電源轉換電路的製作方法

2023-05-24 14:08:16 2

專利名稱：電源轉換電路的製作方法
技術領域：
電源轉換電路技術領域[0001]本實用新型涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種電源轉換電路。
技術背景[0002]現有的液晶顯示裝置中，二合一 LIPS電源給驅動液晶顯示面板中液晶的晶片提 供的電源，所述LIPS電源輸出一個5V或者12V電源提供給面板驅動，面板驅動通過一 個直流變直流DC/DC晶片中的DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD。[0003]在實現本實用新型的實施例的過程中，發明人發現，現有技術中通過DC/DC芯 片中的DC/DC升壓電路產生AVDD的電路成本較高，所述DC/DC晶片的成本較高，且 該晶片的外圍器件也比較多。實用新型內容[0004]本實用新型提供一種電源轉換電路，以解決現有技術中採用直流變直流DC/DC 升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案[0006]一種電源轉換電路，包括電源和低壓差線性穩壓器LDO，所述電源的電壓輸出 端與所述LDO的電壓輸入端相連，所述LDO的電壓輸出端輸出AVDD，並與驅動液晶顯 示面板中液晶的晶片相連接。[0007]在現有技術中，所述DC/DC晶片中還包含一個電荷泵電路，通過所述電荷泵 電路產生一個驅動薄膜場效應電晶體TFT開關的電壓Von和Voff，為打開和關閉TFT的 門極電壓，所述電源轉換電路，還包括薄膜場效應電晶體TFT驅動電路，所述TFT驅 動電路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸出端連接，所述TFT驅動電路的電壓輸出端與 TFT連接。[0008]具體的，所述TFT驅動電路包括提供PWM波的晶片和開關直流升壓電路，所述 提供PWM波的晶片的波形輸出端與所述開關直流升壓電路中的開關連接，所述開關直流 升壓電路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸出端連接。[0009]又或者，具體的，所述TFT驅動電路包括提供PWM波的晶片和電荷泵電路，所 述提供PWM波的晶片的波形輸出端與所述電荷泵電路中的開關陣列連接，所述電荷泵電 路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸出端連接。所述電荷泵電路內部避免了電感，從而 避免了由於開關直流升壓電路中包含的電感產生電磁輻射對電路中的器件產生電磁幹擾 的問題。[0010]進一步的，為了減少器件個數，節約成本，所述提供PWM波的晶片是液晶顯示 裝置中圖像處理系統的主晶片。[0011]本實用新型實施例提供的電源轉換電路，電源提供的電壓通過通過低壓差線性 穩壓器LDO產生一個驅動液晶的電壓AVDD，所述LDO的成本低，噪音低，靜態電流 小，並且LDO需要的外圍器件也很少，通常只需要一兩個旁路電容，從而解決了現有技術中採用直流變直流DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。

[0012]圖1為本實用新型實施例提供的電源轉換電路的架構圖；[0013]圖2為本實用新型又一實施例提供的電源轉換電路的架構圖一；[0014]圖3為本實用新型又一實施例提供的電源轉換電路的架構圖二 ；[0015]圖4為圖3中所示的電源轉換電路中開關直流升壓電路的電路圖；[0016]圖4 (a)為PWM波波形圖；[0017]圖5為本實用新型又一實施例提供的電源轉換電路的架構圖三；[0018]圖6為圖5所示的電源轉換電路中電荷泵電路的電路圖。
具體實施方式
[0019]本實用新型旨在提供一種電源轉換電路，解決了現有技術中採用直流變直流 DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。[0020]為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本實用新型方案，並使本實用新型的 上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和實施例對本發明作詳細說 明。[0021]如圖1所示，本實用新型實施例提供的電源轉換電路包括電源101和低壓差線性 穩壓器LD0102。[0022]所述電源101，用於給所述LD0102提供電壓，所述電源101的電壓輸出端與所 述LD0102的電壓輸入端相連。所述電源101可以是單電源，也可以是二合一 LIPS電 源。當所述電源101為單電源時，所述單電源電壓比驅動液晶的電壓AVDD電壓高一個 合適電壓，值得說明的是所述單電源電壓與所述AVDD之間的差值是越小越好的。而， 當所述電源101為LIPS電源時，所述LIPS電源產生+5V和高電壓High VCC，所述High VCC比驅動液晶的電壓AVDD電壓高一個合適電壓，High VCC通過LD0102之後形成 AVDD。[0023]所述LD0102，用於給驅動液晶顯示面板中液晶的晶片提供電壓，所述LD0102 的電壓輸出端輸出AVDD，並與驅動液晶顯示面板中液晶的晶片103相連接。[0024]所述LDO的輸出噪聲30 μ V，電源抑制比PSRR為60dB，靜態電流6 μ A，電 壓降只有lOOmV。LDO線性穩壓器的性能之所以能夠達到這個水平，主要原因在於其中 的調整管是用P溝道金屬-氧化層-半導體-場效電晶體MOSFET，而普通的線性穩壓器 是使用PNP三極體。PNP三極體是電流控制的，P溝道MOSFET是電壓控制的，所以 大大降低了器件本身消耗的電流；另一方面，採用PNP電晶體的電路中，為了防止PNP 電晶體進入飽和狀態而降低輸出能力，輸入和輸出之間的電壓降不可以太低；而P溝道 MOSFET上的電壓降大致等於輸出電流與導通電阻的乘積。由於MOSFET的導通電阻很 小，因而它上面的電壓降非常低。在輸入電壓和輸出電壓很接近時，選用LDO穩壓器， 可達到很高的效率。[0025]本實用新型實施例提供的電源轉換電路，電源提供的電壓通過通過低壓差線性 穩壓器LDO產生一個驅動液晶的電壓AVDD，所述LDO的成本低，噪音低，靜態電流4小，並且LDO需要的外圍器件也很少，通常只需要一兩個旁路電容，從而解決了現有技 術中採用直流變直流DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。[0026]下面以本實用新型又一實施例提供的電源轉換電路，詳細介紹所述電源轉換電路。[0027]如圖2所示，本發明又一實施例提供的電源轉換電路，包括電源201、低壓差 線性穩壓器LD0202和薄膜場效應電晶體TFT驅動電路204。[0028]所述電源201，用於給所述LD0202和所述TFT驅動電路204提供電壓，所述電 源201的電壓輸出端與所述LD0202的電壓輸入端相連，所述電源201的電壓輸出端還與 所述TFT驅動電路204的電壓輸入端相連。[0029]所述LD0202，用於給驅動液晶顯示面板中液晶的晶片提供電壓，所述LD0202 的電壓輸出端與驅動液晶顯示面板中液晶的晶片203相連接。[0030]所述TFT驅動電路204，用於產生驅動薄膜場效應電晶體TFT205開關的電壓 Von和Voff，所述TFT驅動電路204的電壓輸出端與TFT205連接。[0031]具體的，如圖3所示，所述TFT驅動電路204包括提供PWM波的晶片301和開 關直流升壓電路302，所述提供PWM波的晶片301的波形輸出端與所述開關直流升壓電 路302中的開關連接，所述開關直流升壓電路302的電壓輸入端與所述電源201的電壓輸 出端連接。[0032]在本實施例中，如圖4所示，所述開關直流升壓電路包括電感、電容、二極體 和三極體，所述三極體與PWM波的晶片波形輸出端連接，所述PWM波如圖4 (a)所示， 在所述PWM波的高電平，觸發所述三極體導通，所述開關直流升壓電路處於充電過程， 這時，輸入電壓流過電感。二極體正向端接地，所以二極體截止，用於防止電容對地放 電。由於輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟電感大 小有關。隨著電感電流增加，電感裡儲存了一些能量。在所述所述PWM波的低電平， 所述三極體斷開，所述開關直流升壓電路處於放電過程，由於電感的電流保持特性，流 經電感的電流不會馬上變為0，而是緩慢的由充電完畢時的值變為0。而原來的電路已斷 開，於是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時 電壓已經高於輸入電壓了。升壓完畢。升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電 時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。如果電容量足夠大，那麼在輸出端就可以在 放電過程中保持一個持續的電流。如果這個通斷的過程不斷重複，就可以在電容兩端得 到高於輸入電壓的電壓。[0033]又或者，具體的，如圖5所示，所述TFT驅動電路204包括提供PWM波的芯 片501和電荷泵電路502，所述提供PWM波的晶片501的波形輸出端與所述電荷泵電路 502中的開關陣列連接，所述電荷泵電路502的電壓輸入端與所述電源201的電壓輸出端連接。[0034]如圖6所示，所述電荷泵電路包括提供PWM波的晶片、開關陣列與電容，這樣 使得所述電荷泵電路內部避免了電感，從而避免了由於開關直流升壓電路中包含的電感 產生電磁輻射對電路中的器件產生電磁幹擾的問題。能提供PWM波的晶片經過推挽放 大電路後，PWM波變成高壓為HIGH VCC，低壓為+5V的PWM波，對於VON迴路， 當PWM為+5V時，二極體Dl導通，二極體D2截止，對電容Cl進行充電，直到電容Cl兩端壓差達到HIGH VCC-5V，電容C3放電維持負載的電壓；當PWM為HIGH VCC 時，由於電容電壓不能突變，A處電壓為2HIGH VCC-5V，二極體Dl截止，二極體D2 導通，VON處的電壓經電容C3濾波穩定在2HIGH VCC-5V，由VON得要求選擇HIGH VCC。[0035]同理，對於VOFF迴路，當PWM為HIGH VCC時，二極體D3導通，對電容C2進行充電，直到電容C2兩端壓差達到HIGHVCC-5V，電容C4放電維持負載的電壓； 當PWM為+5V時，由於電容電壓不能突變，B處電壓為10V-HIGH VCC，二極體D3截 止，二極體D4導通，VON處的電壓經電容C4濾波穩定在IOV-HIGH VCC.[0036]進一步的，為了減少器件個數，節約成本，所述提供PWM波的晶片可以是液晶 顯示裝置中圖像處理系統的主晶片。[0037]本實用新型實施例提供的電源轉換電路，電源提供的電壓通過通過低壓差線性 穩壓器LDO產生一個驅動液晶的電壓AVDD，所述LDO的成本低，噪音低，靜態電流 小，並且LDO需要的外圍器件也很少，通常只需要一兩個旁路電容，從而解決了現有技 術中採用直流變直流DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。[0038]本實用新型實施例提供的電源轉換器可應用在液晶顯示領域。[0039]以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局 限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到 變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應 以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種電源轉換電路，其特徵在於，包括電源和低壓差線性穩壓器LDO，所述電源 的電壓輸出端與所述LDO的電壓輸入端相連，所述LDO的電壓輸出端輸出AVDD，並與 驅動液晶顯示面板中液晶的晶片相連接。
2.根據權利要求1所述的電源轉換電路，其特徵在於，還包括薄膜場效應電晶體TFT 驅動電路，所述TFT驅動電路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸出端連接，所述TFT驅 動電路的電壓輸出端與TFT連接。
3.根據權利要求2所述的電源轉換電路，其特徵在於，所述TFT驅動電路包括提供 PWM波的晶片和開關直流升壓電路，所述提供PWM波的晶片的波形輸出端與所述開關 直流升壓電路中的開關連接，所述開關直流升壓電路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸 出端連接。
4.根據權利要求2所述的電源轉換電路，其特徵在於，所述TFT驅動電路包括提供 PWM波的晶片和電荷泵電路，所述提供PWM波的晶片的波形輸出端與所述電荷泵電路 中的開關陣列連接，所述電荷泵電路的電壓輸入端與所述電源的電壓輸出端連接。
5.根據權利要求3或4所述的電源轉換電路，其特徵在於，所述提供PWM波的晶片 是液晶顯示裝置中圖像處理系統的主晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種電源轉換電路，涉及液晶顯示領域，以解決現有技術中採用直流變直流DC/DC升壓電路產生一個驅動液晶的電壓AVDD成本較高的問題。電源轉換電路，包括電源和低壓差線性穩壓器LDO，所述電源的電壓輸出端與所述LDO的電壓輸入端相連，所述LDO的電壓輸出端輸出AVDD，並與驅動液晶顯示面板中液晶的晶片相連接。本實用新型可用於液晶顯示裝置。
文檔編號H02M3/155GK201813316SQ20102056727
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月11日 優先權日2010年10月11日
發明者劉家勇, 殷新社 申請人:北京京東方光電科技有限公司