CN104217695A - 电路板以及包括该电路板的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板以及包括该电路板的显示装置。当电路板的Connector插反时，所述保护电路可以通过两个二极管的组合把异常的高电压接地放电，同时LED有发光提示。当电路板上输入异常的高电压时，所述保护电路可以通过含PMOS的组合功能块，使异常的高电压不输入LDO，同时这个高电压接到LED上使其发光提示。使用本发明提供的保护电路，可以改善传统保险丝保护方式中一旦烧断即无法再次导通的缺点，通过简单的电路，在出现连接器连接错误的情况，以及因输入电压过大而烧毁与之相连的元件的情况时，进行有效的保护，从而提高了液晶面板的安全性。

Description

电路板以及包括该电路板的显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电路板以及包括该电路板的显示装置。 

背景技术

目前在液晶显示器的应用越来越广泛。普通的液晶显示器包含液晶显示屏、驱动电路板和背光源等三大组件。液晶显示器的驱动电路板，主要功能是接收由数字图像处理电路送来的RGB图像数据信号以及基础的电源信号，经过驱动电路板上的电路模块的处理后，输出液晶屏用的驱动信号和时钟信号。其中，连接数字图像处理电路和驱动电路板的数据线需要通过连接器进行固定连接。 

一般，在液晶显示器的驱动电路中，在连接器处，为解决因电流过大而损毁液晶屏的问题，都使用传统保险丝(Fuse)来防护。这种保护方式只能预防瞬间的大电流(Surge current)造成的损伤，并不能对因误操作而产生的过电压问题进行有效的过电压保护(over voltage protection)，并且保险丝一旦烧断即无法再次导通。 

图1为在驱动电路连接器的输出端使用保险丝保护的原理图。图1以N个管脚的连接器(connector)为例，VIN代表输入电压，对液晶电视一般采用12V，对监视器一般采用5V输入。输入电压经过处理后供给液晶面板的负载。为保护驱动电路，在驱动电路连接器的输出端使用保险丝(Fuse)，保险丝放在输入VIN到负载的路线中以保护电路不受损伤。但是这种设计只对过电流保护起作用，且当发生过电流时，fuse仅可以起到单次保护作用，用过后fuse则不可修复再次使用。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够重复使用的保护显示器驱动电路板的电路结构。 

为达上述或其它目的，本发明一方面提供了一种电路板，包括：接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至负载电路；通过在所述输入电压对应的多个所述管脚分别连接一二极管把异常的输入电压接地。 

进一步地，还包括在所述接地与多个所述二极管之间连接一发光二极管。 

本发明另一方面提供了一种电路板，包括：接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至低压差线性稳压器；通过在所述输入电压对应的多个所述管脚都连接一P型晶体管，所述P型晶体管与电源器组合使异常的输入电压接地。 

进一步地，所述P型晶体管与电源器组合具体为：所述电源器包括一比较器，所述输入电压对应的多个所述管脚与所述比较器连接产生反馈电压，当所述输入电压异常，所述反馈电压高于基准电压，所述电源器向P型晶体管门极输出高电压，P型晶体管关闭，使其不向所述稳压器供电；在输入电压正常时，所述反馈电压低于基准电压，所述PMOS打开，输入电压传输至所述稳压器。 

进一步地，所述P型晶体管的源极与所述输入电压对应的多个所述管脚连接，漏极与所述稳压器连接，栅极与比较器的输出端连接；还包括第一电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压对应的多个所述管脚，另一端连接第二电阻，所述第二电阻一端连接所述比较器，另一端接地。 

进一步地，还包括在所述接地与所述P型晶体管栅极之间连接一发光二极管。 

本发明又一方面提供了一种电路板，包括：接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至负载电路和低压差线性稳压器；通过在所述负载电路的所述输入电压端对应的第一组管脚分别连接一二极管把异常的输入电压接地；通过在所述低压差线性稳压器的所述输入电压端对应的第二组管脚都连接一P型晶体管，所述P型晶体管与电源器组合使异常的输入电压接地。 

进一步地，所述P型晶体管与电源器组合具体为：所述电源器包括一比较器，所述输入电压对应的多个所述管脚与所述比较器连接产生反馈电压，当所述输入电压异常，所述反馈电压高于基准电压，所述电源器向P型晶体管门极输出高电压，P型晶体管关闭，使其不向所述稳压器供电；在输入电压正常时，所述反馈电压低于基准电压，所述PMOS打开，输入电压传输至所述稳压器。 

进一步地，所述P型晶体管的源极与所述输入电压对应的多个所述管脚连接，漏极与所述稳压器连接，栅极与比较器的输出端连接；还包括第一电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压对应的多个所述管脚，另一端连接第二电阻，所述第二电阻一端连接所述比较器，另一端接地；还包括另一二极管，所述二极管的负极与第一组管脚连接的二极管负极连接，另一端与所述P型晶体管的源极的栅极连接。 

本发明再一方面提供了一种显示装置，包括：如上述实施例所述的电路板，以及显示面板，所述电路板连接至所述显示面板，用于驱动所述显示面板显示画面。 

本发明与现有技术相比具有以下几个优点： 

通过简单的保护电路，一方面当电路板的Connector插反时，所述保护电路可以通 过两个二极管的组合把异常的高电压接地放电，同时LED有发光提示；两一方面当电路板上输入异常的高电压时，所述保护电路可以通过含PMOS的组合功能块，使异常的高电压不输入LDO，同时这个高电压接到LED上使其发光提示。对于以上连接器连接错误，以及因输入电压过大而烧毁与之相连的元件输入电压异常的情况进行有效的保护，从而提高了液晶面板的安全性。 

附图说明

图1为现有技术中在驱动电路连接器的输出端使用保险丝保护的原理示意图； 

图2为现有技术中连接器反接造成输入高电压进入EEPROM的原理示意图； 

图3为现有技术中连接器反接造成输入高电压进入TCON的原理示意图； 

图4为本发明第一实施例电路板的保护电路原理示意图； 

图5为本发明驱动电路中LDO的连接电路原理示意图； 

图6为本发明第二实施例电路板的保护电路原理示意图； 

图7为本发明第三实施例电路板的保护电路原理示意图。 

具体实施方式

在液晶显示器、有机电子发光器等显示终端中，在驱动电路的电压与信号的输入端，存在一个连接器，根据连接器各个管脚的排布方式，设置简单电路，屏蔽外界高电压对驱动电路的影响，使得整个显示面板受到保护。 

图2为驱动电路中管脚(Pin)数为30的接口(Connector，简称CN)以及连接器输出端的布线情况。其中，VCC代表的是输入电压VIN，GND代表地，NC代表不接入，SCL和SDA是带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)的输入端，EEPROM输入端SCL和SDA的高电平一般在3.3伏左右。其他管脚用于传输数字信号和控制信号。如图2所示，当连接器插反，输入高电压VCC进入EEPROM中，由于EEPROM是数字电路芯片，接受最高约3.3伏电压，故输入高电压会造成EEPROM的损伤。 

图3为驱动电路中管脚(Pin)数为30的连接器(Connector，简称CN)以及连接器输出端的布线情况。其中，VCC代表的是输入电压VIN，GND代表地，NC代表不接入，RX0+/-到RX3+/-代表输入到时序控制器(TCON)的低电压差分信号(LVDS)，其他管脚用于传输数字信号和控制信号。输入到时序控制器(TCON)的低电压差分信号RX0+/-到RX3+/-的高电压不超过3.3伏。当连接器插入连接器时发生上下插反的现 象，即对应图3中管脚VIN与管脚RX0对调，输入高电压VCC(VIN)进入TCON中。由于TCON是数字电路芯片，接受最高约3.3伏电压，故输入高电压会造成TCON的损伤。 

为了避免连接器插入连接器时插反而造成的对EEPROM和TCON的损伤，本发明提供了一种保护电路。 

图4第一实施例电路板的保护电路原理图。在图4中，管脚N-x1和N-x2对应于输入电压VIN。当连接器插入连接器时发生上下插反现象时，输入电压VIN对应到管脚x1和x2。x1和x2的信号输入到IC负载。如果输入电压VIN的电压过高，在没有保护电路的情况下，IC负载会受到损伤。 

为了保护IC，如图4所示，在对应管脚x1和x2的路径上设计一个由二极管D1和D2以及LED管D3构成的保护电路。其中，LED管D3接地。优选地，设定二极管D1和D2的导通电压为0.7伏，LED管D3的导通电压为3.3伏。 

对于图4所示的电路结构，在连接器与连接器连接正确的情况下，进入IC的电压最高3.3伏。而要打开二极管D1和D2与LED管D3组成的电路需要4伏的电压，所以D1、D2、D3不导通，于是X1和X2的信号正常地进入IC负载。 

对于图4所示的电路结构，在连接器与电路板的接口插反的情况下，则通过管脚X1和X2进入电路的是电压VIN。输入电压VIN远大于3.3伏，如果直接进入IC负载，会对IC负载造成损伤。采用本发明提供的保护电路，输入电压VIN在进入IC负载前先打通由D1、D2、D3组成的电路，这样电流的路径是通过D1、D2、D3后到地。进入IC的电压值会保持在4伏，这个电压不会损坏IC。同时，由于D3是LED管，当它导通时会发光，从而方便操作人员的观察，及时纠正错误。 

作为一具体实施例，在连接器与电路板的接口连接正确的情况下，如果输入电压VIN出现瞬间高压，也会造成与管脚VIN直接连接的LDO(低压差线性稳压器)电路。图5为驱动电路中LDO的连接方式。在液晶显示器的驱动电路中，LDO的功能是将输入电压VIN转化为供数字电路芯片使用的较低电压。当输入电压VIN过大时，异常的高电压直接输入LDO，会造成LDO的损毁。 

为了避免输入电压VIN出现异常高电压而造成的对LDO的损伤，本发明又一实施例提供了一种保护电路。 

本发明通过对电源电路(POWER IC)的保护，避免出现此类损伤。Power IC(亦 称PWM IC)，是显示器的驱动电路中各种电源的产生芯片，它能承受的电压范围比LDO更广，且有保护机制，故通过POWER IC的作用，来形成LDO的保护机制。 

图6为本发明第二实施例的电路原理图。在图6中，在VIN输入LDO的路径上加入一个晶体管PMOS，设置VIN端的反馈电压(由R1和R2组成，具体值的设定根据LDO可承受电压的上限V，与集成在PWM IC中的比较器基准电压VREF)，将反馈电压输入到可集成在PWM IC中的比较器中，当输入VIN电压超过了LDO承受电压上限V时，反馈电压会高过基准电压(可设置为1.25伏)，PWM IC向PMOS G端输出高电压，关掉PMOS，使其不向LDO供电，同时这个高电压接到LED上使其发光提示；在VIN输入值正常时，反馈电压会低于VREF，PWM IC不会输出高电压，故PMOS打开，电路正常运作。 

结合第一实施例与第二实施例，本发明提供了一种组合保护电路，可以同时应对连接器与电路板接口插反的情况，以及输入电压VIN过高而导致的驱动电路损伤的情况。 

图7为本发明第三实施例的电路原理图。在图7中，CN中N代表的是N pin的连接器，对应输入电压的是N-x2,N-x1(不限定为两pin)，当连接器与连接器反插时，对应的管脚是x1和x2，当x1和x2连接到数字电路IC的时候，采取保护措施，即在这两个管脚接到数字电路IC的路径上加入二极管D1和D2，并与LED管D3串联。其中，D1和D2的导通电压为0.7伏，D3的导通电压为3.3伏。 

在连接器与连接器正常插入时，由于数字电路所需要的电压最高为3.3伏左右，故D1、D2、D3组成的电路不能导通，同时由于D4与D1、D2接法正负相反使得通过D1、D2的电流不能流过D4，所以整个电路系统能够正常工作。 

当发生连接器与连接器插反时，则原来对应管脚N-x1和N-x2的输入电压VIN接到了管脚x1和x2，这时VIN的电压(一般5伏以上)会使得D1、D2、D3导通，导通的电压为3.3+0.7＝4伏，这样的电压不会对数字电路IC造成伤害，而且流入数字电路IC的电流很小，主要的电流都通过D1、D2、D3接到了地，D3流过电流发光，从而使得操作人员有所察觉。这样就预防了反插造成的危害。 

在图7中，同时为了对应在误操作下由于输入电压过高造成LDO的损伤，在VIN输入到LDO的路径上加入了晶体管PMOS，PMOS的开关由PWMIC来控制，当PWMIC的输出为高时，PMOS关闭，VIN的电压不会加入到LDO中；当PWMIC输出为低的时候，PMOS打开，则VIN正常输入到LDO。 

VIN输入LDO的路径上加入PMOS，设置VIN端的反馈电压(由R1,R2组成，具体值的设定根据LDO可承受电压的上限V，与集成在PWM IC中的比较器基准电压VREF)，将反馈电压输入到可集成在PWM IC中的比较器中，当输入VIN电压超过了LDO承受电压上限V时，反馈电压会高过基准电压(可设置为1.25伏)，PWM IC向PMOS G端输出高电压，关掉PMOS，使其不向LDO供电，同时这个高电压接到LED上使其发光提示；在VIN输入值正常时，反馈电压会低于VREF，PWM IC不会输出高电压，故PMOS打开，电路正常运作。 

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 

Claims (10)

1.一种电路板，包括：

接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至负载电路；

通过在所述输入电压对应的多个所述管脚分别连接一二极管把异常的输入电压接地。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于：还包括在所述接地与多个所述二极管之间连接一发光二极管。

3.一种电路板，包括：

接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至低压差线性稳压器；

通过在所述输入电压对应的多个所述管脚都连接一P型晶体管，所述P型晶体管与电源器组合使异常的输入电压接地。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于：所述P型晶体管与电源器组合具体为：所述电源器包括一比较器，所述输入电压对应的多个所述管脚与所述比较器连接产生反馈电压，当所述输入电压异常，所述反馈电压高于基准电压，所述电源器向P型晶体管门极输出高电压，P型晶体管关闭，使其不向所述稳压器供电；在输入电压正常时，所述反馈电压低于基准电压，所述PMOS打开，输入电压传输至所述稳压器。

5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于：所述P型晶体管的源极与所述输入电压对应的多个所述管脚连接，漏极与所述稳压器连接，栅极与比较器的输出端连接；还包括第一电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压对应的多个所述管脚，另一端连接第二电阻，所述第二电阻一端连接所述比较器，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于：还包括在所述接地与所述P型晶体管栅极之间连接一发光二极管。

7.一种电路板，包括：

接口，具有多个管脚，用于插入连接器接收输入电压传输至负载电路和低压差线性稳压器；

通过在所述负载电路的所述输入电压端对应的第一组管脚分别连接一二极管把异常的输入电压接地；

通过在所述低压差线性稳压器的所述输入电压端对应的第二组管脚都连接一P型晶体管，所述P型晶体管与电源器组合使异常的输入电压接地。

8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于：所述P型晶体管与电源器组合具体为：所述电源器包括一比较器，所述输入电压对应的多个所述管脚与所述比较器连接产生反馈电压，当所述输入电压异常，所述反馈电压高于基准电压，所述电源器向P型晶体管门极输出高电压，P型晶体管关闭，使其不向所述稳压器供电；在输入电压正常时，所述反馈电压低于基准电压，所述PMOS打开，输入电压传输至所述稳压器。

9.根据权利要求8所述的电路板，其特征在于：所述P型晶体管的源极与所述输入电压对应的多个所述管脚连接，漏极与所述稳压器连接，栅极与比较器的输出端连接；还包括第一电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压对应的多个所述管脚，另一端连接第二电阻，所述第二电阻一端连接所述比较器，另一端接地；还包括另一二极管，所述二极管的负极与第一组管脚连接的二极管负极连接，另一端与所述P型晶体管的源极的栅极连接。

10.一种显示装置，包括：如权利要求1-10任一项所述的电路板，以及显示面板，所述电路板连接至所述显示面板，用于驱动所述显示面板显示画面。