一种用于硅基OLED的CUK型DC-DC变换器电路的制作方法

本发明涉及电源转换领域，特别涉及一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路。

背景技术：

1、硅基oled微显示技术是一种将主动发光型显示器件有机电致发光二极管做在低成本低功耗的cmos硅片上的技术。在oled的控制电路通常使用较低的电压，但oled像素单元需要较大的电压驱动，因此需要电压转换电路，dc-dc开关电源是把输入直流电压转换成稳定直流输出电压，输出电压可以实现升压、降压和反向。dc-dc开关电源是重要的直流稳压源，相对于线性直流稳压源，dc-dc开关电源具有效率高、工作频率高等突出优点，得到了更多的青睐和发展。dc-dc开关电源是连接输入电源和系统中不同功能模块不可或缺的部分。

2、dc-dc转换器是把输入的直流电压转换成具有一定幅值的、稳定的直流输出电压的电路。按照输出电压和输入电压大小关系可分为：降压型(buck)转换器、升压型(boost)转换器、升降压型(boost-buck)转换器，每种转换器都是由主体电路和控制电路组成，主体电路根据功率开关管不断开启和关断完成电压的变换，各种类型转换器的主体电路结构是固定的；控制电路根据输出反馈信号产生占空比不同的脉冲信号作用于功率开关管栅极，控制其开启和关断的时间。

3、因为硅基oled微显示驱动芯片的公共阴极需要一路负电压进行供电，传统的dcdc变换器电路的设计均没有考虑到硅基oled的负电压的转换需求，无法直接利用现有技术的dcdc变换器电路，且现有技术的dcdc变换器电路在纹波、稳定性等方面也无法满足硅基oled共阴极负电压的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，用于提供一种满足硅基oled负电压需要的dcdc变换器电路，该电路具有可调控制输出、纹波小、稳定高等特点，满足硅基oled供电的需求。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，包括负电压产生的主体电路和驱动控制主体电路的pwm控制电路；所述的主体电路具有一个输入端、一个输出端和一个控制端，其中输入端连接电源vdd，输出端负电压vcom，控制端连接至pwm控制电路的输出端；所述pwm控制电路具有一个输出端、一个输入端、一个控制端和一个基准电压输入端，其输出端连接至主体电路的控制端；其输入端通过采样电路连接至主体电路的输出端；其控制端输入至调节pwm信号输出的数字控制信号；基准电源输入端用于输入一个基准电压信号。

3、所述主体电路包括功率管m1、电容c1、c2、电感l1、l2以及二极管d1、负载电阻r0，其中电源vdd的正极经电感l1连接至功率管m1的源极，m1的漏极接电源vdd的负极，功率管m1的栅极引出主体电路的控制端；m1的源极经电容c1连接二极管d1的阳极、二极管d1的阴极连接至电源vdd的负极；二极管d1的阳极经电感l2引出主体电路的输出端，主体电路的输出端引出端子经电容c2接电源vdd的负极，电容c2两端并联设置电阻r0。

4、所述pwm控制电路包括数模转换电路dac、误差放大器ea、振荡器osc、pwm比较器comp、和逻辑驱动电路logic；

5、其中数模转换电路dac具有一个控制信号输入端和一个采样输入端，其中控制信号输入端作为pwm控制电路的控制端，用于输入数字控制信号fbctrl<8:0>；采样信号输入端用于通过采样电路连接至主体电路的输出端；数模转换电路dac的输出端连接至误差放大器ea的同相输入端；误差比较器ea的反相输入端输入至基准信号vref；误差比较器的输出端连接至pwm比较器comp的负输入端、pwm比较器comp的正输入端输入锯齿波信号vosc；pwm比较器comp的输出端连接至逻辑电路logic的一个输入端，用于将pwm比较器comp输出的pwm脉冲信号vpwm输入至逻辑电路logic中；逻辑电路logic的另一个输入端输入逻辑驱动信号，所述逻辑电路基于逻辑驱动信号来调节输入的pwm脉冲信号的占空比并输出对应的驱动信号driver至主体电路的控制端。

6、所述pwm控制电路还包括补偿网络、滤波电路，所述滤波电路用于对数模转换器dac输出信号进行滤波，所述dac的输出端经过滤波电路连接至误差比较器ea的同相输入端；所述补偿网络用于补偿误差比较器ea反馈环路相位裕度；误差比较器ea的输出端经过补偿网络连接至其同相输入端。

7、所述滤波电路集成在补偿网络中，所述补偿网络包括:电阻r3、r4、r5以及电容c3、c4、c4；数模转换器dac的输出端经依次串联的电阻r3、电容c3连接至误差放大器的同相输入端；误差放大器ea的输出端经依次串联的电阻r5、电容c5连接至数模转换器dac的输出端；误差放大器ea的输出端经依次串联的电容c5、电阻r4连接至数模转换器dac的输出端；在电阻r4、电容c4之间引出端子连接至误差放大器ea的同相输入端。

8、所述的pwm控制电路还包括：带隙基准源电路bg、最大最小值发生器min_max、振荡器osc，其中带隙基准电路具有一个基准电压输入端和一个vmin_max信号输入端；基准电压输入端用于输入基准电压信号buffer；振荡器osc用于产生电路所需要的锯齿波信号vosc，其输出端分别连接至pwm比较器comp的正输入端和最大最小值发生器的输入端；所述最大最小值发生器min_max用于输出两路信号vmax、vmin_max，其中vmax信号送入到逻辑电路logic的一个输入端；vmin_max信号送入到带隙基准源电路bg的输入端；带隙基准源电路bg用于输出误差放大器反相输入端的输入基准信号vref。

9、所述采样电路为电阻分压采样电阻，其包括电阻r1、r2，主体电路输出端经串联的电阻r1、r2接地，在电阻r1、r2之间引出电子输出vcom_fb信号作为采样信号送入到数模转换器dac中。

10、所述最大最小值发生器min_max包括两个比较器，两个比较器的基准信号分别为最小生成电压和最大生成电压，通过比较器将输入的vosc信号与最小生成电压和最大生成电压作比较，输出两路电平信号。

11、所述的数模转换器dac为9bitdac转换器。

12、所述振荡器osc为充放电振荡器电路，用于产生锯齿波信号vosc。

13、本发明的优点在于：设计一种满足硅基oled负电压需要的dcdc变换器电路，该电路具有可调控制输出、纹波小、稳定高等特点，满足硅基oled供电的需求；增加了dac数模转换电路，可以通过数字控制信号来控制dac的输出从而实现了dcdc输出的可控；在pwm控制电路中采用了补偿网络，保持电路电压的稳定性；有专门的电平信号电路，为生成driver的逻辑电路提供驱动发生信号。本发明所述的cuk型dc-dc变换器电路，相比传统的buck-boost型变换器电路，就是输入输出都是波纹小的，从而降低了对外部滤波器的要求。

技术特征：

1.一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：包括负电压产生的主体电路和驱动控制主体电路的pwm控制电路；所述的主体电路具有一个输入端、一个输出端和一个控制端，其中输入端连接电源vdd，输出端负电压vcom，控制端连接至pwm控制电路的输出端；所述pwm控制电路具有一个输出端、一个输入端、一个控制端和一个基准电压输入端，其输出端连接至主体电路的控制端；其输入端通过采样电路连接至主体电路的输出端；其控制端输入至调节pwm信号输出的数字控制信号；基准电源输入端用于输入一个基准电压信号。

2.如权利要求1所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

6.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

7.如权利要求1-6任一所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

8.如权利要求6所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

9.如权利要求1-6任一所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：

10.如权利要求1-6任一所述的一种用于硅基oled的cuk型dc-dc变换器电路，其特征在于：所述振荡器osc为充放电振荡器电路，用于产生锯齿波信号vosc。

技术总结
本发明公开了一种用于硅基OLED的CUK型DC‑DC变换器电路，包括负电压产生的主体电路和驱动控制主体电路的PWM控制电路；所述的主体电路具有一个输入端、一个输出端和一个控制端，其中输入端连接电源VDD，输出端负电压Vcom，控制端连接至PWM控制电路的输出端；所述PWM控制电路具有一个输出端、一个输入端、一个控制端和一个基准电压输入端，其输出端连接至主体电路的控制端；其输入端通过采样电路连接至主体电路的输出端；其控制端输入至调节PWM信号输出的数字控制信号；基准电源输入端用于输入一个基准电压信号。设计一种满足硅基OLED负电压需要的DCDC变换器电路，该电路具有可调控制输出、纹波小、稳定高等特点，满足硅基OLED供电的需求。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：深圳芯宇宙科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1