CN108039154A - 时序控制器及其内核电源电路、液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种时序控制器的内核电源电路，其包括输入模块、输出模块、电压转换控制芯片、相位管理器以及分别独立地连接在所述输入模块和所述输出模块之间第一BUCK电路和第二BUCK电路；所述相位管理器根据所述电压转换控制芯片输入的初始PWM信号生成第一PWM信号和第二PWM信号，分别输出至所述第一BUCK电路和第二BUCK电路的控制端；所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路分别根据所述第一PWM信号和所述第二PWM信号，将所述输入模块的高电位电压转换为低电位电压，并从所述输出模块输出；其中，所述第一PWM信号和所述第二PWM信号的周期相同并且相位相反。本发明还公开了包含如上所述的内核电源电路的时序控制器和液晶显示装置。

Description

时序控制器及其内核电源电路、液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种时序控制器及其内核电源电路、液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LCD)是利用夹在液晶分子上电场强度的变化，改变液晶分子的取向控制透光的强弱来显示图像。目前，液晶显示装置由于其具有的重量轻、体积小、厚度薄的特点，已广泛地被用在各种大中小尺寸的终端显示设备中。
现有技术的液晶显示装置主要包括显示面板(LCD Panel)、源极驱动器(SourceIC)、栅极驱动器(Gate IC)和时序控制器(Tcon IC)。所述时序控制器用于向所述源极驱动器和所述栅极驱动器提供时序控制信号，并且向所述源极驱动器发送待显示的数据信号，所述源极驱动器用于向所述显示面板提供数据信号，所述栅极驱动器用于向所述显示面板提供扫描信号。
时序控制器是一种大规模集成电路，其中的ARM、DSP、FPGA等处理器运行速度越来越快，相同工艺条件下消耗的功率也越来越大。为了降低功耗，这些处理器都会采用几种不同的供电电压，时钟频率比较高的内核采用低电压的内核电源(Core Power)供电，一般为1.2V；而时钟频率比较低的外围接口则采用高电压供电，一般为5V或12V。
随着液晶显示装置技术的发展，大尺寸高分辨率成为一种发展趋势，液晶显示装置的分辨率越高，时序控制器的内核电源需要更大的输出电流。现有技术中的时序控制器的内核电源电路，在满足低电压大电流的输出时，其相应产生的纹波电流较大，降低了时序控制器的工作稳定性。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种时序控制器的内核电源电路，该电路可以输出低电压大电流的内核电压，并且可以降低输出端产生的纹波电流，提高时序控制器的工作稳定性。
为了达到上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种时序控制器的内核电源电路，其包括输入模块、输出模块、电压转换控制芯片、相位管理器以及第一BUCK电路和第二BUCK电路；其中，所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路的输入端分别连接至所述输入模块，输出端分别连接至所述输出模块；所述相位管理器包括一个输入端和两个输出端，所述相位管理器的输入端连接至所述电压转换控制芯片，其中一个输出端连接至所述第一BUCK电路的控制端，另一个输出端连接至所述第二BUCK电路的控制端；所述电压转换控制芯片向所述相位管理器输入初始PWM信号，所述相位管理器根据所述初始PWM信号生成第一PWM信号和第二PWM信号，分别输出至所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路的控制端；所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路分别根据所述第一PWM信号和所述第二PWM信号，将所述输入模块的高电位电压转换为低电位电压，并从所述输出模块输出；其中，所述第一PWM信号和所述第二PWM信号的周期相同并且相位相反。
具体地，所述第一BUCK电路包括第一MOS晶体管、第一二极管和第一电感，所述第一MOS晶体管的漏极连接至所述输入模块，栅极连接至所述相位管理器的其中一个输出端，源极连接至所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接至所述输出模块，所述第一二极管的负极连接至所述第一MOS晶体管的源极，所述第一二极管的正极与地电性连接；所述第二BUCK电路包括第二MOS晶体管、第二二极管和第二电感，所述第二MOS晶体管的漏极至连接所述输入模块，栅极连接至所述相位管理器的另一个输出端，源极连接至所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接至所述输出模块，所述第二二极管的负极连接至所述第二MOS晶体管的源极，所述第二二极管的正极与地电性连接。
具体地，所述电压转换控制芯片具有一电流反馈端，所述电流反馈端连接至所述第一MOS晶体管的源极，和/或，所述电流反馈端连接至所述第二MOS晶体管的源极；所述电压转换控制芯片根据所述电流反馈端获取的反馈电流，调整所述初始PWM信号的信号电压。
具体地，所述电压转换控制芯片具有一电压反馈端，所述电压反馈端和所述输出模块之间连接有电压反馈模块；所述电压转换控制芯片根据所述电压反馈端获取的反馈电压，调整所述初始PWM信号的占空比。
具体地，所述电压反馈模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述输出模块，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与地电性连接；其中，所述电压转换控制芯片的电压反馈端连接至所述第一电阻的第二端。
具体地，所述输入模块连接有第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述输入模块连接，所述第一滤波电容的第二端与地电性连接。
具体地，所述输出模块连接有输出电容和第二滤波电容，所述输出电容的第一端与所述输出模块连接，所述输出电容的第二端与地电性连接；所述第二滤波电容的第一端与所述输出模块连接，所述第二滤波电容的第二端与地电性连接。
本发明还提供了一种时序控制器，其包括如上所述的时序控制器的内核电源电路。
本发明还提供了一种液晶显示装置，其包括显示面板、源极驱动器、栅极驱动器和如上所述的时序控制器；所述源极驱动器用于向所述显示面板提供数据信号，所述栅极驱动器用于向所述显示面板提供扫描信号，所述时序控制器用于向所述源极驱动器和所述栅极驱动器提供时序控制信号，并且向所述源极驱动器发送待显示的数据信号。
相比于现有技术，本发明实施例提供的时序控制器的内核电源电路，采用并列的两路BUCK电路将输入模块的高电位电压转换低电位电压输出，两路BUCK电路的控制信号周期相同并且相位相反，两路BUCK电路的输出相互叠加获得低电压大电流的内核电压，并且可以降低输出端产生的纹波电流，提高时序控制器的工作稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的时序控制器的内核电源电路的电路图；
图2是本发明实施例中的第一PWM信号和第二PWM信号的波形图；
图3是本发明实施例中的内核电源电路的输出电流的波形图；
图4是本发明实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施例首先提供了一种时序控制器的内核电源(Core Power)电路，参阅图1，所述时序控制器的内核电源电路包括输入模块1、输出模块2、电压转换控制芯片5、相位管理器6以及分别独立地连接在所述输入模块1和所述输出模块2之间第一BUCK电路3和第二BUCK电路4。具体地，所述第一BUCK电路3的输入端连接至所述输入模块1，输出端连接至所述输出模块2，控制端连接至所述相位管理器6；所述第二BUCK电路4的输入端连接至所述输入模块1，输出端连接至所述输出模块2，控制端连接至所述相位管理器6。所述相位管理器6包括一个输入端和两个输出端，所述相位管理器6的输入端连接至所述电压转换控制芯片5，其中一个输出端连接至所述第一BUCK电路3的控制端，另一个输出端连接至所述第二BUCK电路4的控制端。
其中，如图1所示，所述电压转换控制芯片5具有一PWM信号输出端PWM，其输出初始PWM信号提供给所述相位管理器6的输入端，所述相位管理器6根据所述初始PWM信号生成第一PWM信号PWM1和第二PWM信号PWM2，所述第一PWM信号PWM1通过所述相位管理器6的其中一个输出端输出至所述第一BUCK电路3的控制端，所述第二PWM信号PWM2通过所述相位管理器6的另一个输出端输出至所述第二BUCK电路4的控制端。所述第一BUCK电路3和所述第二BUCK电路4分别根据所述第一PWM信号PWM1和所述第二PWM信号PWM2，由所述第一PWM信号PWM1和所述第二PWM信号PWM2控制，将所述输入模块1的高电位电压Vin转换为低电位电压Vout，并从所述输出模块2输出。其中，如图2所示的波形图，所述第一PWM信号PWM1和所述第二PWM信号PWM2的周期相同并且相位相反。
具体地，如图1所示，所述第一BUCK电路3包括第一MOS晶体管Q1、第一二极管D1和第一电感L1，所述第一MOS晶体管Q1的漏极连接至所述输入模块1，栅极连接至所述相位管理器6的其中一个输出端以接收第一PWM信号PWM1，源极连接至所述第一电感L1的第一端，所述第一电感L1的第二端连接至所述输出模块2，所述第一二极管D1的负极连接至所述第一MOS晶体管Q1的源极，所述第一二极管D1的正极与地电性连接。所述第二BUCK电路4包括第二MOS晶体管Q2、第二二极管D2和第二电感L2，所述第二MOS晶体管Q2的漏极连接至所述输入模块1，栅极连接至所述相位管理器6的另一个输出端以接收第二PWM信号PWM2，源极连接至所述第二电感L2的第一端，所述第二电感L2的第二端连接至所述输出模块2，所述第二二极管D2的负极连接至所述第二MOS晶体管Q2的源极，所述第二二极管D2的正极与地电性连接。
本实施例中，如图1所示，所述电压转换控制芯片5具有一电流反馈端FI，所述电流反馈端FI连接至所述第一MOS晶体管Q1的源极。在另外的一些实施例中，所述电流反馈端FI也可以是连接至所述第二MOS晶体管Q2的源极，也可以是同时连接至第一MOS晶体管Q1的源极以及第二MOS晶体管Q2的源极。所述电压转换控制芯片5根据所述电流反馈端FI获取的反馈电流，调整输出的所述初始PWM信号的信号电压，进而相应地调整第一PWM信号PWM1和所述第二PWM信号PWM2的信号电压，通过控制第一MOS晶体管Q1和第二MOS晶体管Q2的栅极电压来控制所述第一BUCK电路3和所述第二BUCK电路4的电流。需要说明的是，由于所述第一BUCK电路3和所述第二BUCK电路4具有完全相同的电路结构，两者仅仅是控制信号的相位相反，因此所述电流反馈端FI可以是仅连接到第一BUCK电路3或第二BUCK电路4中。
本实施例中，如图1所示，所述电压转换控制芯片5具有一电压反馈端FV，所述电压反馈端FV和所述输出模块2之间连接有电压反馈模块7。所述电压转换控制芯片5根据所述电压反馈端FV获取的反馈电压，调整输出的所述初始PWM信号的占空比，进而相应地调整第一PWM信号PWM1和所述第二PWM信号PWM2的占空比，通过控制第一MOS晶体管Q1和第二MOS晶体管Q2的开启时间来控制所述第一BUCK电路3和所述第二BUCK电路4的电压。具体地，所述电压反馈模块7包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端连接至所述输出模块2，所述第一电阻R1的第二端连接至所述第二电阻R2的第一端，所述第二电阻R2的第二端与地电性连接。其中，所述电压转换控制芯片5的电压反馈端FV连接至所述第一电阻R1的第二端，从所述第一电阻R1的第二端接出所述反馈电压连接到所述电压反馈端FV。
本实施例中，如图1所示，所述输入模块1连接有第一滤波电容C1，所述第一滤波电容C1的第一端与所述输入模块1连接，所述第一滤波电容C1的第二端与地电性连接。所述输出模块2连接有输出电容Co和第二滤波电容C2，所述输出电容Co的第一端与所述输出模块2连接，所述输出电容Co的第二端与地电性连接。所述第二滤波电容C2的第一端与所述输出模块2连接，所述第二滤波电容C2的第二端与地电性连接。
如上实施例提供的时序控制器的内核电源电路，采用并列的两路BUCK电路将输入端的高电位电压转换为低电位电压输出，两路BUCK电路的控制信号周期相同并且相位相反，两路BUCK电路的输出相互叠加获得低电压大电流的内核电压，并且两路BUCK电路为相互错相输出，可以大大的降低输出端输出的直流电的纹波，提高时序控制器的工作稳定性。图3是如上实施例中的内核电源电路的输出电流的波形图，其中，IL1表示第一BUCK电路3中的第一电感L1的电流波形，IL2表示第二BUCK电路4中的第二电感L2的电流波形，Iout表示两路BUCK电路的输出相互叠加后的电流波形。并且，采用并列的两路BUCK电路将输入端的高电位电压转换为低电位电压输出，可以避免单路BUCK电路中MOS晶体管过热的问题。
本发明实施例首先提供了一种液晶显示装置，如图4所示，所述液晶显示装置包括显示面板10、源极驱动器20、栅极驱动器30以及时序控制器40。其中，所述显示面板10中设置有纵横交错的数据线和扫描线以及位于数据线和扫面之间的多个像素单元(附图中未示出)，所述源极驱动器20通过数据线向所述显示面板10提供数据信号，所述栅极驱动器30通过扫描线向所述显示面板10提供扫描信号，所述时序控制器40则用于向所述源极驱动器20和所述栅极驱动器30提供时序控制信号，并且还向所述源极驱动器20发送待显示的数据信号。其中，所述时序控制器40包括本发明前述实施例提供的内核电源电路41。
由于所述时序控制器40中的内核电源电路41，在输出低电压大电流的内核电压的同时，可以降低输出的直流电的纹波，使得时序控制器40具有很高的工作稳定性，完全可以满足大尺寸高分辨率的液晶显示装置的驱动需求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种时序控制器的内核电源电路，其特征在于，包括输入模块、输出模块、电压转换控制芯片、相位管理器以及第一BUCK电路和第二BUCK电路；其中，
所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路的输入端分别连接至所述输入模块，输出端分别连接至所述输出模块；
所述相位管理器包括一个输入端和两个输出端，所述相位管理器的输入端连接至所述电压转换控制芯片，其中一个输出端连接至所述第一BUCK电路的控制端，另一个输出端连接至所述第二BUCK电路的控制端；
所述电压转换控制芯片向所述相位管理器输入初始PWM信号，所述相位管理器根据所述初始PWM信号生成第一PWM信号和第二PWM信号，分别输出至所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路的控制端；
所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路分别根据所述第一PWM信号和所述第二PWM信号，将所述输入模块的高电位电压转换为低电位电压，并从所述输出模块输出；
其中，所述第一PWM信号和所述第二PWM信号的周期相同且相位相反。
2.根据权利要求1所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述第一BUCK电路包括第一MOS晶体管、第一二极管和第一电感，所述第一MOS晶体管的漏极连接至所述输入模块，栅极连接至所述相位管理器的其中一个输出端，源极连接至所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接至所述输出模块，所述第一二极管的负极连接至所述第一MOS晶体管的源极，所述第一二极管的正极与地电性连接；所述第二BUCK电路包括第二MOS晶体管、第二二极管和第二电感，所述第二MOS晶体管的漏极连接至所述输入模块，栅极连接至所述相位管理器的另一个输出端，源极连接至所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接至所述输出模块，所述第二二极管的负极连接至所述第二MOS晶体管的源极，所述第二二极管的正极与地电性连接。
3.根据权利要求2所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述电压转换控制芯片具有一电流反馈端，所述电流反馈端连接至所述第一MOS晶体管的源极，和/或，所述电流反馈端连接至所述第二MOS晶体管的源极；所述电压转换控制芯片根据所述电流反馈端获取的反馈电流，调整所述初始PWM信号的信号电压。
4.根据权利要求2或3所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述电压转换控制芯片具有一电压反馈端，所述电压反馈端和所述输出模块之间连接有电压反馈模块；所述电压转换控制芯片根据所述电压反馈端获取的反馈电压，调整所述初始PWM信号的占空比。
5.根据权利要求4所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述电压反馈模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述输出模块，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与地电性连接；其中，所述电压转换控制芯片的电压反馈端连接至所述第一电阻的第二端。
6.根据权利要求1所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述输入模块连接有第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述输入模块连接，所述第一滤波电容的第二端与地电性连接。
7.根据权利要求1所述的时序控制器的内核电源电路，其特征在于，所述输出模块连接有输出电容和第二滤波电容，所述输出电容的第一端与所述输出模块连接，所述输出电容的第二端与地电性连接；所述第二滤波电容的第一端与所述输出模块连接，所述第二滤波电容的第二端与地电性连接。
8.一种时序控制器，包括如权利要求1-7任一所述的时序控制器的内核电源电路。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
源极驱动器，用于向所述显示面板提供数据信号；
栅极驱动器，用于向所述显示面板提供扫描信号；
如权利要求8所述的时序控制器，用于向所述源极驱动器和所述栅极驱动器提供时序控制信号，并且向所述源极驱动器发送待显示的数据信号。
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