CN106887211A - 电源芯片与显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源芯片与显示装置，在电源芯片的外部电路中，在快速放电管脚与使能信号端之间设置一二极管，通过二极管的单向导通功能，使得显示装置在异常关机时，快速放电管脚上的电压由两端放电变为一端放电，使得使能信号端提供的使能信号能够维持一段时间的高电平，提高了快速放电管脚放电的有效时间，使得电源芯片有充足的时间放电，避免了重新开机的瞬间显示装置出现闪屏。

Description

电源芯片与显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种电源芯片与显示装置。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称AMOLED)显示是一种应用于电视和移动设备中的显示技术，以其低功耗、低成本、大尺寸的特点在对功耗敏感的便携式电子设备中有着广阔的应用前景。
AMOLED显示器在正常关机时通过电源芯片(Power IC)内部快速放电(FD)功能对输出电压(ELVDD电压和ELVSS电压)进行放电，使输出端完全放电，从而保证输出端电压为0V。但是，申请人发现，在非正常操作(例如异常断电)时Power IC的输出端电压不能进行完全放电，在显示器重新开机时会出现闪屏问题。
因此，如何避免显示器因异常关机而重新开机时容易出现闪屏的问题是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源芯片与显示装置，以解决显示器因非正常关机而重新开机时容易出现闪屏的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种电源芯片，包括一快速放电管脚与一二极管，在所述电源芯片的外部电路中，所述快速放电管脚连接于一使能信号端，所述二极管位于所述快速放电管脚与所述使能信号端之间。
可选的，所述二极管的正极连接所述使能信号端，所述二极管的负极连接所述快速放电管脚。
可选的，还包括一第一输出管脚与一第二输出管脚，在所述电源芯片的外部电路中，所述第一输出管脚与第二输出管脚分别输出一电源电压。
可选的，在所述电源芯片的内部电路中，还包括开关晶体管与电阻，所述第一输出管脚与第二输出管脚均通过一开关晶体管以及一电阻连接于接地端。
可选的，还包括一位于所述电源芯片内部电路的控制模块，所述快速放电管脚通过所述控制模块控制所述开关晶体管的导通与关闭。
可选的，与所述第一输出管脚连接的开关晶体管以及与所述第二输出管脚连接的开关晶体管，通过所述控制模块实现同步导通与同步关闭。
可选的，当所述开关晶体管导通时，所述第一输出管脚与第二输出管脚分别通过所述电阻连接于所述接地端，完成所述第一输出管脚与第二输出管脚的放电。
相应的，本发明还提供一种显示装置，包括显示面板、印刷电路板或/和柔性电路板，所述印刷电路板或柔性电路板上设置有如上所述的电源芯片。
可选的，所述电源芯片通过第一输出管脚与第二输出管脚向所述显示面板提供电源电压。
可选的，所述显示装置异常关机时，所述快速放电管脚通过所述控制模块使所述开关晶体管导通，所述第一输出管脚与第二输出管脚均与接地端连接完成放电。
与现有技术相比，本发明提供的电源芯片与显示装置，在电源芯片的外部电路中，在快速放电管脚与使能信号端之间设置一二极管，通过二极管的单向导通功能，使得显示装置在异常关机时，快速放电管脚上的电压由两端放电变为一端放电，使得使能信号端提供的使能信号能够维持一段时间的高电平，提高了快速放电管脚放电的有效时间，使得电源芯片有充足的时间放电，避免了重新开机的瞬间显示装置出现闪屏。
附图说明
图1为现有一电源芯片的外部电路结构示意图；
图2为现有一电源芯片的内部电路结构示意图；
图3为本发明一实施例所提供的电源芯片的外部电路结构示意图；
图4为本发明一实施例所提供的电源芯片的内部电路结构示意图；
图5为本发明一实施例所提供的电源芯片的外部电路结构示意图；
图6为本发明一实施例所提供的显示装置异常关机前后电源芯片的各信号的时序图。
具体实施方式
显示装置在正常关机时通过电源芯片内部的FD功能对ELVDD输出电压与ELVSS输出电压进行放电，使得输出端完全放电，以保证输出端的电压为0V，从而使所述显示装置重新开机时画面正常显示。以下结合图1和图2对FD功能做详细说明。
图1为现有一电源芯片的外部电路结构示意图，如图1所示，电源芯片10具有一快速放电管脚FD，在所述电源芯片10的外部电路中，所述快速放电管脚FD连接于一使能信号端EN，所述使能信号端EN发出使能信号至所述快速放电管脚FD。所述电源芯片10还具有第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2，在所述电源芯片10的外部电路中，所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2分别用于输出第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS。
图2为现有电源芯片的内部电路结构示意图，如图2所示，电源芯片10具有一输出管脚OUT(例如是图1中的第一输出管脚OUT1或第二输出管脚OUT2)，在电源芯片10的内部电路中，输出管脚OUT与接地端GND之间连接有一开关晶体管T、一电阻R以及一控制所述开关晶体管T导通与关闭的控制模块C。
需要说明的是，电源芯片的内部电路是指位于所述电源芯片之内的电路，所述电源芯片的外部电路是指所述电源芯片固定于电路板上之后，与电路板上其余元件之间相互连接的电路。在图1与图2中，方框代表的是所述电源芯片，在方框之内的电路为所述电源芯片的内部电路，在方框之外的电路为所述电源芯片的外部电路，内部电路与外部电路之间通过管脚相连接。
请参考图1与图2所示，当显示装置正常关机时，所述使能信号端EN发出高电平使能信号至所述快速放电管脚FD，FD功能开启，所述控制模块C控制所述开关晶体管T导通，所述输出管脚OUT通过所述电阻R与所述接地端GND连接，通过所述接地端GND接地，从而使得所述输出管脚OUT的电压在极短的时间内变为0V，为显示装置下次开机做准备。
但是，若出现异常关机的情形，比如异常断电时，所述使能信号端EN停止发出使能信号至所述快速放电管脚FD，FD功能在短时间内关闭，使所述开关晶体管T在短时间内关闭，从而使得所述输出管脚OUT的电压不能完全进行放电，即第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS不为0V，在所述显示装置重新开机时，由于有上次残留的电荷的影响，会使得显示装置在开机的瞬间出现闪屏问题。
发明人经研究发现：当显示装置异常关机后，显示装置内部电路处于不受控状态，其残留电荷按照电势高低进行放电。因在现有所述电源芯片10的外部电路中，所述快速放电管脚FD与所述使能信号端EN连接，在现有所述电源芯片10的内部电路中，所述快速放电管脚FD与其余管脚连接(图2中并未示出)，当异常关机时，所述快速放电管脚FD上的电压向两端进行放电，使得使能信号保持高电平的有效时间减少，从而使得输出端电压不能在有效的时间内完成放电。
假设所述快速放电管脚FD端的电压为U，由欧姆定律得到
U＝IR (1)
其中，I指流经走线的电流，R指走线电阻。此处的走线是指所述快速放电管脚FD与所述使能信号端EN连接的走线，或者所述快速放电管脚FD在电源芯片内部与其余管脚连接的走线。
电流微观表达式为：I＝nqvs (2)
其中，n指单位体积内所含电荷数，q指电荷带电量，v指电荷移动速率，s指走线横截面积。
电阻微观表达式为：R＝ρl/s (3)
其中，ρ指走线电阻率，l指走线长度，s指走线横截面积。
由公式(1)(2)(3)可以得到：U＝nρqvl (4)
将l＝vt带入公式(4)可以得到：U＝nρqv2t，从而得到电压放电时间为：
t＝U/nρqv2 (5)
其中，v指电荷移动速率，t指电荷移动的时间，亦即电压放电时间。
从公式(5)可以看出，在n、ρ、q、v一定的情况下，所述电压放电时间为一定值。
因此，如果增加使能信号保持高电平的有效时间，提高快速放电管脚放电的有效时间，就可以使输出端有充足的时间进行放电，从而使电源芯片的输出端完成放电，从而可以避免重新开机的瞬间出现闪屏的问题。
经过进一步研究，发明人提出了一种电源芯片，包括一快速放电管脚与一二极管，在所述电源芯片的外部电路中，所述快速放电管脚连接于一使能信号端，所述二极管位于所述快速放电管脚与所述使能信号端之间。
本发明提供的包含上述电源芯片的显示装置，在异常断电时，由于二极管的单向导通功能，快速放电管脚上的电压由两端放电变为一端放电，使得使能信号端提供的使能信号能够维持一段时间的高电平，提高了快速放电管脚放电的有效时间，使得电源芯片有充足的时间放电，避免了重新开机的瞬间显示装置出现闪屏。
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本发明的限定。
请参考图3，其为本发明一实施例所提供的电源芯片的外部电路结构示意图。如图3所示，所述电源芯片20包括一快速放电管脚FD与一二极管D，在所述电源芯片20的外部电路中，所述快速放电管脚FD连接于一使能信号端EN，所述二极管D位于所述快速放电管脚FD与所述使能信号端EN之间。
优选的，所述二极管D的正极连接所述使能信号端EN，所述二极管D的负极连接所述快速放电管脚FD。
所述电源芯片20还包括一第一输出管脚OUT1与一第二输出管脚OUT2，在所述电源芯片的外部电路中，所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2分别输出一电源电压。本实施例中，所述第一输出管脚OUT1输出第一电源电压ELVDD，所述第二输出管脚OUT2输出第二电源电压ELVSS。
请参考图4，其为本发明一实施例所提供的电源芯片的内部电路结构示意图。如图4所示，在所述电源芯片20的内部电路中，所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2均通过一开关晶体管以及一电阻连接于接地端GND。所述第一管脚OUT1通过第一开关晶体管T1以及第一电阻R1连接于接地端GND，所述第二输出管脚OUT2通过第二开关晶体管T2以及第二电阻R2连接于接地端GND。在所述电源芯片20的内部，还包括一控制模块C，用于控制晶体管的导通与关闭。在本实施例中，所述电源芯片20包含有一个控制模块C，同时控制第一晶体管T1与第二晶体管T2的导通与关闭，实现所述第一晶体管T1与第二晶体管T2的同步导通与关闭。所述快速放电管脚FD在所述电源芯片20的内部与所述控制模块C相连接，所述快速放电管脚FD通过所述控制模块C控制所述第一开关晶体管T1与第二晶体管T2的导通与关闭。需要说明的是，在图4中，所述快速放电管脚FD与所述控制模块C仅是简单的相连，所述输出管脚也仅是通过晶体管以及电阻与接地端简单相连，在该结构中还可以设置其它的器件，来达到输出管脚与接地端相连的目的，在其他实施例中，也可以采用其他的器件或者其他的连接方式来对输出管脚的电压进行放电。
可以理解的是，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2优选为小阻值的电阻，其作用在于，防止所述第一晶体管T1与第二晶体管T2导通时，所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2流向接地端GND的电流过大；并且其阻值不应过大，避免影响所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2流向接地端GND的电流，优选的，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的阻值应小于30欧姆，可以根据实际电路结构来确定所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的阻值。
当设置有该电源芯片20的显示装置正常关机时，首先关闭所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2，停止输出第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS，而所述使能信号端EN发出的高电平使能信号至所述快速放电管脚FD，快速放电功能开启，所述控制模块C控制所述第一开关晶体管T1与第二晶体管T2导通，所述第一输出管脚OUT1通过所述第一电阻R1与所述接地端GND连接，通过所述接地端GND放电，所述第二输出管脚OUT2通过所述第二电阻R2与所述接地端GND连接，通过所述接地端GND放电，从而使得第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2内的第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS在极短的时间内变为0V，为显示装置下次开机做准备，然后所述使能信号端EN关闭，停止发出使能信号至所述快速放电管脚FD。
当设置有该电源芯片20的显示装置异常关机时，所述使能信号端EN也会随之关闭，显示装置内部电路处于不受控状态，其残留的电荷按照电势高低进行放电。由于在所述快速放电管脚FD与所述使能信号端EN之前设置有所述二极管D，当异常关机时，所述快速放电管脚FD的电压向两端放电变为向一端(电源芯片内部电路)放电，可以使得使能信号的高电平维持一段时间，使得电源芯片的输出管脚有充足的时间放电。在此时间内，快速放电功能开启，所述控制模块C控制所述第一开关晶体管T1与第二晶体管T2导通，所述第一输出管脚OUT1通过所述第一电阻R1与所述接地端GND连接，通过所述接地端GND放电，所述第二输出管脚OUT2通过所述第二电阻R2与所述接地端GND连接，通过所述接地端GND放电，从而使得第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2内的第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS在极短的时间内变为0V，由此避免重新开机时出现闪屏的问题。
上述的电源芯片20仅示出了快速放电管脚FD与第一输出管脚OUT1、第二输出管脚OUT2三个管脚，在实际使用的电源芯片中还包括其余的管脚，来完成电源芯片的输入与输出。以下采用一具体型号对电源芯片的管脚做进一步说明，所述电源芯片的型号为TPS65651。
请参考图5，其为本发明一实施例所提供的电源芯片的外部电路结构示意图。如图5所示，所述电源芯片30包括16个管脚，第一管脚SWP1，通过一电感L18连接至一输入信号Vin；第二管脚PGND1接地；第三管脚OUTP1输出第一电源电压ELVDD，并且在输出第一电源电压ELVDD之前，所述第三管脚OUTP1可以通过一电容C62接地，同时通过一电容C63接地，所述电容C62与所述电容C63并联；第四管脚FBS，在所述电源芯片30的外部电路中直接连接至所述第三管脚OUTP1，用于对输出的第一电源电压ELVDD进行反馈，以便及时在所述电源芯片30的内部对所述第一电源电压ELVDD进行调整，保证输出电压的准确度；第五管脚FD即为快速放电管脚，通过一二极管D1连接至使能信号端EN；第六管脚CT，用于控制第二电源电压ELVSS的过渡时间，在本实施例中，所述第六管脚CT直接接地；第七管脚AGND也直接接地；第八管脚ANDD_EN，通过该管脚输出使能信号，用于控制第三电源电压AVDD的输出；第九管脚Ctrl，通过该管脚输出使能信号，用于控制第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS的输出以及电压大小；第十管脚OUTN，用于输出第二电源电压ELVSS，与所述第三管脚OUTP1类似，在输出第二电源电压ELVSS之前，所述第十管脚OUTN通过一电容C64接地，同时通过一电容C65接地，所述电容C64与所述电容C65并联；第十一管脚SWN，通过一电感L19接地；第十二管脚PVIN，连接所述输入信号Vin，并且所述第十二管脚PVIN通过一电容C60接地；所述十三管脚OUTP2，输出第三电源电压AVDD，并且所述第十三管脚OUTP2通过一电容C52接地；第十四管脚PGND2，直接接地；第十五管脚SWP2，通过一电感L17连接至所述输入信号Vin；第十六管脚AVIN，连接所述输入信号Vin。所述输入信号在传输至各管脚之前，可以通过一电容C51接地。
优选的，所述电容C51、电容C52、电容C60、电容C62、电容C63、电容C64以及电容C65均为10μF的电容，所述电感L17、电感L18以及电感L19均为4.7μH的电感。
当包含有所述电源芯片30的显示装置异常关机时，所述第五管脚FD的电压向两端放电变为向一端放电，可以使得使能信号端EN提供的使能信号的高电平维持一段时间，使得电源芯片的第三管脚OUTP1与第十管脚OUTN有充足的时间放电，由此避免重新开机时出现闪屏的问题。
图6为本发明一实施例所提供的显示装置异常关机前后电源芯片的各信号的时序图，其中所述显示装置包含有图5所示的电源芯片。请参考图5与图6所示，显示装置在工作时，对于电源芯片30来说，输入信号Vin提供一高电平，使能信号端EN随之提供一高电平，同时所述电源芯片30在使能信号端EN的控制下，十三管脚OUTP2输出一高电平的第三电源电压AVDD；第九管脚Ctrl随之输入一高电平的控制信号，控制第三管脚OUTP1输出一高电平的第一电源电压ELVDD，控制第十管脚OUTN输出一低电平第二电源电压ELVSS，从图6中可以看出，所述第二电源电压ELVSS的低电平相较第九管脚Ctrl、高电平的第一电源电压ELVDD具有一段时间的延迟。当显示装置异常关机时，所述输入信号Vin、使能信号以及控制信号均由高电平变为低电平，所述电源芯片30的内部电路处于不受控状态，其残留电荷按照电势高低进行放电，由于在第五管脚FD与使能信号端EN之间设置有二极管D，使得所述第五管脚FD的电压向两端放电变为向一端放电，可以使得使能信号的高电平维持一段时间，使得电源芯片30的第三管脚OUTP1与第十管脚OUTN有充足的时间放电，其第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS以及第三电源电压AVDD均变为0V，由此避免重新开机时出现闪屏的问题。
需要说明的是，当显示装置异常关机时，由于二极管的设置，使得使能信号的高电平维持一段时间，从而使得电源芯片有充足的时间放电，该一段时间是微秒级别的，由于时间微小，因此在图6中并没有体现所述输入信号Vin、使能信号以及控制信号变为低电平的时刻，与第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS以及第三电源电压AVDD降为0V的时刻之间的时间差。
相应的，本发明还提供一种显示装置，包括显示面板、印刷电路板或/和柔性电路板，在所述印刷电路板或柔性电路板上设置有如上所述的电源芯片。例如：设置有如上所述的电源芯片20，所述电源芯片20通过第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2向所述显示面板提供第一电源电压ELVDD与第二电源电压ELVSS，所述显示装置异常关机时，所述快速放电管脚FD通过所述控制模块C使所述第一开关晶体管T1与第二晶体管T2导通，所述第一输出管脚OUT1与第二输出管脚OUT2与接地端连接完成放电。
当所述印刷电路板或柔性电路板上设置有如上所述的电源芯片30时，还包括：所述电源芯片30的第十三管脚OUTP2向位于显示面板一端边缘上的驱动芯片(Driver IC)提供第三电源电压AVDD。
综上所述，本发明提供的电源芯片与显示装置，在电源芯片的外部电路中，在快速放电管脚与使能信号端之间设置一二极管，通过二极管的单向导通功能，使得显示装置在异常关机时，快速放电管脚上的电压由两端放电变为一端放电，使得使能信号端提供的使能信号能够维持一段时间的高电平，提高了快速放电管脚放电的有效时间，使得电源芯片有充足的时间放电，避免了重新开机的瞬间显示装置出现闪屏。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源芯片，其特征在于，包括一快速放电管脚与一二极管，在所述电源芯片的外部电路中，所述快速放电管脚连接于一使能信号端，所述二极管位于所述快速放电管脚与所述使能信号端之间。
2.如权利要求1所述的电源芯片，其特征在于，所述二极管的正极连接所述使能信号端，所述二极管的负极连接所述快速放电管脚。
3.如权利要求1所述的电源芯片，其特征在于，还包括一第一输出管脚与一第二输出管脚，在所述电源芯片的外部电路中，所述第一输出管脚与第二输出管脚分别输出一电源电压。
4.如权利要求3所述的电源芯片，其特征在于，在所述电源芯片的内部电路中，还包括开关晶体管与电阻，所述第一输出管脚与第二输出管脚均通过一开关晶体管以及一电阻连接于接地端。
5.如权利要求4所述的电源芯片，其特征在于，还包括一位于所述电源芯片内部电路的控制模块，所述快速放电管脚通过所述控制模块控制所述开关晶体管的导通与关闭。
6.如权利要求5所述的电源芯片，其特征在于，与所述第一输出管脚连接的开关晶体管以及与所述第二输出管脚连接的开关晶体管，通过所述控制模块实现同步导通与同步关闭。
7.如权利要求6所述的电源芯片，其特征在于，当所述开关晶体管导通时，所述第一输出管脚与第二输出管脚分别通过所述电阻连接于所述接地端，完成所述第一输出管脚与第二输出管脚的放电。
8.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板、印刷电路板或/和柔性电路板，所述印刷电路板或柔性电路板上设置有如权利要求1～7中任一项所述的电源芯片。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述电源芯片通过第一输出管脚与第二输出管脚向所述显示面板提供电源电压。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置异常关机时，所述快速放电管脚通过所述控制模块使所述开关晶体管导通，所述第一输出管脚与第二输出管脚均与接地端连接完成放电。
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