CN105514963B - 一种静电保护电路及具有该静电保护电路的液晶显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电保护电路及具有该静电保护电路的液晶显示模组，属于静电防护领域。静电保护电路包括瞬变电压抑制二极管、电压放大模块和电压钳位模块，瞬变电压抑制二极管的阴极与静电保护电路的输入端连接，瞬变电压抑制二极管的阳极接地，电压放大模块的输入端与瞬变电压抑制二极管的阴极连接，电压放大模块的输出端与电压钳位模块的输入端连接，电压钳位模块的输出端与静电保护电路的输出端连接，静电保护电路的输出端与被保护元件的信号输入端连接，通过电压放大模块将电压低于被保护元件的可读取的范围的原电压信号放大，电压钳位模块将放大后的信号钳制在被保护元件的可读取的范围内，使被保护元件能正常读取电压信号。

Description

一种静电保护电路及具有该静电保护电路的液晶显示模组
技术领域
本发明涉及静电防护领域，特别涉及一种静电保护电路及具有该静电保护电路的液晶显示模组。
背景技术
静电会对电子产品的正常工作造成不良影响，因此在电子产品中一般都具有使电子产品免于或降低静电的影响的电路结构。
对于液晶显示模组来说，通常会在其驱动器集成电路的复位信号的输入端上连接一个TVS(Transient Voltage Suppressor Diode，瞬变电压抑制二极管)，该TVS的阴极连接复位信号的输入端，该TVS的阳极接地。在通常情况下，TVS处于高阻抗状态，具有很高的阻抗，当静电进入到复位信号的输入端时，TVS的阻抗会在极短的时间内降低，使静电通过TVS导出复位信号的输入端，之后TVS又恢复到高阻抗状态，进而避免静电对液晶显示模组造成影响。
由于TVS高阻抗状态下的阻抗很高，当复位信号输入时，漏电流较小，TVS管可以认为是开路，因此对复位信号的电压影响非常小，不会影响液晶显示模组的正常工作，但是TVS在经受过多次的静电冲击或者当TVS经受的静电能量过大时，可能会导致TVS失效，失效的TVS处于高阻抗状态时的阻抗降低，漏电流增大，就会对复位信号的电压产生较大的影响，可能导致复位信号的电压降低到驱动器集成电路所能读取的最低电压之下，使得驱动器集成电路无法正常读取复位信号，进而使得液晶显示模组无法正常工作。
发明内容
为了解决由于复位信号的输入端的TVS失效而导致液晶显示模组无法正常工作的问题，本发明实施例提供了一种静电保护电路及具有该静电保护电路的液晶显示模组。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种静电保护电路，所述静电保护电路包括瞬变电压抑制二极管、电压放大模块和电压钳位模块，所述瞬变电压抑制二极管的阴极与所述静电保护电路的输入端连接，所述瞬变电压抑制二极管的阳极接地，所述电压放大模块的输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极连接，所述电压放大模块的输出端与所述电压钳位模块的输入端连接，所述电压钳位模块的输出端与所述静电保护电路的输出端连接，所述静电保护电路的输出端与被保护元件的信号输入端连接，所述被保护元件的信号输入端为驱动器集成电路的复位信号输入端。
进一步地，所述电压放大模块包括放大器，所述放大器的正相输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极连接，所述放大器的反相输入端接地，所述放大器的输出端与所述电压钳位模块的输入端连接。
优选地，所述放大器的反相输入端通过第一电阻接地，所述放大器的输出端和所述放大器的反相输入端之间通过第二电阻连接。
进一步地，所述放大器的正相输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极之间串联有第三电阻。
可选地，所述第二电阻的阻值是所述第一电阻的阻值的2倍。
可选地，所述电压放大模块的增益的范围为2～4倍。
优选地，所述电压钳位模块包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阴极与所述电压放大模块的输出端连接，所述齐纳二极管的阴极与所述静电保护电路的输出端连接，所述齐纳二极管的阳极接地。
可选地，所述齐纳二极管的稳定电压范围为1.8V～2.2V。
优选地，所述被保护元件为液晶显示模组的驱动器集成电路。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过电压放大模块将电压低于被保护元件的可读取的范围的原电压信号放大，再通过电压钳位模块将放大后的信号钳制在被保护元件的可读取的范围内，使被保护元件能正常读取电压信号，从而避免了由于TVS失效而导致的被保护元件无法正常工作的情况。
另一方面，本发明实施例还提供了一种液晶显示模组，所述液晶显示模组具有前述任一种静电保护电路。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过电压放大模块将电压低于被保护元件的可读取的范围的原电压信号放大，再通过电压钳位模块将放大后的信号钳制在被保护元件的可读取的范围内，使被保护元件能正常读取电压信号，从而避免了由于TVS失效而导致的液晶显示模组无法正常工作的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种静电保护电路的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电压放大模块的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电压钳位模块的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种静电保护电路，如图1所示，该静电保护电路包括瞬变电压抑制二极管2、电压放大模块3和电压钳位模块4，瞬变电压抑制二极管2的阴极与该静电保护电路的输入端1连接，瞬变电压抑制二极管2的阳极接地，电压放大模块3的输入端与瞬变电压抑制二极管2的阴极连接，电压放大模块3的输出端与电压钳位模块4的输入端连接，电压钳位模块4的输出端与静电保护电路的输出端5连接，静电保护电路的输出端5与被保护元件的信号输入端连接。
本发明实施例通过电压放大模块将电压低于被保护元件的可读取的范围的原电压信号放大，再通过电压钳位模块将放大后的信号钳制在被保护元件的可读取的范围内，使被保护元件能正常读取电压信号，从而避免了由于TVS失效而导致的被保护元件无法正常工作的情况。
本发明实施例中的被保护元件为液晶显示模组的驱动器集成电路，被保护元件的信号输入端为驱动器集成电路的复位信号输入端，液晶显示模组的驱动器集成电路用于控制像素电极的导通以控制液晶的扭转，可以想到的是，在其他实施例中，被保护元件也可以是其他电子元件，被保护的信号输入端也可以是PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号输入端或CABC(Content Adaptive Brightness Control，内容自适应亮度控制)信号输入端或其他信号输入端。
可选地，电压放大模块的增益的范围可以为2～4倍。本发明实施例中，电压放大模块的增益优选为3倍，由于液晶显示模组的驱动器集成电路的复位信号输入端通常能正常读取的复位信号的电压范围为1.65V～2.8V，因此选取电压放大模块的增益为3倍，可以将不低于0.6V的电压信号放大到1.8V以上，同时当静电保护电路的输入端输入低电平的电压信号时，由于该低电平的电压信号的标准值为0V，但是实际中会存在0.2V的波动，将放大器33的增益设置在3倍可以避免将这些低电平的电压信号放大到驱动器集成电路的可读取的范围内，造成驱动器集成电路读取到错误的信号，考虑到TVS失效的程度的不同，导致复位信号的电压降低的程度也不同，在其他实施例中，也可以选择其他增益范围的电压放大模块，以将电压信号的电压放大到相应的被保护元件可读取的最小电压值之上，同时保证低电平的电压波动不会被放大到驱动器集成电路的可读取范围内，造成驱动器集成电路读取到错误的信号。
图2是本发明实施例提供的一种电压放大模块的结构图，如图2所示，该电压放大模块3包括放大器33，放大器33的正相输入端与瞬变电压抑制二极管2的阴极连接，放大器33的反相输入端接地，放大器33的输出端32与电压钳位模块4的输入端连接，通过设置放大器33将低于驱动器集成电路的可读取的范围的原复位信号进行放大并输入到电压钳位模块，且将放大器33的同相输入端与瞬变电压抑制二极管2的阴极连接，保证输入放大器33的电信号与输出放大器33的电信号相位相同。
进一步地，放大器33的反相输入端通过第一电阻35接地，放大器33的输出端和放大器33的反相输入端之间通过第二电阻36连接，通过第二电阻36对放大器33形成负反馈，可以提高放大器33增益的稳定性。
具体地，第二电阻36的阻值是第一电阻35的阻值的2倍，第一电阻35的阻值可以选为10KΩ，第二电阻36的阻值可以选为20KΩ，根据增益计算公式
AU＝1+R2/R1
其中，Au为增益倍数，R2为第二电阻36的阻值，R1为第一电阻35的阻值，得到此时放大器33的增益为3倍，在其他实施例中，第一电阻35和第二电阻36也可以设定为其他阻值的电阻，以得到其他的增益范围，将复位信号的电压放大到相应的驱动器集成电路可读取的最小电压值之上。
更进一步地，放大器33的正相输入端与瞬变电压抑制二极管2的阴极之间串联有第三电阻34，第三电阻34的阻值可以根据第一电阻35和第二电阻36的并联阻值确定，例如，第一电阻35阻值为10KΩ，第二电阻36的阻值为20KΩ，则第三电阻34的阻值为6.67KΩ，考虑到电阻的精度，第三电阻34的阻值可以选择为6.8KΩ，也可以选择在6.67KΩ附近的数值，例如10KΩ，设置第三电阻34，可以减小输入电流失调。
此外，本发明实施例中的放大器33为运算放大器，例如集成运算放大器和运算放大电路。
图3是本发明实施例提供的一种电压钳位模块的结构图，如图3所示，该电压钳位模块4包括齐纳二极管43，该齐纳二极管43的阴极与电压放大模块3的输出端连接，该齐纳二极管43的阴极与静电保护电路的输出端5连接，齐纳二极管43的阳极接地，当齐纳二极管43的阴极电压不超过齐纳二极管43的稳定电压时，齐纳二极管43处于截止状态，阴极的电压不会发生变化，当齐纳二极管43的阴极电压超过齐纳二极管43的稳定电压时，齐纳二极管43会迅速导通，阴极的电压会下降到齐纳二极管43的稳定电压内，利用齐纳二极管43的稳压特性，将经由电压放大模块3放大后的复位信号的电压钳制在驱动器集成电路的可读取的范围内，保证驱动器集成电路正常读取复位信号，通过选择具有不同稳定电压参数的齐纳二极管可以将放大后的复位信号钳制在不同的电压范围内，以适应具有不同的电压可读取范围的驱动器集成电路，同时由于齐纳二极管43响应迅速，能够在很短的延迟时间内将复位信号给入到驱动器集成电路。
可选地，齐纳二极管43的稳定电压的范围为1.8V～2.2V，通常的驱动器集成电路能正常读取的复位信号的电压范围为1.65V～2.8V，为了使驱动器集成电路能正常读取复位信号，且防止放大后的复位信号电压过高而损坏驱动器集成电路，选择稳定电压的范围为1.8V～2.2V的齐纳二极管43，考虑到不同的被保护元件可读取的电压范围可能不同，应选择具有不同的稳定电压的齐纳二极管43，在其他实施例中，齐纳二极管43的稳定电压也可以在其他范围内，以将放大后的复位信号的电压钳制在相应的被保护元件可读取的电压范围内。
本发明实施例还提供了一种液晶显示模组，该液晶显示模组具有前述任一种静电保护电路。
本发明实施例通过电压放大模块将电压低于驱动器集成电路的可读取的范围的原复位信号放大，再通过电压钳位模块将放大后的信号钳制在驱动器集成电路的可读取的范围内，使驱动器集成电路能正常读取复位信号，从而避免了由于TVS失效而导致的液晶显示模组无法正常工作的情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静电保护电路，其特征在于，所述静电保护电路包括瞬变电压抑制二极管、电压放大模块和电压钳位模块，所述瞬变电压抑制二极管的阴极与所述静电保护电路的输入端连接，所述瞬变电压抑制二极管的阳极接地，所述电压放大模块的输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极连接，所述电压放大模块的输出端与所述电压钳位模块的输入端连接，所述电压钳位模块的输出端与所述静电保护电路的输出端连接，所述静电保护电路的输出端与被保护元件的信号输入端连接，所述被保护元件的信号输入端为驱动器集成电路的复位信号输入端。
2.根据权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，所述电压放大模块包括放大器，所述放大器的正相输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极连接，所述放大器的反相输入端接地，所述放大器的输出端与所述电压钳位模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的静电保护电路，其特征在于，所述放大器的反相输入端通过第一电阻接地，所述放大器的输出端和所述放大器的反相输入端之间通过第二电阻连接。
4.根据权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，所述放大器的正相输入端与所述瞬变电压抑制二极管的阴极之间串联有第三电阻。
5.根据权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，所述第二电阻的阻值是所述第一电阻的阻值的2倍。
6.根据权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，所述电压放大模块的增益的范围为2～4倍。
7.根据权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，所述电压钳位模块包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阴极与所述电压放大模块的输出端连接，所述齐纳二极管的阴极与所述静电保护电路的输出端连接，所述齐纳二极管的阳极接地。
8.根据权利要求7所述的静电保护电路，其特征在于，所述齐纳二极管的稳定电压范围为1.8V～2.2V。
9.根据权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，所述被保护元件为液晶显示模组的驱动器集成电路。
10.一种液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示模组具有权利要求 1～9任一项所述的静电保护电路。
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