电源电路及显示装置

申请号 CN202410338161.5 申请日 2024-03-22 公开(公告)号 CN117995135A 公开(公告)日 2024-05-07
申请人 重庆惠科金渝光电科技有限公司; 惠科股份有限公司; 发明人 胡洋; 叶利丹;
摘要 本 申请 提供一种电源 电路 及显示装置。电源电路包括升压模 块 ,升压模块包括:电感,第一端接入外部参考 电压 信号 ,第二端电连接于第一 节点 ; 开关 晶体管,第一端电连接于第一节点,第二端接地,控制端接入 脉宽调制 信号; 二极管 , 阳极 电连接于第一节点, 阴极 电连接于第二节点,用于阻止信号从第二节点流向第一节点;电容,第一端电连接于第二节点,第二端接地;其中,第二节点作为电压输出端,用于输出模拟 电源电压 ;分压单元,用于进行分压,以降低模拟电源电压。分压单元 串联 于开关晶体管所在的支路中;或,分压单元串联于第一节点于第二节点之间的二极管所在的支路中。该电源电路可在脉宽调制信号占空比有限的情况下降低输出的模拟电源电压。
权利要求

1.一种电源电路,包括升压模,所述升压模块包括:
电感,第一端接入外部参考电压信号,第二端电连接于第一节点
开关晶体管,第一端电连接于所述第一节点,第二端接地,控制端接入脉宽调制信号;
二极管阳极电连接于所述第一节点,阴极电连接于第二节点,用于阻止信号从所述第二节点流向所述第一节点;
电容,第一端电连接于所述第二节点,第二端接地;其中,所述第二节点作为电压输出端,用于输出模拟电源电压
其特征在于,所述升压模块还包括分压单元,用于进行分压,以降低所述模拟电源电压;
所述分压单元串联于所述开关晶体管所在的支路中;或,所述分压单元串联于所述第一节点与所述第二节点之间的所述二极管所在的支路中。
2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述分压单元包括分压电阻
3.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述分压电阻串联于所述第一节点与所述开关晶体管的第一端之间,或串联于所述开关晶体管的第二端与接地端之间;
所述开关晶体管为导通状态时,所述电感进行充电,所述分压电阻与所述电感串联,以进行分压,降低所述电感的充电电压。
4.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述分压电阻串联于所述第一节点与所述二极管的阳极之间,或串联于所述二极管的阴极与所述第二节点之间;
所述开关晶体管为截止状态时,所述电感放电,所述分压电阻与所述电感串联,以进行分压,降低所述第二节点处的电压。
5.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述分压单元包括分压晶体管。
6.根据权利要求5所述的电源电路,其特征在于,所述分压晶体管串联于所述第一节点与所述开关晶体管之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述第一节点,第二端电连接于所述开关晶体管的第一端,所述控制端接入控制信号;或,所述分压晶体管串联于所述开关晶体管与接地端之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述开关晶体管的第二端,第二端电连接于接地端,控制端接入控制信号;
所述开关晶体管为导通状态时,所述电感充电,通过调节所述控制信号的值,调整所述分压晶体管的导通电阻,以进行分压,降低所述电感两端的电压。
7.根据权利要求5所述的电源电路,其特征在于,所述分压晶体管串联于所述第一节点与所述二极管之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述第一节点,第二端电连接于所述二极管的阳极,控制端接入控制信号;或,所述分压晶体管串联于所述二极管与所述第二节点之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述二极管的阴极,第二端电连接于所述第二节点,控制端接入控制信号;
所述开关晶体管为截止状态时,所述电感放电,通过调节所述控制信号的值,调整所述分压晶体管的导通电阻,以进行分压,降低所述第二节点处的电压。
8.根据权利要求1‑7中任一项所述的电源电路,其特征在于,所述电源电路还包括电源管理模块,所述电源管理模块包括第一信号输出端、第二信号输出端和接地信号端;
所述第一信号输出端电连接于所述开关晶体管的控制端,用于向开关晶体管提供所述脉宽调制信号;
所述第二信号输出端电连接于分压晶体管的控制端,用于向所述分压晶体管提供控制信号,且所述控制信号可调;
所述升压模块还包括稳压电容,所述稳压电容的第一端电连接于所述电感的第一端,第二端接地。
9.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,用于显示图像;
扫描驱动模块,用于向所述显示面板提供扫描信号;
数据驱动模块,用于向所述显示面板提供模拟数据信号;所述数据驱动模块包括依次电连接的逻辑处理单元、移位寄存器、数据存器、数模转换单元和输出单元;其中,所述输出单元包括推挽电路;
电源电路,与所述推挽电路的电源电压输入端电连接,以向所述推挽电路提供模拟电源电压;所述电源电路为如权利要求1‑8中任一项所述的电源电路。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板包括液晶面板;所述显示装置还包括背板背光组件,所述背光组件设置于所述显示面板远离出光面的一侧,且承载于所述背板的容置空间中;
所述电源电路形成于印制电路板上,所述印制电路板设置于所述背板与背光组件之间。

说明书全文

电源电路及显示装置

技术领域

[0001] 本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种电源电路及显示装置。

背景技术

[0002] 液晶面板通过数据驱动模显示面板传送数据电压信号,数据驱动模块通过其内部的数模转换器将数字信号转换为数据模拟电压信号送入面内。
[0003] 通常,为提高驱动负载的能,数据驱动模块会采用推挽电路作为输出单元,由于推挽电路需要抽载电流,因此推挽电路中的两个晶体管会产生热损耗,导致数据驱动模块发热。通常一个数据驱动模块会有成百上千条数据输出通道,因此整体带来的热量会很大,尤其是高刷新率高解析度的液晶显示面板。现如今由于低压液晶使用越来越广泛,使得液晶偏转的电压可做得越来越低,即伽电压的最大值可降低,这使得推挽电路中的模拟电源电压与伽马电压的最大值之间的差异更大,推挽电路中的上拉晶体管的热损耗会更大,导致数据驱动模块发热更加严重。
[0004] 然而,由于通用的电源管理模块内部控制脉宽调制信号的占空比的限制,导致外部参考电压经过电源电路升压后至少是其1.14倍左右,使得电源电路向数据驱动模块提供的模拟电源电压与低压液晶的伽马电压差异过大,造成数据驱动模块温度过高。发明内容
[0005] 本申请提供一种电源电路及显示装置,旨在解决现有技术中通用的电源电路向数据驱动模块提供的模拟电源电压与低压液晶的伽马电压差异过大导致数据驱动模块温度过高的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本申请提供的第一个技术方案为:提供一种电源电路。所述电源电路包括升压模块,所述升压模块包括:
[0007] 电感,第一端接入外部参考电压信号,第二端电连接于第一节点
[0008] 开关晶体管,第一端电连接于所述第一节点,第二端接地,控制端接入脉宽调制信号;
[0009] 二极管阳极电连接于所述第一节点,阴极电连接于第二节点,用于阻止信号从所述第二节点流向所述第一节点;
[0010] 电容,第一端电连接于所述第二节点,第二端接地;其中,所述第二节点作为电压输出端,用于输出模拟电源电压;
[0011] 其中,所述升压模块还包括分压单元,用于进行分压,以降低所述模拟电源电压;
[0012] 所述分压单元串联于所述开关晶体管所在的支路中;或,所述分压单元串联于所述第一节点与所述第二节点之间的所述二极管所在的支路中。
[0013] 其中,所述分压单元包括分压电阻
[0014] 其中,所述分压电阻串联于所述第一节点与所述开关晶体管的第一端之间,或串联于所述开关晶体管的第二端与接地端之间;
[0015] 所述开关晶体管为导通状态时,所述电感进行充电,所述分压电阻与所述电感串联,以进行分压,降低所述电感的充电电压。
[0016] 其中,所述分压电阻串联于所述第一节点与所述二极管的阳极之间,或串联于所述二极管的阴极与所述第二节点之间;
[0017] 所述开关晶体管为截止状态时,所述电感放电,所述分压电阻与所述电感串联,以进行分压,降低所述第二节点处的电压。
[0018] 其中,所述分压单元包括分压晶体管。
[0019] 其中,所述分压晶体管串联于所述第一节点与所述开关晶体管之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述第一节点,第二端电连接于所述开关晶体管的第一端,所述控制端接入控制信号;或,所述分压晶体管串联于所述开关晶体管与接地端之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述开关晶体管的第二端,第二端电连接于接地端,控制端接入控制信号;
[0020] 所述开关晶体管为导通状态时,所述电感充电,通过调节所述控制信号的值,调整所述分压晶体管的导通电阻,以进行分压,降低所述电感两端的电压。
[0021] 其中,所述分压晶体管串联于所述第一节点与所述二极管之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述第一节点,第二端电连接于所述二极管的阳极,控制端接入控制信号;或,所述分压晶体管串联于所述二极管与所述第二节点之间,所述分压晶体管的第一端电连接于所述二极管的阴极,第二端电连接于所述第二节点,控制端接入控制信号;
[0022] 所述开关晶体管为截止状态时,所述电感放电,通过调节所述控制信号的值,调整所述分压晶体管的导通电阻,以进行分压,降低所述第二节点处的电压。
[0023] 其中,所述电源电路还包括电源管理模块,所述电源管理模块包括第一信号输出端、第二信号输出端和接地信号端;
[0024] 所述第一信号输出端电连接于所述开关晶体管的控制端,用于向开关晶体管提供所述脉宽调制信号;
[0025] 所述第二信号输出端电连接于分压晶体管的控制端,用于向所述分压晶体管提供控制信号,且所述控制信号可调;
[0026] 所述升压模块还包括稳压电容,所述稳压电容的第一端电连接于所述电感的第一端,第二端接地。
[0027] 为了解决上述技术问题,本申请提供的第二个技术方案为:提供一种显示装置。所述显示装置包括:
[0028] 显示面板,用于显示图像;
[0029] 扫描驱动模块,用于向所述显示面板提供扫描信号;
[0030] 数据驱动模块,用于向所述显示面板提供模拟数据信号;所述数据驱动模块包括依次电连接的逻辑处理单元、移位寄存器、数据存器、数模转换单元和输出单元;其中,所述输出单元包括推挽电路;
[0031] 电源电路,与所述推挽电路的电源电压输入端电连接,以向所述推挽电路提供模拟电源电压;所述电源电路为如上述技术方案所涉及的电源电路;
[0032] 其中,所述显示面板包括液晶面板;所述显示装置还包括背板背光组件,所述背光组件设置于所述显示面板远离出光面的一侧,且承载于所述背板的容置空间中;
[0033] 所述电源电路形成于印制电路板上,所述印制电路板设置于所述背板与背光组件之间。
[0034] 本申请的有益效果:区别于现有技术,本申请提供了一种电源电路及显示装置,该电源电路包括升压模块,该升压模块通过电感、开关晶体管、二极管、电容形成直流升压电路,用于将外部参考电压信号升压后输出,以向数据驱动模块提供模拟电源电压。本申请通过在该升压模块中设置分压单元,并将分压单元串联于开关晶体管所在的支路中,以在开关晶体管导通时,分压单元与电感串联,以进行分压,降低电感两端的电压,进而降低电压输出端输出的模拟电源电压;或者,将分压单元串联于第一节点与第二节点之间的二极管所在的支路中,以在开关晶体管截止时,分压单元与电感和电容串联,以进行分压,进而降低电压输出端输出的模拟电源电压;从而减小该电源电路输出的模拟电源电压与低压液晶的伽马电压之间的差异,进而减少数据驱动模块的发热量,能够有效降低数据驱动模块的温度,避免其局部温度过高导致被损坏。附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出任何创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0036] 图1是现有技术中的数据驱动模块中的输出单元的一实施例提供的电路原理示意图;
[0037] 图2是现有技术中的电源电路中升压模块的电路原理示意图;
[0038] 图3是本申请一实施例提供的显示装置的结构示意图;
[0039] 图4是本申请第一实施例提供的电源电路的电路原理示意图;
[0040] 图5是本申请第二实施例提供的电源电路的电路原理示意图;
[0041] 图6是本申请第三实施例提供的电源电路的电路原理示意图;
[0042] 图7是本申请第四实施例提供的电源电路的电路原理示意图。
[0043] 附图标记:
[0044] Q1‑第一晶体管;Q2‑第二晶体管;Vi‑模拟电压信号;Vdata‑模拟数据信号;VAA‑模拟电源电压;
[0045] 100‑显示面板;200‑扫描驱动模块;300‑数据驱动模块;301‑输出单元;400‑电源电路;41‑升压模块;42‑电源管理模块;L‑电感;Uin‑外部参考电压信号;N1‑第一节点;M1‑开关晶体管;PWM‑脉宽调制信号;GND‑接地/接地端;D‑二极管;N2‑第二节点;Co‑电容;Uo‑电压输出端;Vin‑外部参考电压;Vo‑输出电压;R1、R2‑分压电阻;M2、M3‑分压晶体管;P1‑第一信号输出端;P2‑接地信号端;P3‑第二信号输出端;Ci‑稳压电容;Rcs‑检测电阻。

具体实施方式

[0046] 下面结合说明书附图,对本申请实施例的方案进行详细说明。
[0047] 以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请。
[0048] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0049] 本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0050] 在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0051] 在现有技术中,用于向显示面板传送模拟数据电压信号的数据驱动模块通常包括数模转换单元和输出单元。其中,数模转换单元用于将数字信号转换为面板所需的模拟数据电压信号;输出单元与模数转换单元电连接,用于提高输出电流的能力。
[0052] 请参阅图1,图1是现有技术中的数据驱动模块中的输出单元的一实施例提供的电路原理示意图。现有技术中,通常将推挽电路作为输出单元,输出单元包括极性相反的第一晶体管Q1和第二晶体管Q2,以第一晶体管Q1为NPN型的MOS管,第二晶体管Q2为PNP型的MOS管为例。第一晶体管Q1的栅极与第二晶体管Q2的栅极电连接,并接入数模转换单元输出的模拟电压信号Vi,第一晶体管Q1的源极接入模拟电源电压VAA,漏极与第二晶体管Q2的源极电连接,第二晶体管Q2的漏极接地GND,第一晶体管Q1的漏极与第二晶体管Q2的源极之间的连接节点作为输出端。通过模拟电压信号Vi控制第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的导通程度,不仅能够使得输出的模拟数据电压信号与模拟电压信号Vi相同,而且通过第一晶体管Q1和第二晶体管Q2能够提高电路的负载能力。
[0053] 但是,该推挽电路是需要抽载电流的,因此会在第一晶体管Q1和第二晶体管Q2上产生热损耗,导致数据驱动模块发热。通常,一个数据驱动模块会有成百上千条输出通道,因此整体带来的热损耗会很大,尤其是高刷新率高解析度的显示面板。
[0054] 现如今,低压液晶使用越来越广泛,低压液晶的使用使得液晶偏转的电压可以做得越来越低,那么伽马电压的最大值随之也可降低。因此,输出单元所需的模拟电源电压VAA也可随之降低。其中,模拟电源电压VAA是由电源电路中的升压模块产生的。
[0055] 请参阅图2,图2是现有技术中的电源电路中升压模块的电路原理示意图。现有技术中,升压模块通常采用boost升压电路。具体地,升压模块包括电感L、开关晶体管M1、二极管D和电容Co。其中,电感L的第一端接入外部参考电压信号Uin,第二端电连接于第一节点N1;开关晶体管M1的第一端电连接于第一节点N1,第二端接地GND,控制端接入脉宽调制信号PWM;二极管D的阳极电连接于第一节点N1,阴极电连接于第二节点N2,用于阻止信号从第二节点N2流向第一节点N1;电容Co的第一端电连接于第二节点N2,第二端接地GND。其中,第二节点N2作为电压输出端Uo,用于输出模拟电源电压VAA,以向上述输出单元提供模拟电源电压VAA。
[0056] 其中,由于开关晶体管M1的控制端接入的脉宽调制信号PWM是由电源集成电路(Power IC)提供的,这种通用的Power IC内部控制脉宽调制信号PWM的占空比较为有限,导致升压模块41输出的电压值最少是输入的电压值的1.14倍左右。以通用的外部参考电压信号Uin为12V为例,考虑到输入的该电压信号具有10%左右的波动,则外部参考电压信号Uin的值在10.8V~13.2V,为保证升压模块在13.2V下正常工作,输出的模拟电源电压VAA则不低于15V。
[0057] 而现有技术中常用的低压液晶的伽马电压的最大值已经可以降低至13V以下工作,甚至有11V的,如果此时模拟电源电压VAA还是15V,必然会使源极驱动模块产生跟多的热损耗。同时,由于数据驱动模块一般都设置于显示装置的胶框旁边,没有有效的散热途径,极易损坏。而且,通过在数据驱动模块300上贴设散热贴,又会使生产成本增加。
[0058] 为解决上述技术问题,本申请提出一种电源电路400(见图4‑7),能够降低输出的模拟电源电压VAA,从而有效较少数据驱动模块300(见图3)的热损耗,以有效降低数据驱动模块300的温度,避免其局部温度过高导致被损坏。
[0059] 下面结合附图和实施例对本申请进行详细地说明。
[0060] 请参阅图3,图3是本申请一实施例提供的显示装置的结构示意图。本实施例中,提供一种显示装置,该显示装置包括显示面板100、扫描驱动模块200、数据驱动模块300和电源电路400。
[0061] 其中,显示面板100用于显示图像,显示面板100具体包括液晶面板。扫描驱动模块200用于向显示面板100提供扫描信号,数据驱动模块300用于向显示面板100提供模拟数据电压,从而使显示面板100显示对应的图像。
[0062] 其中,数据驱动模块300包括依次电连接的逻辑处理单元、移位寄存器、数据锁存器、数模转换单元和输出单元301。其中,逻辑处理器接收来自时序控制模块(TCON)的时序信号,并对其进行相应的逻辑运算处理且将处理后的信号传输至以为寄存器,通过移位寄存器将信号传输至数据锁存器,数据锁存器再将信号传输至数模转换单元进行数模转换处理,以将信号转换为模拟数据电压信号,然后传输给输出单元301,输出单元301在将模拟数据电压信号进行推挽输出,以将模拟数据电压传输给显示面板100。
[0063] 其中,电源电路400与推挽电路的电源电压输入端电连接,以向推挽电路提供模拟电源电压VAA,该电源电路400能够降低输出的模拟电源电压VAA,从而有效较少源极驱动模块的热损耗,以有效降低数据驱动模块300的温度,避免其局部温度过高导致被损坏。该电源电路400的具体结构和功能与下文实施例中所涉及的电源电路400的结构和功能相同,且可实现相同的技术效果,具体请参阅下文详细介绍。
[0064] 具体地,显示装置还包括背板和背光组件(图未示),背光组件设置于显示面板100远离出光面的一侧,且承载于背板的容置空间中;电源电路400形成于印制电路板(PCB)上,该印制电路板(PCB)设置于背板与背光组件之间。因PCB本身是箔走线,电源电路400产生的热量很容易通过铜箔散热,同时PCB位于背板上,背板通常为金属材质,且空间大,更有利于PCB散热。
[0065] 请参阅图4,图4是本申请第一实施例提供的电源电路的电路原理示意图。本实施例中,提供一种电源电路400,该电源电路400包括升压模块41和电源管理模块42。其中,升压模块41包括电感L、开关晶体管M1、二极管D和电容Co。
[0066] 具体地,电感L的第一端接入外部参考电压Vin信号Uin,第二端电连接于第一节点N1;开关晶体管M1的第一端电连接于第一节点N1,第二端接地GND,控制端接入脉宽调制信号PWM;二极管D的阳极电连接于第一节点N1,阴极电连接于第二节点N2,用于阻止信号从第二节点N2流向第一节点N1;电容Co的第一端电连接于第二节点N2,第二端接地GND;其中,第二节点N2作为电压输出端Uo,用于输出模拟电源电压VAA。
[0067] 具体地,所述电源管理模块42包括第一信号输出端P1和接地信号端P2;所述第一信号输出端P1电连接于所述开关晶体管M1的控制端,用于向开关晶体管M1提供所述脉宽调制信号PWM,通过调节脉宽调制信号PWM以调整升压模块41输出的模拟电源电压VAA的值。
[0068] 在该电路中,输入电压和输出电压Vo的关系遵循电感L上的伏秒平衡原理,即,在稳定状态时,电感L充电和放电阶段,电感L电压与时间的乘积相等。
[0069] 具体地,脉宽调制信号PWM的周期为T,在一个周期内,高电平的保持时间为Ton,低电平的保持时间为Toff,则占空比D=Ton/T。那么,根据伏秒平衡原理可知:
[0070] VLon×Ton=VLoff×Toff;
[0071] 其中,VLon为电感L的充电电压,VLoff为电感L的放电电压。
[0072] 根据上述伏秒平衡原理,则现有技术中的升压电路应满足关系式:
[0073] Vin×Ton=(Vo+VD‑Vin)×Toff;
[0074] 其中,Vin为外部参考电压,Vo为输出电压,即模拟电源电压VAA,VD为二极管D两端的电压。在上文中已知,其占空比D的最小值无法改变。在最小占空比的情况下,若想降低输出电压Vo,可降低电感L的充电电压VLon,或者降低电感L的放电电压VLoff。
[0075] 本实施例中,升压模块41还包括分压单元,用于进行分压,以降低模拟电源电压VAA;具体地,分压单元串联于开关晶体管M1所在的支路中。即,通过在充电支路中增加分压单元,以降低电感L的充电电压VLon,从而达到降低输出电压Vo的目的,即降低了输出的模拟电源电压VAA。
[0076] 具体地,分压单元包括分压电阻R1,分压电阻R1串联于开关晶体管M1的第二端与接地端GND之间。或者,分压电阻R1还可以串联于第一节点N1与开关晶体管M1的第一端之间。
[0077] 通过在开关晶体管M1所在的充电支路中增设分压电阻R1后,根据上述光伏秒原理,该升压模块41的输入输出关系满足关系式:
[0078] (Vin‑VR1)×Ton=(Vo+VD‑Vin)×Toff;
[0079] 其中,VR1为分压电阻R1两端的电压,可以看出,由于分压电阻R1的分压,VLon由原来的Vin减小到(Vin‑VR1),那么电感L的放电电压VLoff的值也会随之减少,即(Vo+VD‑Vin)的值随之减小,由于VD和Vin为定值,因此会使Vo减小,即在最小占空比D下,降低了模拟电源电压VAA。具体地,可根据实际所需的模拟电源电压VAA对分压电阻R1的阻值进行设置,以使模拟电源电压VAA达到预设值。
[0080] 具体地,脉宽调制信号PWM为高电平时,开关晶体管M1为导通状态,电感L进行充电,在该阶段分压电阻R1与电感L串联,以进行分压,降低了电感L的充电电压。可以理解为,电感L的充电量减小,那么在脉宽调制信号PWM为低电平时,开关晶体管M1为截止状态,电感L进行放电,其放电量也随之减小,从而使得该电路输出的模拟电源电压VAA降低,解决了上述技术问题。即,本申请通过增在电源电路400中增设分压电阻R1,将上述数据驱动模块300的热损耗转移至分压电阻R1上,而该电源电路400形成在PCB板上,PCB更容易散热。
[0081] 本实施例中,仅通过在开关晶体管M1所在的充电支路中增加了一个分压电阻R1即可解决上述技术问题,电路改动小,结构简单,易于实现,而且能够节省成本。
[0082] 请参阅图5,图5是本申请第二实施例提供的电源电路的电路原理示意图。与第一实施例不同的是,本实施例中,分压单元包括分压电阻R2,分压电阻R2串联于第一节点N1与二极管D的阳极之间。或者,在其他实施例中,分压电阻R2也可串联于二极管D的阴极与第二节点N2之间。
[0083] 通过在第一节点N1与第二节点N2之间的二极管D所在的放电支路中增设分压电阻R2后,根据上述光伏秒原理,该升压模块41的输入输出关系满足关系式:
[0084] Vin×Ton=(Vo+VD+VR2‑Vin)×Toff;
[0085] 其中,VR2为分压电阻R2两端的电压,可以看出,由于电感L的充电电压VLon=Vin不变,那么电感L的放电电压VLoff的总值也不变,但由于分压电阻R2的分压,在电感L进行放电时,电感L的放电电压VLoff为(Vo+VD+VR2‑Vin),且由于VD和Vin为定值,分压电阻R2分得电压VR2,因此会使Vo减小,即在最小占空比D下,降低了模拟电源电压VAA。具体地,可根据实际所需的模拟电源电压VAA对分压电阻R2的阻值进行设置,以使模拟电源电压VAA达到预设值。
[0086] 具体地,脉宽调制信号PWM为高电平时,开关晶体管M1为导通状态,电感L进行充电,使得电感L两端电压充到Vin;脉宽调制信号PWM为低电平时,开关晶体管M1为截止状态,电感L进行放电,放电量不变,但由于分压电阻R2串联于该放电支路中,与电感L串联,具有分压作用,因此使得第二节点N2处的电压降低,即输出电压Vo降低,也即降低了模拟电源电压VAA,解决了上述技术问题。
[0087] 请参阅图6,图6是本申请第三实施例提供的电源电路的电路原理示意图。本实施例中,分压单元包括分压晶体管M2,用于进行分压,以降低模拟电源电压VAA;分压单元串联于开关晶体管M1所在的支路中。其中,分压晶体管M2具体可包括N型MOS管。
[0088] 具体地,分压晶体管M2串联于开关晶体管M1与接地端GND之间,分压晶体管M2的第一端电连接于开关晶体管M1的第二端,第二端电连接于接地端GND,控制端接入控制信号Sc。或者,在其他实施例中,分压晶体管M2也可串联于第一节点N1与开关晶体管M1之间,分压晶体管M2的第一端电连接于第二节点N2,第二端电连接于开关晶体管M1的第一端,控制端接入控制信号Sc。
[0089] 本实施例中,电源管理单元还包括第二信号输出端P3口,第二信号输出端P3电连接于分压晶体管M2的控制端,用于向分压晶体管M2提供控制信号Sc,且控制信号Sc可调。
[0090] 其中,开关晶体管M1为导通状态时,电感L充电,通过调节控制信号Sc的值,调整分压晶体管M2的导通电阻,以进行分压,降低电感L两端的电压。
[0091] 具体地,脉宽调制信号PWM为高电平时,开关晶体管M1为导通状态;在该阶段,控制信号Sc也为高电平,从而使得电感L、第一节点N1、开关晶体管M1、分压晶体管M2形成的充电支路导通,电感L进行充电;同时,通过调节控制信号Sc的幅值,以调整分压晶体管M2的导通程度,以对分压晶体管M2的导通电阻进行调整,以进行分压,使得电感L的充电电压VLon减小,从而使得该电路输出的模拟电源电压VAA降低,解决了上述技术问题。其具体分压原理与上文第一实施例相似,具体可参考上文介绍。
[0092] 与第一实施例不同的是,本实施例中将分压电阻R1替换成了分压晶体管M2,因此可通过调节分压晶体管M2的控制端的电压来改变分压晶体管M2的导通程度,从而改变分压晶体管M2的导通电阻。因此,可通过程序控制实现分压晶体管M2的控制端的控制电压的调节,从而使得分压晶体管M2的导通电阻可调,即可通过程序调用来调节分压晶体管M2的导通电阻,进而实现输出的模拟电源电压VAA可调,提高了该电源电路400的使用灵活性。
[0093] 请参阅图7,图7是本申请第四实施例提供的电源电路的电路原理示意图。与第三实施例不同的是,本实施例中,分压晶体管M3串联于第一节点N1与第二节点N2之间的二极管D所在的支路中。
[0094] 具体地,分压晶体管M3串联于第一节点N1与二极管D之间,分压晶体管M3的第一端电连接于第一节点N1,第二端电连接于二极管D的阳极,控制端接入控制信号Sc。或者,在其他实施例中,分压晶体管M3也可串联于二极管D与第二节点N2之间,分压晶体管M3的第一端电连接于二极管D的阴极,第二端电连接于第二节点N2,控制端接入控制信号Sc。
[0095] 其中,开关晶体管M1为截止状态时,电感L放电,通过调节控制信号Sc的值,调整分压晶体管M3的导通电阻,以进行分压,降低第二节点N2处的电压。
[0096] 具体地,脉宽调制信号PWM为低电平时,开关晶体管M1为截止状态,开关晶体管M1所在的支路断开;在该阶段,控制信号Sc为高电平,分压晶体管M3为导通状态,从而使得电感L、第一节点N1、分压晶体管M3、二极管D、第二节点N2和电容Co形成的放电支路导通,电感L进行放电;同时,通过调节控制信号Sc的幅值,以调整分压晶体管M3的导通程度,以对分压晶体管M3的导通电阻进行调整,以进行分压,使得第二节点N2处的电压降低,即使得该电路输出的模拟电源电压VAA降低,解决了上述技术问题。其具体分压原理与上文第二实施例相似,具体可参考上文介绍。
[0097] 同样,与第二实施例不同的是,本实施例中将分压电阻R2替换成了分压晶体管M3,因此可通过调节分压晶体管M3的控制端的电压来改变分压晶体管M3的导通程度,从而改变分压晶体管M3的导通电阻。因此,可通过程序控制实现分压晶体管M3的控制端的控制电压的调节,从而使得分压晶体管M3的导通电阻可调,即可通过程序调用来调节分压晶体管M3的导通电阻,进而实现输出的模拟电源电压VAA可调,提高了该电源电路400的使用灵活性。
[0098] 需要说明,上述实施例中提供的电源电路400还包括稳压电容Co和检测电阻Rcs。稳压电容Co的第一端电连接于电感L的第一端,第二端接地GND,用于稳压;检测电阻串联于开关晶体管M1的第二端与接地端GND之间,用于检测流过开关晶体管M1的电流。需要说明,检测电阻Rcs只是用于检测流过开关晶体管M1的电流,通常为毫欧级别,因此上述实施例中关于输入输出关系的公式中可忽略检测电阻Rcs的压降。
[0099] 以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利保护范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
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