一種過流保護電路及液晶顯示器的製作方法

2023-06-13 19:51:21

【技術領域】

本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種過流保護電路及液晶顯示器。

背景技術：

在面板驅動中，對於柵極高電平的驅動電壓通過充電泵(chargepump)產生，相對於正常的升壓(boost)線路，由於成本低、實現簡單，成為目前最常用的拓撲結構。

圖1為常見的chargepump電路10，其中d1-d4構成兩級chargepump，其工作方式是利用c1、c2的電流泵的功能，通過drp引腳的電壓高低變化，最後產生所需要的電壓，但是此線路有一個問題就是由於外部走線，導致會出現l1-l3計生電感。在剛開機時由於模擬電源電壓avdd的建立，因此在q2導通與關閉時，會有大電流通過計生電感l2、l1，導致drp引腳的損壞以及脈衝寬度調整晶片內部其他邏輯元件的損壞。

當chargepump開始工作時，q2導通，那麼就存在兩條環路101、102，由於c1、c2都沒有充電，則會有大電流通過這兩個環路。當q2關閉時，就會有較大的能量就會儲存在l1、l2上，造成drp上的電壓急劇上升，寄生電感越大，能量就會越大，而且由於存在寄生電感，導致寄生參數也越來越大。

因此，有必要提供一種過流保護電路及液晶顯示器，以解決現有技術所存在的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種過流保護電路及液晶顯示器，能夠對充電泵電路進行過流保護。

為解決上述技術問題，本發明提供一種過流保護電路，所述過流保護電路用於對充電泵電路進行過流保護，其包括：第一場效應管、電容、電壓比較器以及邏輯控制模塊；

所述第一場效應管的柵極接入電源電壓，所述第一場效應管的源極接入直流電壓，所述第一場效應管的漏極與所述電容的一端電性連接，所述電容的另一端接地；

所述電壓比較器的正向輸入端與所述第一場效應管的漏極電性連接，所述電壓比較器的反向輸入端接入參考電壓，所述電壓比較器的輸出端與所述邏輯控制模塊的輸入端連接；所述邏輯控制模塊的輸出端與所述充電泵電路連接。

在本發明的過流保護電路中，所述充電泵電路包括第二場效應管和電壓輸入端，所述邏輯控制模塊的輸出端與所述第二場效應管的柵極連接，所述第二場效應管的源極連接所述電壓輸入端，所述第二場效應管的漏極接地。

在本發明的過流保護電路中，所述過流保護電路用於在所述充電泵電路的開啟階段，增大所述第二場效應管的阻抗，以對所述充電泵電路進行過流保護。

在本發明的過流保護電路中，所述電壓比較器的高電平輸入端輸入第一電壓，所述電壓比較器的低電平輸入端輸入第二電壓，所述第一電壓和所述第二電壓都是根據所述第二場效應管的阻抗設置的。

在本發明的過流保護電路中，所述第一場效應管為n溝道場效應管，在所述充電泵電路的開啟階段，所述電源電壓為低電平，使所述電壓比較器輸出第一電壓；

在所述充電泵電路的工作階段，所述電源電壓為高電平，使所述電壓比較器輸出第二電壓。

在本發明的過流保護電路中，所述第二電壓為所述第二場效應管的阻抗較大時的電壓，所述第一電壓為所述第二場效應管的阻抗位於預設阻抗範圍內的電壓。

在本發明的過流保護電路中，所述過流保護電路還包括電阻，所述電阻的一端與所述邏輯控制模塊的輸入端連接，所述電阻的另一端接地。

在本發明的過流保護電路中，所述過流保護電路還包括開關，所述電壓比較器的輸出端與所述開關的輸入端連接，所述開關的輸出端連接所述邏輯控制模塊的輸入端，所述開關的控制端接入所述電源電壓。

在本發明的過流保護電路中，當所述電源電壓為高電平時，所述開關開啟，當所述電源電壓為低電平時，所述開關斷開。

本發明還提供一種液晶顯示器，其包括上述的過流保護電路。

本發明的過流保護電路及液晶顯示器，通過在現有的充電泵電路上增加過流保護電路，能夠在開機階段使充電泵電路的場效應管保持較大的阻抗，抑制大電流產生，防止晶片損壞，同時又可以確保晶片正常工作。

【附圖說明】

圖1為現有充電泵電路的電路圖；

圖2為本發明的過流保護電路的電路圖。

圖3為本發明的過流保護電路與充電泵電路的組合電路圖。

【具體實施方式】

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。

請參照圖2，圖2為本發明的過流保護電路的電路圖。

如圖2所示，本發明的過流保護電路20用於對充電泵電路10進行過流保護，該充電泵電路10設置在脈衝寬度調製(pwm)晶片中。該過流保護電路20包括第一場效應管q3、電容c6、電壓比較器以及邏輯控制模塊21。

所述第一場效應管q3的柵極接入電源電壓va，所述第一場效應管q3的源極接入直流電壓dc，所述第一場效應管q3的漏極與所述電容c6的一端電性連接，所述電容c6的另一端接地。

所述電壓比較器的正向輸入端與所述第一場效應管q3的漏極電性連接，所述電壓比較器的反向輸入端接入參考電壓vref，所述電壓比較器的輸出端與所述邏輯控制模塊21的輸入端211連接；所述邏輯控制模塊21的輸出端212與所述充電泵電路10連接。

結合圖3，其中所述充電泵電路10包括第二場效應管q2和電壓輸入端drp，所述邏輯控制模塊21的輸出端212與所述第二場效應管q2的柵極連接，所述第二場效應管q2的源極連接所述電壓輸入端drp，所述第二場效應管q2的漏極接地。在一實施方式中，所述第二場效應管q2的漏極通過第一電感l1接地。該邏輯控制模塊21為目前脈衝寬度調製晶片使用的邏輯控制模塊，該邏輯控制模塊21用於控制q2的打開及關閉。

所述過流保護電路10還包括電阻r和開關，所述電阻r的一端與所述邏輯控制模塊21的輸入端211連接，所述電阻r的另一端接地。

所述電壓比較器的輸出端與開關的輸入端連接，所述開關的輸出端連接所述邏輯控制模塊21的輸入端211，所述開關的控制端接入所述電源電壓va。其中當所述電源電壓va為高電平時，所述開關開啟，當所述電源電壓va為低電平時，所述開關斷開。

所述電壓比較器的高電平輸入端輸入第一電壓v2，所述電壓比較器的低電平輸入端輸入第二電壓v1，所述第一電壓v2和所述第二電壓v1都是根據所述第二場效應管q2的阻抗設置的。

其中所述第二電壓v1為所述第二場效應管q2的阻抗較大時的電壓，所述第一電壓v2為所述第二場效應管q2的阻抗位於預設阻抗範圍內的電壓。也即第一電壓v2為脈衝寬度調製晶片正常工作時的邏輯控制模塊21的電壓。在一實施方式中，所述第一場效應管q3和所述第二場效應管q2都為n溝道場效應管。

在具體工作時，在開機後使用電源電壓va來控制柵極高電平的驅動電壓vgh輸出。在模擬電源電壓avdd建立之前，va為低電平，此時第一場效應管q3關閉，開關斷開，第二場效應管q2的控制端為低電平，因此q2關閉。其中模擬電源電壓avdd是由脈衝寬度調製晶片的升壓模塊產生，也即為驅動面板的電源電壓。va是avdd電壓值達到預設值後，脈衝寬度調製晶片內部產生的一個信號，表示此時avdd電壓已經正常工作，且達到預設值。

在模擬電源電壓avdd建立之後，va為高電平，此時第一場效應管q3打開，給電容c6充電，使得電壓比較器的正向輸入端的電壓vss上升，同時開關閉合，開始給q2供電。

在開始階段，也即充電泵電路的開啟階段，由於電壓比較器的正向輸入端的電壓vss電壓小於參考電壓vref，因此電壓比較器輸出第二電壓v1，以向邏輯控制模塊21供電，這個時候q2的柵極就會受到邏輯控制模塊的控制，但是和原來相比，此時q2打開時的阻抗很大，產生的衝擊電流也會很小，就不會在l1、l2產生較大的能量，從而保證了脈衝寬度調製晶片在開機時不會受到這些寄生參數以及大電流的影響。也即所述過流保護電路20用於在所述充電泵電路10的開啟階段，增大所述第二場效應管q2的阻抗，以對所述充電泵電路10進行過流保護。

也即通過在開機瞬間對電壓輸入端drp所在的第二場效應管q2的電阻作處理，保證該場效應管存儲的能量低於此電壓輸入端的耐壓值，避免在開機時損壞脈衝寬度調製晶片。

在繼續充電的過程中，也即在所述充電泵電路的工作階段，vss大於vref，因此電壓比較器輸出為第一電壓v2，此時提供給邏輯控制模塊21的電壓為正常工作的電壓，從而保證了q2在正常工作時的阻抗處於正常水平，不會導致脈衝寬度調製晶片內部發熱。

通過上述過流保護電路，使得脈衝寬度調製晶片在開機的過程中，當avdd電壓達到預設值後，開始輸出vgh電壓，同時通過給c6的充電，使得q2保持較大的阻抗，抑制大電流的產生，避免脈衝寬度調製晶片損壞以及對vss充電。

本發明還提供一種液晶顯示器，其包括上述的過流保護電路，該過流保護電路的具體結構請參照上文，在此不再贅述。

本發明的過流保護電路及液晶顯示器，通過在現有的充電泵電路上增加過流保護電路，能夠在開機階段使得充電泵電路的場效應管保持較大的阻抗，抑制大電流產生，防止晶片損壞，同時又可以確保晶片正常工作。

綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。