CN106169286B - 用于显示器的自放电稳压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于显示器的自放电稳压装置，包含二线性稳压单元、一切换单元及一自放电单元。利用将所述自放电单元电性连接至一线性稳压单元的一第一晶体管的输出端，用以提高所述第一晶体管的输出电压的准确性。

Description

用于显示器的自放电稳压装置
技术领域
本发明是有关于一种用于显示器的自放电稳压装置，特别是有关于一种应用于显示器的电源管理的自放电稳压装置。
背景技术
在现有的技术中，低压降稳压器(LDO regulator)已广泛应用于可携式电子装置(例如显示器、手机、个人数字助理PDA、数字相机、或笔记本电脑等)的电源管理上。
请参阅图1所示，为现有技术的一种稳压电路1，所述降稳压电路1包含二低压降稳压器11、12及一切换单元13，所述二低压降稳压器11、12各包含一比较器111、121、一晶体管112、122及一回授电路113、123，其中所述两低压降稳压器11、12的比较器111、121可输入一参考电压Vref及一回授电压Vfb，并分别产生一第一电压V1及一第二电压V2，接着透过所述切换单元13的一第一开关S1及一第二开关S2切换输出所述第一电压V1及第二电压V2，进而产生一输出电压Vo。
请配合参阅图1、2所示，当所述第一开关S1断路，且所述第二开关S2导通时，所述输出电压Vo的电位会渐趋于所述第二电压V2；接着，当第一开关S1导通，且所述第二开关S2断路时，所述输出电压Vo的电位会从所述第二电压V2渐趋于所述第一电压V1。
然而，在所述稳压电路1中，由于所述第二电压V2的电位高于所述第一电压V1，所述输出电压Vo从所述第二电压V2切换至所述第一电压V1的过程中，将原本储存在所述输出电压Vo内的多余电荷释放至所述第一电压V1；又由于所述第一电压V1被注入电荷而增加电压时，被注入电荷无法释放，使所述第一电压V1的电压准位被抬升而不能够调降回复至目标电压Vt，因而造成所述第一电压V1失准。
因此，有必要提供一种改良的线性稳压电路，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于显示器的自放电稳压装置，利用将自放电单元电性连接至一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，用以降低第一晶体管的输出电压的电位，而能够回复至目标电压，进而提高第一晶体管的输出电压的准确性。
为达到上述的目的，本发明提供一种用于显示器的自放电稳压装置，所述自放电稳压装置包括至少二线性稳压单元、一切换单元及一自放电单元；每一线性稳压单元包含一误差放大器、一第一晶体管及一回授电路，所述误差放大器用以放大一参考电压及一回授电压之间的一电压差以产生一误差信号，所述第一晶体管具有用以接收所述误差信号的一输入端及用以产生一输出电压的一输出端，所述回授电路耦接所述第一晶体管的输出端，并将所述输出电压分压而产生所述回授电压；所述切换单元包含一第一开关及一第二开关，所述第一开关耦接其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述第二开关耦接另一线性稳压单元的第一晶体管的输出端；所述自放电单元包含一比较器及一第二晶体管，所述比较器用以比较所述参考电压及所述回授电压的大小以产生一比较信号，所述第二晶体管耦接于其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，并用以接收所述比较信号。
在本发明的一实施例中，所述二线性稳压单元的第一晶体管各为一PMOS功率晶体管，每一PMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极为所述第一晶体管的输入端，所述漏极为所述第一晶体管的输出端，所述源极外接一输入电压。
在本发明的一实施例中，所述自放电单元的第二晶体管为一NMOS功率晶体管，所述NMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极用以接收所述比较信号，所述漏极耦接于其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述源极接地。
在本发明的一实施例中，所述自放电稳压装置用于一电泳式显示器的电源管理。
为达到上述的目的，本发明提供另一种用于显示器的自放电稳压装置，所述自放电稳压装置包括至少一线性稳压单元及一自放电单元；所述线性稳压单元各包含一误差放大器、一第一晶体管及一回授电路；所述误差放大器用以放大一参考电压及一回授电压之间的一电压差以产生一误差信号，所述第一晶体管具有用以接收所述误差信号的一输入端及用以产生一输出电压的一输出端，所述回授电路耦接所述第一晶体管的输出端，并将所述输出电压分压而产生所述回授电压；所述自放电单元包含一比较器及一第二晶体管；所述比较器用以比较所述参考电压及所述回授电压的大小以产生一比较信号，所述第二晶体管耦接于所述线性稳压单元的第一晶体管的输出端，并用以接收所述比较信号。
在本发明的一实施例中，所述线性稳压单元的第一晶体管为一PMOS功率晶体管，所述PMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极为所述第一晶体管的输入端，所述漏极为所述第一晶体管的输出端，所述源极外接一输入电压。
在本发明的一实施例中，所述自放电单元的第二晶体管为一NMOS功率晶体管，所述NMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极用以接收所述比较信号，所述漏极耦接于所述线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述源极接地。
在本发明的一实施例中，所述自放电稳压装置用于一电泳式显示器的电源管理。
如上所述，本发明将所述自放电单元电性连接至一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，利用所述比较器比较所接收的参考电压及回授电压并输出所述比较信号，而能够控制所述第二晶体管的导通与否，并且在其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出电压的电位被抬升后，将多余电荷经由所述第二晶体管释放，用以降低所述第一晶体管的输出电压的电位，而能够回复至目标电压，进而提高所述第一晶体管的输出电压的准确性。
附图说明
图1是根据现有技术的一种稳压电路的一示意图。
图2是根据现有技术的一种稳压电路的电压及时间关系的一比较图。
图3是根据本发明用于显示器的自放电稳压装置的一实施例的示意图。
图4是根据本发明用于显示器的自放电稳压装置的一实施例的电压及时间关系的比较图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参照图3、4所示，为本发明用于显示器的自放电稳压装置的一实施例，在本实施例中，一自放电稳压装置100应用在电泳式显示器的电源管理，其中所述自放电稳压装置100包括二线性稳压单元2、一切换单元3及一自放电单元4；另外，所述自放电稳压装置100也可以应用在其他的显示器的电源管理中，因此不以本实施所局限，本发明将于下文详细说明各组件的细部构造、组装关系及其运作原理。
续参照图3、4所示，每一线性稳压单元2包含一误差放大器21、一第一晶体管22、一回授电路23及一电容24；所述误差放大器21的一负极系接收一参考电压Vref，一正极系接收一回授电压Vfb，所述误差放大器21能够放大所述参考电压Vref及回授电压Vfb之间的一电压差，以产生一误差信号；所述第一晶体管22具有一输入端及一输出端(未标示)，所述第一晶体管22的输入端电性连接所述误差放大器21的输出，并用以接收所述误差信号，所述第一晶体管22的输出端用以产生一第一电压V1(或第二电压V2)；所述回授电路23系由两电阻R1、R2(或电阻R3、R4)所组成，所述回授电路23耦接所述第一晶体管22的输出端，并将所述第一电压V1(或第二电压V2)分压而产生所述回授电压Vfb。在本实施例中，所述两线性稳压单元2的第一晶体管22各为一PMOS功率晶体管，每一PMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，其中，所述闸极为所述第一晶体管22的输入端，且所述漏极为所述第一晶体管22的输出端，所述源极外接一输入电压Vh。
续参照图3、4所示，所述切换单元3包含一第一开关S1、一第二开关S2、一输出电容31，所述第一开关S1耦接其中一线性稳压单元2的第一晶体管22的输出端，所述第二开关S2耦接另一线性稳压单元2的第一晶体管22的输出端，所述输出电容31电性连接所述第一开关S1及第二开关S2，且具有一输出电压Vo；在本实施例中，所述第一开关S1及第二开关S2为双载子接面晶体管(bipolar junction transistor，BJT)，利用分别切换所述第一开关S1及第二开关S2的导通与否，而控制所述输出电压Vo为第一电压V1或第二电压V2。
续参照图3、4所示，所述自放电单元4包含一比较器41及一第二晶体管42，所述比较器41用以比较与所述第一开关S1耦接的所述线性稳压单元的所述参考电压Vref及所述回授电压Vfb的大小以产生一比较信号，所述第二晶体管42耦接于其中一线性稳压单元2的第一晶体管22的输出端，并用以接收所述比较信号。在本实施例中，所述自放电单元4的第二晶体管42为一NMOS功率晶体管，其中所述NMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极用以接收所述比较信号，所述漏极耦接于其中一线性稳压单元2的第一晶体管22的输出端，所述源极系接地。
依据上述的结构，当所述第一开关S1断路，且所述第二开关S2导通时，所述输出电压Vo的电位会渐趋于所述第二电压V2；接着，当第一开关S1导通，且所述第二开关S2断路时，所述输出电压Vo的电位会从所述第二电压V2渐趋于所述第一电压V1；其中所述第二电压V2的电位高于所述第一电压V1，所述输出电压Vo从所述第二电压V2切换至所述第一电压V1的过程中，将原本储存在所述输出电压Vo内的多余电荷释放至所述第一电压V1；所述第一电压V1的电位被抬升之后，所述比较器41输出的一电压Vd为高准位逻辑时(第一开关S1导通，第二开关S2断路)，所述第二晶体管42(NMOS功率晶体管)导通，使所述第一电压V1的多余电荷经由所述第二晶体管42释放；最后，所述比较器41输出的电压Vd又转换为低准位逻辑时，所述第二晶体管42即断路，并完成所述第一电压V1的放电而回复至目标电压Vt。
如上所述，本发明将所述自放电单元4设置于一线性稳压单元2的第一晶体管22的输出端，利用所述比较器41比较所接收的参考电压Vref及回授电压Vfb并输出所述比较信号，而能够控制所述第二晶体管42的导通与否，并且在所述第一电压V1的电位被抬升后，将多余电荷经由所述第二晶体管42释放，用以降低所述第一电压V1的电位，而能够回复至目标电压Vt，进而提高所述第一电压V1的准确性。
再者，在本发明另一实施例中，配合参阅图3所示，本发明提供一种用于显示器的自放电稳压装置，所述自放电稳压装置系用于一电泳式显示器之电源管理，并包括至少一线性稳压单元2及一自放电单元4；所述线性稳压单元2包含一误差放大器21、一第一晶体管22、一回授电路23及一电容24；所述误差放大器21的一负极系接收一参考电压Vref，一正极系接收一回授电压Vfb，所述误差放大器21能够放大所述参考电压Vref及回授电压Vfb之间的一电压差，以产生一误差信号；所述第一晶体管22具有一输入端及一输出端(未标示)，所述第一晶体管22的输入端电性连接所述误差放大器21的输出，并用以接收所述误差信号，所述第一晶体管22的输出端用以产生一第一电压V1；所述回授电路23系由两电阻R1、R2所组成，所述回授电路23耦接所述第一晶体管22的输出端，并将所述第一电压V1分压而产生所述回授电压Vfb；所述自放电单元4包含一比较器41及一第二晶体管42，所述比较器41用以比较所述参考电压Vref及所述回授电压Vfb的大小以产生一比较信号，所述第二晶体管42耦接于其中一线性稳压单元2之第一晶体管22的输出端，并用以接收所述比较信号。
是以，本发明同样可将所述自放电单元4电性连接至一线性稳压单元2之第一晶体管22的输出端，利用所述比较器41比较所接收的参考电压Vref及回授电压Vfb并输出所述比较信号，而能够控制所述第二晶体管42的导通与否，并且在所述第一电压V1的电位被抬升后，将多余电荷经由所述第二晶体管42释放，用以降低所述第一电压V1的电位，而能够回复至目标电压Vt，进而提高所述第一电压V1的准确性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电稳压装置包含：
至少二线性稳压单元，每一线性稳压单元包含：一误差放大器，用以放大一参考电压及一回授电压之间的一电压差以产生一误差信号；一第一晶体管，具有一闸极、一源极及一漏极，其中所述闸极为用以接收所述误差信号的一输入端，所述漏极为用以产生一输出电压的一输出端，所述源极外接一输入电压；及一回授电路，耦接所述第一晶体管的输出端，并将所述输出电压分压而产生所述回授电压；
一切换单元，包含：一第一开关，耦接其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出端；及一第二开关，耦接另一线性稳压单元的第一晶体管的输出端；及
一自放电单元，包含：一比较器，用以比较与所述第一开关耦接的所述线性稳压单元的所述参考电压及所述回授电压的大小以产生一比较信号；及一第二晶体管，具有一闸极、一源极及一漏极，其中所述漏极耦接于与所述第一开关耦接的所述线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述闸极用以接收所述比较信号，所述源极接地。
2.如权利要求1所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述二线性稳压单元的第一晶体管各为一PMOS功率晶体管，每一PMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极为所述第一晶体管的输入端，所述漏极为所述第一晶体管的输出端，所述源极外接一输入电压。
3.如权利要求1所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电单元的第二晶体管为一NMOS功率晶体管，所述NMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极用以接收所述比较信号，所述漏极耦接于其中一线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述源极接地。
4.如权利要求1所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电稳压装置用于一电泳式显示器的电源管理。
5.一种用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电稳压装置包含：
至少一线性稳压单元，包含：一误差放大器，用以放大一参考电压及一回授电压之间的一电压差以产生一误差信号；一第一晶体管，具有一闸极、一源极及一漏极，其中所述闸极为用以接收所述误差信号的一输入端，所述漏极为用以产生一输出电压的一输出端，所述源极外接一输入电压；及一回授电路，耦接所述第一晶体管的输出端，并将所述输出电压分压而产生所述回授电压；及
一自放电单元，包含：一比较器，用以比较所述参考电压及所述回授电压的大小以产生一比较信号；及一第二晶体管，具有一闸极、一源极及一漏极，其中所述漏极耦接于所述线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述闸极用以接收所述比较信号，所述源极接地。
6.如权利要求5所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述线性稳压单元的第一晶体管为一PMOS功率晶体管，所述PMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极为所述第一晶体管的输入端，所述漏极为所述第一晶体管的输出端，所述源极外接一输入电压。
7.如权利要求5所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电单元的第二晶体管为一NMOS功率晶体管，所述NMOS功率晶体管具有一闸极、一源极及一漏极，且所述闸极用以接收所述比较信号，所述漏极耦接于所述线性稳压单元的第一晶体管的输出端，所述源极接地。
8.如权利要求5所述的用于显示器的自放电稳压装置，其特征在于：所述自放电稳压装置用于一电泳式显示器的电源管理。
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