CN107317476A - 输出电压调整电路及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输出电压调整电路及液晶显示装置。该输出电压调整电路包括PWM IC、调压速度控制单元、第一N型开关单元、第一电容、电阻单元、及电压输出单元，其中，调压速度控制单元包括第二开关单元、第二电容、电流源及比较器；PWM IC在其输入端接收到I2C总线传输的将输出电压增大或减小一电压值的信号时，对应控制电压输出单元将输出电压增大或减小所述电压值，同时控制第二开关单元导通后截止，使第二电容第一端的电压由接地电压逐渐上升，在上升至参考电压之前比较器输出高电位导通第一N型开关单元将PWM IC的补偿端直接与第一电容的第一端连接，能够有效降低PWM IC控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升电路的可靠性。

Description

输出电压调整电路及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种输出电压调整电路及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(Backlight Module)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT ArraySubstrate)与彩色滤光片基板(Color Filter，CF)之间灌入液晶分子，并在两片基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。
现有技术中对TFT-LCD进行驱动时，均会向TFT-LCD输入包括电源电压(VDD)、开启电压(VGH)、关闭电压(VGL)在内的多种驱动电压。由于各种驱动电压的电压值不相同，往往需要利用包括升压(Boost)电路及降压(Buck)电路在内的电压输出电路对输入电压进行对应的升压或降压操作，以获得特定电压值的驱动电压。电压输出电路在进行工作时，一般需搭配一用于输出脉冲信号的脉冲宽度调制芯片(PWM IC)，通过改变脉冲宽度调制芯片输出的脉冲信号的占空比，控制电压输出单元中场效应管的开启与关闭时长的比例，以实现对电压输出单元输出的输出电压进行调整的功能。TFT-LCD中使用的脉冲宽频调制芯片一般为数字型芯片，可以通过与I2C总线连接，由I2C总线写入改变输出电压的信号而对应改变其输出的脉冲信号，进而控制电压输出单元对应改变其输出电压的电压值。然而，现有技术中，在I2C总线向脉冲宽度调制芯片输入改变输出电压的信号后，脉冲宽度调制芯片会直接将其脉冲信号的占空比变化为与改变后的输出电压对应的占空比，相应地，电压输出单元也会直接将当前的输出电压变化为改变后的输出电压，例如，I2C总线向脉冲宽度调制芯片输入将输出电压由30V变为32V的信号后，脉冲宽度调制芯片直接将其脉冲信号的占空比变化为与32V对应的值，而电压输出单元将输出电压由30V直接变为32V，这会使电压过快的上升，导致大电流，甚至会导致芯片关机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输出电压调整电路，能够降低PWM IC在接收到I2C总线传输的信号后控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升电路的可靠性。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示装置，能够降低PWM IC在接收到I2C总线传输的信号后控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升装置的可靠性。
为实现上述目的，本发明首先提供一种输出电压调整电路，包括PWMIC、调压速度控制单元、第一N型开关单元、第一电容、电阻单元、及电压输出单元；
所述PWM IC的输入端与I2C总线电性连接，第一输出端电性连接调压速度控制单元，第二输出端电性连接电压输出单元的控制端，补偿端电性连接电阻单元的第一端；所述调压速度控制单元包括第二开关单元、第二电容、电流源及比较器；所述第二开关单元的控制端电性连接PWM IC的第一输出端，第一端及第二端分别电性连接第二电容的第一端及第二端；所述第二电容的第一端电性连接电流源的输出端，第二端接地；所述比较器的反相输入端电性连接第二电容的第一端，同相输入端接入参考电压，输出端电性连接第一N型开关单元的控制端；所述第一N型开关单元的第一端及第二端分别电性连接电阻单元的第一端及第二端；所述第一电容的第一端电性连接电阻单元的第二端，第二端接地；所述电压输出单元的输出端输出输出电压；
所述PWM IC在其输入端接收到I2C总线传输的将输出电压增大或减小一电压值的信号时，向第二开关单元输出控制信号控制第二开关单元导通后截止，并对应改变其第二输出端输出的脉冲信号控制电压输出单元将输出电压增大或减小所述电压值。
在所述输出电压完成增大或减小所述电压值时，所述第二电容的第一端的电压与参考电压相同。
所述第二电容充电饱和时其第一端的电压大于所述参考电压。
所述电阻单元包括第一电阻及第二电阻；所述第一电阻的第一端与第二电阻的第一端电性连接为电阻单元的第一端，所述第一电阻的第二端与第二电阻的第二端电性连接为电阻单元的第二端。
所述第一N型开关单元及第二开关单元分别为第一N型场效应管及第二N型场效应管；所述第一N型场效应管的栅极为第一N型开关单元的控制端，源极为第一N型开关单元的第二端，漏极为第一N型开关单元的第一端；所述第二N型场效应管的栅极为第二开关单元的控制端，源极为第二开关单元的第二端，漏极为第二开关单元的第一端。
所述PWM IC输出高电位的控制信号控制第二开关单元导通，输出低电位的控制信号控制第二开关单元截止。
所述调压速度控制单元集成在所述PWM IC上。
所述输出电压为开启电压。
本发明还提供一种液晶显示装置，包括上述的输出电压调整电路。
本发明的有益效果：本发明提供的一种输出电压调整电路，包括PWMIC、调压速度控制单元、第一N型开关单元、第一电容、电阻单元、及电压输出单元，其中，调压速度控制单元包括第二开关单元、第二电容、电流源及比较器；PWM IC在其输入端接收到I2C总线传输的将输出电压增大或减小一电压值的信号时，对应控制电压输出单元将输出电压增大或减小所述电压值，同时控制第二开关单元导通后截止，使第二电容第一端的电压由接地电压逐渐上升，在上升至参考电压之前比较器输出高电位导通第一N型开关单元将PWM IC的补偿端直接与第一电容的第一端连接，能够有效降低PWM IC控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升电路的可靠性。本发明提供的一种液晶显示装置，包括上述的输出电压调整电路，能够降低PWM IC在接收到I2C总线传输的信号后控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升装置的可靠性。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的输出电压调整电路的电路图；
图2为本发明的输出电压调整电路的一优选实施例的工作时序图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种输出电压调整电路，包括PWM IC100、调压速度控制单元200、第一N型开关单元300、第一电容C1、电阻单元400、及电压输出单元500；
所述PWM IC100的输入端与I2C总线600电性连接，第一输出端电性连接调压速度控制单元200，第二输出端电性连接电压输出单元500的控制端，补偿端COMP电性连接电阻单元400的第一端；所述调压速度控制单元200包括第二开关单元210、第二电容C2、电流源DC及比较器220；所述第二开关单元210的控制端电性连接PWM IC100的第一输出端，第一端及第二端分别电性连接第二电容C2的第一端及第二端；所述第二电容C2的第一端电性连接电流源DC的输出端，第二端接地；所述比较器220的反相输入端电性连接第二电容C2的第一端，同相输入端接入参考电压Vref，输出端电性连接第一N型开关单元300的控制端；所述第一N型开关单元300的第一端及第二端分别电性连接电阻单元400的第一端及第二端；所述第一电容C1的第一端电性连接电阻单元400的第二端，第二端接地；所述电压输出单元500的输出端输出输出电压Vout；
所述PWM IC100在其输入端接收到I2C总线600传输的将输出电压Vout增大或减小一电压值的信号时，向第二开关单元210输出控制信号控制第二开关单元210导通后截止，并对应改变其第二输出端输出的脉冲信号控制电压输出单元500将输出电压Vout增大或减小所述电压值。
具体地，在本发明的优选实施例中，在所述输出电压Vout完成增大或减小所述电压值时，所述第二电容C2的第一端的电压与参考电压Vref相同。
具体地，在本发明的优选实施例中，所述第二电容C2充电饱和时其第一端的电压大于所述参考电压Vref。
具体地，所述电阻单元400包括第一电阻R1及第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端电性连接为电阻单元400的第一端，所述第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第二端电性连接为电阻单元400的第二端。
具体地，所述第一N型开关单元300及第二开关单元210分别为第一N型场效应管Q1及第二N型场效应管Q2；所述第一N型场效应管Q1的栅极为第一N型开关单元300的控制端，源极为第一N型开关单元300的第二端，漏极为第一N型开关单元300的第一端；所述第二N型场效应管Q2的栅极为第二开关单元210的控制端，源极为第二开关单元210的第二端，漏极为第二开关单元210的第一端。进一步地，所述PWM IC100输出高电位的控制信号控制第二开关单元210导通，输出低电位的控制信号控制第二开关单元210截止。
具体地，所述调压速度控制单元200集成在所述PWM IC100上。
具体地，所述输出电压Vout可为开启电压、关闭电压、电源电压等液晶显示装置中常用的驱动电压。
需要说明的是，请参阅图1并结合图2，以本发明的优选实施例为例对本发明的输出电压调整电路的工作过程进行分析：
在对输出电压进行调整前，电压输出单元500输出的输出电压Vout恒定，PWM IC100输出控制信号控制第二开关单元210截止，第二电容C2经电流源DC充电为饱和状态，此时第二电容C2第一端的电压V1大于参考电压Vref，比较器220的输出端输出低电位，第一N型开关单元300截止，PWM IC 100的补偿端COMP经电阻单元400、第一电容C1接地，构成环路补偿结构；
在对输出电压进行调整时，I2C总线600传输将输出电压Vout增大或减小一电压值的信号至PWM IC 100，PWM IC100向第二开关单元210输出控制信号控制第二开关单元210导通后截止，使第二电容C2的第一端的电压V1放电至接地电压，接着由电流源DC充电使第二电容C2的第一端的电压V1逐渐上升，与此同时，所述PWM IC100对应改变其第二输出端输出的脉冲信号控制电压输出单元500将输出电压Vout对应增大或减小，在第二电容C2的第一端的电压V1上升至参考电压Vref之前，比较器220的输出端始终输出高电位，使第一N型开关单元300始终导通，从而使在PWM IC 100控制电压输出单元500将输出电压Vout增大或减小时，PWM IC 100的补偿端COMP直接经第一电容C1接地，在现有技术中，PWM IC的补偿端COMP外接的环路补偿结构中电阻的阻值越大，PWM IC的响应越快，也即PWMIC输出脉冲信号控制电压输出电路改变输出电压的速度越快，那么本发明中，在对输出电压Vout进行调整时，由于第一N型开关单元300始终导通，补偿端COMP外接的电阻极小，使PWM IC 100的响应变慢，也即PWM IC100改变其第二输出端输出的脉冲信号控制电压输出单元500将输出电压Vout增大或减小的速度降低，在应用于液晶显示装置中时能够有效地避免由于电压变化过快导致的大电流，保证输出电压调整电路及液晶显示装置的正常工作，提升可靠性；当第二电容C2的第一端的电压V1上升至大于参考电压Vref，比较器220的输出端输出低电位，使第一N型开关单元300截止，此时输出电压Vout完成增大或减小与I2C总线600传输的信号对应的电压值，PWM IC 100的补偿端COMP重新经电阻单元400、第一电容C1接地，恢复对输出电压进行调整前的环路补偿结构；此后电流源DC继续为第二电容C2第一端进行充电直至第二电容C2充电饱和。此外，在完成一次的输出电压调整并使第二电容C2充电饱和后，还可以重复多次输出电压调整的过程，使输出电压Vout连续增大或减小相同或不同的电压值，最终使输出电压Vout变化为一符合需求的电压值。
基于同一发明构思，本发明还提供一种液晶显示装置，包括上述的输出电压调整电路，能够降低PWM IC在接收到I2C总线传输的信号后控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升装置的可靠性。在此不再对输出电压调整电路的结构做重复性描述。
综上所述，本发明的输出电压调整电路，包括PWM IC、调压速度控制单元、第一N型开关单元、第一电容、电阻单元、及电压输出单元，其中，调压速度控制单元包括第二开关单元、第二电容、电流源及比较器；PWMIC在其输入端接收到I2C总线传输的将输出电压增大或减小一电压值的信号时，对应控制电压输出单元将输出电压增大或减小所述电压值，同时控制第二开关单元导通后截止，使第二电容第一端的电压由接地电压逐渐上升，在上升至参考电压之前比较器输出高电位导通第一N型开关单元将PWM IC的补偿端直接与第一电容的第一端连接，能够有效降低PWM IC控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升电路的可靠性。本发明的液晶显示装置，包括上述的输出电压调整电路，能够降低PWM IC在接收到I2C总线传输的信号后控制电压输出单元改变输出电压的速度，提升装置的可靠性。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种输出电压调整电路，其特征在于，包括PWM IC(100)、调压速度控制单元(200)、第一N型开关单元(300)、第一电容(C1)、电阻单元(400)、及电压输出单元(500)；
所述PWM IC(100)的输入端与I2C总线(600)电性连接，第一输出端电性连接调压速度控制单元(200)，第二输出端电性连接电压输出单元(500)的控制端，补偿端(COMP)电性连接电阻单元(400)的第一端；所述调压速度控制单元(200)包括第二开关单元(210)、第二电容(C2)、电流源(DC)及比较器(220)；所述第二开关单元(210)的控制端电性连接PWM IC(100)的第一输出端，第一端及第二端分别电性连接第二电容(C2)的第一端及第二端；所述第二电容(C2)的第一端电性连接电流源(DC)的输出端，第二端接地；所述比较器(220)的反相输入端电性连接第二电容(C2)的第一端，同相输入端接入参考电压(Vref)，输出端电性连接第一N型开关单元(300)的控制端；所述第一N型开关单元(300)的第一端及第二端分别电性连接电阻单元(400)的第一端及第二端；所述第一电容(C1)的第一端电性连接电阻单元(400)的第二端，第二端接地；所述电压输出单元(500)的输出端输出输出电压(Vout)；
所述PWM IC(100)在其输入端接收到I2C总线(600)传输的将输出电压(Vout)增大或减小一电压值的信号时，向第二开关单元(210)输出控制信号控制第二开关单元(210)导通后截止，并对应改变其第二输出端输出的脉冲信号控制电压输出单元(500)将输出电压(Vout)增大或减小所述电压值。
2.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，在所述输出电压(Vout)完成增大或减小所述电压值时，所述第二电容(C2)的第一端的电压与参考电压(Vref)相同。
3.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述第二电容(C2)充电饱和时其第一端的电压大于所述参考电压(Vref)。
4.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述电阻单元(400)包括第一电阻(R1)及第二电阻(R2)；所述第一电阻(R1)的第一端与第二电阻(R2)的第一端电性连接为电阻单元(400)的第一端，所述第一电阻(R1)的第二端与第二电阻(R2)的第二端电性连接为电阻单元(400)的第二端。
5.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述第一N型开关单元(300)及第二开关单元(210)分别为第一N型场效应管(Q1)及第二N型场效应管(Q2)；所述第一N型场效应管(Q1)的栅极为第一N型开关单元(300)的控制端，源极为第一N型开关单元(300)的第二端，漏极为第一N型开关单元(300)的第一端；所述第二N型场效应管(Q2)的栅极为第二开关单元(210)的控制端，源极为第二开关单元(210)的第二端，漏极为第二开关单元(210)的第一端。
6.如权利要求5所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述PWM IC(100)输出高电位的控制信号控制第二开关单元(210)导通，输出低电位的控制信号控制第二开关单元(210)截止。
7.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述调压速度控制单元(200)集成在所述PWM IC(100)上。
8.如权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于，所述输出电压(Vout)为开启电压。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的输出电压调整电路。
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