CN206850669U - 电源电路及其液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电源电路及其液晶显示装置，所述电源电路包括：控制单元、负电荷泵单元、分压单元、升压单元；控制单元包括控制芯片和与控制芯片相连的输入单元，输入单元接收外部输入电压，控制芯片与负电荷泵单元、分压单元、升压单元电性相连，控制芯片的模拟电压输出端输出模拟电源电压；负电荷泵单元与控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端和控制芯片的栅极关断电压反馈端相连，其输出端输出栅极关断电压；分压单元与控制芯片的公共电极电压端和控制芯片的负温度补偿端相连，其输出端输出公共电极电压；升压单元与控制芯片相连，其输出端输出栅极开启电压。本实用新型电源电路及其液晶显示装置能够输出精度高的电源电压，并且结构简单，成本低。

Description

电源电路及其液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，特别涉及一种电源电路及其液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置的电源电路提供模拟电源电压(AVDD)，以及偏压例如栅极开启电压VGH，栅极关断电压VGL，以及公共电极电压VCOM等电压，以驱动液晶显示装置进行画面显示。因此，液晶显示装置的电源电路是液晶显示装置驱动电路中不可或缺的部分，其产生电源及偏压的品质对液晶显示装置的显示品质及电磁兼容(EMC)特性有直接的影响。

目前，液晶显示装置的电源电路主要由升压式开关稳压电源电路(Boost SwitchConverter)和电荷泵(Charge Pump)电路组成。其中，升压式开关稳压电源电路产生驱动电源电压，例如模拟电源电压AVDD等，电荷泵电路产生液晶显示装置的栅极开启电压VGH、栅极关断电压VGL等。

然而，现有技术中电源电路提供的模拟电源电压AVDD，栅极开启电压VGH，栅极关断电压VGL，以及公共电极电压VCOM中的任何一个电压发生变化时，则均需要调整电源电路中相应电子元器件的参数，且电压精度也受限于电子元器件参数的精度。并且，复杂的调整过程也增加了人工成本，降低了电源电路的便利性、灵活性和适用性。

实用新型内容

本实用新型提供一种电源电路及其液晶显示装置，能够数字化调整并提供液晶显示装置工作所需的电压，精度高，结构简单，成本低。

所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种电源电路，其包括：控制单元、负电荷泵单元、分压单元、升压单元；所述控制单元，包括控制芯片和与所述控制芯片相连的输入单元，其中，所述输入单元接收外部输入电压，所述控制芯片与所述负电荷泵单元、所述分压单元、所述升压单元电性相连，所述控制芯片的模拟电压输出端输出模拟电源电压；所述负电荷泵单元，与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端和所述控制芯片的栅极关断电压反馈端相连，其输出端输出栅极关断电压；所述分压单元，与所述控制芯片的公共电极电压端和所述控制芯片的负温度补偿端相连，其输出端输出公共电极电压；所述升压单元，与所述控制芯片相连，其输出端输出栅极开启电压。

进一步地，所述控制芯片还包括第一信号振荡端、第一电压输入端、复位输出端、补偿端、降压式变换控制单元输出端；所述输入单元包括第一电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容；所述第一电感的一端接收外部输入电压，所述第一电感的另一端连接至所述控制芯片的第一信号振荡端；所述第一电阻的一端接收外部输入电压，所述第一电阻的另一端连接至所述控制芯片的第一电压输入端；所述第二电阻的一端连接所述控制芯片的降压式变换控制单元输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述控制芯片的复位输出端；所述第一电容的一端通过所述第三电阻连接至所述控制芯片的补偿端，所述第一电容的另一端接地。

进一步地，所述输入单元还包括第二电容，所述第二电容的一端连接至所述控制芯片的第一电压输入端，所述第二电容的另一端接地。

进一步地，所述输入单元还包括滤波单元，所述滤波单元包括第三电容和第四电容，所述第三电容的一端接收外部输入电压，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端接收外部输入电压，所述第四电容的另一端接地。

进一步地，所述控制芯片还包括：多个悬空端、模拟地端、器件地址选择端、时钟端、数据端、写保护端、第二电压输入端、多个数字地端；所述控制芯片的悬空端悬空；所述控制芯片的模拟地端接模拟地；所述控制芯片的器件地址选择端接收选择信号；所述控制芯片的时钟端接收时钟信号，所述控制芯片的数据端接收数据信号；所述控制芯片的写保护端接收写保护信号，所述控制芯片的第二电压输入端接收外部输入电压，所述控制芯片的第二电压输入端还通过第五电容接地；所述控制芯片的数字地端接地。

进一步地，所述负电荷泵单元包括第一二极管、第二二极管、第六电容、第七电容，所述第一二极管的阳极通过所述第六电容与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端相连，所述第一二极管的阴极接地；所述第二二极管的阴极通过所述第六电容与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端相连，所述第二二极管的阳极输出栅极关断电压，所述第二二极管的阳极还连接所述控制芯片的栅极关断电压反馈端，所述第二二极管的阳极还通过所述第七电容接地，所述第二二极管的阳极还电连接到负电荷泵单元的模拟电压输出端。

进一步地，所述分压单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、负温度系数热敏电阻、第八电容，第四电阻的一端与所述控制芯片的公共电极电压端相连，第四电阻的另一端输出公共电极电压，所述第四电阻的另一端还通过第八电容接地；所述第五电阻的一端与所述控制芯片的负温度补偿端相连，所述第五电阻的另一端通过第六电阻接地；所述负温度系数热敏电阻的一端与所述控制芯片的负温度补偿端相连，所述负温度系数热敏电阻的另一端与所述第五电阻的另一端相连。

进一步地，所述升压单元包括第二电感、第三二极管和第九电容，所述第二电感的一端电连接到所述控制芯片的模拟电源电压输出端以接收模拟电源电压，所述第二电感的另一端与所述控制芯片的第二信号振荡端相连；所述第三二极管的阳极与所述控制芯片的第二信号振荡端相连，所述第三二极管的阴极输出栅极开启电压，所述第三二极管的阴极还通过所述第九电容接地，所述第三二极管的阴极与所述控制芯片的升压单元正向反馈端连接，所述第三二极管的阴极电连接到升压单元的输出端。

进一步地，所述电源电路还包括：运算放大单元和降压式变换控制单元，所述运算放大单元包括第七电阻和第十电容，所述控制单元降压式变换控制单元包括第三电感和第十一电容；所述控制芯片的放大输入端接收被放大输入信号；所述第七电阻的一端与所述控制芯片的放大输出端相连，所述第七电阻的另一端输出放大信号，所述第七电阻的另一端还通过所述第十电容接地；所述第三电感的一端与所述控制芯片的第三信号振荡端连接，所述第三电感的另一端通过所述第十一电容接地，所述第三电感的另一端电连接到所述控制芯片的降压式变换控制单元输出端，所述第三电感的另一端电连接到降压式变换控制单元的输出端，所述控制芯片的模拟电源电压输出端还通过第十二电容、第十三电容和第十四电容接地。

本实用新型提供了一种液晶显示装置，其包括：上述的电源电路。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过电路的输入单元接收的外部输入电压，以使控制芯片数字化处理并输出模拟电源电压，通过负电荷泵单元得到栅极关断电压，通过分压单元得到液晶显示装置中玻璃基板上的公共电极电压，通过升压单元处理得到栅极开启电压，从而可以根据不同液晶显示装置的面板需求，实现数字化调整输出的模拟电源电压、栅极开启电压、栅极关断电压和公共电极电压，操作便利且电压输出的精度高，并且结构简单，成本也较低。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电源电路的电路图；

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电源电路及其液晶显示装置其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

图1是本实用新型实施例提供的电源电路的电路图。所述电源电路能够数字化调整并提供液晶显示装置工作所需的电压，精度高，结构简单，成本低。请参考图1，本实施例的电源电路包括：控制单元、负电荷泵单元11、分压单元12、升压单元13。

具体地，控制单元，包括控制芯片U1和与控制芯片U1相连的输入单元101。其中，输入单元101接收输入电压，控制芯片U1与负电荷泵单元11、分压单元12、升压单元13电性相连，控制芯片U1的模拟电压输出端VAA输出模拟电源电压AVDD。负电荷泵单元11用于输出栅极关断电压VGL。分压单元12用于输出公共电极电压VCOM以及对电压进行温度补偿。升压单元13用于输出栅极开启电压VGH。

更进一步地，控制芯片U1还包括第一信号振荡端LX、第一电压输入端VIN1、复位输出端XAO、补偿端CompA、降压式变换控制单元输出端Vbuck1。输入单元101包括电感L1(第一电感)、电阻R1(第一电阻)、电阻R2(第二电阻)、电阻R3(第三电阻)、电容C1(第一电容)。电感L1的一端接收外部输入电压Vin，电感L1的另一端连接至控制芯片U1的第一信号振荡端LX。电阻R1的一端接收外部输入电压Vin，电阻R1的另一端连接至控制芯片U1的第一电压输入端VIN1。电阻R2的一端连接控制芯片U1的降压式变换控制单元输出端Vbuck1，降压式变换控制单元输出端Vbuck1连接一降压式变换控制单元的输出端Vbuck，电阻R2的另一端连接至控制芯片U1的复位输出端XAO。电容C1的一端通过电阻R3连接至控制芯片U1的补偿端CompA，电容C1的另一端接地。优选地，输入单元101还可以包括起到稳压和滤波作用的电容C2(第二电容)。其中，电容C2的一端连接至控制芯片U1的第一电压输入端VIN1，电容C2的另一端接地。

优选地，输入单元101还可以包括起到稳定电压和滤波作用的滤波单元，滤波单元包括电容C3(第三电容)和电容C4(第四电容)。其中，电容C3的一端接收外部输入电压Vin，电容C3的另一端接地。电容C4的一端接收外部输入电压Vin，电容C4的另一端接地。

优选地，控制芯片U1除了包括上述的引脚：复位输出端XAO等之外，控制芯片U1还可以包括：多个悬空端NC、模拟地端AGND、器件地址选择端A0、时钟端SCL1、数据端SDA1、写保护端WPN1、第二电压输入端VIN2、多个数字地端PGND1-PGND3。其中，控制芯片U1的悬空端NC悬空。控制芯片U1的模拟地端AGND接模拟地。控制芯片U1的负电荷泵模拟电压调整端DRVN和栅极关断电压反馈端VGL1与负电荷泵单元11相连。控制芯片U1的器件地址选择端A0接收选择信号(例如选择信号可以为高电平或低电平的输入电压)。控制芯片U1的时钟端SCL1接收时钟信号SCL，控制芯片U1的数据端SDA1接收数据信号SDA。其中，时钟信号SCL和数据信号SDA可以由I2C总线提供。控制芯片U1的写保护端WPN1接收写保护信号WPN，控制芯片U1的第二电压输入端VIN2接收外部输入电压Vin，控制芯片U1的第二电压输入端VIN2还通过起到稳定电压和滤波作用的电容C5(第五电容)接地。控制芯片U1的数字地端PGND1、PGND2、PGND3均接地。控制芯片U1的模拟电压输出端VAA输出模拟电源电压AVDD。优选地，控制芯片U1的电压输出端VAA还通过起到稳定电压和滤波作用的电容C12、电容C13和电容C14的并联电路接地。其中，在一实施方式中，控制芯片U1可以但不限于型号为AAT1137的电源芯片，例如在其他实施例中还可以使用其他型号的电源芯片。

负电荷泵单元11，与控制芯片U1的负电荷泵模拟电压调整端DRVN和控制芯片U1的栅极关断电压反馈端VGL1相连，其输出端输出栅极关断电压VGL。负电荷泵单元11包括二极管D0(第一二极管)、二极管D1(第二二极管)、电容C6(第六电容)、电容C7(第七电容)。其中，二极管D0的阳极通过电容C6与控制芯片U1的负电荷泵模拟电压调整端DRVN相连，二极管D0的阴极接地。二极管D1的阴极通过电容C6与控制芯片U1的负电荷泵模拟电压调整端DRVN相连，二极管D1的阳极输出栅极关断电压VGL，二极管D1的阳极还连接控制芯片U1的栅极关断电压反馈端VGL1，优选地，二极管D1的阳极还可以通过起稳压和滤波作用的电容C7接地。二极管D1的阳极还电连接到负电荷泵单元的模拟电压输出端，以输出栅极关断电压VGL。二极管D0、D1的型号为BAT54，但并不限于此。

分压单元12，与控制芯片U1的公共电极电压端DVCOM和控制芯片U1的负温度补偿端NTC相连，其输出端输出公共电极电压VCOM。分压单元12包括电阻R4(第四电阻)、电阻R5(第五电阻)、电阻R6(第六电阻)、负温度系数热敏电阻Rnlc、电容C8(第八电容)。其中，电阻R4的一端与控制芯片U1的公共电极电压端DVCOM相连，电阻R4的另一端输出公共电极电压VCOM，电阻R4的另一端还通过电容C8接地。电阻R5的一端与控制芯片U1的负温度补偿端NTC相连，另一端通过电阻R6接地。负温度系数热敏电阻Rnlc的一端与控制芯片U1的负温度补偿端NTC相连，负温度系数热敏电阻Rnlc的另一端通过电阻R6接地。

升压单元13，与控制芯片U1的第二信号振荡端LXH相连，其输出端输出栅极开启电压VGH。升压单元13包括电感L2(第二电感)、二极管D2(第三二极管)和电容C9(第九电容)。其中，电感L2的一端电连接到控制芯片的模拟电源电压输出端以接收模拟电源电压AVDD，电感L2的另一端与控制芯片U1的信号振荡端LXH(第二信号振荡端)相连。二极管D2的阳极与控制芯片U1的信号振荡端LXH相连，二极管D2的阴极输出栅极开启电压VGH。二极管D2的阴极与控制芯片的升压单元正向反馈端VGH1连接，二极管D2的阴极还电连接到升压单元的输出端以输出栅极开启电压VGH。优选地，二极管D2的阴极还通过电容C9接地。二极管D2的型号为BAT760-7，但并不限于此。

优选地，电源电路还可以包括：运算放大单元15。其中，运算放大单元15可以包括电阻R8(第八电阻)和电容C10(第十电容)。其中，控制芯片U1的放大输入端OP-IN1接收被放大输入信号OP-IN。电阻R8的一端与控制芯片U1的放大输出端OP-OUT1相连，电阻R8的另一端输出放大信号OP-OUT，电阻R8的另一端还通过电容C10接地。运算放大单元15可以达到增强信号的作用，增强被放大输入信号的驱动能力。

优选地，电源电路还可以包括：降压式变换控制单元控制单元16。其中，降压式变换控制单元16可以包括电感L3(第三电感)和电容C11(第十一电容)。其中，电感L3的一端与控制芯片U1的第三信号振荡端LXB连接，电感L3的另一端通过电容C11接地。电感L3的另一端电连接到控制芯片的降压式变换控制单元输出端Vbuck1，电感L3的另一端还电连接到降压式变换控制单元的输出端Vbuck。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括如上所述的电源电路。

具体地，电源电路利用控制单元的输入单元101接收的外部输入电压Vin，从而控制芯片U1数字化处理并输出模拟电源电压AVDD以提供至液晶显示装置中的数据线上像素电压AVDD，并且分压单元12得到液晶显示装置中玻璃基板上的公共电极电压VCOM。同时升压单元13对模拟电源电压AVDD进行处理得到液晶显示装置中扫描线上用于打开TFT的栅极开启电压VGH。负电荷泵单元11得到液晶显示装置中扫描线上用于关断TFT的栅极关断电压VGL。

综上所述，本实用新型实施例提供的电源电路及其液晶显示装置，通过控制单元的输入单元101接收的外部输入电压Vin，以使控制芯片U1数字化处理并输出模拟电源电压AVDD，通过负电荷泵单元11得到栅极关断电压VGL，通过分压单元12得到液晶显示装置中玻璃基板上的公共电极电压VCOM，通过升压单元13处理得到栅极开启电压VGH，从而可以根据不同液晶显示装置的面板需求，实现数字化调整输出的模拟电源电压AVDD、栅极开启电压VGH、栅极关断电压VGL和公共电极电压VCOM，操作便利且电压输出的精度高，并且结构简单，成本也较低。

另外，还通过控制芯片U1与I2C总线的通讯，还可以修改控制芯片U1内部相应寄存器的参数，以输出准确的模拟电源电压AVDD、栅极开启电压VGH、栅极关断电压VGL和公共电极电压VCOM和开关振荡频率。因为其可以动态修改控制芯片U1内部的开关振荡频率，因此减少了电源电路与其它部件间的频率共振，提高电源电路的电磁兼容性能。此外，电源电路还具有与控制芯片相连的运算放大单元15和控制单元降压式变换控制单元16，功能更强，因此具有广泛的适用性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电源电路，其特征在于，其包括：控制单元、负电荷泵单元、分压单元、升压单元；

所述控制单元，包括控制芯片和与所述控制芯片相连的输入单元，其中，所述输入单元接收外部输入电压，所述控制芯片与所述负电荷泵单元、所述分压单元、所述升压单元电性相连，所述控制芯片的模拟电源电压输出端输出模拟电源电压；

所述负电荷泵单元，与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端和所述控制芯片的栅极关断电压反馈端相连，其输出端输出栅极关断电压；

所述分压单元，与所述控制芯片的公共电极电压端和所述控制芯片的负温度补偿端相连，其输出端输出公共电极电压；

所述升压单元，与所述控制芯片相连，其输出端输出栅极开启电压。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制芯片还包括第一信号振荡端、第一电压输入端、复位输出端、补偿端、降压式变换控制单元输出端；所述输入单元包括第一电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容；所述第一电感的一端接收外部输入电压，所述第一电感的另一端连接至所述控制芯片的第一信号振荡端；所述第一电阻的一端接收外部输入电压，所述第一电阻的另一端连接至所述控制芯片的第一电压输入端；所述第二电阻的一端连接所述控制芯片的降压式变换控制单元输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述控制芯片的复位输出端；所述第一电容的一端通过所述第三电阻连接至所述控制芯片的补偿端，所述第一电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述输入单元还包括第二电容，所述第二电容的一端连接至所述控制芯片的第一电压输入端，所述第二电容的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述输入单元还包括滤波单元，所述滤波单元包括第三电容和第四电容，所述第三电容的一端接收外部输入电压，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端接收外部输入电压，所述第四电容的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制芯片还包括：多个悬空端、模拟地端、器件地址选择端、时钟端、数据端、写保护端、第二电压输入端、多个数字地端；所述控制芯片的悬空端悬空；所述控制芯片的模拟地端接模拟地；所述控制芯片的器件地址选择端接收选择信号；所述控制芯片的时钟端接收时钟信号，所述控制芯片的数据端接收数据信号；所述控制芯片的写保护端接收写保护信号，所述控制芯片的第二电压输入端接收外部输入电压，所述控制芯片的第二电压输入端还通过第五电容接地；所述控制芯片的数字地端接地。

6.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述负电荷泵单元包括第一二极管、第二二极管、第六电容、第七电容，所述第一二极管的阳极通过所述第六电容与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端相连，所述第一二极管的阴极接地；所述第二二极管的阴极通过所述第六电容与所述控制芯片的负电荷泵模拟电压调整端相连，所述第二二极管的阳极输出栅极关断电压，所述第二二极管的阳极还连接所述控制芯片的栅极关断电压反馈端，所述第二二极管的阳极还通过所述第七电容接地，所述第二二极管的阳极还电连接到负电荷泵单元的模拟电压输出端。

7.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述分压单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、负温度系数热敏电阻、第八电容，第四电阻的一端与所述控制芯片的公共电极电压端相连，第四电阻的另一端输出公共电极电压，所述第四电阻的另一端还通过第八电容接地；所述第五电阻的一端与所述控制芯片的负温度补偿端相连，所述第五电阻的另一端通过第六电阻接地；所述负温度系数热敏电阻的一端与所述控制芯片的负温度补偿端相连，所述负温度系数热敏电阻的另一端与所述第五电阻的另一端相连。

8.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述升压单元包括第二电感、第三二极管和第九电容，所述第二电感的一端电连接到所述控制芯片的模拟电源电压输出端以接收模拟电源电压，所述第二电感的另一端与所述控制芯片的第二信号振荡端相连；所述第三二极管的阳极与所述控制芯片的第二信号振荡端相连，所述第三二极管的阴极输出栅极开启电压，所述第三二极管的阴极还通过所述第九电容接地，所述第三二极管的阴极与所述控制芯片的升压单元正向反馈端连接，所述第三二极管的阴极电连接到升压单元的输出端。

9.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括：运算放大单元和降压式变换控制单元，所述运算放大单元包括第七电阻和第十电容，所述控制单元降压式变换控制单元包括第三电感和第十一电容；所述控制芯片的放大输入端接收被放大输入信号；所述第七电阻的一端与所述控制芯片的放大输出端相连，所述第七电阻的另一端输出放大信号，所述第七电阻的另一端还通过所述第十电容接地；所述第三电感的一端与所述控制芯片的第三信号振荡端连接，所述第三电感的另一端通过所述第十一电容接地，所述第三电感的另一端电连接到所述控制芯片的降压式变换控制单元输出端，所述第三电感的另一端电连接到降压式变换控制单元的输出端，所述控制芯片的模拟电源电压输出端还通过第十二电容、第十三电容和第十四电容接地。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，其包括：如权利要求1-9中任一项所述的电源电路。