中：在所述输出电源正常的情况下，所述控制信号控制所述使能引脚不使能，所述电源管理模块控制所述输出电源开启；在所述输出电源异常的情况下，所述控制信号控制所述使能引脚使能，所述电源管理模块控制所述输出电源关闭。
39.在图2中，比较模块12可以将当前的输出电源vout与预设的基准电源vref进行比较，得到比较后的第一比较信号。示例性的，所述基准电源可以为3.3v。在当前的所述输出电源大于所述基准电源的情况下，所述第一比较信号可以为高电平信号，进而使得第一晶体管t1导通，使能引脚211使能，输出电源vout开启；在当前的所述输出电源小于或等于所述基准电源的情况下，所述第一比较信号可以为低电平信号，进而使得第一晶体管t1截止，使能引脚211不使能，输出电源vout关闭。
40.进一步地，所述电源转换模块为降压模块。例如，所述输入电源可以为12v，所述输出电源可以为1.8v，所述电源转换模块将12v转换为1.8v。当然，在申请中，所述电源转换模块也可以为升压模块，本技术对于所述电源转换模块的类型并不限定。以下，本技术将以所述电源转换模块为降压模块为例来进行说明。
41.进一步地，所述电源转换模块还包括电流镜单元，所述电流镜单元包括第一电流
源、第二电流源、电阻以及电容，其中：所述第一电流源的一端与预设的第一预设电压电连接，所述第一电流源的另一端与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端接地；所述第二电流源的一端与预设的第二预设电压电连接，所述第二电流源的另一端与所述电容的一端电连接，所述电容的另一端接地。
42.图3示出本技术实施例电源转换模块的结构示意图。
43.如图3所示，本技术实施例的电流镜单元可包括第一电流源e1、第二电流源e2、电阻fs以及电容c。其中，第一电流源e1的一端与第一预设电压v1电连接，第一电流源e1的另一端与电阻fs的一端电连接，电阻fs的另一端接地；第二电流源e2的一端与第二预设电压v2电连接，第二电流源e2的另一端与电容c的一端电连接，电容c的另一端接地。第一预设电压v1以及第二预设电压v2可以预先设置，并可根据实际情况自由调整。
44.在图3中，第一电流源e1的电流i1流经电阻fs所在的支路，第二电流源e2的电流i2流经电容c所在的支路。例如，i1＝0.6/r
fs
，其中，0.6v可以是第一预设电压v1的大小，r
fs
可以是电阻fs的阻值，即通过调整电阻fs的阻值可以调整电流i1的大小。
45.进一步地，电流i2为电流i1的镜像，电流i2可以为电流i1的若干倍。示例性的，电流i2与电流i1大小相等。电流i2对电容c进行充电，从而在电容c两端形成电压。
46.进一步地，所述电源转换模块还包括第二比较器，所述第二比较器包括第二输入正端、第二输入负端以及第二输出端，所述第二比较器用于根据所述电容两端的电压生成第二比较信号，其中：所述第二输入正端，与预设的第三预设电压电连接；所述第二输入负端，与所述电容的一端电连接；所述第二输出端，用于输出所述第二比较信号。
47.参见图3，本技术实施例的电源转换模块11还可包括第二比较器u2。第二比较器u2的第二输入正端可以与预设的第三预设电压v3电连接，第二比较器u2的第二输入负端可以与电容c的一端电连接。即，第二比较器可以比较电容c两端的电压与第三预设电压v3的大小，并生成第二比较信号vg2。例如，在电容c两端的电压大于第三预设电压的情况下，第二比较信号可以为高电平信号；在电容c两端的电压小于第三预设电压的情况下，第二比较信号可以为低电平信号。
48.在一个示例中，第二比较信号可以为周期信号，例如脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)信号。在第二比较信号的一个周期内，高电平信号的时长与该周期总时长的比值可以是第二比较信号在该周期的占空比。由于电流i2为电流i1的镜像，通过调节电阻fs的阻值，可以调整电流i1的大小，进而调整电流i2的大小，使电容两端的电压发生变化，从而调整所述第二比较信号的占空比。
49.进一步地，所述电源转换模块还包括第二晶体管，其中：所述第二晶体管的第一端口，与所述第二输出端电连接，用于接收所述第二比较信号；所述第二晶体管的第二端口，与所述比较模块电连接，用于输出所述输出电源；所述第二晶体管的第三端口，用于接收所述输入电源。
50.继续参见图3，电源转换模块还可包括第二晶体管t2。其中，第二晶体管t2的第一端口可与比较器u2的第二输出端电连接，用于接收第二比较信号vg2；第二晶体管t2的第二端口可用于输出所述输出电源vout，例如1.8v；第二晶体管t2的第三端口可用于接收输入电源vin，例如12v。
51.值得注意的是，本技术的任一晶体管既可以是n型，也可以是p型。例如，在所述第
一晶体管为n型的情况下，所述第一晶体管的第一端口可以为该第一晶体管的栅极，所述第一晶体管的第二端口可以为该晶体管的源极，所述第一晶体管的第三端口可以为该晶体管的漏极；在所述第一晶体管为p型的情况下，所述第一晶体管的第一端口可以为该第一晶体管的栅极，所述第一晶体管的第二端口可以为该晶体管的漏极，所述第一晶体管的第三端口可以为该晶体管的源极。
52.同样，在所述第二晶体管为n型的情况下，所述第二晶体管的第一端口可以为该第二晶体管的栅极，所述第二晶体管的第二端口可以为该晶体管的源极，所述第二晶体管的第三端口可以为该晶体管的漏极；在所述第二晶体管为p型的情况下，所述第二晶体管的第一端口可以为该第二晶体管的栅极，所述第二晶体管的第二端口可以为该晶体管的漏极，所述第二晶体管的第三端口可以为该晶体管的源极。
53.进一步地，所述输出电源与所述第二比较信号的占空比相关联，所述第二比较信号的占空比与流经所述电阻的电流相关联。例如，在图3中，流经电阻fs的电流为i1，电流i1的改变会影响第二比较信号vg2的占空比，而通过调整第二比较信号vg2的占空比可以调整第二晶体管t2的导通时间ton，进而改变输出电源的大小。在一个示例中，所述占空比与vout/vin的比值相等，且都小于1，即vout小于vin，进而使所述电源转换模块实现降压功能。
54.需要说明的是，在图3中，电源转换模块11除了所述的电流镜单元、第二比较器、第二晶体管，还可包括其他电源电路，例如低通滤波电路等。本领域技术人员可以理解，对于常见的电源转换电路而言，可以根据实际需要进行实现，本技术对于电源转换模块的具体实现并不限定。
55.图4示出本技术实施例的第二比较信号的示意图。
56.如图4所示，vg11可以是所述输出电源正常状态下对应的第二比较信号，vg12可以是所述输出电源异常状态下对应的第二比较信号。可以看出，正常状态下第二比较信号的占空比(即高电平ton1占该周期的百分比)与异常状态下第二比较信号的占空比(即高电平ton2占该周期的百分比)不相同。
57.例如，当图3中的电阻fs收到外部环境干扰(如人体接触、温度或湿度改变等)，使得电阻fs发生改变时，流经电阻fs的电流i1发生变化，进而使得电流i1与电流i2的比值i1/i2发生变化，从而影响占空比，最终影响电源转换模块的输出电源。在实际工作中，输出电源可能会从1.8v漂高至7v-8v之间，这超出了后端电路元器件的规格，存在极大的安全风险，导致后端元器件损坏，加大了产品损耗。
58.因此，本技术通过设置比较模块以及控制模块，能够在侦测到输出电源异常时，及时启动保护机制，进而避免后端元器件损坏，降低了安全风险，同时减少损耗的同时，也节约了成本。需要说明的是，本技术侦测的对象是输出电源，基于本技术的发明构思，也可以侦测电阻fs的电流(即，i1)或电源转换芯片的温度等其他参数，通过判断其他参数是否异常来达到启动保护机制的目的。可以理解，本技术对于侦测的具体对象并不限定。
59.此外，本技术还提供了一种显示终端，所述显示终端包括显示面板和所述电源异常侦测电路，所述电源异常侦测电路与所述显示面板相连接。
60.综上所述，本技术实施例通过设置比较模块，将当前的所述输出电源与预设的基准电源进行比较得到第一比较信号，并设置控制模块，根据所述第一比较信号生成控制信
号，最终根据所述控制信号确定所述输出电源正常和异常状态下分别对应的第一工作状态以及第二工作状态，能够在电源转换模块输出的输出电源异常时，及时将电源管理模块切换为第二工作状态，进而关闭输出电源，降低电路损坏的风险，提升安全性，同时减少电路损耗，降低成本。
61.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
62.以上对本技术实施例所提供的电源异常侦测电路及显示终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。