CN105553270A - Dc-dc转换器以及具有dc-dc转换器的显示装置 - Google Patents

Dc-dc转换器以及具有dc-dc转换器的显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种DC-DC转换器和一种具有该DC-DC转换器的显示装置。所述DC-DC转换器包括电源开关和开关控制器。电源开关基于输入DC电压反复地接通和断开以产生输出DC电压。开关控制器控制电源开关的操作，并且包括用于调整电源开关的电极的开关电压的转换速率随时间变化的转换速率控制器。

Description

DC-DC转换器以及具有DC-DC转换器的显示装置
技术领域
在此描述的一个或更多个实施例涉及一种DC-DC转换器以及一种包括DC-DC转换器的显示装置。
背景技术
DC-DC转换器会经历由各种影响导致的宽带电源噪声。例如，当DC-DC转换器的开关接通和断开时，会出现上升噪声和下降噪声。
已经做出各种尝试来消除这种噪声。例如，减震器电路可以连接到开关的端部。这样的电路可以减小开关接通和断开时产生的环波形的幅值。然而，减震器电路增加了转换器的元件的数目，因此会降低DC-DC转换器的效率。
发明内容
根据一个或更多个实施例，一种DC-DC转换器包括：电源开关，基于输入DC电压反复地开接通和断开以便产生输出DC电压；开关控制器，控制电源开关的操作，其中，开关控制器包括调整电源开关的电极的开关电压的转换速率随时间变化的转换速率控制器。
开关控制器可以包括用来调整具有第一周期的第一电压的电平以产生具有第一周期的第二电压的开关栅极驱动器。开关电压的转换速率可以随将开关栅极驱动器连接到电源开关的转换速率控制器的电阻器的电阻的增大而降低。
转换速率控制器可以包括彼此并联连接的N个电阻器，N个电阻器可以通过分别连接到N个电阻器的N个开关将开关栅极驱动器顺序地连接到电源开关，其中，N为正整数。N个电阻器可以具有不同的电阻。
转换速率控制器的第一开关至第N开关可以顺序地接通，在第N开关接通之后，转换速率控制器的第一开关可以接通，其中，转换速率变化周期可以对应于从第一开关接通时的时刻到第一开关再次接通时的时刻的时间，并且转换速率变化周期可以是第一周期的N倍大。
转换速率控制器的第一开关至第N开关可以顺序地接通，在第N开关接通之后，转换速率控制器的第(N-1)开关至第一开关可以顺序地接通，其中，转换速率变化周期可以对应于从第一开关接通时的时刻到第一开关再次接通时的时刻的时间，并且转换速率变化周期可以是第一周期的2N-2倍大。
转换速率控制器的第一开关可以基于第一电压的第一脉冲的上升沿接通，转换速率控制器的第二开关可以基于第一电压的第二脉冲的上升沿接通。
转换速率控制器的第一开关可以基于第一电压的第一脉冲的上升沿接通，转换速率控制器的第二开关可以基于所述第一电压的第一脉冲的下降沿接通。
包括可基于第一电压的脉冲的上升沿而接通的开关的第一开关组具有第一接通重复周期，包括可基于第一电压的脉冲的下降沿而接通的开关的第二开关组具有第二接通重复周期，第一接通重复周期可以不同于第二接通重复周期。
开关栅极驱动器可以包括第一开关、第二开关和第三开关，第一开关可以包括被施加第一电压的控制电极、连接到第二开关元件的控制电极的输入电极以及被施加低电平的第二DC电压的输出电极，第二开关可以包括连接到第一开关的输入电极的控制电极、被施加高电平的第一DC电压的输入电极以及连接到第三开关的输入电极的输出电极，第三开关可以包括连接到第一开关的输入电极的控制电极、连接到第二开关的输出电极的输入电极以及被施加第二DC电压的输出电极。
转换速率控制器可以根据输入信号产生具有各种电平的可变电源电压。转换速率控制器可以包括：数模转换器，用于接收输入信号并产生输入模拟信号；放大器，连接到数模转换器；第四开关，连接到放大器。开关电压的转换速率可以随可变电源电压的增大而增大。
可变电源电压可以从第一电平顺序地减小到第N电平，在可变电源电压的电平达到第N电平之后，可变电源电压的电平可以增大到第一电平，其中，转换速率变化周期可以对应于从可变电源电压处于第一电平时的时刻至可变电源电压在减小到第N电平之后再次处于第一电平时的时刻的时间，并且转换速率变化周期可以是第一周期的N倍大。
可变电源电压可以从第一电平顺序地减小到第N电平，在可变电源电压的电平达到第N电平后，可变电源电压的电平可以从第(N-1)电平顺序地增大到第一电平，其中，转换速率变化周期可以对应于从可变电源电压处于第一电平时的时刻至可变电源电压在减小到第N电平之后再次处于第一电平时的时刻的时间，并且转换速率变化周期可以是所述第一周期的2N-2倍大。
开关栅极驱动器可以包括第一开关、第二开关和第三开关，第一开关可以包括被施加第一电压的控制电极、被施加可变电源电压的输入电极以及被施加第一电平的第二DC电压的输出电极，第二开关可以包括连接到第一开关的输入电极的控制电极、被施加第二电平的第一DC电压的输入电极以及连接到第三开关元件的输入电极的输出电极，第二电平高于第一电平，第三开关可以包括连接到第一开关的输入电极的控制电极、连接到第二开关的输出电极的输入电极以及被施加第二DC电压的输出电极。
根据一个或更多个其他实施例，一种显示装置包括：显示图像的显示面板；DC-DC转换器，包括电源开关和开关控制器，电源开关将基于输入DC电压反复地接通和断开以产生输出DC电压，开关控制器用于控制电源电压的操作；显示面板驱动器，用于基于输出DC电压驱动显示面板，其中，所述开关控制器包括用于调整电源开关的电极的开关电压的转换速率随时间变化的转换速率控制器。
显示面板驱动器可以包括用于将栅极信号输出到显示面板的栅极线的栅极驱动器，DC-DC转换器的输出DC电压对应于栅极导通电压。显示面板驱动器可以包括用于将数据电压输出到显示面板的数据线的数据驱动器，DC-DC转换器的输出DC电压可以对应于用于产生数据电压的模拟电源电压。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施例，特征将对于本领域的技术人员会变得明显，在附图中：图1示出了DC-DC转换器的实施例；
图2示出了开关控制器的实施例；
图3示出了DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例；
图4示出了开关栅极驱动器的输入电压和转换速率控制器的转换速率变化周期的示例；
图5示出了DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例；
图6示出了转换速率控制器的实施例；
图7示出了开关栅极驱动器的输入电压和图6中的转换速率控制器的转换速率变化周期的示例；
图8示出了开关控制器的另一个实施例；
图9示出了图8中的DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例；
图10示出了DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例；以及
图11示出了显示装置的实施例。
具体实施方式
以下参照附图对示例实施例进行更充分的描述；然而，示例实施例可以以不同形式体现，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。当然，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域的技术人员充分地传达示例性实施方式。在图中，为了图示的清晰可放大层和区域的尺寸。同样的标记始终指示同样的元件。
图1示出了包括电源开关S和开关控制器10的DC-DC转换器的实施例。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。例如，输出DC电压VO可以大于输入DC电压VI。
输入DC电压VI是介于DC-DC转换器的第一输入端子和DC-DC转换器的第二输入端子之间的电压。输出DC电压VO是介于DC-DC转换器的第一输出端子和DC-DC转换器的第二输出端子之间的电压。
电感器L具有连接到DC-DC转换器的第一输入端子的第一端和连接到电源开关S的输入电极的第二端。电源开关S具有连接到DC-DC转换器的第二输入端子的输出电极和连接到开关控制器10的控制电极。电源开关S的输入电极连接到二极管D的阳极。二极管D的阴极连接到第一输出端子。
电容器C具有连接到第一输出端子的第一端和连接到第二输出端子的第二端。
开关控制器10具有连接到第一输出端子的第一端和连接到电源开关S的控制电极的第二端。开关控制器10包括开关栅极驱动器12和转换速率控制器14。开关栅极驱动器12可以调整具有第一周期Ts的第一电压Vg1的电平，以产生具有第一周期Ts的第二电压(例如，第一节点N1的电压)。
开关栅极驱动器12可以包括反相器Q1以及缓冲器Q2和Q3。开关栅极驱动器12的第一开关元件Q1使用高电平的第一DC电压Vc和低电平的第二DC电压(例如，接地电压)使第一电压Vg1反相。例如，第二节点N2的电压可以具有与第一电压Vg1的相位相反的相位。另外，第二节点N2的电压可以具有比第一电压Vg1的幅值大的幅值。
第二开关元件Q2和第三开关元件Q3对第二节点N2的电压进行缓冲并向第一节点N1输出第二节点N2的电压。第二电压(第一节点N1的电压)具有与第一电压Vg1同样的第一周期Ts。
第一开关元件Q1包括被施加有第一电压Vg1的控制电极、连接到第二节点N2的输入电极和被施加有低电平的第二DC电压(例如，接地电压)的输出电极。
第二开关元件Q2包括连接到第一开关元件Q1的输入电极的控制电极、被施加有第一DC电压Vc的输入电极以及连接到第三开关元件Q3的输入电极的输出电极。
第三开关元件Q3包括连接到第一开关元件Q1的输入电极的控制电极、连接到第二开关元件Q2的输出电极的输入电极以及被施加有第二DC电压的输出电极。
转换速率控制器14控制电源开关S的输入电极处的开关电压Vs的转换速率随时间变化。根据至少一个实施例，转换速率指的是输出信号的波形的倾斜度。转换速率可以对应于输出信号的变化的最大速率。当输出信号的转换速率大时，输出信号快速地增大和减小。当输出信号的转换速率小时，输出信号缓慢地增大和减小。
如果开关电压Vs的转换速率是均匀的，则通过电源开关S的接通和断开会产生宽带电源噪声。如果开关电压Vs的转换速率根据时间变化，则宽带电源噪声可以在电源开关S接通和断开时降低。
本示例性实施例的转换速率控制器14根据时间调整开关电压Vs的转换速率，以降低电源开关S的接通和断开时产生的宽带电源噪声。
转换速率控制器14可以包括彼此并联连接的N个电阻器R1至RN。N是正整数。N个电阻器R1至RN可以通过分别串联连接到N个电阻器R1至RN的N个开关SW1至SWN顺序地将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
例如，在t1与t2之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第一开关SW1接通，使得第一电阻器R1将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
例如，在t2与t3之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第二开关SW2接通，使得第二电阻器R2将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
例如，在t3与t4之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第三开关SW3接通，使得第三电阻器R3将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
例如，在tN与tN+1之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第N开关SWN接通，使得第N电阻器RN将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
N个电阻器R1至RN可以具有互不相同的电阻。随着转换速率控制器14的电阻器的电阻的增大，开关电压Vs的转换速率可以降低。
根据本示例性实施例，第二电阻器R2的电阻可以大于第一电阻器R1的电阻。第三电阻器R3的电阻可以大于第二电阻器R2的电阻。第N电阻器RN的电阻可以大于第三电阻器R3的电阻。
因此，如图3所示，当具有相对最小的电阻的第一电阻器R1连接在电源开关S和栅极驱动器12之间时，转换速率控制器14的输出电压Vg具有相对高的转换速率。因此，开关电压Vs具有相对高的转换速率。
当具有比第一电阻器R1的电阻大的电阻的第二电阻器R2连接在电源开关S和栅极驱动器12之间时，输出电压Vg的转换速率降低。因此，开关电压的转换速率降低。
当具有比第二电阻器R2的电阻大的电阻的第三电阻器R3连接在电源开关S和栅极驱动器12之间时，输出电压Vg的转换速率降低。因此，开关电压的转换速率降低。
当具有相对最大的电阻的第N电阻器RN连接在电源开关S和栅极驱动器12之间时，转换速率控制器14的输出电压Vg具有最小的转换速率。因此，开关电压Vs具有相对最小的转换速率。
在本示例性实施例中，第一开关SW1至第N开关SWN顺序地接通。在第N开关SWN接通和断开后，第一开关SW1随后接通。
转换速率变化周期Ta可以定义为从第一开关SW1接通的时刻到第一开关SW1再次接通的时刻的时间。在本示例性实施例中，转换速率变化周期Ta可以是第一周期Ts的N倍大。
如图4中所示，转换速率变化周期Ta可以设置成第一周期Ts的N个整数倍。为了增大或最大化宽带噪声的降低，转换速率变化周期Ta可以设置成第一周期Ts的N倍。另一方面，为了实现宽带噪声较小程度的降低，转换速率变化周期Ta可以设置成第一周期Ts的2N倍、第一周期Ts的4N倍或第一周期Ts的mN倍，其中，m是正整数。随着转换速率变化周期Ta的增大，第一开关SW1至第N开关SWN的开关操作的次数减少。因此，转换速率控制器14的功耗会降低并且转换速率控制器14的寿命会增加。
在一个实施例中，可以不独立地调整开关电压Vs的下降转换速率和上升转换速率。例如，可以以相同的比率调整下降转换速率和上升转换速率。同样，可以基于第一电压Vg1的第一脉冲的上升沿来接通转换速率控制器14的第一开关SW1，可以基于第一电压Vg1的第二脉冲的上升沿来接通转换速率控制器14的第二开关SW2。可选择地，可以基于第一电压Vg1的第一脉冲的下降沿来接通转换速率控制器14的第一开关SW1，可以基于第一电压Vg1的第二脉冲的下降沿来接通转换速率控制器14的第二开关SW2。
因此，根据本示例性实施例，DC-DC转换器包括产生转换速率随时间而变化的电压的转换速率控制器14，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率通过转换速率控制器14来进行调整，从而可以降低或防止峰带电源噪声。
图5示出了DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例。除了转换速率变化周期之外，DC-DC转换器可以与图1至图4中的前述实施例的DC-DC转换器基本上相同。
参照图1、图2和图5，DC-DC转换器包括电源开关S和开关控制器10。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开，以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。
开关控制器10包括开关栅极驱动器12和转换速率控制器14。转换速率控制器14控制电源开关S的输入电极处的开关电压Vs的转换速率随时间变化。转换速率控制器14调整开关电压Vs的转换速率随时间变化，以降低因接通和断开电源开关S而产生的宽带电源噪声。
转换速率控制器14可以包括彼此并联连接的N个电阻器R1至RN，其中，N是正整数。N个电阻器R1至RN可以通过分别串联连接到N个电阻器R1至RN的N个开关SW1至SWN顺序地将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t1与t2之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第一开关SW1接通，使得第一电阻器R1将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t2与t3之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第二开关SW2接通，使得第二电阻器R2将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t3与t4之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第三开关SW3接通，使得第三电阻器R3将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在tN与tN+1之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第N开关SWN接通，使得第N电阻器RN将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在tN+1与tN+2之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第(N-1)开关SWN-1接通，使得第(N-1)电阻器RN-1将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t2N-3与t2N-2之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第三开关SW3接通，使得第三电阻器R3将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t2N-2与t2N-1之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第二开关SW2接通，使得第二电阻器R2将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
在t2N-1与t2N之间，第一开关SW1至第N开关SWN中的第一开关SW1接通，使得第一电阻器R1将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
N个电阻器R1至RN可以具有互不相同的电阻。随着转换速率控制器14的电阻的增大，开关电压Vs的转换速率会降低。
在本示例性实施例中，第一开关SW1至第N开关SWN顺序地接通。在第N开关SWN接通后，第(N-1)开关SWN-1至第1开关SW1顺序地接通。
转换速率变化周期Ta可以定义为从第一开关SW1接通的时刻到第一开关SW1再次接通的时刻的时间。例如，转换速率变化周期Ta可以是第一周期Ts的2N-2倍大。在一个实施例中，转换速率变化周期Ta可以例如以与图4相似的方式设置成第一周期Ts的2N-2个整数倍。
在本示例性实施例中，DC-DC转换器包括产生具有随时间变化的转换速率的电压的转换速率控制器14，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率由转换速率控制器14调整，从而可以降低或防止峰带电源噪声。
图6示出了开关控制器的转换速率控制器14的实施例。图7是示出了开关栅极驱动器12的输入电压的周期和图6的转换速率控制器14的转换速率变化周期的示例的时序图。在这个实施例中，除了转换速率控制器独立地控制下降转换速率和上升转换速率之外，DC-DC转换器可以与图1至图4中的实施例的DC-DC转换器基本上相同。
参照图1、图2和图6，DC-DC转换器包括电源开关S和开关控制器10。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开，以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。
开关控制器10包括开关栅极驱动器12和转换速率控制器14。转换速率控制器14控制电源开关S的输入电极处的开关电压Vs的转换速率随时间变化。转换速率控制器14调整开关电压Vs的转换速率随时间变化，以降低因接通和断开电源开关S产生的宽带电源噪声。
转换速率控制器14可以包括彼此并联连接的2N个电阻器R1至R2N，其中，N是正整数。2N个电阻器R1至R2N可以通过分别串联连接到2N个电阻器R1至R2N的2N个开关SW1至SW2N顺序地将开关栅极驱动器12连接到电源开关S。
独立地调整开关电压Vs的下降转换速率和开关电压Vs的上升转换速率。在一个实施例中，以不同的比率调整开关电压Vs的下降转换速率和开关电压Vs的上升转换速率。例如，可以基于第一电压Vg1的第一脉冲的上升沿来接通转换速率控制器14的第一开关SW1，可以基于第一电压Vg1的第一脉冲的下降沿来接通转换速率控制器14的第二开关SW2。
另外或可选择地，响应于第一电压Vg1的脉冲的上升沿而接通的第一开关组SW1、SW3、…、SW2N-1的接通重复周期Ta可以不同于响应于第一电压Vg1的脉冲的下降沿而接通的第二开关组SW2、SW4、…、SW2N的接通重复周期Tb。
在图7中的第一示例中，从t1至下一个t1的上升转换速率变化周期Ta与从t1′至下一个t1′的下降转换速率变化周期Tb相同。从t1至t1′，第一开关SW1接通。从t1′至t2，第二开关SW2接通。从t2至t2′，第三开关SW3接通。
在图7中的第二示例中，从t1′至下一个t1′的下降转换速率变化周期Tb大于从t1至下一个t1的上升转换速率变化周期Ta。从t1至t1′，第一开关SW1接通。从t1′至t2，第二开关SW2接通。从t2至t3，第三开关SW3接通。
在图7中的第三示例中，从t1至下一个t1的上升转换速率变化周期Ta大于从t1′至下一个t1′的下降转换速率变化周期Tb。从t1至t1′，第一开关SW1接通。从t1′至t2′，第二开关SW2接通。从t2′至t2，第四开关SW4接通。从t2至t3′，第三开关SW3接通。
因此，在这个实施例中，开关电压Vs的下降转换速率和上升转换速率因此以各种方式独立地受控制。转换速率控制器14可以产生具有随时间变化的转换速率的电压以降低宽带电源噪声。开关电压Vs的转换速率可以由转换速率控制器14调整以降低或防止峰带电源噪声。同样，下降转换速率(可以在较大程度上与宽带噪声有关)可以调整成随时间变化而上升转换速率可以不调整成随时间变化。
图8示出了DC-DC转换器的开关控制器的实施例。图9是示出了图8中的DC-DC转换器的输入信号和输出信号的示例的时序图。除了转换速率控制器的结构和操作之外，DC-DC转换器可以与图1至图4中的实施例的DC-DC转换器基本上相同。
参照图1、图8和图9，DC-DC转换器包括电源开关S和开关控制器10。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开，以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。
开关控制器10包括开关栅极驱动器12和转换速率控制器14A。开关栅极驱动器12可以调整具有第一周期Ts的第一电压Vg1的电平，以产生具有第一周期Ts的第二电压(例如，第一节点N1的电压)。开关栅极驱动器12可以包括反相器Q1以及缓冲器Q2和Q3。开关栅极驱动器12的第一开关元件Q1利用从转换速率控制器14A输出的可变电源电压Vd与低电平的第二DC电压(例如，接地电压)对第一电压Vg1进行反相。例如，第二节点N2的电压可以具有与第一电压Vg1的相位相反的相位。另外，第二节点N2的电压可以具有比第一电压Vg1的幅值大的幅值。
第二开关元件Q2和第三开关元件Q3对第二节点N2的电压进行缓冲并向第一节点N1输出第二节点N2的电压。第二电压(第一节点N1的电压)具有与第一电压Vg1同样的第一周期Ts。
第一开关元件Q1包括被施加第一电压Vg1的控制电极、被施加可变电源电压Vd的输入电极和被施加低电平的第二DC电压(例如，接地电压)的输出电极。
第二开关元件Q2包括连接到第一开关元件Q1的输入电极的控制电极、被施加高电平的第一DC电压Vc1的输入电极以及连接到第三开关元件Q3的输入电极的输出电极。
第三开关元件Q3包括连接到第一开关元件Q1的输入电极的控制电极、连接到第二开关元件Q2的输出电极的输入电极以及被施加第二DC电压的输出电极。
转换速率控制器14A在电源开关S的输入电极处控制开关电压Vs的转换速率根据时间变化。本示例性实施例的转换速率控制器14A调整开关电压Vs的转换速率随时间变化，以降低因接通和断开电源开关S而产生的宽带电源噪声。
转换速率控制器14A根据输入信号产生具有各种电平的可变电源电压Vd。转换速率控制器14A可以包括控制部分141、数模转换器(“DAC”)142、放大器AMP和第四开关元件Q4。控制部分141可以产生输入信号并将输入信号输出到数模转换器142。对于转换速率控制器和开关控制器以及在此描述的实施例的其他处理特征，控制部分141可以包括逻辑实现的硬件、软件或二者兼备。在一个实施例中，控制部分141可以是微处理器、计算器、处理结构或控制器。在一个实施例中，控制部分可以连接到存储固件、中间件或者用于产生输入到数模转换器142的输入信号的其他代码或指令集合的存储器。
数模转换器142基于来自控制部分141的输入信号产生输入模拟信号。放大器AMP可以连接到数模转换器142。第四开关元件Q4可以连接到放大器AMP。
放大器AMP的第一输入电极可以连接到数模转换器142的输出端子。例如，低电平的电源电压(例如，接地电压)可以施加到放大器AMP的第二输入电极。放大器AMP的输出电极可以连接到第四开关元件Q4的控制电极。
第四开关元件Q4的输入电极可以连接到负载电阻器RC的第一端。高电平的第三DC电压可以施加到负载电阻器RC的第二端。
当开关栅极驱动器12的第一电压Vg1具有低电平时，第二节点N2的电压具有可变电源电压Vd的电平。当开关栅极驱动器12的第一电压Vg1具有高电平时，第二节点N2的电压具有低电平。
第二节点N2的电压被缓冲并被传输到第一节点N1。第一节点N1的电压Vg可以具有与第二节点N2的电压的波形基本上相同的波形。第一节点N1的电压Vg施加到电源开关S的控制电极。当第一节点N1的电压Vg的高电平具有相对高的值时，电源开关S的开关电压Vs的转换速率相对偏高。
在图9中，在t1与t2之间，第一节点N1的电压Vg具有预定的(例如，高或最大)电平Vd1。因此，开关电压的转换速率是大的或是最大的。
在t2与t3之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd1减小到Vd2。因此，开关电压Vs的转换速率降低。
在t3与t4之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd2减小到Vd3。因此，开关电压Vs的转换速率降低。
在tN与tN+1之间，第一节点N1的电压Vg具有最小高电平VdN。因此，开关电压Vs的转换速率是低的或是最低的。
在本示例性实施例中，可变电源电压Vd的电平从第一电平Vd1顺序地减小到第N电平VdN。在可变电源电压Vd的电平达到第N电平VdN之后，可变电源电压Vd的电平增大到第一电平Vd1。
转换速率变化周期Ta可以定义为从可变电源电压Vd处于第一电平Vd1时的时刻到可变电源电压Vd在减小到第N电平VdN之后再次处于第一电平Vd1时的时刻的时间。在本示例性实施例中，转换速率变化周期Ta可以是第一周期Ts的N倍大。在一个实施例中，转换速率变化周期Ta可以例如以与图4相似的方式设置成第一周期Ts的N个整数倍。
根据本示例性实施例，DC-DC转换器包括产生转换速率随时间变化的电压的转换速率控制器14A，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率由转换速率控制器14A调整，从而可以降低或防止峰宽电源噪声。
图10是示出了DC-DC转换器的输入信号和输出信号的另外的示例的时序图。除了转换速率变化周期之外，该DC-DC转换器可以与图8至图9中的实施例的DC-DC转换器基本上相同。
参照图1、图8和图10，DC-DC转换器包括电源开关S和开关控制器10。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开，以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。
开关控制器10包括开关栅极驱动器12和转换速率控制器14A。转换速率控制器14A在电源开关S的输入电极处控制开关电压Vs的转换速率随时间变化。转换速率控制器14A调整开关电压Vs的转换速率随时间变化，以降低通过接通和断开电源开关S产生的宽带电源噪声。
转换速率控制器14A根据输入信号产生具有各种电平的可变电源电压Vd。转换速率控制器14A可以与图8中的布置在结构上相似。例如，转换速率控制器14A可以包括控制部分141、数模转换器(“DAC”)142、放大器AMP和第四开关元件Q4。控制部分141产生输入信号并将输入信号输出到数模转换器142。数模转换器142接收输入信号并产生输入模拟信号。放大器AMP可以连接到数模转换器142。第四开关元件Q4可以连接到放大器AMP。
在图10中，在t1与t2之间，第一节点N1的电压Vg具有最大的高电平Vd1。因此，开关电压的转换速率可以是高的或是最大的。
在t2与t3之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd1减小到Vd2。因此，开关电压Vs的转换速率降低。
在t3与t4之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd2减小到Vd3。因此，开关电压Vs的转换速率降低。
在tN与tN+1之间，第一节点N1的电压Vg具有低的或最小的电平VdN。因此，开关电压Vs的转换速率是低的或是最小的。
在tN+1与tN+2之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从VdN增大到VdN-1。因此，开关电压Vs的转换速率增大。
在t2N-3与t2N-2之间，第一节点N1的电压Vg的高电平增大到Vd3。因此，开关电压Vs的转换速率增大。
在t2N-2与t2N-1之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd3增大到Vd2。因此，开关电压Vs的转换速率增大。
在t2N-1与t2N之间，第一节点N1的电压Vg的高电平从Vd2增大到较高或最大高电平的Vd1。因此，开关电压Vs的转换速率是高的或最大。
在本示例性实施例中，可变电源电压Vd的电平从第一电平Vd1顺序地减小到第N电平VdN。在可变电源电压Vd的电平达到第N电平VdN之后，可变电源电压Vd的电平从第(N-1)电平VdN-1顺序地增大到第一电平Vd1。
转换速率变化周期Ta可以定义为从可变电源电压Vd处于第一电平Vd1时的时刻到可变电源电压Vd在减小到第N电平VdN之后再次处于第一电平Vd1时的时刻的时间。例如，转换速率变化周期Ta可以是第一周期Ts的2N-2倍大。在一个实施例中，转换速率变化周期Ta可以例如，以与图4相似的方式设置成第一周期Ts的2N-2个整数倍。
根据本示例性实施例，DC-DC转换器包括产生具有随时间变化的转换速率的电压的转换速率控制器14A，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率由转换速率控制器14A调整，从而可以降低或防止峰宽电源噪声。
图11示出了包括显示面板100和面板驱动器的显示装置的实施例。面板驱动器包括时序控制器200、栅极驱动器300、伽玛参考电压发生器400、数据驱动器500和电源电压发生器600。
显示面板100具有在其上显示图像的显示区域和邻近于显示区域的外围区域。显示面板100包括多条栅极线GL、多条数据线DL以及连接到栅极线GL和数据线DL的多个像素。栅极线GL沿第一方向D1延伸，数据线DL沿与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸。
例如，每个像素可以包括开关元件、液晶电容器和存储电容器。液晶电容器和存储电容器电连接到开关元件。像素可以是矩阵形式。
时序控制器200从外部装置接收输入图像数据RGB和输入控制信号CONT。例如，输入图像数据可以包括红色图像数据R、绿色图像数据G和蓝色图像数据B。输入控制信号CONT可以包括主时钟信号和数据使能信号。输入控制信号CONT还可以包括垂直同步信号和水平同步信号。
时序控制器200基于输入图像数据RGB和输入控制信号CONT产生第一控制信号CONT1、第二控制信号CONT2、第三控制信号CONT3和数据信号DATA。
时序控制器200基于输入控制信号CONT产生用于控制栅极驱动器300的操作的第一控制信号CONT1，并向栅极驱动器300输出第一控制信号CONT1。第一控制信号CONT1还可以包括垂直起始信号和栅极时钟信号。
时序控制器200基于输入控制信号CONT产生用于控制数据驱动器500的操作的第二控制信号CONT2，并向数据驱动器500输出第二控制信号CONT2。第二控制信号CONT2还可以包括水平起始信号和负载信号。
时序控制器200基于输入图像信号RGB产生数据信号DATA。时序控制器200向数据驱动器500输出数据信号DATA。
时序控制器200基于输入控制信号CONT产生用于控制伽玛参考电压发生器400的操作的第三控制信号CONT3，并向伽玛参考电压发生器400输出第三控制信号CONT3。
栅极驱动器300基于来自时序控制器200的第一控制信号CONT1产生驱动栅极线GL的栅极信号。栅极驱动器300向栅极线GL顺序地输出栅极信号。
伽玛参考电压发生器400基于来自时序控制器200的第三控制信号CONT3产生伽玛参考电压VGREF。伽玛参考电压发生器400向数据驱动器500提供伽玛参考电压VGREF。伽玛参考电压VGREF具有对应于数据信号DATA的电平的值。例如，伽玛参考电压发生器400可以位于时序控制器200或数据驱动器500中。
数据驱动器500从时序控制器200接收第二控制信号CONT2和数据信号DATA，并从伽玛参考电压发生器400接收伽玛参考电压VGREF。数据驱动器500利用伽玛参考电压VGREF将数据信号DATA转换成模拟数据电压。数据驱动器500向数据线DL输出数据电压。
电源电压发生器600可以包括DC-DC转换器(例如，对应于图1至图10中的实施例的任一DC-DC转换器)。DC-DC转换器包括电源开关S和开关控制器10。电源开关S基于输入DC电压VI反复地接通和断开以产生输出DC电压VO。开关控制器10控制电源开关S的操作。
输出DC电压VO可以是例如限定栅极信号的高电平的栅极导通电压VON。栅极驱动器300基于栅极导通电压VON产生栅极信号，并向显示面板100的栅极线GL输出栅极信号。
输出DC电压VO可以是例如用于产生数据电压的模拟高电源电压AVDD。数据驱动器500使用模拟高电源电压AVDD产生数据电压，并向显示面板100的数据线DL输出数据电压。
根据本示例性实施例，DC-DC转换器包括用于产生具有随时间变化的转换速率的电压的转换速率控制器14和14A，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率由转换速率控制器14和14A调整，从而可以降低或防止峰带电源噪声。
通过总结和回顾的方式，DC-DC转换器可以经历由各种影响导致的宽带电源噪声。例如，当接通和断开DC-DC转换器的开关时，会出现上升噪声和下降噪声。为消除噪声已经做出了各种尝试。例如，可以将减震器电路连接到开关的端部。这样的电路可以减小接通和断开开关时产生的环波形的幅值。然而，减震器电路增加了转换器的元件的数目，因此会降低DC-DC转换器的效率。
根据一个或更多个前面提到的实施例，DC-DC转换器包括产生具有随时间变化的转换速率的电压的转换速率控制器，从而可以有效地降低宽带电源噪声。另外，开关电压Vs的转换速率可以由转换速率控制器调整，以降低或防止峰带电源噪声。
已经在此公开了示例实施例，虽然采用了特定术语，但是它们仅以通用的描述性的意义被使用和被理解，并不是出于限制性的目的。在某些情况下，对于本领域的技术人员将显而易见的是，正如本申请自提交之时起，除非另有说明，否则关于特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与关于其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域的技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种DC-DC转换器，其特征在于，所述DC-DC转换器包括：
电源开关，基于输入DC电压反复地接通和断开以产生输出DC电压；以及
开关控制器，控制所述电源开关的操作，其中，所述开关控制器包括用来调整所述电源开关的电极的开关电压的转换速率随时间变化的转换速率控制器。
2.如权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述开关控制器包括用来调整具有第一周期的第一电压的电平以产生具有所述第一周期的第二电压的开关栅极驱动器。
3.如权利要求2所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述开关电压的所述转换速率随所述转换速率控制器的电阻器的电阻的增大而降低，所述转换速率控制器将所述开关栅极驱动器连接到所述电源开关。
4.如权利要求2所述的DC-DC转换器，其特征在于：
所述转换速率控制器包括彼此并联连接的N个电阻器，
所述N个电阻器通过分别连接到所述N个电阻器的N个开关将所述开关栅极驱动器顺序地连接到所述电源开关，其中，N为正整数。
5.如权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述N个电阻器具有不同的电阻。
6.如权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于：
所述转换速率控制器的第一开关至第N开关顺序地接通，
在所述第N开关接通之后，所述转换速率控制器的所述第一开关接通，其中，
转换速率变化周期对应于从所述第一开关接通时的时刻到所述第一开关再次接通时的时刻的时间，并且
所述转换速率变化周期是所述第一周期的N倍大。
7.如权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于：
所述转换速率控制器的第一开关至第N开关顺序地接通，
在所述第N开关接通之后，所述转换速率控制器的第N-1开关至第一开关顺序地接通，其中，
转换速率变化周期对应于从所述第一开关接通时的时刻到所述第一开关再次接通时的时刻的时间，并且
所述转换速率变化周期是所述第一周期的2N-2倍大。
8.如权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于：
所述转换速率控制器的第一开关基于所述第一电压的第一脉冲的上升沿来接通，
所述转换速率控制器的第二开关基于所述第一电压的第二脉冲的上升沿来接通。
9.如权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于：
所述转换速率控制器的第一开关基于所述第一电压的第一脉冲的上升沿来接通，以及
所述转换速率控制器的第二开关基于所述第一电压的第一脉冲的下降沿来接通。
10.如权利要求9所述的DC-DC转换器，其特征在于：
包括基于所述第一电压的脉冲的上升沿而接通的开关的第一开关组具有第一接通重复周期，
包括将基于所述第一电压的脉冲的下降沿而接通的开关的第二开关组具有第二接通重复周期，
所述第一接通重复周期不同于所述第二接通重复周期。
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